Quali sono i nastri migliori per la tua levigatrice

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Te lo voglio dire sin dalla prima riga, non esiste una risposta perchè sarebbe come chiedere quale è il miglior acciaio.

Vorrei che ci fosse una risposta così eviterei di buttare i soldi quando provo dei nastri diversi che magari sono dei buoni nastri ma non per quello che cerco io, per il modo in cui asporta il metallo o il legno, ecc.

Compongono la categoria Abrasivi Flessibili le tele abrasive, le carte abrasive, i film abrasivi e gli articoli in tessuto non tessuto.

Come knifemaker poi considera che si usano nastri abrasivi per molti scopi; Levigare l’acciaio, levigare il legno, l’ottone, i materiali sintetici come G10 e Micarta e acrilici, lucidatura e levigatura e la lista è lunga.

Quindi dire che un nastro è il migliore sarebbe davvero ingenuo perchè è il migliore per fare che cosa?.

Se alle varie applicazioni consideri che ci sono almeno una decina di produttori, i metodi di prova, le opinioni personali sui forum, ecc. e già stai capendo che la scelta del miglior nastro diventa complicata.

Io mi sono fidato dei consigli di un paio di maestri del CIC e poi ho iniziato a farmi la mia esperienza ma nelle mie ricerche ho visto le differenze e voglio comunque provare aiutare a chiarire le basi per comprendere alcuni termini e le applicazioni di alcuni nastri.

 

Costruzione abrasivi flessibili / abrasivi su supporto (coated abrasives)

Sulla tela o carta viene deposta una base legante di resina, sulla quale vengono annegate le basi dei grani abrasivi, quindi un secondo strato di resina ancora i grani al tessuto in modo definitivo e determina la tenuta dello stesso.

In aggiunta possiamo avere degli elementi additivi, quali raffreddanti, inseriti nel secondo legante o messi superficialmente quale terzo strato.

 

La durezza (Hardness)

Iniziamo con il materiale abrasivo che viene utilizzato sui nastri.

Questi materiali sono principalmente minerali e hanno una durezza.

La durezza del minerale è misurata sulla scala di Mohs che va da uno a dieci dove il primo minerale della serie è il talco, l’ultimo il diamante.

La scala di Mohs fornisce un valore puramente indicativo della durezza, in quanto la differenza reale di durezza tra due minerali successivi varia anche notevolmente.

Per esempio il corindone (n. 9 di questa scala) è circa sei volte più duro del topazio (n. 8), mentre il diamante (n. 10) risulta essere circa 140 volte più duro del corindone, come è stato messo in evidenza dalle prove sperimentali del mineralogista August Rosiwal.

L’acciaio indurito si trova tra 7 e 8 sulla scala Mohs, quindi logicamente per togliere l’acciaio vogliamo un abrasivo con una durezza superiore a 7.

Carburo di silicio, ossido di alluminio, ossido di zirconio e molti altri sono abbastanza duri da tagliare l’acciaio.

 

Il sostegno (Backing) 

Per realizzare una nastro, il materiale abrasivo è legato ad un supporto.

Questo supporto è solitamente in:

  • carta,
  • cotone o
  • poliestere.

La base degli abrasivi flessibili è costituita quindi da un supporto, dove il più comune è la tela o carta.

Il materiale e lo spessore del supporto lo rendono adatto a diversi utilizzi.

Ad esempio, le cinghie elastiche e leggere sono adatte per l’utilizzo di nastri lenti per sagomare i manici e negli elementi che vanno arrotondati.

Il supporto pesante è ottimo per la triturazione e la macinatura grossolana.

 

 

 

Pesi comuni di supporto di stoffa:

  • J peso/weight =  leggero e flessibile (light and flexible)
  • X peso/weight = durezza media, spessore standard (moderately heavy, standard thickness)
  • Y peso/weight = rigido, poco flessibile (heavy, less flex)

Un supporto pesante Y è ottimo per strappare l’acciaio, ma una scelta sbagliata per le cinghie molli che ti servono per fare un manico ricurvo.

Per il lavoro con nastri più “lisci”, il supporto del peso J è molto più flessibile e si adatta meglio alle curve.

Considera che le tele di cotone, di poliestere o miste policotton hanno diverse consistenze, comunemente riconoscibili dalle seguenti sigle:

J – cotone leggero
JF – cotone leggero flessibilizzato
X – cotone pesante
XF – cotone pesante flessibilizzato
Y – poliestere pesante
YX – poliestere misto pesante
FF – policotton leggero flessibile

Le carte si identificano con il peso del supporto:

  • da Peso A, il più leggero,
  • a Peso F, il più pesante

Sul retro dei supporti possiamo avere un appretto che determina caratteristiche particolari, quali la resistenza a umido (waterproof).

 

La friabilità (Friability)

La friabilità è una misura della facilità con cui i materiali abrasivi si fratturano o si rompono.

È difficile trovare specifiche sulla friabilità, ma è necessario essere consapevoli del termine e di solito si desidera abrasivi a basso contenuto di friabilità per l’acciaio.

Alcuni materiali come la ceramica si staccano e diventano più nitidi quando si lavora duro.

 

 

La direzione (Directional)

Alcune cinghie sono direzionali che significa che sono destinati a muoversi in una sola direzione.

Una freccia sul retro della cintura indica la direzione di marcia.

L’assenza di qualsiasi freccia implicherebbe che la cintura sia bidirezionale, il che significa che può muoversi efficacemente in entrambe le direzioni.

 

Collegamento (Bonding)

Gli agenti leganti sono le “colle” che trattengono le particelle abrasive sul supporto.

I produttori hanno le loro formule proprietarie per l’incollaggio.

Questo diventa importante se si lavora con il nastro in certe condizioni.

La levigatura e la lucidatura a umido richiedono un legame impermeabile.

 

Dimensioni della cintura (Belt sizes)

La maggior parte dei maker usa una levigatrice / levigatrice 1 “x30”, una 2 “x48” o una 2 “x72” o in alcuni casi un produttore utilizza il classico 4 “x36”.

Nella mia esperienza, le dimensioni 1 “x30” e 2 “x72” offrono la più ampia scelta di opzioni abrasive.

Con queste misure trovi i nastri abrasivi in molti store online e nei negozi specializzati dove  la maggior parte delle forniture sono nelle dimensioni 1 “x30” e 2 “x72”.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tipologie di nastro principali:

In Europa lo standard FEPA prevede la classificazione in Macrograne dalla P16 alla P220 ed in Micrograne dalla P240 alla P2500.

 

Aluminum Oxide

Conosciuto anche come corindone o semplicemente indicato come AO.

Questo abrasivo è quel colore marrone arrugginito familiare.

Nella forma del nastro vediamo quasi tutte le dimensioni e il grit è realizzata con AO.

Le cinghie AO sono generalmente specificate in numeri di grana P e i più familiari sono 60, 120, 400 e così via.

E’ il tipo più diffuso; per caratteristiche e costi è il più utilizzato nelle operazioni di sgrossaura e finitura di tutte le superfici di qualsiasi materiale.

Ha un grano poco tagliente, ma è molto tenace.

Recentemente si sono sviluppati grani friabili con migliori caratteristiche di asportazione, conosciuti come ceramicati.

 

Silicon Carbide

Conosciuto anche come carborundum, questo abrasivo è grigio scuro o nero.

Sono nastri non così comuni, ma è più facile vederli come fogli di carta vetrata umido / secco per applicazioni industriali e automobilistiche.

 

 

Zirconia Alumnia 

Spesso chiamati Zircs, sono una buona scelta per lavorare acciaio ricotto e altri metalli.

Gli zirchi generalmente hanno un supporto più pesante e arrivano in grana più bassa, da P36 a 120.

Mi piace usarli per la sgrossatura e la profilatura prima del trattamento termico.

La vita abrasiva ha un buon rapporto qualità-prezzo.

Solitamente sono di colore blu/azzurro ma in alcuni casi sono anche di colore verde.

Normalmente disponibile dalla grana P24 alla grana P120

Più aggressivo dell’ossido di alluminio, rinnova il proprio taglio con più facilità.

Consigliato per lavorazioni di maggior asportazione su Acciao Inox e Alluminio

Ceramic

Le cinghie ceramiche sono rivestite con un abrasivo estremamente duro creato dall’uomo.

In alcuni casi queste ceramiche si avvicinano a 10 Mohs (duri come i diamanti).

Le cinghie ceramiche offrono una lunga durata e sono in grado di abradere materiali molto duri come acciaio temprato, titanio e pietra.

Sono una recente categoria di grani abrasivi, utilizzati soprattutto per la rapida asportazione su materiali ferrosi.

Il frazionamento “controllato” dei grani abrasivi mantiene un’alta capacità di asportazione per un periodo più lungo.

 

Carburo di silicio

Più fragile e tagliente. Non si usa molto nella coltelleria come nastri ma è facile vederlo sui fogli di carta abrasiva.

Utilizzato principalmente per la levigatura del vetro, della plastica, del marmo, del legno, dell’ottone e a umido in carrozzeria.

 

Gli abrasivi strutturati (Structured Abrasive) o Agglomerati

Gli abrasivi strutturati non sono tanto un materiale, ma piuttosto il modo in cui il materiale è disposto sulla cinghia.

Spesso vediamo modelli a tratteggio (cross-cross), piramidi e altre forme ingegnerizzate su abrasivi artificiali.

Come le cinghie ceramiche, queste sono in grado di abradere materiali molto duri.

Queste cinghie sono comunemente specificate in micron e avranno A davanti ai numeri.

Per esempio. A45.

Vedi la tabella da Micron a P grit per le conversioni approssimative.

Fanno parte di questa categoria abrasivi di ultima generazione aventi una struttura più o meno simmetrica di granuli abrasivi, tenuti da legante e ancorati sui supporti.

Vita molto lunga dell’utensile e asportazione e finitura costante per tutta la durata, con utilizzo preferenziale su macchine automatiche.

Conditioning

I nastri di condizionamento come il Vortex di Norton e lo Scotch-Brite della 3M sono adatti alla creazione di effetti spazzolati sulla superficie dell’acciaio.

I nastri di condizionamento sono molto cari ma per fortuna durano a lungo a causa del compito limitato che svolgono.

Questi variano da grezzi a molto fini.

Le cinghie di condizionamento non hanno valori di grit di per sé ma sono definiti come grossolane, fini, molto fini, ecc.

 

Nastri di sughero (Cork belts)

Le cinghie di sughero sono caricate con mescola abrasiva e utilizzate per la lucidatura.

La “grana”o grit del nastro dipende dal composto applicato.

Alcuni produttori hanno un nastro verde (composto verde) e una di nastro rossa (composto rosso).

Lo fanno per utilizzare lo stesso composto abrasivo su un colore e altro abrasivo sull’altro sughero per evitare la contaminazione.

Naturalmente tutte le cinghie finiscono per essere contaminate con le particelle di acciaio e devono essere sostituite.

 

Nastri di cuoio (leather belts)

I nastri in pelle sono perfetti per la levigatura di bordi molto fini.

Questi nastri li puoi utilizzare a secco o caricati con composti abrasivi.

 

P Grit and Microns

Molti di noi hanno familiarità con la buona vecchia carta da grana 100 .

La misura della grana è la FEPA (Federazione dei produttori europei di abrasivi), alcune volte chiamata semplicemente “P”.

Questo ci dice quanto è grossolano o fine l’abrasivo.

Un numero più alto indica un abrasivo più fine.

La grana P usa particelle che sono passate attraverso uno schermo.

Uno schermo P40 ha 40 aperture per pollice lineare e le particelle che passano attraverso lo schermo sono circa 1 / 40th di pollice.

Quando si lavora con abrasivi strutturati, non c’è “grit” di per sé.

Invece, il rivestimento abrasivo è di un certo diametro di particelle misurate in micron.

Un micron = 0,0000001 di un metro, quindi le due misurazioni, una essendo imperiale e l’altra metrica, non si prestano facilmente alla conversione.

Ecco una scala utile che mostra quanto siano familiari la grana P e i micron.

 

Tecnica di levigatura

Ognuno sviluppa le proprie tecniche e utilizzerà a modo suo i nastri nel tempo.

Ecco alcuni suggerimenti che mi hanno dato a me e dalla mia esperienza.

Potresti voler iniziare da qui ed esplorare diversi nastri, produttori e velocità che funzionano meglio per te.

  • Sgrossatura, una rimozione grossolana, scontornatura (profili di sagomatura), taglio conico primario su acciaio. Allumina zirconio – grana 36 e 60
  • Affilatura più fine, acciaio temprato termocondizionato. Ceramico – grana 60 e 120
  • Finissima levigatura, acciaio trattato termicamente, acciaio inossidabile spazzolato. Abrasivo strutturato
  • Spazzolatura su acciaio inossidabile e lucidatura grossolana. Cinghie di separazione, da grossolane a molto fini.

Velocità di utilizzo del nastro

Non esiste una tabella base delle velocità di impiego.

L’esperienza maturata porta ad identificare le criticità delle singole operazioni di asportazione e finitura.

Generalmente si identifica una velocità in metri al secondo ( m/s) ideale, ma che può variare sensibilmente a seconda delle diverse condizioni di utilizzo;

Utilizzare molta o poca pressione di lavoro cambia sensibilmente tutti i parametri, incidendo sulle condizioni ottimali di utilizzo; lo stesso vale per superfici più o meno ossidate/resinate e per l’inizio o la fine della vita utile dell’abrasivo.

La velocità della corsa del nastro è in genere indicata in Surface Feet per Minute (SFM o SF / M).

Questa è la velocità con cui il nastro si muove e rimuove le complicazioni del RPM del motore, le dimensioni della ruota motrice e così via.

Esempio: la massima velocità su una smerigliatrice con un motore da 1800 RPM e una ruota motrice da 5″ significa che la cinghia si muove verso 2355 SFM. Se usi un motore da 1500 RPM e una ruota da 6″ ottieni lo stesso valore di 2355 SFM.

La stessa smerigliatrice da 1800 RPM con ruota da 6″ funzionerà a 2826 SFM.

Quindi puoi giocare con RPM del motore e il diametro della ruota.

I produttori di nastri abrasive raccomandano la velocità e non sono interessati alla particolare configurazione della macchina.

Per calcolare l’SFM della tua smerigliatrice devi sapere due cose: la velocità del motore in RPM e il diametro della ruota motrice.

RPM = 1500
D (diameter) = 6″
pi = 3.14

Moltiplica l’RPM x D x pi…

1500 x 6 x 3.14 = 28.260

Quindi dividi questo numero per 12 per convertire da pollici a piedi …

28,260 / 12 = 2355

SFM = 2355

In Europa, la maggior parte dei motori CA gira a una velocità a vuoto di 1500 RPM o 3000 RPM mentre in USA questi sono rispettivamente 1800 e 3600 RPM.

I valori nominali degli RPM del motore sono a condizioni di carico e sono sempre inferiori agli RPM a vuoto.

Ecco un pratica tabella che ho preparato per aiutarti a calcolare l’SF / M per la tua configurazione:

Per i nastri a grana grossa, la velocità molto veloce è ok ma per i nastri più sottili e i nastri di lucidatura le velocità più basse funzionano meglio.

Se hai la possibilità di controllare la velocità della levigatrice con un inverter , questo può essere molto utile per non dire fondamentale.

Come spunto iniziale potremmo identificare queste soglie generali:

  • Metallo in genere: 35/40 m/s
  • Inox: 25/30 m/s
  • Ottone: 40/45/ m/s
  • Alluminio: 25 m/s
  • Ferro: 40 m/s
  • Vetro: 10/15 m/s
  • Plastica: 20 m/s
  • Legno: 15/20 m/s
  • Titanio: 8/10 m/s

Ma capisci che dipende che cosa stai facendo? Che grana stai usando? Che durezza ha la ruota di contatto, ecc.

Sono indicazioni che possono avere un valore per iniziare a provare ma devi trovare il tuo modo di lavorare in base alla tua sensibilità.

Per esempio lavori su un piano inclinato, con un Jiu, con un appoggio o come me a mano libera senza appoggio?

Devi trovare il tuo modo di lavorare!

 

Gli accessori

Importantissima è la scelta degli accessori per l’utilizzo degli abrasivi.

Non sottovalutiamoli, potrebbero darci delle ottime sorprese.

Parametri fondamentali sono:

  • Ruote di contatto in Gomma o Vulkollan di varie durezze per i nastri
  • Platorelli o Rulli di diversa consistenza per i dischi velcro (personalmente non li uso per i coltelli)
  • Inverter per la scelta ottimale della velocità di impiego, considerando anche la diversa capacità di taglio tra abrasivo nuovo e parzialmente consumato.

Quali nastro acquistare?

Di nuovo, questo dipende in larga misura dal materiale con cui si sta lavorando, ma come suggerimento un tipico ordine di inizio per creare coltelli che consiglio è il seguente:

1 – Zirconia Alumina P36

2 – Zirconia Alumina P60

3 – Zirconia Alumina P120

4 – Ceramic P120

5 – Structured A45

6 – Structured A30

Se hai intenzione di levigare ancora le tue bisellature dopo il trattamento termico, ti consiglio di utilizzare un Ceramic P60 invece dello Zirc 60.

Se hai dei soldi extra, compra una cinghia di finitura per lucidare l’acciaio quelle con la A come sigla per intenderci.

Spero che tu ora abbia le idee un pò più chiare.

Andrea

 


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