Крацовка (часто употребляется также термин «крацевание») представляет собой технологию механической очистки поверхности металлических деталей или проката, преимущественно горячекатаного, с целью удаления следов окалины и иных загрязнений. Крацовка часто используется для подготовки заготовок к последующему гальваническому покрытию или штамповке, являясь прямым конкурентом процесса травления.
Основы технологии крацевания
Задача крацовки – искусственно создать поверхностные напряжения, которые будут способствовать разделению слоёв, которые имеют различные физико-химические характеристики. В старых руководствах ещё можно найти указания на процесс механической очистки непрерывного металлопроката, при котором пруток или проволока направлялись между смещёнными относительно друг друга роликами. Процесс очистки происходил, во-первых, из-за систематически возникавших перегибов заготовки, а, во-вторых, вследствие протягивания металла между двумя дисковыми щётками, которые вращались в противоположном направлении. В процессе такого вращения грязь и пыль, прилипшие к поверхности, удалялись.
Конечный макрорельеф поверхности заготовок, очищенных травлением и крацовкой, примерно одинаков.
Возможности эффективного применения крацовки в условиях производства ограничиваются тонколистовым прокатом или проволокой диаметром до 8 мм. Однако в быту процесс нашёл применение благодаря широкому использованию универсальных шлифовальных машин (УШМ) и наличием специально разработанных щёток-крацовок под них.
Крацовочный инструмент
Щётки-крацовки, сделанные для дрели или для УШМ, классифицируются следующим образом:
- По степени жёсткости различают мягкие щётки, которыми получают блестящую поверхность (фактически они предназначены для шлифования) и жёсткие щётки, которые придают поверхности матовость.
- По материалу известны алмазные чашки и щётки со стальной щетиной, а для обработки изделий из цветных и благородных металлов используются щётки из тонкой латунной проволоки. Для мягкой крацовки рабочая часть может быть из неметаллических материалов – нейлона или капрона.
- По своему диаметру проволока может находиться в диапазоне 0,15…0,20 мм (такой проволокой обрабатывают чугун и сталь) или 0,06…0,1 мм (обработка меди, алюминия и их сплавов).
- По конструктивным особенностям различают плоские дисковые щётки и щётки-чашки, которые имеют вогнутую поверхность. Щётки-чашки применяют для крацевания изделий с объёмным сложным рельефом.
По своим параметрам щётки-крацовки должны соответствовать условиям качественного проведения процесса очистки, которые регламентируются ГОСТ 9.307-89. Требования данного стандарта сводятся к следующему:
- механизированное крацевание должно выполняться со скоростью вращения инструмента в пределах 1500…2800 мин-1;
- нецелесообразно использование проволоки диаметром более 0,3 мм;
- съём поверхности заготовки более 20…30 мкм не рекомендуется;
- продолжительность крацовки должна быть не менее 15 с.
Данные рекомендации касаются поверхностей, подготавливаемых к горячему цинкованию, однако пригодны и для других процессов, перед которыми необходима механическая очистка.
Соответственно данным требованиям устанавливаются и определённые характеристики щёток-крацовок. Например, для УШМ рассматриваемый инструмент имеет круглое отверстие по оси, которое предназначено для крепления щётки в гнезде шлифовальной машинки. Щётки-насадки для дрели имеют цилиндрический выступ, при помощи которого насаживаются на патрон.
Различными являются и формы щёток в плане. Коническая или угловая применяется при крацевании с дрелью, а цилиндрическими дисковыми (или щётками-чашками) удобнее работать, используя УШМ.
Как выбрать щётку для крацевания?
Исходят из технологических возможностей имеющегося механизированного инструмента: в расчёт принимают число оборотов и максимальное нажимное усилие. При работе на высокооборотистых машинах усилие должно быть меньше, иначе двигатель может остановиться и сгореть.
Электроинструмент с пониженным числом оборотов для крацовки более выгоден, поскольку можно добиться более высокой производительности.
Устанавливая щётку диаметром 170 мм вместо 125 мм при одном и том же числе оборотов приводного инструмента можно обработать поверхность с производительностью, увеличенной на треть. С другой стороны, низкооборотистые дрели или УШМ позволяют крацевать более грубые поверхности, с толстым слоем окалины или сравнительно сложным исходным макрорельефом. Наоборот, при обработке поверхностей со сложным рельефом – пример: очистка поверхностей радиаторов отопления – лучше применять щётки-крацовки с малым диаметром проволоки, которые не снимают много поверхностного слоя, зато обеспечивают более качественную очистку.
Важно обеспечить также безопасные условия труда. Плоские щётки разбрасывают остатки снятого металла во все стороны, из-за чего приходится работать в респираторах и защитных очках. Щётка-чашка локализует поток отходов на меньшей площади, что безопаснее для здоровья.
Кроме щётки, значение для качества крацовки имеет также и применение охлаждающих жидкостей. Чаще используют водный раствор хлористого калия (поташа), который эффективно снижает температуру проволоки: при длительном крацевании нержавеющей стали или чугуна температура проволоки может достигать 1000…1100°С.
Также стоить помнить, что стальные щётки вызывают эффект искрообразования, что не всегда приемлемо. Выход – в использовании щёток-крацовок с латунной проволокой.