Węglik krzemu i elektrokorund to klasyczne przykłady sztucznych materiałów ściernych, które odgrywają bardzo ważną rolę w przemyśle obróbki mechanicznej. Oba te materiały uzyskuje się w procesach technologicznych, czyli powstają sztucznie, a nie występują naturalnie jak np. diament czy kwarc. Węglik krzemu (SiC) produkuje się w piecach elektrycznych przez reakcję piasku kwarcowego z koksem. Charakteryzuje się bardzo wysoką twardością, odpornością na ścieranie oraz stabilnością chemiczną, przez co świetnie nadaje się do szlifowania stali nierdzewnych, żeliwa czy nawet ceramiki. Elektrokorund, czyli tlenek glinu (Al2O3), powstaje przez stapianie boksytu w łuku elektrycznym i też jest bardzo twardy, ale trochę mniej kruchy od węglika krzemu. Stosuje się go do produkcji narzędzi ściernych do obrabiania metali, głównie stali węglowych i stopowych. Moim zdaniem warto zwrócić uwagę, że przemysł preferuje sztuczne ścierniwa właśnie ze względu na przewidywalność parametrów, powtarzalność jakości, możliwość dostosowania do konkretnego zastosowania (różne frakcje, kształty ziaren, domieszki itp.). W nowoczesnych warsztatach i fabrykach praktycznie wszystkie tarcze szlifierskie czy papiery ścierne o wysokich parametrach bazują właśnie na tych materiałach. Takie podejście umożliwia spełnienie wymogów norm europejskich (np. EN 12413 dla narzędzi ściernych) i wyśrubowanych oczekiwań klientów. Sam miałem okazję zobaczyć, jak różnice w jakości pomiędzy naturalnymi a sztucznymi ścierniwami potrafią wpłynąć na żywotność narzędzia i jakość obrabianej powierzchni – zdecydowanie przewaga po stronie tych sztucznych.
Wiele osób, które zaczynają swoją przygodę z materiałoznawstwem, automatycznie kojarzy ścierniwa z minerałami naturalnymi jak diament, kwarc czy szmergiel. To dość popularny błąd, wynikający chyba z tego, że naturalne materiały ścierne były wykorzystywane od wieków. Diament, choć faktycznie jest najtwardszym znanym minerałem i używa się go do szlifowania czy cięcia, to jednak w kontekście tego pytania nie jest przykładem materiału sztucznego. Istnieją co prawda diamenty syntetyczne, ale w odpowiedziach nie były one wymienione – tu chodziło o ścierniwa wytwarzane przemysłowo z myślą o powszechnym zastosowaniu. Podobnie korund – naturalnie występuje, ale elektrokorund to dopiero produkt sztuczny. Szmergiel i kwarc czy piaskowiec i granat, mimo że są używane jako materiały ścierne, to jednak pochodzą z natury. Piaskowiec od dawna służył do ostrzenia noży czy narzędzi stolarskich, a granat i kwarc wykorzystywano np. do produkcji papierów ściernych, ale wszystkie te przykłady nie są syntetyczne. Typowym błędem jest mieszanie nazw podobnych minerałów (korund–elektrokorund, kwarc–węglik krzemu) i zakładanie, że skoro coś jest twarde i 'techniczne', to na pewno jest sztuczne. W praktyce przemysłowej jednak coraz częściej wybiera się właśnie sztuczne ścierniwa (elektrokorund, węglik krzemu), bo pozwalają na uzyskanie ściśle określonych właściwości, powtarzalności w produkcji oraz większej efektywności procesu ścierania. Przykładowo, narzędzia szlifierskie zgodne z normą EN 12413 bazują praktycznie wyłącznie na sztucznie wytwarzanych ścierniwach właśnie ze względu na wymogi bezpieczeństwa i jakości. Tak naprawdę wiedza o rozróżnianiu ścierniw naturalnych i sztucznych jest kluczowa, zwłaszcza jeśli ktoś myśli o pracy w laboratorium materiałowym czy na produkcji – łatwo się pomylić, ale jeszcze łatwiej te różnice zrozumieć, jeśli popatrzy się na to od strony praktycznej.