W obróbce szkła wykorzystuje się krążki do szlifowania, jak też pasy bezkońcowe. Narzędziami tymi obrabia się krawędzie i usuwa rysy.
Podstawowe właściwości szkła
Szkło jest ciałem stałym w stanie amorficznym. Jego cząsteczki rozmieszczone są więc w sposób chaotyczny, zbliżony do ich rozkładu spotykanego w cieczach. Szkło produkuje się z piasku kwarcowego z użyciem takich dodatków, jak węglan sodu (Na2CO3) lub węglan wapnia (CaCO3), topników (tlenek boru - B2O3, tlenek ołowiu - PbO), pigmentów (tlenki metali przejściowych, kadmu, manganu i inne). Wymienione surowce miesza się, a potem topi w specjalnym piecu w temperaturze 1200-1300°C. Powstała w nim płynna masa szklana formowana jest w odpowiednie wyroby, np. w tafle, i następnie schładzana do pełnego zakrzepnięcia. Szkło jest materiałem kruchym, a jednocześnie bardzo elastycznym, o dość dużej twardości, która w skali Mohsa wynosi od 5 do 7. Może być więc obrabiane zarówno elektrokorundem (< 9.0 w skali Mohsa), jak i węglikiem krzemu (9,5 w skali Mohsa).
Jakie narzędzia wykorzystywane są do ręcznego szlifowania szkła?
Obecnie wykonuje się następujące rodzaje operacji obróbki powierzchniowej szkła: tępienie krawędzi, ich zaokrąglanie, fazowanie oraz polerowanie, jak też usuwanie rys wymagające szlifowania i polerowania niewielkich powierzchni szklanych. Wykorzystuje się do tego krążki do szlifowania szkła i pasy bezkońcowe. Krążki do szlifowania szkła mogą być stosowane zarówno w szlifierkach kątowych, pionowych, jak i wiertarkach oraz wiertarko-wkrętarkach. Pasy bezkońcowe zaś napędza się elektrycznymi pilnikami taśmowymi lub elektrycznymi ręcznymi szlifierkami taśmowymi, które popularnie nazywane są „czołgami”, jak też taśmowymi szlifierkami stacjonarnymi.
Krążki do szlifowania szkła
Wykonuje się je przeważnie na podkładach papierowych. Stosuje się w nich pełny nasyp z węglika krzemu o ziarnistości od P40 do P1200. Narzędzia te, np. Klingspor PS 19 EK, mają szerszy zakres stosowania – oprócz szkła możemy nimi szlifować drewno, farby, lakiery, szpachle, tworzywa sztuczne czy kamień. W przypadku szlifowania szkła, a dokładniej mówiąc jego krawędzi, wykorzystuje się granulacje od P60 do P320. Najczęściej jednak szklarze używają krążków o granulacji P80, P120, P180 i P240. Jest ona dobierana w zależności od grubości szkła i dokładności wykonania jego krawędzi. Im krawędź jest mniej dokładna, tym większą stosuje się granulację ziarna ściernego, i odwrotnie. Krążki do krawędziowego szlifowania szkła mają średnicę 125 mm i przeznaczone są do szlifowania na sucho. Można ich też użyć do usuwania stosunkowo dużych zarysowań powierzchni szkła, odpowiednio podwyższając ich granulację.
Pasy bezkońcowe do szlifowania szkła
Podobnie jak krążków 125 mm używa się ich do szlifowania krawędzi szkła. Omawiane pasy bezkońcowe produkuje się na podłożu poliestrowym Y i płóciennym X. W narzędziach tych stosuje się ziarno węglika krzemu granulacjach P24-P800. Omawiane pasy przeznaczone są nie tylko do szlifowania szkła, lecz także kamienia, materiałów mineralnych, tworzyw sztucznych, metali, stali szlachetnej itp. W przypadku szkła wykorzystuje się wspomniane granulacje ziarna węglikowego od P60 do P320, a najczęściej: P80, P120, P180 i P240. Co ważne, pasy bezkońcowe mające podłoże z poliestru Y mogą być użyte do szlifowania na mokro, tj. z chłodzeniem wodnym. Z kolei do polerowania szkła przeznaczone są pasy korkowe, np. Klingspor CS 322 X.
Jak szlifować szkło: na sucho czy na mokro?
Szkło ma niską przewodność cieplną. Dlatego jego częściowe rozgrzanie lub schłodzenie powoduje powstanie dość dużych naprężeń, które są często przyczyną jego pękania. Szlifując więc ten materiał, należy pamiętać, żeby go nadmiernie nie nagrzewać. Aby do tego nie dopuścić, stosuje się chłodzenie wodą. Jednakże należy wiedzieć o tym, że proces schładzania szkła nie powinien przebiegać zbyt dynamicznie, gdyż tak jak nadmierne rozgrzanie może on spowodować jego pękanie. Co ważne, chłodzenie nie tylko obniża temperaturę w strefie szlifowania, lecz także wydłuża żywotność narzędzi ściernych, gdyż przeciwdziała zapychaniu się ich urobkiem.
Oczywiście, użycie chłodzenia wodnego warunkowane jest wykorzystywanymi materiałami ściernymi, a także trudne do zastosowania w przypadku szlifowania z użyciem maszyn ręcznych. W takim wypadku można zwilżać powierzchnię szkła, posługując się mokrą szmatką lub podciśnieniowym rozpylaczem wody. Szlifując szkło na sucho lub mokro, warto też kontrolować jego temperaturę. W tym celu można np. posłużyć się pirometrem. W przypadku pojawienia się nadmiernej temperatury podczas szlifowania na sucho należy powierzchnię lekko schłodzić, np. wspomnianą mokrą szmatką, lub poczekać aż sama ostygnie.