Абразивные материалы

Содержание

Введение…………………………………………………………………....3

1. Абразивные материалы……………………………………………………4
2. Виды абразивов и их производство………………………………………6
3. Свойства абразивов……………………………………………………….14
4. Структура абразивных инструментов…………………………………...16
5. Применение абразивных материалов……………………………………18
6. Промышленная безопасность…………………………………………….24
7. Охрана окружающей среды………………………………………………30

Заключение………………………………………………………………..35

Список использованных источников…………………………………....36

Введение

Абразивные и алмазные инструменты широко применяются в машиностроении и приборостроении для шлифования, притирки, полирования деталей, а также для шлифования, заточки и доводки режущих и других инструментов с целью достижения высокой производительности, точности и низкой шероховатости обработки. Потребность в шлифовальных, заточных и доводочных инструментах очень велика.

Абразивным инструментом называется тело определенной геометрической формы, состоящее (или содержащее  рабочий слой) из абразивных зерен, скрепленных между собой связкой. К абразивным инструментам относятся шлифовальные круги, шлифовальные головки, бруски, сегменты, абразивные ленты. Из всех перечисленных абразивных инструментов наибольшее распространение имеют шлифовальные круги.

Объектом исследования работы являются абразивные материалы.

Цель исследования реферата состоит в изучении абразивных материалов и их характеристик.

Задачами курсовой работы заключаются в изучении таких пунктов как:

1. Абразивные материалы
2. Виды абразивов и их производство
3. Свойства абразивов
4. Структура абразивных инструментов
5. Применение абразивных материалов
6. Промышленная безопасность
7. Охрана окружающей среды

Основными источниками  литературы были следующие авторы: Бластинг, Иноземцев, Г.Г, Моисеенко, Л.Е. Павлов, С.И. Диденко и другие авторы.

Работа состоит из введения, семи вопросов, заключения, списка литературы. Работа составляет 37 листов печатного текста. Содержит 1 таблицу.

1. Абразивные материалы

Абразивные материалы (от фр. abrasif — шлифовальный, от лат. abradere — соскабливать) — это материалы, обладающие высокой твердостью, и используемые для обработки поверхности различных материалов. Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Абразивные свойства камня используются человечеством  с незапамятных времен. Позднее, добывание  и обработка абразивных минералов  стали предметом горных промыслов. Ни одна из отраслей промышленности не обходится без шлифования. В изготовлении шлифовального инструмента столетиями использовались, используются и сейчас такие известные виды природных абразивов как гранат, кремень, корунд или наждак.

Корунд является самым  распространенным абразивным материалом, широко используемым в обработке металлов (происходит от англ. - corundum, заимствованным из тамильского языка - kuruntam, произошедшим в свою очередь из санскрита - curuvinda - рубин). Корунд - очень твердый кристаллический материал с большим содержанием оксида алюминия, белого цвета с розовыми или красными прожилками, означающими включения сапфира или рубина. Шлифовальные (наждачные) круги из корунда получают с помощью обтесывания (материал хорошо скалывается) и обтачивания еще более твердым абразивом, например из кремния. Природный корунд сослужил добрую службу промышленности до и несколько после внедрения искусственных материалов высокого качества, появившихся благодаря развитию электрометаллургии.

Абразивный  материал, в современном представлении - это сыпучий материал, полученный путем дробления и рассева природных кристаллических минералов или искусственных (синтетических) материалов, подразделяющийся по способу применения на три основные группы:

• свободные абразивы (free abrasives)
• абразивы в связке (bonded abrasives)
• абразивные покрытия (coated abrasives)

Абразив(ы) и абразивный материал(ы) именуются так же: шлифовальные материалы, шлифовальное зерно, абразивное зерно, шлифзерно и т.п.

Свободные абразивы - абразивы, используемые в свободном виде, например, для пескоструйной обработки поверхностей, ручной обработки путем нанесения на салфетку или на обрабатываемую поверхность, а так же используемые в составе абразивных паст, гелей.

Абразивы в связке - формованные изделия из смесей абразивного, связующего материалов и наполнителей, с последующим отверждением или спеканием. Различают следующие виды связок: керамическая или стекловидная, смолянистая, вулканитовая и др.

Абразивные покрытия - абразивные зерна, нанесенные на поверхность полотняной основы, например, бумажной, тканевой, фибровой и др., и закрепленные на ее поверхности с помощью клеев и смол.

Абразивные материалы делятся  по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах или мешах. Пригодность абразивных материалов зависит от физических и кристаллографических свойств, особенно важное значение имеет их способность при истирании разламываться на остроугольные частицы. У алмаза это свойство максимальное. Выбор абразивного материала зависит от физических свойств обрабатываемого и обрабатывающего материала, а также от стадии обработки (грубая обдирка, шлифовка и полировка), причём твёрдость абразивного материала должна быть выше твёрдости обрабатываемого (за исключением алмаза, который обрабатывается алмазом). Твёрдость минерала сравнивается со шкалой твёрдости Мооса: 1 — тальк, 2 — гипс, 3 — кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — полевой шпат, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — алмаз. В настоящее время абразивные материалы добываются и производятся синтетически, причём новые синтетические материалы, как правило, более эффективны, чем природные.

2. Виды абразивов и их производство

Природные абразивы

Наиболее часто применяемые  природные абразивы:

Корунд

Корунд получают из природных  корундовых и наждачных руд. Прежде, посредством обточки из корундовых камней формировали точильные и  шлифовальные круги. С появлением искусственных материалов, природный корунд используется, в основном, в свободном виде. Шлифзерно добывают методом дробления и обогащения руд от примесей. Корундовые руды содержат Al2O3 не менее 40%, Fe2O3 - не более 3%. В состав руд помимо оксида железа входят различные оксиды и гидроксиды : андалузит, пианит, диаспор, кварц, слюды. Наждаки это мелкозернистые горные породы с содержанием Al2O3 - 10-30%, ассоциируемые с большим количеством магнетита, гематита и шпинели. Плотность природных корундовых абразивов - 3.90-4.12г/см3. Микротвердость - 17.7-23.5ГПа.

Гранат

В природе гранат встречается в большом разнообразии, может быть бесцветным или наоборот - ярко окрашенным в цвета от красно-малинового до зеленого и черного. В исходных рудах содержание граната составляет 9-20%; обогащенный концентрат содержит до 90% граната. Плотность - 3.53-4.32г/см3. Микротвердость - 13.7-16.7ГПа. Гранат используется в шлифовальной шкурке и в качестве свободных абразивов для обработки стекла, камня, керамики. Именно этот материал используется для полирования кинескопов цветных телевизоров.

Кремень

Кремень встречается в разновидностях: халцедоно-кварцевой, кварцевой, халцедоновой, опало-халцедоновой в виде желваков, конкреций, реже, в виде линз в карбонатных породах. Имеет цвета от желто-серого до черного. Содержит SiC более 92%, CaO - менее 2%, глинистых - менее 4%. 
Плотность - 2.57-2.64г/см3. Микротвердость - 9.8-14.7ГПа. Используется в шлифшкурке и в качестве свободных абразивов для обработки дерева.

Алмаз: алмазоподобная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода, добывается в коренных (кимберлитовые трубки) и россыпных месторождениях. Наиболее ценный по своим абразионным свойствам материал. Лучшим считается его чёрная разновидность — карбонадо (карбонат), добываемая в Бразилии и на острове Борнео. Второе место занимает борт — радиально-лучистая разновидность алмаза. На рынке под именем борта продаётся всякий непригодный для огранки алмаз. Из общего количества 20% карбонадо, 20% настоящий борт, остальное — алмазный порошок и осколки. Применяется при обработке твердого камня, а также для шлифовки и полировки самого алмаза.

Гранат: Природный минерал, состоит из: R²⁺₃ R³⁺₂ [SiO₄]₃, где R²⁺ — Mg, Fe, Mn, Ca; R³⁺ — Al, Fe, Cr.

Инфузорная земля: осадочная горная порода, состоящая преимущественно из останков диатомовых водорослей. Химически кизельгур на 96 % состоит из водного кремнезёма (опала). Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

Кварц: Кристаллическая двуокись кремния, один из наиболее дешевых и доступных абразивных материалов. В сухом виде вызывает силикоз. Использование только совместно с подачей воды. Кварц и кремень с раковистым изломом при раскалывании дают остроугольные частицы. Применяются в порошке для обработки мягких камней (мрамор), в пескоструйных аппаратах для обработки металла, для очистки камней в строительном деле и для изготовления шлифовальных шкурок. Из кремневых конкреций изготавливали шары для шаровых мельниц.

Корунд: Кристаллический оксид алюминия, то же и сапфир, добывается в россыпях и иногда в рудах. Добытая корундовая руда измельчается, обогащается и сортируется по величине зерна. Применяется в порошке и для изготовления из него искусственных кругов, брусков и шкурок.

Красный железняк: широко распространённый минерал железа Fe₂O₃. В особо чистых разновидностях применяется для полирования железа и стекла.

Мел: Карбонат кальция, для тонких видов абразивной обработки (притирка, полирование).

Наждак: Природный минерал, состоит из: корунда и магнетита — черного магнитного оксида железа Fe₃O₄

Пемза: пузыристое вулканическое стекло. Для шлифовки пригодна пемза с тонкими пластинками стекла, образующими перегородки между ячейками. Самая лучшая пемза — с острова Липари, близ Сицилии. Применяется для шлифовки дерева, мягких камней и металлов.

Полевой шпат: группа породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов — представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi₃O₈] — Na[АlSi₃O₈] — Са[Аl₂Si₂O₈], конечные члены которой соответственно — альбит (Ab), ортоклаз (Or), анортит (An). В размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал.

Трепел: рыхлая или слабо сцементированная, тонкопористая опаловая осадочная порода. Применяется в виде тонкого порошка для полировки камня и металла.

Искусственные абразивы

Искусственные (синтетические) абразивные материалы производят из природных минералов, руд обогащенных и необогащенных, измельченных смесей (шихты) методом плавления в печах, охлаждения, дробления кусков расплава и рассева образовавшихся зерен по фракциям. Сырьем для производства искусственных абразивов служат руды и минералы, содержащие большое количество твердых кристаллов, таких как оксид алюминия (Al2O3) и кварц (SiO2).

Природным поставщиком  оксида алюминия для производства абразивов  являются бокситовые глины, содержащие не менее 60% Al2O3 (корунда). Температура  плавления бокситов превышает 1400гр.С. Процесс требует энергии больше, чем способен выделить угольный кокс в обычных металлургических печах, поэтому плавка производится в электродуговых печах с использованием энергии электрической дуги. Эффект плавления может быть усилен магнитным полем в специализированных индукционных печах.

Т.к. получение искусственного корунда связано с использованием электрической энергии, материал получил  название "электрокорунд".  
Поставщиком кремния для синтезированных материалов является природный кварцевый песок. Получение абразивов производится путем плавления кварцевого песка в электропечах и взаимодействия с углеродом за счет добавления в расплав нефтяного кокса, в результате чего синтезируется материал - карбид кремния (SiC), синоним - карборунд.

Искусственные абразивы обладают большей твердостью по сравнению с природными, а применение добавок позволяет получить широкий спектр материалов с необходимыми свойствами для различных видов абразивной обработки.

Электрокорунд нормальный

Электрокорунд нормальный получают в электродуговых печах восстановительной плавкой шихты, состоящей из бокситов, углеродистого материала и чугунной стружки. Минералогическая основа бокситов - корунд Al2O3 (не менее 60%) и гексаалюминат кальция CaO*6Al2O3. В процессе восстановительных реакций примеси Fe2O3, SiO2, TiO2 переходят в ферросплавы, кроме CaO. Плотность - 3.85-3.95г/см3. Микротвердость - 18.9-19.6ГПа. Электрокорунд нормальный - широко распространенный материал, используемый для изготовления инструмента и шлифшкурки с различными типами связки. Используется и в свободном виде, для струйной обработки. Наиболее эффективен при обработке углеродистых сталей, в операциях шлифования, резки и обдирки.

Электрокорунд белый

Электрокорунд белый  получают плавлением глинозема в  электродуговых печах. Глинозем является продуктом обогащения бокситовых глин. Содержание корунда в глиноземе 98-99% и 1-2% - алюмината натрия Na2O*11Al2O3. Плотность - 3.90-3.95г/см3. Микротвердость - 19.6-20.9ГПа. Как более твердый материал, используется в инструменте с твердой связкой (керамика). Наиболее эффективен при обработке чугуна, нержавеющей стали. Используется также, в шлифшкурке и свободном виде.

Электрокорунд хром-титанистый

Хром-титанистый электрокорунд  получают в электродуговых печах  плавлением шихты, состоящей из глинозема или бокситов и легирующих компонентов - оксида хрома и оксида титана. Материал из глинозема содержит Cr2O3 не более 0.4%, TiO2 - не более 0.7% ; из бокситов : Cr2O3 - 0.1-0.5%, TiO2 - 1.7-3.5%. Легирование 2-мя компонентами улучшает абразивные свойства материала. Используется в шлифшкурках и свободном виде, и в инструменте для интенсивных режимов обработки конструкционных и углеродистых сталей.

Электрокорунд циркониевый

Циркониевый электрокорунд  получают из шихты глинозема и  оксида циркония в специальных наклоняющихся электродуговых печах, методом "на слив" с последующим интенсивным охлаждением расплава, что позволяет получить микрокристаллический материал с размерами первичных кристаллов до 50мкм. Плотность - 4.05-4.15г/см3. Микротвердость - 22.6-23.5ГПа. Циркониевый электрокорунд обладает высоким коэффициентом шлифования и является самым эффективным материалом в обдирочных операциях с высокими нагрузками и большим съемом металла,- производительность бакелитовых обдирочных кругов из циркониевого электрокорунда более чем в 10 раз превышает производительность кругов их электрокорунда нормального.

Карбид  кремния черный

Карбид кремния SiC получают в электропечах при взаимодействии кремния и углерода. Сырьем для  карбида кремния служат кварцевый  песок Si - не менее 99% и нефтяной кокс с массовой долей золы - не более 1%. Плотность - 3.21г/см3. Микротвердость - 33ГПа. Как очень твердый материал используется при обработке стекла, керамики, железобетона, чугуна. Применяется при изготовлении инструмента с различными типами связки и в шлифшкурке. Структура материала ("незасаливаемая") позволяет обрабатывать мягкие материалы - цветные металлы, дерево, кирпич.

Карбид  кремния зеленый

По своему химическому  составу и физико-механическим свойствам  карбид кремния зеленый незначительно отличается от карбида кремния черного.

Сферокорунд

Сферокорунд получают методом  раздува расплава глинозема и  образования полых корундовых сфер. Содержание Al2O3 в материале - не менее 99%. Плотность - 3.90-3.95г/см3. Микротвердость - 19.6-20.9ГПа.  
Сферокорунд используется для труднообрабатываемых материалов, таких как жаропрочная сталь, мягких и вязких материалов, как кожа или резина. Поддержание абразивных свойств материала происходит за счет разрушения сфер в процессе шлифования и обнажения новых режущих кромок при малом тепловыделении.

Формокорунд

Формокорунд получают методом  экструзии высоковязкой водной суспензии  глинозема, последующей сушки и  спекания при температуре 1700гр.С. Содержание Al2O3 - 80-87%, Fe2O3 - не более 1.5%. Частицы имеют цилиндрическую (С) или призматическую (Р) формы с размерами сечения - 1.2-1.8мм., и длиной - 3.8-8.0мм. Формокорунд используется в тяжелых обдирочных операциях.

Виды абразивной обработки

Существуют следующие  виды абразивной обработки:

• шлифование круглое — обработка цилиндрических и конических поверхностей валов и отверстий;
• шлифование плоское — обработка плоскостей и сопряжённых плоских поверхностей;
• шлифование бесцентровое — обработка в крупносерийном производстве наружных и внутренних поверхностей (валы, обоймы подшипников и др.);
• шлифование бесцентровое лентой — наружные поверхности, в том числе, сложные профили;
• шлифование лентой сложных профилей — например шлифование лопаток турбин;
• отрезание и разрезание заготовок — заготовительное и монтажное производство, демонтаж конструкций;
• притирка — абразивное притирание поверхностей (например, седло и игла дизельной форсунки);
• гидроабразивная обработка — струйная и галтование (отливки, поковки, метизы и др.);
• пескоструйная обработка — очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других загрязнений, а так же сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;
• ультразвуковая обработка — пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов;
• магнитно-абразивная обработка — обработка магнитно-абразивным порошком в магнитном поле;
• хонингование — обработка отверстий (цилиндры двигателей, насосов и др.);
• полирование — придание поверхности малой шероховатости и зеркального блеска;
• суперфиниширование — окончательное придание наружным, внутренним и сложным профилям высочайшей точности и чистоты поверхности, в том числе алмазное суперфиниширование (точные механизмы, инструмент, детали особо точных приборов, инструментов, оружия и т. д.).

Инструменты абразивной обработки

Абразивные материалы  для применения в промышленности должны быть закреплены или конструктивно  выполнены в виде различных инструментов и составов. Основные виды абразивных инструментов и составов:

• отрезные круги: различных диаметров (до 3500 мм), ширины, высоты и форм (профилей) рабочего (абразивного) слоя и способов закрепления его на корпусе круга.
• шлифовальные круги: Различные абразивные материалы в виде кругов, дисков, конусов разных профилей и диаметров.
• бруски: Абразивные и металлоабразивные разных размеров и профилей для хонингования, притирки, суперфиниширования.
• лента: Синтетическая или растительно-тканная лента разной ширины с приклеенными на ее одной или двух сторонах зернами абразивных материалов.
• наждачная бумага: Абразивный материал, нанесенный на тканевую или бумажную основу.
• пасты: Абразивные притирочные и полировальные абразивы, равномерно распределенные в связующем (парафин, церезин, олеиновая кислота, стеарин, масла, керосин и др.).
• свободное зерно: Сухие абразивные зерна для гидроабразивной, ультразвуковой и пескоструйной обработки.
• галтовочные тела: абразивный инструмент в виде изделий геометрической формы (цилиндр, призма, конус, куб и т. п.), предназначенный для галтовки.

3. Свойства абразивов

Зернистость абразивных инструментов

Измельченный на фракции  абразивный материал называют шлифовальным. Фракция - это совокупность абразивных зерен в установленном интервале размеров. Преобладающую по массе, объему или числу зерен фракцию называют основной. Зернистость характеризует размер режущих зерен основной фракции в данном абразивном инструменте. В зависимости от размера зерен шлифовальные материалы делятся на следующие группы: шлифзерно - от № 200 до № 16; шлифпорошки - от № 12 до № 4; микрошлифпорошки - от М63 до М14; тонкие микрошлифпорошки - от М10 до М5. Шлиф зерно и шлифпорошки получают ситовым рассевом, микрошлифпорошки - осаждением в жидкости (гидроклассификация). Однородность зернового состава, существенно влияющая на шероховатость обрабатываемой поверхности, режущие свойства и стойкость абразивного инструмента, характеризуется процентным содержанием основной фракции. Поэтому условное обозначение зернистости дополняют буквенным индексом, соответствующим этому процентному содержанию: В - высокое; П - повышенное; Н - номинальное; Д - допустимое.

В зависимости от группы материалов зернистость обозначается следующим образом:

• для шлифзерна и шлифпорошков - 0,1 размера (мкм) в свету стороны ячейки сита, на котором задерживаются зерна основной фракции, например 40, 25, 16 (соответственно 400, 250, 160 мкм);
• для микрошлифпорошков - по верхнему пределу размера зерен основной фракции с добавлением индекса М, например М40, М28, М10 (соответственно 40, 28, 10 мкм);
• для алмазных шлифпорошков - дробью, у которой числитель соответствует размеру (мкм) стороны ячейки верхнего сита, а знаменатель - размеру (мкм) стороны ячейки нижнего сита основной фракции, например 400/250, 400/315, 160/100, 160/125;
• для алмазных микрошлифпорошков и субмикропорошков.-дробью, у которой числитель соответствует наибольшему (мкм), а знаменатель - наименьшему размеру (мкм) зерен основной фракции, например 40/28, 28/20, 10/7;
• для шлифзерна и шлифпорошков эльбора - в зависимости от метода контроля: при ситовом методе - 0,1 размера (мкм) в свету стороны ячейки сита, на котором задерживаются зерна основной фракции, например Л20, , Л16, Л10; при микроскопическом методе - аналогично обозначению зернистости шлифзерна и шлифпорошков, например 250/200, 200/160, 125/100.

Твердость абразивных инструментов

Понятие твердости абразивных инструментов по смыслу не совпадает с аналогичным  понятием, определяющим свойства металлов и других твердых тел. Твердость абразивного инструмента характеризует прочность связи в нем абразивных зерен между собой. Поэтому из зерен самого твердого абразивного материала можно изготовить мягкие абразивные инструменты и, наоборот, из абразивного материала малой твердости можно изготовить твердые абразивные инструменты. Мягкими абразивными инструментами (в отличие от твердых) называют такие, из которых абразивные зерна легко выкрашиваются.

Твердость абразивных инструментов характеризует прочность закрепления абразивных зерен в инструменте с помощью связки, поэтому она определяется количеством и свойствами связки, введенной в инструмент. С увеличением количества связки на-1,5% твердость абразивного инструмента повышается на одну степень. При этом объем связки увеличивается за счет соответствующего уменьшения объема пор. Расстояние между зернами остается неизменным.

Твердость абразивных инструментов оказывает  влияние на режущие свойства и  кромкостойкость абразивного инструмента, а также на характер его изнашивания в процессе резания. Если прочность закрепления зерен в абразивном инструменте ниже прочности самого абразивного зерна (мягкий абразивный инструмент), то изнашивание происходит вследствие выкрашивания зерен и абразивный инструмент работает в режиме самозатачивания. Если же прочность абразивного зерна окажется ниже прочности его закрепления в инструменте (твердый абразивный инструмент), то изнашивание будет протекать частично за счет хрупкого разрушения, скалывания зерен и частично за счет их стирания с образованием площадок износа на зерне.  

Получение абразивных инструментов требуемой  твердости достигается соответствующей  технологией их изготовления, устанавливающей  соотношение абразивного зерна  и связки: давлением при прессовании, температурой и длительностью термической обработки (обжига).

4. Структура абразивных инструментов

Структура абразивного  инструмента характеризуется содержанием  абразивного материала в единице  его объема, выраженным в процентах.

                 V_З + V_С + V_П = 100 %,                                                               (1)

где V_З, - объем зерна, V_С - объем связки, V_П - объем пор.

Определяющим параметром структуры является объем V_З.

С увеличением на один номер структуры  объем зерен уменьшается на 2%, расстояние между зернами и размер отдельных пор увеличиваются, однако ни сохранения одинаковой твердости инструмента объем связки также увеличивается на 2%, при этом объем пор остается неизменным.

Таким образом, абразивные инструменты, имеющие одинаковые зернистость  и твердость, но разные структуры, различаются  между собой по степени сближения  абразивных зерен. Структуру, обозначенную № 1...4, принято называть закрытой (плотной), № 4...8 - средней, № 9...12 и выше (до 16) - открытой. Чем больше номер структуры, тем больше расстояние между зернами, т. е. структура более открытая.

Рекомендуемые области  применения абразивного инструмента  основных номеров структур следующие:

№ 1...3 - изготовление инструмента на бакелитовой и керамической связках при шлифовании с малым съемом металла, преимущественно для обработки шарикоподшипников;

№№ 3, 4 - профильное шлифование, шлифование, с большими подачами переменной нагрузкой, отрезные работы;

№ 4...6 - круглое наружное, бесцентровое, плоское шлифование периферией круга;

№ 7...9 - плоское шлифование торцом круга, внутреннее шлифование, заточка инструмента;

№ 8...10 - шлифование и заточка  инструмента, оснащенного твердым  сплавом;

№ 8...12 - профильное шлифование мелкозернистыми кругами (резьбошлифование).

Абразивные инструменты  открытой структуры имеют улучшенные условия отвода стружки меньшее  тепловыделение. Наиболее эффективно их применение при обработке вязких металлов, а также металлов, склонных к прижогам и трещинам.

Помимо шлифовальных кругов с заранее заданной структурой, на керамической связке изготовляются  круги, отличающиеся повышенной пористостью (величина пор до 2-3 мм) и получившие название высокопористых. Поры в таких кругах создаются различными наполнителями, выгорающими в процессе термической обработки (пластмасса, уголь, древесная мука).