Обработка в барабане , также известная как обработка в барабане или обработка в барабане , [1] представляет собой метод сглаживания и полировки грубой поверхности на относительно небольших деталях. В области металлообработки аналогичный процесс, называемый обкаткой или обкаткой в барабане , [2] работает по тем же принципам.
Обработанные камни изготавливаются с помощью камнедробилок в процессе, очень похожем на естественный процесс получения « морского стекла » или «пляжного стекла».
Обработка камней в барабане как метод обработки для полировки камней обычно требует пластиковой или резиновой бочки, загруженной партией камней, все из которых имеют одинаковую или схожую твердость , немного абразивного зерна и жидкую смазку . Обычно используется зерно карбида кремния , а вода является универсальной смазкой. Затем бочка помещается на медленно вращающиеся рельсы так, чтобы она вращалась. Оптимальная скорость вращения зависит от размера бочки барабана и используемых материалов. Вместо этого можно использовать процесс вибрационной отделки .
Правильно выбранная скорость полировки камня заставляет камни внутри барабана скользить друг мимо друга, а между ними находится абразивная крошка. Результат этого зависит от грубости абразива и продолжительности вращения.
Обычно полная полировка в барабане от грубого камня до полировки занимает 3–5 недель и выполняется минимум в 3 этапа. Сначала камни шлифуются грубой зернистостью (например, 60–90 меш ). Идея первого этапа заключается в том, чтобы взять грубый камень или камень и измельчить (обрушить) его до формы, которая неотличима (по форме) от конечного продукта. [3] Затем следует промывка, а затем этап более мелкой зернистости (120–220, затем 400–600 меш) перед (необязательным) использованием предварительной полировки (зернистость 1200), цикл промывки с моющим средством для удаления любых зерен с камней. Последний этап — это этап полировки с использованием порошкообразной полировки (например, оксида церия или оксида олова ), воды и часто небольших пластиковых гранул, которые предназначены для смягчения камней при их падении (чтобы не вызывать сколов) и равномерного распределения полировки по камням.
Точная продолжительность обработки определяется многими факторами, включая твердость камня и желаемую степень сглаживания на более грубых этапах. Некоторые люди обрабатывают камни грубой зернистостью в течение двух, трех или даже четырех недель, чтобы получить желаемые формы из камней.
Существует два основных типа обработки камня: барабанная (вращающаяся) обработка и вибрационная обработка. Вращающаяся обработка более распространена, проще, тише и дешевле, чем вибрационные барабаны. Однако есть два отличительных фактора, которые могут привести к использованию вибрационного барабана. Во-первых, вибрационные барабаны сохраняют общую форму грубой породы, тогда как вращающиеся барабаны, как правило, делают камни круглыми. Таким образом, важно использовать вибрационные барабаны для создания граненых форм и каплевидных форм. Во-вторых, вибрационные барабаны, как правило, работают намного быстрее, чем вращающиеся барабаны, что обычно сокращает время обработки вдвое. [4]
На этапе полировки вместо абразива добавляется полироль для камней, а также пластиковые гранулы для галтовки. После дальнейшей галтовки камни должны иметь блестящий вид после высыхания. Если это не так и на камнях видна пленка, может потребоваться этап полировки. При полировке камни галтуются только с пластиковыми гранулами и добавлением безмасляного неабразивного мыла.
Иногда используются каменные «заготовки». Это формы, вырезанные из грубой породы перед обработкой. Это дает больше контроля над конечным изделием, поэтому можно получить такие формы, как капля. Техника по-прежнему ограничена округлыми формами. Заготовки могут занимать меньше времени с самым грубым шагом или вообще пропускать его.
В 1970-х годах небольшие каменные стаканы были обычным предметом хобби, а украшения, украшенные полудрагоценными камнями, были очень модными. Точно так же блюда и декоративные стеклянные банки, наполненные камешками (часто включающими обычные камни, не подходящие даже для бижутерии ), часто использовались в качестве бытовых украшений.
Металлическая галтовка используется для полировки , снятия заусенцев, очистки, радиуса, удаления заусенцев, окалины, удаления ржавчины, полировки, придания блеска, поверхностной закалки , подготовки деталей к дальнейшей отделке и отламывания литых под давлением желобов. [ требуется ссылка ] Процесс довольно прост: горизонтальная бочка заполняется деталями, которые затем вращаются. Разновидности этого процесса обычно включают среду, воду или другие смазочные материалы. По мере вращения бочки материал поднимается до тех пор, пока гравитация не заставит верхний слой сползти вниз на другую сторону. Бочка также может иметь лопасти, обычно сделанные из резины, которые проходят вдоль внутренней части бочки. [ требуется ссылка ] По мере вращения бочки лопасти захватывают и поднимают детали, которые в конечном итоге соскальзывают вниз или падают. [2]
В мокрых процессах добавляются компаунд, смазка или мыло для бочкообразной обработки, чтобы помочь процессу отделки, предотвратить ржавление и очистить детали. Для достижения желаемого конечного продукта доступен широкий спектр сред. Распространенные материалы сред включают: песок, гранитную крошку, шлак , сталь, керамику и синтетику. Более того, эти материалы доступны в широком спектре форм. Обычно разные формы используются в одной и той же загрузке, чтобы достичь каждой геометрии детали.
Галтовка — экономичный процесс отделки, поскольку большие партии деталей могут обрабатываться с небольшим контролем со стороны оператора или вообще без него. Полный цикл может занять от 6 до 24 часов при вращении барабана со скоростью от 20 до 38 об/мин. [ требуется цитата ] Галтовка обычно наиболее эффективна, когда барабан заполнен наполовину. [ требуется цитата ] В некоторых процессах также используется система фильтров, позволяющая отделить детали или другие материалы в цилиндре.
Недостатками этого процесса являются невозможность ограничить абразивное воздействие только определенными участками детали, длительность цикла велика, а сам процесс шумный. [5]
Полировка ствола — это тип обработки стволом, при котором не требуется режущего действия. Цель состоит в том, чтобы уменьшить мелкие неровности и получить чистую, гладкую поверхность. Для достижения этого детали обычно ударяются друг о друга или стальными шариками, дробью, штифтами с закругленным концом или шариковыми конусами. Это также обычно мокрый процесс, в котором используется вода и смазка или чистящее средство, такое как мыло или винный камень. Ствол не загружается более чем наполовину, и если используется среда, то поддерживается соотношение среды к деталям 2:1, чтобы предотвратить трение деталей. [5]
Центробежная бочкообразная галтовка использует барабанную галтовку на конце вращающегося рычага для добавления центробежных сил к процессу галтовки. Это может ускорить процесс в 25-50 раз. [5]
Шпиндельная отделка монтирует заготовки на шпиндели, которые вращают детали в направлении, противоположном направлению потока среды. Это предотвращает взаимодействие деталей друг с другом и ускоряет время цикла, но для фиксации заготовок требуются дополнительные время и затраты.[6]
Осколки витражного стекла, используемые для мозаичного стекла, также подвергаются барабанной обработке. Абразив не используется, чтобы избежать помутнения стекла; в качестве смазки используется только вода. Цель этой барабанной обработки — удалить острые края со стекла, чтобы с ним можно было безопасно обращаться. Для барабанного стекла может быть достаточно всего 8 часов барабанной обработки.
Галтовка используется для полировки и сглаживания игральных костей, используемых в развлекательных целях, но она имеет неприятный эффект: их грани и боковины становятся несколько неровными, и, таким образом, игральные кости становятся менее честными.
Галтовка может использоваться в 3D-печати для исправления небольших артефактов на напечатанных объектах, таких как видимые слои.
Эти методы, хотя и занимают много времени, требуют очень небольшого вмешательства оператора и, таким образом, очень дешевы. Маленькие барабаны (емкостью один фунт) доступны и недороги для домашнего/любительского использования. С другой стороны, профессионалы могут использовать очень большие бочки, чтобы выполнять большой объем работы одновременно. Главным недостатком барабанной обработки является ее ограниченная область применения — камни будут гладкими и иметь полуслучайную форму (как галька с пляжа), а металлы должны иметь относительно простые формы, без тонкой обработки.