AT276989B - Verfahren zur herstellung eines scheibenfoermigen diamantformwerkzeuges - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung eines scheibenförmigen Diamantformwerkzeuges 
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 Legierung, bestehend zu   65%   aus Zinklegierung ZnCuAl, zu 31 bis   33%   aus Cd und zu 2 bis   4%   aus Silberlot verwendet. Es kann aber als Bindemittel auch ein Bronzeamalgam Verwendung finden. 



   Zweckmässig wird für die Befestigung der wirksamen Diamantkörnerschicht auf der profilierten Innenwand der Form ein langsam trocknendes Klebemittel von kleiner Viskosität,   z. B.   eine   5% ige wässe-   rige Lösung von Gummiarabikum, verwendet. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Form zur Herstellung einer Diamantformschleifscheibe, die Fig. 2 und 3 Schnitte durch die Form gemäss Fig. 1 mit der fertigen Diamantformschleifscheibe und Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Diamantformschleifscheibe nach Beseitigung der Form nach Fig. 1. 



   Zur Herstellung des Diamantformwerkzeuges wird zunächst ein Formdrehmeissel hergestellt, mit welchem die Innenfläche der Form bearbeitet wird. Der Formdrehmeissel muss genau dem Negativ der Form entsprechen, die das Werkstück erhalten soll und wird aus Stahl in bekannter Weise, am besten durch Profilschleifen,   z. B.   auf einer Flachschleifmaschine mit Hilfe von bekannten Einrichtungen zum Abrichten diamantfreier Schleifscheiben mit keramischer Bindung bzw. auf einer Kopierschleifmaschine hergestellt. Mit Hilfe eines so hergestellten Drehmeissels, mit einem Spanwinkel =0,, wird nun auf einer Drehmaschine die Form --6-- ausgedreht, deren Innenwand das Negativ des besagten Drehmeissels aufweisen muss.

   Zu diesem Zweck ist eine genaue Drehmaschine mit Gleitlagern zu verwenden, nachdem jede Ungenauigkeit bei der Formübertragung vom Drehmeissel auf die Form --6--, sei es durch die Ungenauigkeit des Drehmeissels selbst oder durch fehlerhafte Bearbeitung der Form --6--, auf das Diamantformwerkzeugrestlos übertragenwird. Zur Herstellung der Form --6-- wird ein Schmiedestück verwendet,   dessenDicke ungefähr   der doppelten Breite der herzustellenden Schleifscheibe gleich ist. Durch das Abdrehen des rohen Schmiedestückes auf dem Umfang und auf den Stirnseiten wird das nötige Halbfabrikat zur weiteren Bearbeitung vorbereitet. 



   Das Halbfabrikat für die   Form-6-wird   nun mit dem abgedrehten Umfang am zweckmässigsten ineinem Spannfutter derart eingespannt, dass die Spannkräfte sich nicht ungünstig auswirken (beim Einspannen dürfen sich die Abmessungen nicht ändern). Zuerst wird in der vorderen Stirn des Halbfabrikats der   Hohlraum --7- ausgedreht,   u. zw. von einer Tiefe, die der Breite der herzustellenden Schleifscheibe entspricht und von einem etwas kleineren Durchmesser. Weiters wird auch die Stirnseite plangedreht, und zum Schluss wird mit dem inzwischen vorbereiteten Formdrehmeissel die Innenfläche des Halbfabrikats durch Einstechen ausgedreht.

   Die Bearbeitung auf Fertigmass ist bei möglichst kleiner Drehzahl und mit abnehmend kleinem Span durchzuführen,   d. h.   bei rund 40 Umdr/min und mit einer Spantiefe   von 0, 05   bis 0, 01 mm. 
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    indemBodendes Hohlraumes konzentrisch eine Bohrung-8-ausgeführt, deren Durch-erfindungsgemässen Herstellung   des Diamantformwerkzeuges zum konzentrischen Einsetzen des Tragkör-   pers-l-in   die Form--6--. 



   Die Form--6-- wird aus billigem, leicht bearbeitbarem Material, am besten aus einem Schmiedestück aus Aluminiumlegierung der Type AICuMg mit Beigabe von Fe, Ni und Ti, hergestellt. Nachdem jede Form aus einem leicht zerspanbaren Werkstoff hergestellt wird, findet fast keine Abnutzung des   Formdrehmeissels statt   und derselbe kann somit für die Herstellung einer grossen Anzahl von gleichen Formen verwendet werden. Im Notfall wird der Drehmeissel durch einfaches Schleifen der Spanfläche geschärft. Die Meissel werden auf Lager gehalten, so dass sie jederzeit für die eventuell wiederholte Herstellung von formgleichen Profilen verwendbar sind. 



   In der Zwischenzeit wird der   Tragkörper-l-des   herzustellenden Werkzeuges vorbereitet. Dieser   Tragkörper-l--falls   es sich um eine Schleifscheibe handelt-ist als ein Flansch ausgebildet, dessen kleinerer Durchmesser zum Einsetzen des Tragkörpers in die   Bohrung   --8-- der Form --6-- dient, wogegen der äussere Durchmesser um 5 bis   10%   kleiner sein muss als der kleinste Durchmesser der fertigen Schleifscheibe. Die zugehörige Mantelhöhe des   Tragkörpers-l-entspricht   der Formtiefe. Auf dem Umfang des Flansches werden gleichzeitig die   Verankerungsfurchen --2-- ausgedreht.   Zur Herstellung des   Tragkörpers-l-werden   mit Vorteil ähnliche Legierungen verwendet wie für die Form --6--.

   Die   Form --6- wird   ausserdem der Wirkung von Natronlauge für die Dauer von zirka 60 sec ausgesetzt und sodann im Wasser abgespült. Nachdem die Innenflächen der Form-6-- entfettet und getrocknet wurden, werden sie mittels eines Pinsels oder eines Zerstäubers mit Klebemittel versehen, derart, dass sie mit einem erreichbar dünnsten Film (bloss einige Mikron) von dünnflüssigem, langsam trocknendem Klebemittel niedriger Viskosität benetzt werden (in den Zeichnungen nicht dargestellt). Zu diesem Zweck 

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 ausgerissen werden und dies auch bei langer Betriebszeit, wenn die Schneidkanten nicht mehr ganz scharf sind und der spezifische Schnittdruck daher ansteigt. 



   Das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Werkzeug behält auch nach langer Benutzung sämtliche Körner (ihre Konzentration nimmt nicht ab), seine Schneidfähigkeit ("Schleiffreudigkeit") bleibt unverändert, und das Werkzeug widersteht demzufolge erfolgreich allen unerwünschten Formveränderungen, die sonst infolge fortschreitender Abnutzung zustandekommen. 



   Die überschüssigen Diamantkörner werden sodann aus der   Form --6-- ausgeschüttet,   und das Klebemittel mit den anhaftenden Diamantkörnern lässt sich dann bei Raumtemperatur in 5 bis 15 min erhärten. Sodann wird der vorbereitete   Tragkörper-l-in   die Form --6-- in vertikaler Achsenlage eingelegt und der Zwischenraum mit einem Gemisch von Metallpulver gefüllt. Es empfiehlt sich, ein Ge- 
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    20fahren ausgefüllt,   so dass das Bindemittel das Metallpulver durchdringt, wobei eine Oberflächendiffusion zustandekommt und   dieDiamantkörner-4-umhüllt   und verankert werden.

   Gleichzeitig wird auch die Verbindung der aktiven   Schicht--5-- mit   dem   Tragkörper-l-des   herzustellenden Werkzeuges mittels der   Verankerungsfurchen-2-am   Umfang des besagten   Tragkörpers-l-durchgeführt.   Bei klei-   neren Werkzeugenkannmit Vorzug   auch der ganze Tragkörper aus dem Bindemittel im Spritzgussverfahren gebildet werden, so dass es sich erübrigt, denselben im voraus herzustellen. Es empfiehlt sich, als Bindemittel nachstehende gewichtsmässige Legierung anzuwenden   : 65%   Zinklegierung,   z. B.   der Type   ZnCuAl,   31 bis   33%   Cd, 2 bis   4%   Silberlot bekannt unter der Handelsbezeichnung AgP 500 Cd. 



   Es kann aber auch ein Bronzeamalgam als Bindemittel Verwendung finden. 



   Das Metallpulvergemisch bzw. seine Teilchen erfüllen während des Spritzgussvorganges dieselbe Aufgabe, wie die Diamantkörner in den überlagerten Schichten bei der Befestigung der Diamantkörner - auf der profilierten Wand der Form --6--, d. h. diese Pulverteilchen fixieren das Diamentkorn   -   in der aktiven   Schicht --5 in   seiner bereits gegebenen Lage, die bei der vorherigen Bildung der 
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 und Abschälen oder durch Abschleifen. Die profilierte Innenwand der Form --6--, die zu Beginn der Herstellung der Einwirkung von z.   B.   Natronlauge ausgesetzt wurde, verbindet sich mit keinem Flächenteil des hergestellten Werkzeuges, ja fällt sogar in ganzen Abschnitten ab.

   Das Werkzeug wird zum Schluss auf die übliche Art fertiggestellt, u. zw. durch die Ausführung einer Aufnahmebohrung und durch   Bearbeitung der Flankensowie   durch die Reinigung des aktiven Teiles am profilierten Umfang mit Bimsstein oder mit einem Schleifwerkzeug aus Siliciumkarbid, wodurch sämtliche Schneidkanten auf der Oberfläche des aktiven   Werkzeugteiles --5-- freigemacht   werden. 



   Bei der Herstellung von Werkzeugen nach dem erfindungsgemässen Verfahren sind keine kostspieligen Formen erforderlich, die sonst bei den bisher bekannten Herstellungsverfahren für Diamantformwerkzeuge nötig sind, so dass die Herstellung der Form und des ganzen Werkzeuges technologisch sehr einfach und billig ist. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung eines scheibenförmigen Diamantformwerkzeuges, bestehend aus einem Tragkörper und einer mit diesem mittels eines Bindemittels fest verbundenen einzigen Schicht aus Diamantkörnern, wobei die nach aussen gerichteten aktiven Spitzen (Schneidkanten) der im Bindemittel eingebettetenDiamantkörnerinder Mantelfläche des Werkzeuges liegen und die Abweichungen der einzelnen Diamantkörner hinsichtlich ihrer Abmessungen und Gestalt durch verschieden tiefe Einbettung der Körner in der Bindemittelschicht ausgeglichen sind, wobei die Mantelfläche eine Rotationsfläche mit fest bestimmter Meridiankurve darstellt, die durch Verbindung von nebeneinandergestellten Spitzen der Diamantkörner gebildet ist, mittels einer Matrizenform,

   deren Innenfläche das Negativ der profilierten Mantelfläche des Diamantformwerkzeuges bildet, wobei in die Matrizenform Diamantkörner im Überschuss eingefüllt und die die Innenfläche der Form berührende Diamantkörnerschicht an dieser In- nenfläche befestigt wird, worauf nach Entfernung der überschüssigen Diamantkörner aus der Form in diese entweder ein vorgefertigter Tragkörper eingesetzt und der zwischen diesem Tragkörper und der an der Innenfläche der Form befestigten Diamantkörnerschicht freibleibende Ringraum mit einem Werkstoff <Desc/Clms Page number 5> ausgefüllt wird, um die Diamantkörner kraftschlüssig zu verankern und mit dem Tragkörper fest zu verbinden oder der ganze freie Raum in der Form mit einem Werkstoff gefüllt wird,

   welcher die Diamant- EMI5.1 auf die ganze profilierte Innenfläche der Form ein Film aus flüssigem Klebemittel aufgetragen wird und dass nach dem Einfüllen der Diamantkörner die Form in Drehbewegung versetzt wird, was eine lawinenartige Verschiebung der überlagerten Diamantkörnerschichten in der Schüttung bewirkt, wodurch die einzelnen Körner, diesich in einer der profilierten Innenfläche der Form am nächsten liegenden Schicht befinden und die mit ihren aktiven Spitzen (Schneidkanten) mit dem besagten Klebemittelfilm zuerst in Berührung kommen,

   durch denselben bei einer höchstmöglichen Konzentration auf der ganzen profilierten Innenfläche der Form festgehalten werden und dass schliesslich der freie Raum in der Form mit einer Metallpulvermischung gefüllt und anschliessend in diesem Raum ein metallisches Bindemittel im flüssigen Zustand unter Druck zugeführt wird, welches Bindemittel mit der Metallpulvermischung in Oberflächendiffusion tritt.

   2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dassdieMetallpulvermischung zu zwei Drittel aus dem Pulver einer Aluminiumlegierung AlCuMg mit einer Siebgrösse von 0, 20 bis EMI5.2 amalgam Verwendung findet.

   4. VerfahrennachAnspruchl, da durch gekennzeichnet, dass für die Befestigung der wirksamen Diamantkörnerschicht auf der profilierten Innenwand der Form ein langsam trocknendes KlebemittelvonkleinerViskosität, z.B.eine5%igewässerigeLösungvonGummiarabikum,verwendetwird.