Abrasivi: Caratteristiche Tecniche e Applicazioni

Gli abrasivi sono materiali utilizzati per levigare, lucidare o rimuovere materiale da una superficie più morbida attraverso l'attrito. Comprendere le loro caratteristiche tecniche è fondamentale per selezionare l'abrasivo più adatto a una specifica applicazione.

Scala di Mohs
Scala di Mohs

Tipi di Abrasivi Naturali

Gli abrasivi naturali più noti includono:

  • Quarzo
  • Corindone
  • Silice
  • Pomice
  • Arenaria
  • Diamante
  • Smeriglio
  • Farina fossile
  • Granato

Durezza degli Abrasivi

La caratteristica più importante degli abrasivi è la durezza. Esistono vari metodi per misurarla.

Scala di Mohs

Il metodo più antico è rappresentato dalla scala di Mohs, di facile applicazione e specifica per i minerali. Consiste nella successione di 10 specie minerali dove quello che segue è in grado di scalfire il minerale che lo precede.

Durometri

La misura della durezza viene eseguita tramite i durometri, strumento che preme con una determinata pressione una punta di diamante (al fine di non essere deformabile) nel materiale di cui si ricerca la durezza.

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Natura Chimica

Altro fattore di importante considerazione è la natura chimica, in quanto caratterizza il comportamento dell'abrasivo in funzione del materiale di contatto.

Esempio di Reazione Chimica

Un esempio è la reazione che avviene al contatto del carburo di silicio con il ferro:

A SiC + 4Fe → FeSi + Fe3C

Inoltre, sia il ferro che il carburo di silicio sono ossidabili con la normale atmosfera. Quindi, oltre la durezza, bisogna tener presente anche la natura chimica dell'abrasivo. Riferendoci al caso precedentemente citato, il carburo di silicio non è utilizzato per materiali ferrosi ma è ottimo per il vetro.

Riferendosi sempre all'allumina, l'ossigeno contenuto nell'atmosfera aiuta nelle operazioni di smerigliatura, in quanto la formazione dell'ossido di ferro impedisce che i trucioli distaccatesi si saldino al metallo o all'abrasivo stesso; al contrario i gas inerti quali argo, azoto e anidride carbonica ostacolano l'abrasione.

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Grana dell'Abrasivo

Un ultimo fattore influenzante, ma non meno importante, è la grana di un abrasivo, cioè il diametro medio delle sue particelle o grani. La granatura di un abrasivo è classificata tramite una scala internazionale in cui ogni valore della scala corrisponde a un determinato valore medio dei granuli e al numero di maglie per pollice lineare del setaccio impiegato per la vagliatura dei grani. Per grane estremamente fini (< 50 µm) è utilizzato il metodo della sedimentazione in acqua.

Granulometria
Granulometria

Scabrezza Superficiale

La scabrezza di una superficie o grado di finitura è determinata con il profilometro o rugosimetro il quale misura lo scostamento dei punti della superficie reale rispetto una superficie liscia ideale, espresso come scarto quadratico medio in μm (RMS root mean square).

Abrasivi, quale scelgo?

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