Hankaavia rakeitaon materiaali, josta hiomatyökalu muodostuu. Se on materiaali, jolla on erittäin kova ja terävä pinta, jota käytetään matalamman kovuuden työkappaleiden pinnan hiontaan. Hioma-aineet jaetaan kahteen luokkaan: luonnolliset hioma-aineet ja keinotekoiset hioma-aineet. Jokainen luokka sisältää monia erilaisia alaluokkia. Eri hioma-aineilla on eri hiukkaskoot ja kovuus. Niitä käytettäessä ne tulee valita työkappaleen materiaalin ominaisuuksien, kuten kovuuden, vetolujuuden, sitkeyden jne., sekä työstön tarkkuusvaatimusten mukaan.
1. Yleiset periaatteet hiomarakeiden valinnassa
Yleisesti ottaen, kun hiotaan korkeamman kovuuden omaavia työkappalemateriaaleja, tulee valita korkeakovuus. Esimerkiksi hiottaessa karkaistua terästä, seosterästä, pikaterästä, työkaluterästä jne. tulee käyttää valkoisia alumiinioksidihioma-aineita, joiden kovuus on korkeampi; hiottaessa työkappaleen materiaaleja, joilla on suuri vetolujuus, tulee valita vahvan sitkeyden omaavia hioma-aineita. Esimerkiksi hiottaessa hiiliterästä, valurautaseosterästä, kovaa pronssia jne. tulee käyttää vahvan sitkeyden omaavia ruskeita alumiinioksidihionta-aineita; hiottaessa materiaaleja, joilla on alhainen vetolujuus, tulee valita hauraat tai vahvat piikarbidihioma-aineet. Esimerkiksi ei-rautametallien, kumin, nahan, muovien jne. hionta soveltuu mustalle piikarbidille hioma-aineena, kun taas sementoidun karbidin, optisen lasin, keraamisten materiaalien jne. hionta soveltuu vihreälle piikarbidille hioma-aineena; SG- ja CBN-lasitettuja hiomatyökaluja käytetään laajalti vaikeasti hioville materiaaleille.
Lisäksi sekoitettuja hioma-aineita on käytetty laajalti, jotta erilaisten hiomarakeiden edut voitaisiin hyödyntää täysin hionnassa ja maksimoida hiontatehokkuus. Esimerkiksi kampiakselin hiontaan ja pallomaisen laakerin sisä- ja ulkorenkaan hiontaan tarkoitetut hiomapyörät valmistetaan yhdistämällä valkoinen alumiinioksidi ruskeaan alumiinioksidiin, jolla on korkea sitkeys, kuten edellä mainittiin sekoitettu hioma-aine, jolla on molempien edut. Hionnan aikana voidaan tuoda esiin ruskean korundin suuri sitkeys, mutta myös valkoisen alumiinioksidin tietty hauraus ja hyvä lämmönjohtavuus. Vastaavasti kobolttipohjaisten metalliseosten hammaspyörän hampaiden karkea hionta voidaan valmistaa yksikide- ja mikrokiteisten hioma-aineiden seoksesta; alumiinin pikateräksen hiomalaikka on valmistettu ruskean alumiinioksidin ja vihreän piikarbidin seoksesta.
2. Hankaavan raekoon valintaperiaatteet
Raekoko on parametri, joka kuvaa hiomapinnan karheutta. Mitä suurempi raekokoluvun arvo on, sitä pienemmät hiomahiukkaset ovat ja sitä pienempi on karheus. Hioma-aineen raekokoa valittaessa sen tulee perustua pääasiassa työstötarkkuuden, työkappaleen pinnan karheuden ja hiontatehokkuuden vaatimuksiin.
Yleisesti ottaen, jos hiottavalla työkappaleella on oltava suurempi karheus, tulee valita karkearakeiset hioma-aineet; päinvastoin, jos työkappaleen pinnan karheuden on oltava pienempi, tulee valita hienorakeiset hioma-aineet.
Jos työkappaleella on korkeat geometrisen tarkkuuden vaatimukset, myös hiomalaikan ja työkappaleen välinen kosketuspinta on huomioitava tekijä. Kun kosketuspinta-ala on pieni, tulee valita hienojakoisia rakeita; kun kosketuspinta-ala on suuri, tulee valita karkeat rakeet.
Kun työkappale vaatii sekä suurta geometrista tarkkuutta että alhaista pinnan karheutta, tulee valita sekarakeita hioma-aineita.
Jos työkappaleen materiaali on kovaa ja hauras, karkearakeisten hioma-aineiden käyttö ei sovellu, vaan hienorakeiset hioma-aineet tulee valita; päinvastoin, jos materiaali on kovaa ja sitkeää, tulee valita karkearakeiset hioma-aineet.
Jos työkappaleen lämmönjohtavuus on huono, se on alttiina kuumuudelle ja muodonmuutoksille tai on altis palovammolle, tulee valita karkeampi hioma.
3. Hiomatyökalun kovuuden valintaperiaatteet
Hiomatyökalun kovuus viittaa hioma-aineessa olevien hiomarakeiden vaikeuteen pudota irti hiontatoiminnon aikana. Mitä kovempi hiomatyökalu, sitä epätodennäköisemmin hioma-aineet putoavat. Hiomatyökalun kovuus voidaan yleensä jakaa seitsemään tasoon: superpehmeä, pehmeä, keskipehmeä, keskikova, keskikova, kova ja superkova. Jokainen taso voidaan edelleen jakaa useisiin pieniin tasoihin.
Hiomalaikan muodostavan hioma-aineen tyypin lisäksi hiomatyökalun kovuus riippuu myös lisätyn sideaineen määrästä ja hioma-aineen tiheydestä. Mitä kovempi hiomatyökalu on, sitä parempi, koska hiomarakeet hioma-aineessa tylstyvät ennemmin tai myöhemmin, ja jos hioma-aineet sattuvat putoamaan tällä hetkellä, hiomatyökalu voi jatkaa hiontatoimenpiteiden suorittamista terävillä hioma-aineilla. Tästä näkökulmasta katsottuna ei ole ihanteellinen tulos, onko hiomatyökalu riittävän kova, jolloin hioma-aineet putoavat liian aikaisin, tai hiomatyökalu liian kovaa, jolloin hioma-aineet putoavat liian myöhään. Hiomatyökalun kovuutta valittaessa noudatetaan yleensä seuraavia periaatteita:
Hiottaessa kovempia materiaaleja, koska hioma-aineet tylstyvät todennäköisemmin, jotta tylsistyneet hiomarakeet putoavat ajoissa, tulee valita hiomatyökalu, jonka kovuus on pienempi; päinvastoin pehmeämpiä materiaaleja hiottaessa hioma-aineita ei ole helppo tylsyttää. Hiomatyökalun käyttöiän pidentämiseksi niin paljon kuin mahdollista, tulee valita hiomatyökalu, jonka kovuus on suurempi.
Mutta tämä ei ole ehdoton. Jos hiomatyökappale ei ole vain pehmeä, vaan sillä on myös suurempi sitkeys, kuten ei-rautametallit, kuten kupari ja alumiini, tällaiset materiaalit ovat alttiita aiheuttamaan hiomatyökalun tukkeutumista. Tämän tilanteen välttämiseksi tulee valita hiomatyökalu, jonka kovuus on pienempi.
Lisäksi hiomalaikan pyörimisnopeus ja kosketuspinta työkappaleeseen ovat myös tekijöitä, jotka on otettava huomioon. Kun hiomalaikan lineaarinen nopeus on pieni ja kosketuspinta työkappaleeseen on pieni, on sopivaa valita suuremman kovuuden omaava hiomatyökalu; kun hiomalaikan lineaarinopeus on suuri ja kosketuspinta työkappaleeseen on suuri, on sopivaa valita pienempi kovuus hiomatyökalu.
Työkappaleille, joiden lämmönjohtavuus on huono, muodonmuutos on helppo ja palaminen on helppoa, hionnan, erityisesti kuivahiontaan, aikana syntyvä valtava lämpö ei ole hyväksi työkappaleelle. Hioma-aineet, joiden kovuus on pienempi, tulee valita. Toisaalta syntyvä lämpö on pienempi, ja toisaalta osa lämmöstä voidaan ottaa pois hankaavia hiukkasia irtoamalla.
Lopuksi, kun hiontateholle on asetettu korkeat vaatimukset, voidaan valita alhaisemman kovuuden omaavia hioma-aineita; kun karheusvaatimukset ovat alhaisemmat, voidaan valita korkeamman kovuuden hioma-aineita.
