The Effects of Abrasive Head Rotation on Some Limestone Polishing Process

Abstract

In this study, polishing properties of limestone were investigated to determine the effects of different abrasive head rotation. To achieve this goal, two different limestone samples commercially available in the market were studied. Polishing experiments were applied under constant band speed, abrasive head pressure and water amount for limestone samples of 30x30x2 cm dimension by using a laboratory-scale polishing machine. In order to define the change in the samples polished at 400 rev/min, 600 rev/min and 800 rev/min abrasion head rotation; Ra, Rq and Rz values of roughness parameter and brightness measurements were carried out on pre-determined surfaces of the marble samples. Polishing experiments showed that, with a few exceptions, brightness increases with decreasing roughness. And also; the effect of the speed of rotation on the polishing process and the roughness values of Rq and Rz which the surface topography exhibited change were observed. As a result, in different abrasive head rotation, significantly affected brightness and roughness properties of the tested limestone varieties.

Keywords

• Limestone,Roughness,Brightness,Abrasive head rotation

BAZI KİREÇTAŞLARININ PARLATILMASINDA ABRASİV KAFA DEVRİNİN ETKİSİ

Abstract

Bu çalışma, kireçtaşların parlatılabilirlik özellikleri üzerine abrasiv kafa devrinin etkisinin incelenmesi amacıyla yapılmıştır. Bu çalışmada ticari olarak üretimi yapılan iki adet kireçtaşı örneği kullanılmıştır. Parlatma işlemi, 30x30x2 cm boyutlarındaki kireçtaşı örneklerine aynı abrasiv serisi, sabit bant hızı, sabit kafa basıncı ve sabit su miktarında, 400 D/D, 600 D/D ve 800 D/D abrasiv kafa devrinde laboratuvar ölçekli cila makinasında yapılmıştır. Farklı devir hızlarında parlatılan örneklerdeki değişimin tanımlanması amacıyla; pürüzlülük parametrelerinden Ra, Rq ve Rz değerleri ve parlaklık ölçümleri yapılmıştır. Parlatma deneyleri sonucunda, artan abrasiv devir hızına bağlı olarak pürüzlülüğün azaldığı ve parlaklığın arttığı tespit edilmiştir. Bunun yanısıra; parlatma işleminde devir hızının etkisi ile yüzey topografyasının değişim sergilediği Rq ve Rz pürüzlülük değerlerinin artmasıyla gözlenmiştir. Sonuç olarak, kireçtaşlarının farklı abrasiv kafa devrinde parlatılması ile pürüzlülük ve parlaklık değerlerinin değişim gösterdiği ve abrasiv devrinin pürüzlülük ve parlaklık özelliklerini önemli ölçüde etkilediği sonucuna varılmıştır. 

Keywords

• Kireçtaşı,Pürüzlülük,Parlaklık,Abrasiv kafa devri

References

1. Çapik, M. Çavuşoğlu, İ. Yılmaz, A.O. (2010). Türkiye doğaltaş sektörüne genel bir bakış. MERSEM 7. Uluslararası Mermer ve Doğaltaş Kongresi, 107-116.
2. Çelik, M.Y. ve Kavuşan, G. (2001). Doğal taş ve mermerlere uygulanan yüzey şekillendirme teknikleri, 4.Endüstriyel Hammaddeler Sempozyumu, 77-86.
3. Dai, L.Q. Qin, Q.C. and Xu, X.P. (2006). Study on the dependence of glossiness on the micro-uneven of natural granite surface. Key Engineering Materials, 304-305, 305-309. doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.304-305.305
4. Erdogan, M. (2000). Measurement of polished rock surface brightness by ımage analysis method, Engineering Geology, 57, 65-72. doi: 10.1016/S0013-7952(99)00148-9
5. Ersoy, M. Çelik, M.Y. Yeşilkaya, L. Geçer, G. (2013) Mermer parlatma sürecinde abrasiv kafa devrinin yüzey kalitesine etkisinin araştırılması, Madencilik, 52(4), 13-26.
6. Ersoy, M. Yeşilkaya, L. Çelik, M.Y. Geçer G. (2014) Mermer parlatma sürecinde bant hızının yüzey kalitesine etkisinin araştırılması, Journal of Politeknik Dergisi, 17(4), 153-160.
7. Gadelmawla, E.S. Koura, M.M. Maksoud T.M.A. Elewa, M. Soliman H.H. (2002). Roughness parameters. Journal of Materials Processing Technology, 123(1), 133-145. doi: 10.1016/S0924-0136(02)00060-2
8. Gürcan, S. (2011), Metamorfik kökenli mermerlerin parlatılmasında mineralojik ve petrografik özelliklerin etkisi, Doktora Tezi, AKÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, Afyonkarahisar.

9. Gürcan, S. Goktan, R.M. Yıldız, A. (2013). Effect of mineralogical and microstructural properties on surface roughness and gloss of some ornamental marbles subjected to polishing process, X-Ray Spectrometry, 43, 70-78, doi: 10.1002/xrs.2492.
10. Gürcan, S. Öztürk E. (2014) Bazı kireçtaşlarının parlatılmasında farklı abrasivlerin etkisi, Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, 14(2), 1-11. doi:10.5578/fmbd.7494
11. Gökaltun, E. (1997). Atmosferik kirleticilerin kuru ve ıslak çökelme mekanizmalarının kireçtaşlarındaki parlaklık kaybına etkisi, Doktora Tezi, İ.T.Ü, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
12. Görgülü, K. (1998). Bazı mermer birimleri için optimum aşındırma-cilalama koşullarının araştıılması ve m alzeme özellikleri ile ilişkilendirilmesi. Doktora Tezi, C.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü, Sivas.
13. ISRM, (1981). Rock Characterization, Testing and Monitoring –ISRM Suggested Methods, Pergamon Pres, 211.
14. İnka, (2005). Mermer-Traverten-Granit Yüzey İşleme Güçlendirme Dolgu Koruma&Atık Su Arıtma Sistemleri, TÜMMER, Ankara.
15. Karaca, Z. (2008). Effect of head pressure and abrasive series on surface roughness of marbles, Surface Modification Technologies XXII, University West, 289-296.
16. Kekec, B. Unal, M. Sensöğut, C. (2006). Effect of the textural properties of rocks on their crushing and grinding features, Journal of University of Science and Technology Beijing, Mineral, Metallurgy, Material, 13, 385-392. doi: 10.1016/S1005-8850(06)60079-0
17. Li, Y. Huang, H. and Xu X.P. (2006). Gloss formation and its relationship with roughness in granite gri nding. Key Engineering Materials, 304-305: 413-416. doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.304-305.413 Sarı, D. ve Yavuz, H. (2001). Mermer parlaklığının nicel tanımı. Türkiye 3. Mermer Sempozyumu, 265-275.
18. Shen, J.Y. Xu, X.P. (2007). Study on polishing rock minerals of natural stone. Advanced Materials Research, 24-25, 183-188. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.24-25.183
19. Shen, J. Lin, W. Ohmori, H. Xu, X. (2006). Surface roughness characteristics of finely ground ceramics. Materials Science Forum, 532-533, 416-419. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.532-533.416
20. Tanovic, L.J. Bojanic, P. Puzovic, R. Klimenko S. (2009). Experimental ınvestigation of microcutting mechanisms in marble grinding, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 131, doi: 10.1115/1.4000619.
21. TS EN 1936, (2001). Doğal Taşlar - Deney Metotları - Gerçek Yoğunluk, Görünür Yoğunluk, Toplam ve Açık Gözeneklilik Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
22. TS EN 13755, (2003). Doğal Taşlar - Deney Metotları - Atmosfer Basıncında Su Emme Tayin, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
23. TS EN 14579, (2006). Doğal Taşlar - Deney Metotları - Ses Hızı İlerlemesinin Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
24. TS EN 1926, (2000). Doğal Taşlar - Deney Metotları - Basınç Dayanım Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
25. TS EN 14157, (2005). Doğal Taşlar - Deney Metotları – Aşınma Direnci Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
26. TS EN 13161, (2003). Doğal Taşlar – Deney Metotları – Sabit Moment Altında Eğilme Dayanımı Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
27. Uğur, İ. ve Gündüz, L. (2003). mermer işleme fabrikalarında dar silim - geniş silim ve honlama işlemlerinde silim karakteristiklerinin irdelenmesi, IV. Mermer Sempozyumu, 99-116.
28. Wright, D.N. and Rouse C. (1993) Stone polishing measurement of surface finish, Industrial Diamond Rev, 10-13.
29. Yavuz, H. Ozkahraman, T. and Demirdag, S. (2010a) Polishing experiments on surface quality of building stone tile, Construction and Building Materials, 25 ,1707–1711. doi:10.1016/j.conbuildmat.2010.10.016
30. Yavuz, H. Ozkahraman, T. Demirdağ, S. (2010b) Doğaltaş plakalarının yüzey kalitesine bazı silim parametrelerinin etkisi, 7. Uluslararası Mermer Sempozyumu, 419-426.
31. Xu, X.P. Huang, H, Li, Y. (2003) Material removal mechanisms in diamond grinding of granite, Part 1: The Morphological Changes of Granite from Sawing to Grinding. Key Engineering Materials, 250 215-221. doi: 10.4028/www.scientific.net/KEM.250.215