Univerzální abrazivní řezné kotouče: existují, nebo je to jen mýtus?

Denně odpovídáme na dotazy zákazníků, týkající se našich nebo konkurenčních produktů. Jedněmi z nejčastějších jsou:

• „Který váš řezný kotouč je univerzální?“
• „K řezání kovů používám univerzální kotouč od výrobce XXX. Máte něco podobného?“
• „Potřebuji řezný kotouč na kov i na beton...“

Co vlastně rozumíme pod pojmem „univerzálnost použití nástroje“?

Univerzálnost bychom mohli definovat jako schopnost nástroje provádět více funkcí nebo pracovat s různými materiály bez nutnosti jeho výměny či úpravy.

Jako příklad univerzálnosti mohou sloužit naše víceúčelové kleště HERMAN HM-10. Je to šikovný pomocník, který v jediném ručním nářadí kombinuje až 16 funkcí (kleště, štipačky, pilu na dřevo, nůž, šroubováky, řezače a mnohé jiné...)

Jinými slovy, pro univerzálnost použití nástroje existují dva pohledy:

• Funkční variabilita - nástroj může provádět několik různých úloh (např. řezání a broušení).
• Schopnost opracovávat různé materiály – např. pilový list, který řeže dřevo, plast i kov.

Obr. 1. Víceúčelové kleště HERMAN HM-10

Jelikož se budeme zabývat abrazivními řeznými kotouči, bude nás zajímat hlavně druhý pohled. Někdo by mohl říci, že svou otázkou myslí „funkční variabilitu“ – tj. abrazivní kotouč, kterým můžeme řezat i brousit, toto je však spíše výjimečný případ, protože aby se tyto dvě činnosti daly provádět bezpečně a efektivně, potřebujeme na ně nástroje odlišné tloušťky. Ostatně upozorňují na to i bezpečnostní symboly vyobrazené na abrazivních nástrojích – zakazují řezat brusným a brousit řezným kotoučem.

Pokud by někdo měl takový požadavek - máme řešení - abrazivní nástroj HERMAN GS-50 GrindSlim o tloušťce 4mm, kterým lze pohodlně brousit a podmíněně i řezat.

Zaměřme se však na použitelnost abrazivních řezných nástrojů na obrobky z různých druhů materiálů.

Univerzální nástroje na ocel a nerez (nerezová ocel)

Toto je nejčastější případ, který se zákazníky řešíme. Zároveň je nejjednodušší a paradoxně právě s tímto případem se pojí celá řada mýtů a zákazníci v tom nemají jasno. Otázka zní: je řezný kotouč na nerez univerzální v tom smyslu, že je jím možné řezat ocel i nerez?

Obr. 2. Ocelové a nerezové profily

Abychom na ni uměli kvalifikovaně a vyčerpávající odpovědět, řekněme si, co má ocel s nerezem (obr. 2) společného a čím se liší.

Společné mají velmi podobné fyzikální vlastnosti. Jsou mezi nimi jisté rozdíly v hustotě, pevnosti, tvrdosti, tepelné vodivosti a roztažnosti, které mohou být v závislosti na konkrétním typu oceli i poměrně výrazné, avšak z pohledu vnitřní struktury jde o „blízké příbuzné“ a proto skutečně k jejich řezání lze použít tentýž nástroj.

Pod názvem nerez myslíme v tomto článku nerezavějící ocel. Je to ocel vysoce legovaná chromem, niklem, manganem a případnými dalšími přísadami (křemík, měď, molybden, wolfram, niob, dusík a podobně). Její nejdůležitější vlastností je, že vzdoruje korozi.

To, čím se ocel a nerezavějící ocel liší podstatně, je jejich chemické složení. Nerez obsahuje jako přísadu chrom v poměrně velkém množství (min. 10,5%). Tento vytváří pasivační vrstvu oxidu chromu (Cr₂O₃), chránící materiál před korozí.

Běžná ocel koroduje snadno a rychle, především působením vlhka a kyslíku. Ve skutečnosti neexistuje žádná ocel, která je naprosto nerezavějící. Existuje spousta různých druhů nerezavějících ocelí (ferritické , martenzitické , austenitické , atd.). Každá z nich má odlišné složení a výrobní proces. Liší se mimo jiné i tím, do jaké míry jsou odolné vůči vlivům způsobujícím korozi. Těchto vlivů je celá řada, nejvýraznější je však narušení pasivační vrstvy působením/kontaktem s materiály obsahujícími látky, které mají tendenci tvořit agresivní kyseliny, jako např. chlór (Cl), nebo síra (S), ale i železo (Fe).

A tady je původ všech mýtů a nejasností. Řezné kotouče na ocel a na nerez mají velmi podobné složení, co se týče brusiva a pojiva, liší se však použitými plnivy (látky, které ovlivňují řezné a brusné vlastnosti nástrojů). V řezných kotoučích na ocel se jako aditivum s vynikajícími lubrikačními a chladícími vlastnostmi používá pyrit. Jeho chemické složení je FeS₂ (disulfid železnatý) a je to sloučenina železa a síry. Oba tyto prvky způsobují korozi nerezu. Pokud se nerezová ocel dostane do kontaktu s obyčejnou uhlíkovou ocelí, částice uhlíkové oceli začnou na povrchu oxidovat, což naruší ochrannou vrstvu chromu na nerezové oceli. Síra a její sloučeniny se váží s kovy a mohou narušit oxidační ochrannou vrstvu chromu na nerezové oceli. Kromě toho v přítomnosti vlhkosti síra vytváří kyselé prostředí, které zrychluje korozi. Proto se pyrit nemůže používat jako plnivo v řezných kotoučích na nerez. Nahrazuje se jinými aditivy.

K mýtům patří i to, že zákazník vnímá kotouč na nerezavějící ocel automaticky jako kvalitnější v porovnání s kotoučem na běžnou ocel – pravděpodobně to vyplývá z toho, že nerezavějící ocel považuje za něco „vyššího“ než běžnou ocel. Má tedy od kotoučů na nerezavějící ocel vyšší očekávání – avšak jsou zcela neopodstatněná.

Řezné vlastnosti kotoučů určených k řezání nerezu jsou identické s vlastnostmi kotoučů určených k řezání oceli a proto je naprosto v pořádku řezat kotouči na nerez i běžnou ocel.

Ale pozor – s jedním omezením: pokud kotoučem na řezání nerezu už jednou začnete řezat běžnou ocel, měli byste ten konkrétní kotouč spotřebovat už jen řezáním oceli, čili už jím nerez neřezat. Na pracovní části kotouče totiž bude zachyceno stopové množství železa z obrobku a to by mohlo později způsobit rychlejší korozi nerezu. I toto však má řešení – pokud po řezání nerezového obrobku takovým kotoučem následuje dodatečná úprava řezné plochy, tak koroze nehrozí. Řezná plocha se dá ošetřit:

• mechanicky - (nečistoty, oxidy a kontaminace železem se odstraní nástroji určenými pro nerez – drátěné kartáče, brusné nástroje, např. lamelové kotouče)
• chemicky - (kromě očištění povrchu i obnovují pasivační vrstvu oxidu chromu – používají se speciální mořidla na bázi kyseliny dusičné a fluorovodíkové)

Řezný kotouč na nerez tedy můžeme z pohledu řezání běžné i nerezové oceli s klidným svědomím nazvat univerzálním.

Univerzální nástroje na ocel, nerez a neželezné kovy

Univerzální kotouče na ocel, nerez a neželezné kovy jsou poměrně běžné. Řezání neželezných kovů abrazivními nástroji je problematické a to i při použití k tomu určených specializovaných nástrojů.

Neželezné kovy (obr. 3) se kvůli svým fyzikálním vlastnostem lépe řežou kotouči vyrobenými z karbidu křemíku, ne z běžně používaného korundu. Proto se toto brusivo do takových kotoučů v jistém poměru přimíchává. Karbid křemíku však není vhodný pro řezání oceli a nerezu a proto takový kotouč neposkytuje optimální výkon při opracování žádného z materiálů, pro které je určen. Univerzálnost takového kotouče spočívá i v možnosti řezání stavebních materiálů – i pro ně je karbid křemíku vhodnější než korund.

Další výhodou jeho použití je, že odpadá nutnost výměny nástroje při střídání obrobků z různých materiálů. Vždy však mějte na mysli, že použitím specializovaného nástroje dosáhnete lepšího výsledku a pokud máte možnost neželezné kovy dělit jinou technologií (např. řezáním pilou), učiňte tak.

Obr. 3. Neželezné kovy

Tyto kotouče sice můžeme nazvat univerzálními, ale je to spíše marketingová strategie. Zdaleka nejsou ideálním řešením pro opracovávání všech tří materiálů.

Univerzální nástroje na ocel, nerez , neželezné kovy, kámen a stavební materiály

Obr. 4. Řezání kamene diamantovým kotoučem

Když jsme o kotouči pro ocel/nerez/alu řekli, že není ideální, tak o kotouči „na všechno“ musíme říci, že je to naprostá absurdita.

I na to se zákazníci občas ptají. Dá se vůbec kámen a stavební materiály řezat abrazivním kotoučem? Dá - klidně si to zkuste: zařízněte do cihly nebo betonu třeba kotoučem na ocel a uvidíte, že to jde.

Jak je to možné? Uvědomte si, že abrazivní kotouč – jakýkoli – je vyroben z extrémně tvrdého materiálu ve formě zrníček s ostrými hranami a jeho pracovní část se vůči obrobku pohybuje rychlostí téměř 300km/h. Takový nástroj prořízne prakticky vše, co mu přijde do cesty, snad kromě velice tvrdých materiálů, jako je například sklo nebo glazovaný povrch dlažby.

Stavební materiály řežeme diamantovými nástroji (obr. 4). Oproti abrazivním mají nesrovnatelně vyšší životnost a poradí si hravě i s nejtvrdšími materiály. Práce bude rychlejší, efektivnější a v konečném důsledku i cenově výhodnější. Když už bychom měli řezat stavební materiály abrazivním řezným kotoučem, je vhodnější použít jako brusivo karbid křemíku, podobně jako u neželezných kovů. Tím pádem ale bude řezání kovů tímto kotoučem utrpením, karbid křemíku k tomu vhodný není. O univerzálnosti použití se zde opravdu nedá mluvit. Tato technologie je u stavebních materiálů již přežitá. Proto se s abrazivními řeznými kotouči na stavební materiály na našem trhu prakticky nesetkáte. Stále se však používají v některých regionech, např. na Blízkém východě nebo v Asii.

Někteří výrobci opravdu nabízejí abrazivní řezný kotouč „na všechno“. V dnešní době je používání takového kotouče kontraproduktivní a nemá žádný smysl.

Závěr

S univerzálností je tomu tak: když nějaký předmět/zařízení/nástroj vykonává více činností, žádnou z nich nedělá tak dobře, jako kdyby byl určen pouze pro jednu konkrétní, specializovanou činnost. Univerzální kotouč je jako univerzální celoroční pneumatiky. Jsou kompromisem mezi letními a zimními pneumatikami a v extrémních podmínkách nikdy nebudou tak dobré jako sezónní pneumatiky. Letní pneumatiky mají tvrdší směs, která dobře funguje v teplých podmínkách. Poskytují lepší přilnavost, kratší brzdnou dráhu a nižší valivý odpor, což znamená nižší spotřebu paliva. Zimní pneumatiky jsou z měkčí směsi, která zůstává pružná i při nízkých teplotách. Mají lepší trakci na sněhu a ledě, avšak na asfaltu se mnohem rychleji opotřebovávají. A tak je to i s abrazivními řeznými kotouči. Za skutečně univerzální a s dobrými výsledky při práci můžeme považovat jen kotouče určené pro řezání oceli a nerezu. Všechny ostatní jsou kompromisem a doporučujeme je používat jen v nezbytných případech.

Klíčová slova: řezné kotouče, univerzální kotouče, abrazivní kotouče, ocel, nerez, neželezné kovy

Zdroje:
Interní technické a školicí materiály společnosti HERMAN
https://sk.wikipedia.org/wiki/Nehrdzavejúca_oceľ

Ing. Anton Tokár

Vystudoval jsem softwarové inženýrství a programování jsem se aktivně věnoval více než 25 let. V současné době je mou hlavní pracovní náplní ve společnosti Herman koordinace týmu, který vyvíjí naše webové stránky a řešení pro elektronické obchodování. Kromě toho mám několikaleté zkušenosti jako technolog v oddělení výroby abrazivních nástrojů. Svůj volný čas dělím mezi své koníčky, kterými jsou především umění, jízda na motorce, hra na saxofon, plavání a cestování.