Aşındırıcılar nelerdir? Aşındırıcıların özellikleri, çeşitleri, yapısı ve kullanım alanları nelerdir? Aşındırıcılar hakkında bilgi.
Aşındırıcılar Nelerdir? Aşındırıcıların Özellikleri – Hakkında Bilgi
Aşındırıcı, kendisinden daha yumuşak maddeleri öğütmek, bilemek ya da parlatmak için kullanılan görece sert, doğal ya da yapay maddedir. Taşlama çarkları, bileyi taşları, zımpara kâğıdı en yaygın aşındırıcı alet örnekleridir. Modern takım tezgâhlarında, elektronik aygıtlarda ve uzay araçlarında kullanılan yüksek duyarlılıktaki parçalar ve çok düzgün yüzeyler ancak aşındırıcıların kullanıldığı işlemlerle elde edilebilir. Evlerde kullanılan temizleme maddelerinin çoğu, sabunun ya da deterjanın etkisini artıran yumuşak bir aşındırıcı içerir.
Aşındırıcıların İlk Kullanımı
Aşındırıcıların kullanımı, taş alet ve silahların daha sert kayalara sürtülerek biçimlendirildiği tarihöncesi çağlara değin uzanır. Eski Mısır mezarlarında, mücevherlerin ve vazoların aşındırıcılarla parlatılmasını gösteren resimler bulunmuştur. Daha sonraki çağlarda zanaatkârlar, bileyi çarkı ve değirmentaşı gibi teker haline getirilmiş doğal aşındırıcı taşlar kullanmaya başladılar. Bu tür taşların bir bölümü de, tırpan, bıçak, balta ve ağaç işleme aletlerini bilemek amacıyla, elle kullanmaya elverişli bloklar halinde biçimlendiriliyordu. Toz aşındırıcılar ise, eskiden Mısırlıların yaptığı gibi gene cilalama ve parlatma işlerinde kullanılıyordu. 19. yüzyılın sonlarına doğru, daha sert metallerin daha duyarlı bir biçimde işlenmesi zorunluluğunun doğmasıyla birlikte, aşındırıcıların imalat sanayisindeki önemi de arttı.
Yeryüzünün pek çok bölgesinde bol miktarlarda doğal aşındırıcı çıkartılır. Bunlardan en yaygını, kumtaşının temel bileşeni olan kuvarstır. Önceleri taşlama tekerlerinde kullanılan kuvarstan günümüzde çeşitli kesici aletlere son biçimlerini vermekte yararlanılmaktadır. Ayrıca kuvars tozu, kum püskürtme yöntemiyle temizleme ve cilalama işlemlerinde kullanılır. Kuvarsın doğada en sık rastlanan türlerinden birisi olan çakmaktaşı ise, zımpara kâğıdının temel aşındırıcı maddesidir. Ama bu madde yeterli sertlik ve sağlamlığa sahip olmadığından aşındırıcı özelliğini görece çabuk yitirir. Zımpara kâğıtlarında kullanılan çok daha üstün bir aşındırıcı ise grenadır ve bu maddeden çoğunlukla mobilya, deri ve ayakkabı sanayilerinde yararlanılır.
Grenanın temel özelliği, kesici kristal kenarının her zaman yeni bir kesici kenar oluşturacak biçimde kırılmasıdır. En sert aşındırıcı türü elmastır. Mücevher özelliği bulunmayan elmaslar çeşitli boylarda öğütülür ve taşlama taşlarında, perdahlama tozlarında, cilalama çarklarında ve başka sanayi işlemlerinde kullanılır. Bunlardan başka, doğal alüminyum oksit minerallerinden korindon ve zımparataşı da yaygın olarak kullanılan aşındırıcı türleridir. Türkiye’de Muğla-Mi-las yöresinde bol miktarda çıkartılan zımparataşı, daha çok cilalama işlemlerinde kullanılır. Özellikleri yöreden yöreye değişen korindonun temel kullanım alanı ise parlatma ve cam öğütmeciliğidir. Daha yumuşak parlatma ve cilalama işlemlerinde ise aşındırıcı olarak, katılaşmış lav köpüğü olan süngertaşı (ponza), fosilleşmiş mikroskopik bitki artıklarından oluşan diatomit ve aşırı yumuşak bir silikat minerali olan talk kullanılır.
Yapay Aşındırıcıların Gelişimi
Doğal aşındırıcılar gelişen sanayinin gereksinimlerini nitel ve nicel açılardan karşılayamaz duruma gelince, yapay aşındırıcıların geliştirilmesi çalışmaları başlatıldı. En önemli iki yapay aşındırıcı olan alüminyum oksit (Al2O3) ve silisyum karbür ilk kez 19. yüzyılın sonlarında elektrik fırınlarında üretildi. Bunlardan silisyum karbür 1891’de E. G. Acheson tarafından bir kok kömürü tozu ve kil karışımının küçük bir elektrik fırınında tepkimeye sokulmasıyla elde edildi. Böylece oluşturulan sert parlak kristaller değerli taşların parlatılmasında kullanıldı. Önceleri çok pahalıya çıkan silisyum karbür, günümüzde, saf silis kumu ile ince öğütülmüş kok halindeki karbonun, sanayide kullanılan karbon iletkenli büyük elektrik fırınlarında pişirilmesi yöntemiyle bol miktarlarda üretilmektedir.
Âlüminyum oksit ise 1897’de ABD’deki Ampere Electro-Chemical Company tarafından üretildi. İlk örneklerinin çok başarılı sonuçlar vermesiyle sanayideki kullanımı hızla yaygınlaşan alüminyum oksit, günümüzde, boksit cevherinin ark fırınlarında eritilmesi yöntemiyle üretilmektedir. Bu yolla elde edilen beyaz ve iri kristal yapısındaki saf alüminyum oksit, ısıya karşı duyarlı malzemelerin taşlanmasında kullanılır. Saflık oranı daha düşük, esmer ve ince kristalli alüminyum oksitten ise dökümhanelerde ve demir-çelik işletmelerindeki görece kaba işlemlerde yararlanılır.
Sentetik Elmas
İlgi çekici bir başka yapay aşındırıcı da 1955’te General Electric Company tarafından üretilen sentetik elmastır. Bu aşındırıcıların, imalat sanayisinde kullanılan taşlama tekerlerinde ve katılanmış (semente) tungsten karbürden yapılmış keski aletlerinin bilenmesinde çok etkili olduğu gözlenmiştir. Bireşim yoluyla elde edilen öteki önemli yapay aşındırıcılar, sert metallerin bilenmesinde kullanılan yapay elmasın yerini alan bor karbür ile, yüksek basınç teknikleriyle üretilen ve silisyum karbürden iki kat fazla sertliğe sahip olan bor nitrürdür. Bunlardan başka, cam boncuklar, çelik yünü, küçük çaplı bilyeler gibi yapay aşındırıcılar da yaygın olarak kullanılmaktadır.
Sertlik Özelliği
Tüm aşındırıcı maddelerin en önemli özelliği sertlikleridir. Aşındırıcıların öğütülecek, parlatılacak ya da yıpratılacak malzemeden daha sert olması gerekir. Sertlik ölçümlerinde Mohs ya da Knopp ölçekleri temel alınır. İlk kez 1812’de tanımlanan ve malzemelerin birbirlerini çizebilmelerine göre sıralandırıldığı Mohs ölçeğinde, tüm maddeleri çizebilen elmasın sertliği 10 olarak alınır ve öbürleri buna göre gruplanır. Knopp ölçeğinde ise, sivri bir elmas ucun, ölçümü yapılan malzemeye belirli bir basınç etkisiyle açtığı oyuğun çapı ölçülür ve sınıflamada bu ölçü temel alınır.
Taşlama
Aşındırıcılar sanayide genel olarak taşlama tekeri, zımpara kâğıdı (taşıyıcıh aşındırıcı) ya da toz halinde kullanılır. Taşlama ve öğütmede kullanılan tekerler, belirli oranlardaki aşındırıcı ve bağlayıcı karışımının, çelik kalıplarda ve yüksek basınç altında sıkıştırıldıktan sonra fırınlanmasıyla üretilirler. Elde edilen malzeme daha sonra tıraşlanarak düzeltilir ve kullanıma uygun duruma getirilir. Çalışmakta olan bir taşlama tekerinin dış yüzündeki aşındırıcı parçacıklar körlendikçe dökülür ve alttaki yeni kesici yüzeyler ortaya çıkar. Böylece teker kendi kendini bilemiş olur. Bu kendiliğinden bilenme özelliği, aşındırıcı ve bağlayıcıların oranlan ayarlanarak denetlenebilir.
Sanayide kullanılan çok büyük çaplı taşlama tekerleri, saatte 290 km’lik doğrusal hızlara ulaşabilmekte ve saatte 450 kg kadar metali aşındırabilmektedir. Buna karşılık 0,55 mm çapında olan ve dakikada 150 bin devir yapan tekerlerle, çok duyarlı minyatür rulmanlar mikron ölçüsünde taşlanabilir. Kâğıt, bez vb bir taşıyıcının üzerine yapıştırılan sürme aşındırıcılar ile, hem elde kullanılmak üzere şerit ve tabakalar halinde, hem de zımpara makinelerine (özellikle mobilya üretiminde) takılmak amacıyla bez bantlar biçiminde üretilir.
Öte yandan cilalama ve parlatma işlemleri için en uygun aşındırıcı türü olan toz aşındırıcılar, sıvı ya da katı yağlarla karıştırılarak, ya da basınçlı havayla püskürtülerek uygulanırlar. İşlenecek malzemenin özelliklerine uygun olarak aşındırıcı tozlar da değişik tane boyutlarında hazırlanır. Bu tozlar, bir aşındırıcının öğütülmesiyle elde edilebileceği gibi, çeşitli boyutlarda hazırlanmış cam, seramik boncuklar ya da çeşitli metal ve alaşımlardan üretilen bilyeler biçiminde de olabilirler.
