กระบวนการเจียระไนหรือ Grinding คือ การตัดเฉือนโลหะรูปแบบหนึ่ง โดยใช้เม็ดขัดที่เกาะติดอยู่บนผิวของล้อจานเจียรที่กำลังหมุนเป็นตัวตัดเฉือนเนื้อวัสดุออกเป็นผงขนาดเล็ก ในอุตสาหกรรมโลหะได้นำการเจียระไนมาใช้ในขั้นตอนสุดท้าย ทั้งเพื่อให้ได้ขนาดของชิ้นงานที่เที่ยงตรงแม่นยำ และการทำให้ผิวชิ้นงานได้ค่าความเรียบผิว (Roughness) ตามที่ต้องการ ทำให้การเลือกหินเจียรอย่างเหมาะสมนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง
ตัวอย่างการทำงานของหินเจียร ใช้เจียรเนื้อวัสดุส่วนที่ไม่ต้องการออก การทำความสะอาดและเตรียมผิวสำหรับการทำสี หรือการเคลือบผิว การใช้สำหรับงานลับคม เช่น การลับคมมีด เครื่องมือตัด ดอกเจาะ จนถึงการตัดแต่งละเอียด สำหรับงานอุตสาหกรรม เช่น กระบวนการเจียระไนแคมชาฟท์ (เพลาลูกเบี้ยว) ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของวาล์วในเครื่องยนต์ การผลิตลูกปืนที่ต้องมีผิวที่ละเอียดมาก จนถึงการผลิตใบพัดของเครื่องยนต์เจ็ทในอุตสาหกรรมอากาศยาน
ในการพิจารณาเลือกใช้จานเจียระไน มีสิ่งที่เราต้องพิจารณาหลักๆ ดังต่อไปนี้
1. เม็ดขัด (Abrasive)
จานเจียระไนในปัจจุบันแบ่งตามชนิดของเม็ดขัดได้ 2 ประเภท คือ เพชร (Diamond) และ โบรอนไนไตรด์(Boron Nitride) เพชรที่ใช้ในการผลิตของ Diamond Wheel ของเราจะแบ่งอย่างคร่าวๆ ออกเป็น 2 ประเภทได้แก่ เพชรธรรมชาติ [Natural Diamond (D)] และเพชรสังเคราะห์ [Synthetic Diamond (SD)] ตั้งแต่ได้ถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1975 ภาคอุตสาหกรรมได้นำ SD มาใช้อย่างแพร่หลายและต่อเนื่อง
ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับว่า SD เป็นวัสดุหลักสำหรับการผลิตจานเจียระไน (Diamond Grinding Wheel) สำหรับผงเพชรที่นำมาใช้ในทางพาณิชย์มีอยู่เกือบ 50 เกรด แต่ละชนิดมีคุณลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์แตกต่างกันออกไป โครงสร้างของเพชรมีส่วนผสมของธาตุคาร์บอน จึงเหมาะกับการนำไปใช้กับชิ้นงานนอกกลุ่มเหล็กหรืออโลหะ (Non-Ferrous) เช่น ทังสเตนคาร์ไบด์ เซรามิคอ็อกไซด์ เฟอร์ไรต์ กราไฟต์
สำหรับโบรอนไนไตรด์ (Cubic Boron Nitride – cBN) คือวัสดุสังเคราะห์ที่เกิดจากการทำให้เกิดผลึกของผงโบรอน มีโครงสร้างทางกายภาพคล้ายคลึงโครงสร้างของเพชร จึงมีความแข็งเป็นพิเศษ ทนความร้อนสูง และเหมาะกับการนำไปใช้กับชิ้นงานที่เป็นวัสดุโลหะกลุ่มเหล็ก (Ferrous) เช่น เหล็กไฮสปีด เหล็กเครื่องมือ เหล็กชุปแข็ง ซูเปอร์อัลลอย อินโคเนล ไปจนถึงวัสดุยากต่อการตัดเฉือนทั้งหลาย
2. ตัวประสาน (Bond)
คือวัสดุที่ทำหน้าที่สำหรับจับยึดผงเม็ดขัดให้เกาะอยู่บนฐานล้อ จะสึกกร่อนเมื่อจานเจียระไนผ่านการใช้งานไปเพื่อให้เม็ดขัดใหม่ที่มีความคมที่อยู่ลึกลงไปโผล่ยื่นมาทำหน้าที่ขัด ตัวประสานสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประเภทดังนี้
Resin Bond ตัวประสานประเภทเรซิน จะมีความยืดหยุ่นสูง ให้ค่าความเรียบผิวที่ดีเจียรงานได้เรียบสม่ำเสมอ นิยมใช้มากที่สุดในงานโลหะการ
Metal Bond เป็นตัวประสานโลหะ สามารถจับยึดเม็ดขัดได้อย่างมั่นคงแข็งแรง และต้านทานการสึกหรอและความร้อนได้สูง
Vitrified Bond ตัวประสานพิเศษที่มีโพรงอากาศ ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการปรับแต่งหน้าหินและการเจียรความเร็วสูง
Electroplated จับยึดเม็ดขัดที่ดีด้วยระบบไฟฟ้า เม็ดขัดโผล่ยื่นออกมาได้มากและมีความหนาแน่นสูง ให้ความเที่ยงตรงแม่นยำสูง คายเศษได้ดี และเหมาะกับรูปทรงจานเจียระไนที่ซับซ้อน สามารถนำเอาตัวบอดี้กลับมาใช้ใหม่ได้
3. ขนาดของเม็ดขัด (Grit Size or Mesh No.)
เม็ดขัดยิ่งมีขนาดใหญ่ยิ่งกัดเฉือนเนื้อวัสดุได้มาก เม็ดหยาบจะใช้ในกระบวนการขัดผิวหยาบ ส่วนเม็ดละเอียดก็จะใช้สำหรับการเจียรละเอียด เช่น ผิวสำเร็จขั้นตอนสุดท้ายหรือขัดผิวบริเวณแคบ นอกจากนี้การเลือกขนาดของเม็ดขัดยังขึ้นอยู่กับวัสดุชิ้นงานด้วย เช่นวัสดุชิ้นงานที่มีความแข็งเหนียวควรใช้เม็ดขัดขนาดเล็ก(ละเอียด) และวัสดุชิ้นงานที่มีความแข็งเปราะก็ควรใช้เม็ดขัดขนาดใหญ่ (หยาบ) เม็ดขัดแบ่งขนาดได้เป็น 22 ระดับ ขนาดของเม็ดขัดจะระบุตามความหยาบของเม็ดขัด เช่น 140/170 หมายถึงเม็ดขัดที่สามารถร่อนผ่านตะแกรง No.140 แต่ถูกดักไว้ด้วยตะแกรง No.170 จะระบุเป็น Grit Size (Mesh) 140 เป็นต้น ยิ่งตัวเลขสูงแสดงว่าเม็ดขัดยิ่งมีขนาดเล็กหรือมีความละเอียดสูง
4. ความหนาแน่น (Concentration)
คือปริมาณของเม็ดขัดต่อหนึ่งหน่วยปริมาตร มีหน่วยเป็นกะรัตต่อลูกบาศก์เซนติเมตร (ct/cm3) ความหนาแน่นจะส่งผลต่อหลายปัจจัยเช่น อายุใช้งานของจานเจียระไน ปริมาณการขจัดเนื้อวัสดุ ขนาดมิติของชิ้นงาน ความละเอียดของผิวชิ้นงาน โดยทั่วไปราคาของจานเจียระไนจะสัมพันธ์กับปริมาณความหนาแน่นเป็นหลัก
นอกจากนี้ ในการทำงานสำหรับกระบวนการเจียระไน เรายังต้องคำนึงถึงปัจจัยอื่นๆ ประกอบด้วย คือ ความเร็วของจานหมุน พื้นที่ผิวสัมผัสระหว่างจานเจียรและชิ้นงาน และกระบวนการเจียระไนเป็นแบบเปียกหรือแห้ง
สรุป
การเลือกหินเจียรให้เหมาะสมกับงานถือเป็นอีกหนึ่งกระบวนการเพิ่มคุณภาพให้ชิ้นงาน รวมถึงทำให้เกิดการใช้งบประมาณภายในโรงงานที่เหมาะสม ซึ่งมีปัจจัยที่ต้องใส่ใจ 4 ประการ คือ ชนิดของเม็ดขัด ตัวประสาน ขนาดของเม็ดขัด และความหนาแน่นของเม็ดขัด โดยผู้เลือกซื้อควรสำรวจความต้องการในการใช้งานของตนก่อนเพื่อให้อุปกรณ์สามารถใช้งานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับบทความนี้ หรือต้องการคำแนะนำในการเลือกหินเจียรและอุปกรณ์เกี่ยวกับการเจียระไนต่างๆ สามารถติดต่อเราได้ที่นี่ ด้วยบริการให้คำปรึกษาจากทีมงานผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิค เครื่องมือ และเครื่องจักรกลคุณภาพสูง พร้อมให้บริการกับคุณอย่างเต็มที่
บริการด้านเครื่องจักรจากสุมิพล
สุมิพลให้คำปรึกษาเกี่ยวกับเครื่องจักรอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับกระบวนการผลิตชิ้นงาน รวมไปถึงการจัดการคลังสินค้าและการผลิตอย่างมีคุณภาพ ด้วยบุคลากรคุณภาพ อุปกรณ์อัตโนมัติที่ทันสมัย และโปรแกรมในการออกแบบเพื่อการทำงานเสมือนจริงมากที่สุด
ถ้าคุณสนใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับข้อมูลของสินค้าหรือบริการจากเรา คุณสามารถติดต่อเราได้ที่นี่ หรือ Call Center 02-7623000 เรามีผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคและเครื่องมือที่พร้อมให้บริการกับคุณอย่างเต็มที่
