ABRASIVI

ABRASIVI (I, p. 123; App. II, 1, p. 2)

La grande precisione di esecuzione richiesta dai sistemi di produzione in serie è stata resa possibile dall'avvento nella linea produttiva delle mole abrasive, come utensili delle macchine operatrici. Lo sviluppo e l'evoluzione subìta da queste macchine che operano in ogni campo dell'industria meccanica dalla sbavatura alla rettifica in piano, dalla troncatura alla rettifica interna, dalla affilatura di utensili alla lappatura, ha richiesto una gamma veramente estesa di mole per cui in questi ultimi anni gli sforzi dei tecnici dell'industria abrasiva sono stati rivolti particolarmente alla revisione ed al perfezionamento dei vecchi sistemi di fabbricazione ed alla realizzazione di nuovi processi. Oltre ai cementanti tradizionali si impiegano attualmente cementanti a base di resine sintetiche e di leghe metalliche. Dei diversi tipi di resine proposte i migliori risultati sono stati ottenuti con le resine alchidiche, che oltre a possedere una discreta resistenza meccanica mostrano anche forte adesività ai granuli di a. ed una buona resistenza alle alternanze termiche alle quali la mola è sottoposta durante il suo impiego. L'adesività della resina ai granuli di a. può essere regolata, entro certi limiti, mediante l'aggiunta di plastificanti. I leganti a base metallica sono impiegati in particolare nella fabbricazione delle mole a diamante. L'uso di mole ed utensili di questo tipo è notevolmente aumentato durante e dopo la seconda guerra mondiale per la lavorazione di mole ed utensili a base di carburi cementati che sono tra gli a. più duri oggi in commercio. Per limitare il costo delle mole i granuli di diamante si trovano soltanto nella parte superficiale e per un certo spessore del cementante, generalmente costituito da leghe di rame e di stagno ed anche da acciaio; per annegare i granuli di diamante nel cementante si impiegano gli stessi sistemi usati nella metallurgia delle polveri. La vita di queste mole può essere allungata costruendo il corpo centrale in lega di alluminio in modo che il calore che si sviluppa quando la mola è in funzione possa essere disperso rapidameme impedendo così che la temperatura salga eccessivamente. Notevoli progressi sono stati anche conseguiti nella tecnologia delle carte abrasive.

Al vecchio sistema che consisteva nel far scorrere il nastro di carta con una faccia spalmata di colla in un canale dall'alto del quale piove la polvere di abrasivo, si è sostituito il cosiddetto processo elettrostatico che consente di ottenere carte a superficie più mordente e di vita più lunga. Il processo (v. fig.) consiste nel far scorrere due nastri b e d posti a determinata distanza l'uno al di sopra dell'altro, in senso normale al campo elettrico generato tra due elettrodi a ed e. Il nastro inferiore trasporta la polvere a. quello superiore è costituito dalla carta sulla quale è spalmata la colla di fissaggio. Quando i granuli di a. entrano sotto l'azione del campo elettrico essi si spostano lungo le linee di forza c del campo stesso dirigendosi verso l'elettrodo di segno opposto a quello della carica su di essi indotta dal campo elettrico. Prima però che la particella venga captata dall'elettrodo incontra la superficie incollata della carta e vi resta ancorata, generalmente lungo uno spigolo. Questa particolare posizione dei granuli, impossibile a realizzarsi col vecchio sistema, è il fattore che contribuisce in maggior misura all'aumentato potere mordente delle carte a. preparate con il metodo elettrostatico.

L'accresciuta varietà di tipi di materiale a. prodotti artificialmente ha fatto sentire la necessità di estendere la scala di durezza di Mohs nella quale, come è noto, trovano posto dieci sostanze cristalline naturali ordinate in base al potere che una sostanza ha di scalfire le altre che la precedono. Una delle principali obiezioni che possono muoversi a questa scala risiede nella non equivalenza dei gradini; particolarmente ampio risulta l'intervallo tra il nono (zaffiro) ed il decimo termine (diamante) che interessa la zona delle sostanze molto dure nella quale sono situati alcuni dei materiali a. sintetici più duri e cioè i carburi metallici e gli ossidi fusi. R. R. Ridgway e i suoi colleghi, attraverso misure accurate di durezza eseguite su un notevole numero di materiali naturali ed artificiali, hanno ottenuto una scala di durezza allargata nella quale trovano posto la maggior parte degli a. naturali e sintetici di impiego più comune. Alcuni a. sintetici hanno durezza equivalente ad alcuni termini della scala di Mohs, e perciò potrebbero essere ad essi sostituiti. Questa scala estesa di durezza è stata confermata da F. Knoop, C. G. Peters ed W. B. Emerson i quali hanno eseguito misure di durezza impiegando un utensile di diamante a forma di piramide e rilevando con molta accuratezza l'impronta ottenuta sul materiale di prova.

Bibl.: F. H. Colvin, F. A. Stanley, Grinding practice, New York 1950; W. Dawihl, Handbook of hard metal alloys, Londra 1955.