کاربرد سنگ زنی در صنایع مختلفی قابل مشاهده است. سنگ‌زنی در صنایع هوافضا برای تولید پره‌های توربین و نازل‌های سوخت با دقت ابعادی بالا و مقاومت به سایش استفاده می‌شود. در صنعت خودروسازی، این فناوری برای پرداخت میل‌لنگ، میل‌بادامک و دنده‌ها به‌منظور کاهش اصطکاک و بهبود عملکرد موتور به‌کار می‌رود. همچنین در صنعت پزشکی، سنگ‌زنی در ساخت ایمپلنت‌های ارتوپدی و ابزارهای جراحی با سطح صاف و براق، به‌منظور افزایش دوام و کاهش خطر عفونت، نقش کلیدی ایفا می‌کند.

تعریف فرآیند سنگ‌زنی

فرآیند سنگ‌زنی  قطعات یکی از فرآیندهای ماشینکاری ساینده است که از چرخ سنگ‌زنی یا تسمه ساینده به‌عنوان ابزار برش استفاده می‌کند. این فرآیند برای برداشتن مواد از سطح قطعه کار، ایجاد سطوح صاف یا حذف نواقص سطحی به‌کار می‌رود. سنگ‌زنی را می‌توان به‌صورت مرطوب یا خشک انجام داد و روی مواد مختلفی از جمله فلزات، پلاستیک‌ها و سرامیک‌ها به‌کار برد.

فرآیند سنگ‌زنی به‌عنوان یک روش حذف مواد و تولید سطح صاف شناخته می‌شود و موجب کاربرد سنگ زنی در صنایع می شود. این روش برای شکل‌دهی و تکمیل اجزای ساخته‌شده از فلزات و سایر مواد به‌کار می‌رود. دقت و پرداخت سطحی که از طریق سنگ‌زنی به‌دست می‌آید، معمولاً تا ده برابر بهتر از تراشکاری یا فرزکاری است. چرخ سنگ‌زنی از دانه‌های ساینده‌ای تشکیل شده که در یک بست نگهدارنده به‌هم چسبیده‌اند. این دانه‌ها به‌عنوان ابزار برش عمل کرده و تراشه‌های ریز مواد را از سطح قطعه کار جدا می‌کنند.

با کدر شدن دانه‌های ساینده، مقدار مواد حذف‌شده کاهش می‌یابد. در این حالت، چرخ سنگ‌زنی نیاز به پانسمان دارد که به معنی حذف دانه‌های ساینده فرسوده و تمیز کردن سطح چرخ است. سپس چرخ بازسازی می‌شود تا سخت‌تر و مقاوم‌تر گردد.

اصول کار ماشین‌های سنگ‌زنی

بیشتر ماشین‌های سنگ‌زنی از چرخ ساینده برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می‌کنند. این چرخ معمولاً از الماس یا اکسید آلومینیوم ساخته شده و با سرعت بالا می‌چرخد. ذرات ساینده روی چرخ، مواد را از سطح قطعه کار جدا می‌کنند. انواع مختلفی از ماشین‌های سنگ‌زنی وجود دارد که هرکدام برای کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند:

• آسیاب سطحی: برای حذف مواد از سطوح صاف استفاده می‌شود.
• آسیاب استوانه‌ای: برای سنگ‌زنی سطوح استوانه‌ای به‌کار می‌رود.

شرایط استفاده از ساینده‌ها

شرایط استفاده از ساینده به نوع ماده، نوع ساینده، سرعت و فشار اعمال شده بستگی دارد. برای دستیابی به بهترین نتیجه، شرایط ساینده باید به‌صورت آزمایشی تعیین شوند. برخی قوانین کلی عبارتند از:

• ساینده‌های سخت‌تر از مواد قطعه کار برای سنگ‌زنی استفاده می‌شوند.
• ساینده‌های نرم‌تر از مواد قطعه کار برای پرداخت سطح به‌کار می‌روند.
• هرچه ساینده درشت‌تر باشد، سرعت بیشتر و فشار کمتر است.
• هرچه ساینده ریزتر باشد، سرعت کمتر و فشار بیشتر است.

کاربرد سنگ زنی در صنایع

فناوری و کاربرد سنگ زنی در صنایع، برای بهبود فرآیندهای تولید و ایجاد سطوح با کیفیت بالا به‌کار می‌رود. در ادامه به کاربردهای گسترده آن در صنایع مختلف اشاره می‌کنیم:

• صنعت خودروسازی
• صنعت هوافضا
• صنعت پزشکی
• صنعت ابزار و قالب
• صنعت ساختمان
• صنعت الکترونیک
• صنعت چوب و مبلمان

این طیف وسیع از کاربردها نشان‌دهنده اهمیت و ارزش فناوری سنگ‌زنی در صنایع مختلف است.

صنعت هوافضا به دلیل نیاز به دقت ابعادی بالا، استحکام و دوام قطعات در شرایط کاری سخت، از فناوری سنگ‌زنی به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌کند. در این صنعت، سنگ‌زنی برای تولید قطعات پیچیده و باکیفیت به‌کار می‌رود. در ادامه، به‌طور جامع به کاربردهای سنگ‌زنی در این صنعت می‌پردازیم:

1. پره‌های توربین

پره‌های توربین در موتورهای جت و توربین‌های گازی نیاز به دقت ابعادی بالا و پرداخت سطح عالی دارند تا عملکرد بهینه و طول عمر بیشتری داشته باشند.

• دقت ابعادی و صافی سطح: برای جلوگیری از لرزش و بهبود جریان هوا در موتورهای جت.
• مقاومت به سایش و دما: با سنگ‌زنی دقیق و استفاده از سوپرآلیاژها، مقاومت به سایش و دمای بالا تضمین می‌شود.
• کنترل ضخامت لبه: برای افزایش بازدهی سوخت و بهبود کارایی موتور.
• پرداخت سطح داخلی و خارجی: کاهش مقاومت هوا و افزایش سرعت جریان گاز.

2. نازل‌های سوخت

نازل‌های سوخت در موتورهای جت و موشک نیاز به دقت بالا در ابعاد و سطح صاف دارند تا بتوانند سوخت را به‌صورت یکنواخت و با سرعت بالا تزریق کنند.

• دقت در قطر سوراخ: برای کنترل دقیق جریان سوخت و بهبود احتراق.
• پرداخت سطح داخلی: جلوگیری از انسداد و رسوب سوخت.
• سنگ‌زنی زاویه‌های پیچیده: برای بهبود الگوی پاشش سوخت و افزایش بازدهی احتراق.

3. اجزای ارابه فرود

ارابه‌های فرود هواپیما باید استحکام بالا، مقاومت به سایش و دقت ابعادی زیادی داشته باشند تا در زمان فرود و برخاستن به‌خوبی عمل کنند.

• سنگ‌زنی سیلندرهای هیدرولیک: برای بهبود عملکرد سیستم ترمز و جلوگیری از نشتی.
• پرداخت سطح شفت‌ها و پین‌ها: افزایش مقاومت به سایش و کاهش اصطکاک.
• کنترل دقیق تلرانس‌ها: برای تضمین عملکرد مطمئن در شرایط ضربه و فشار بالا.

4. بدنه و ساختار هواپیما

• پرداخت سطوح خارجی و داخلی: برای بهبود آیرودینامیک و کاهش مقاومت هوا.
• سنگ‌زنی اتصالات و جوش‌ها: افزایش استحکام ساختاری و جلوگیری از ترک‌خوردگی.
• تولید قطعات کامپوزیتی: پرداخت سطوح کامپوزیتی برای بهبود چسبندگی رنگ و روکش‌ها.

کاربرد سنگ‌زنی در صنعت خودروسازی

در صنعت خودروسازی، سنگ‌زنی به‌عنوان یک فرآیند حیاتی برای تولید قطعات دقیق، افزایش عمر مفید قطعات و بهبود عملکرد کلی خودروها به‌کار می‌رود. در ادامه، به‌طور جامع به کاربردهای سنگ‌زنی در این صنعت پرداخته شده است:

1. میل‌لنگ و میل‌بادامک

میل‌لنگ و میل‌بادامک قطعات کلیدی در موتور خودروها هستند که نیاز به دقت ابعادی بالا و پرداخت سطح صاف دارند تا عملکرد بهینه و طول عمر بیشتری داشته باشند.

• پرداخت سطح یاتاقان‌ها: کاهش اصطکاک و افزایش کارایی موتور.
• دقت ابعادی در ژورنال‌ها: جلوگیری از نشتی روغن و بهبود روانکاری.
• سنگ‌زنی بادامک‌ها: کنترل دقیق زمان‌بندی سوپاپ‌ها برای افزایش قدرت و بازدهی سوخت.
• مقاومت به سایش و خستگی: برای افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری.

2. قطعات گیربکس و سیستم انتقال قدرت

در گیربکس و سیستم انتقال قدرت، دقت ابعادی و پرداخت سطحی برای کاهش نویز، لرزش و افزایش دوام قطعات ضروری است.

• دنده‌ها و شفت‌ها: سنگ‌زنی دنده‌ها برای بهبود تماس دندانه‌ها و کاهش نویز.
• پرداخت سطوح تماس: افزایش مقاومت به سایش و بهبود انتقال قدرت.
• کنترل دقیق تلرانس‌ها: برای جلوگیری از لقی و بهبود عملکرد گیربکس.

3. سیستم تعلیق و ترمز

• پرداخت دیسک ترمز: برای جلوگیری از لرزش و بهبود عملکرد ترمز.
• سنگ‌زنی شفت‌های تعلیق: افزایش دوام و مقاومت به خستگی.
• پرداخت سطح سیلندرهای هیدرولیک: بهبود آب‌بندی و جلوگیری از نشتی.

4. قطعات بدنه خودرو

• پرداخت سطوح فلزی: برای آماده‌سازی قبل از رنگ‌آمیزی و افزایش چسبندگی رنگ.
• سنگ‌زنی اتصالات جوش: بهبود استحکام ساختاری و ظاهر قطعات.
• پرداخت سطوح پلاستیکی و کامپوزیتی: افزایش کیفیت ظاهری و آماده‌سازی برای پوشش‌دهی.

کاربرد سنگ‌زنی در صنعت پزشکی

صنعت پزشکی به دقت و کیفیت بالایی نیاز دارد و سنگ‌زنی در تولید ابزارهای جراحی، ایمپلنت‌ها و تجهیزات پزشکی به‌طور گسترده‌ای استفاده می‌شود:

1. ابزارهای جراحی و دندانپزشکی

ابزارهای جراحی نیاز به لبه‌های تیز، دقت ابعادی و پرداخت سطح بالا دارند تا کارایی و استریلیزاسیون بهینه را فراهم کنند.

• تیز کردن لبه‌های برش: برای بهبود دقت و کاهش آسیب به بافت.
• پرداخت سطح صاف و براق: جلوگیری از چسبیدن آلودگی‌ها و باکتری‌ها.
• کنترل دقیق تلرانس‌ها: برای اتصال مطمئن قطعات ابزارهای چندبخشی.

2. ایمپلنت‌های ارتوپدی

ایمپلنت‌های ارتوپدی مانند مفاصل مصنوعی و پیچ‌های استخوانی نیاز به پرداخت سطح بالا و دقت ابعادی دارند.

• پرداخت سطح صاف و صیقلی: جلوگیری از سایش و واکنش‌های آلرژیک.
• کنترل دقیق ابعاد و تلرانس‌ها: برای فیت شدن دقیق در استخوان و جلوگیری از لق شدن.
• پرداخت سطح داخلی کانال‌ها: بهبود جریان مایعات فیزیولوژیک و جلوگیری از عفونت.

3. تجهیزات پزشکی دقیق

• پرداخت سطح دستگاه‌های تشخیصی: برای افزایش دقت اندازه‌گیری و کاهش خطا.
• سنگ‌زنی قطعات پمپ‌های انسولین و دریچه‌های قلب مصنوعی: افزایش دوام و عملکرد دقیق.
• پرداخت سطوح لنزهای پزشکی: برای ایجاد سطح شفاف و بدون خش.