DE1290718B

DE1290718B - Abrasive bodies

Info

Publication number: DE1290718B
Application number: DE1955T0010627
Authority: DE
Inventors: Zalud Charles Albert
Original assignee: Titan Abrasives Co
Current assignee: Titan Abrasives Co
Priority date: 1955-02-28
Filing date: 1955-02-28
Publication date: 1969-03-13

Description

Es ist bekannt, zum Trockenschmirgeln mit Schleifmitteln überzogene Gegenstände einzusetzen, welche Körner eines Schleifmaterials und eine verhältnismäßig kleine Menge eines Verbundmaterials enthalten, das innig mit den Körnern vermengt ist und als Bindemittel dient. So wird nach der deutschen Patentschrift 689 582 ein Verfahren zur Herstellung von speziell ausgestalteten Schleif- und Schneidscheiben aus einer Harzmasse und harzgebundener Schleifmasse vorgeschlagen, bei welchem die Schleifkörner bevorzuat aus Diamant oder Gemischen aus Diamant und anderem hartem Material, wie Siliziumcarbid, Korund und Borcarbid, bestehen. In der Technik werden Schleifkörper gewöhnlich in Form einer Scheibe, bei der auf der Seite geschliffen wird, und in Form eines Rades, wo an der Peripherie geschliffen wird, benützt.It is known to use abrasive coated articles for dry sanding which contain grains of an abrasive material and a relatively small amount of a composite material which is intimately mixed with the grains and which serves as a binder. Thus, according to German patent specification 689 582, a method for the production of specially designed grinding and cutting disks from a resin compound and resin-bonded grinding compound is proposed, in which the abrasive grains are preferably made of diamond or mixtures of diamond and other hard material, such as silicon carbide, corundum and boron carbide, exist. In the art, abrasive tools are usually used in the form of a disc, which is ground on the side, and in the form of a wheel, which is ground on the periphery.

Es ist ferner bekannt, in Schleifkörpern einen Füllstoff, z. B. Kryolith, verarbeitet mit einem harzartigen Material, z. B. einem in der Wärme härtbaren Harz, als Verbundmaterial zu benutzen. Durch Verwendung eines derartigen Füllstoffes wird die benötigte Harzmenge verringert und der Wirkungsgrad des Schleifkörpers erhöht. Dabei war die Verwendung des Füllstoffes in einem Verbundmaterial auf verhältnismäßig kleine Mengen in bezug auf das Bindemittel in dem Verbundmaterial beschränkt.It is also known to use a filler, e.g. B. cryolite, processed with a resinous material, e.g. B. a thermosetting resin, to be used as a composite material. By using such a filler reduces the amount of resin required and increases the efficiency of the grinding wheel. The use of the filler in a composite material was relative limited to small amounts of the binder in the composite material.

Wenn Schleifkörper, vor allem Scheiben und Räder zum Schmirgeln, mit hoher Geschwindigkeit umlaufen und sich dabei verhältnismäßig hohe Temperaturen entwickeln, macht sich das Glasieren der Oberfläche sehr nachteilig bemerkbar. Diese Erscheinung wird damit erklärt, daß infolge der Reibungswärme das Harz in der Verbundmasse zum Erweichen gebracht wird, wodurch es über die Oberfläche fließt und die Schleifmittelkörner bedeckt. Dadurch wird die Oberfläche zum Schleifen unwirksam. Es wurde deshalb versucht, die Erwärmung der Oberfläche durch Luftkühlung herabzusetzen, wodurch je- doch neue Probleme auftauchen, besonders wegen des beschränkten Raumes, der bei den meisten technischen Schmirgelmaschinen zur Verfügung steht.When grinding bodies, especially disks and wheels for sanding, rotate at high speed and relatively high temperatures develop in the process, the glazing of the surface has a very negative effect. This phenomenon is explained by the fact that the frictional heat causes the resin in the composite to soften, causing it to flow over the surface and cover the abrasive grains. This renders the surface ineffective for sanding. Attempts have therefore been made to reduce the heating of the surface by air cooling, which, however, gives rise to new problems, particularly because of the limited space that is available in most technical sanding machines.

Es bestand deshalb in der Technik ein Bedürfnis nach Schleifkörpein, die bei geringerer Wärmeentwicklung und darnit wirksamer arbeiten, ohne daß die Härte und »freie Schneidbarkeit« und auch die Lebensdauer beeinträchtigt werden.There was therefore a need in technology for abrasives which work with less heat and therefore more effectively without the Hardness and "free cuttability" as well as the service life are impaired.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schleifkörper aus 160 Gewichtsteilen Körnern eines üblichen Schleifmaterials und einem mit den Körnern innig vereinten Verbundmaterials aus 7 bis 14 Gewichtsteilen eines üblichen wärmegehärteten Harzbindemittels und einem für Schleifkörper anorganischen Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff in einer Menge von 2 bis 19 Gewichtsteilen je 1 Gewichtsteil Harzbindemittel vorliegt.The present invention provides an abrasive body made of 160 parts by weight of grains of a conventional abrasive material and a composite material intimately united with the grains of 7 to 14 parts by weight of a conventional thermosetting resin binder and an inorganic filler for abrasive bodies, characterized in that the inorganic filler is used in an amount of 2 up to 19 parts by weight per 1 part by weight of resin binder is present.

Wenn nur 7 Teile Harz je 160 Teile Schleifkörner benutzt werden, macht die Mindestmenge Füllstoff vorzugsweise 70 bis 72 Gewichtsprozent des Verbundmaterials aus. Wenn 8 Teile Harz benutzt werden, beträgt die Mindestmenge Füllstoff 70 1/9. Wenn 9 Teile Harz benutzt werden, ist die Mindestmenge Füllstoff 69 %. Bei Anwendung von 10 bis 14 Teilen Harz auf 160 Teile Schleifkömer werden als Mindestmenge vorzugsweise 67 Gewichtsprozent des Verbundmaterils an Füllstoff benutzt. Überraschenderweise wurde gefunden, daß sich Schleifkörper mit überlegenen Eigenschaften, d. h. welche kühler und damit wirkungsvoller arbeiten, herstellen lassen, wenn man eine kleine Menge eines Verbundmaterials verwendet, das eine verhältnismäßig große Menge an anorganischem Füllstoff im Vergleich zum Harzbindemittel, nämlich 2 bis 19 Gewichtsteile je 1 Gewichtsteil Harzbindemittel, enthält. Obgleich das Harz als kontinuierliche Phase vorliegt, erteilt die große Men-c Füllstoff dem Verbundmaterial eine große Härte und bewirkt, daß es im Betrieb kühler bleibt und -eaen Niederbruch infolge Hitzeeinwirkung widerstandsfähiger wird. Diese mit großer Füllstoffmenge versehenen Schleifkörper sind außerordentlich hart und »schneiden frei«, d. h., Metall wird leicht und schnell weggeschliffen. Überdies weist dieser härtere Schleifkörper eine längere Lebensdauer auf; man kann bei ihm auch noch mehr Verbundmaterial benutzen, ohne Gefahr zu laufen, daß sich der Schleifkörper - wie bisher möglich mit einer Glasur überzieht.If only 7 parts of resin are used per 160 parts of abrasive grain, the minimum amount of filler is preferably 70 to 72 percent by weight of the composite. If 8 parts of resin are used, the minimum amount of filler is 70 1/9. When using 9 parts resin, the minimum filler level is 69 %. When using 10 to 14 parts of resin to 160 parts of abrasive grains is preferably 67 percent by weight of the Verbundmaterils be used as filler in minimum quantity. Surprisingly, it has been found that abrasive articles with superior properties, i. H. which work cooler and thus more efficiently can be produced by using a small amount of a composite material which contains a relatively large amount of inorganic filler compared to the resin binder, namely 2 to 19 parts by weight per 1 part by weight of resin binder. Although the resin is present as a continuous phase, the large amount of filler gives the composite material great hardness and causes it to remain cooler during operation and to become more resistant to breakdown due to the action of heat. This provided a large amount of filler Abrasives are extremely hard and "cut free", d. That is, metal is easily and quickly abraded away. In addition, this harder abrasive has a longer service life; you can use even more composite material with him without running the risk of the abrasive - as previously possible covered with a glaze.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Harzmenge, welche das schwächste Schneideelement in dem Schleifkörper darstellt, beträchtlich verringert ist. Deshalb lassen sich die Massen der Schleifkörper auch leichter härten; ferner wird kein Kalk mehr zum Aufnehmen der Feuchtigkeit benötigt. Der Füllstoffzusatz seinerseits erhöht die Biegefestigkeit des Verbundmaterials.An important advantage of the present invention is that the amount of resin, which is the weakest cutting element in the grinding wheel, is reduced considerably. Therefore, the masses of the grinding wheel can also be harden more easily; furthermore, lime is no longer required to absorb the moisture. The addition of fillers in turn increases the flexural strength of the composite material.

Von besonderem Verteil ist die Tatsache, daß der erfindungsgemäße Schleifkörper »freier schneidet«, wodurch mehr Material pro Stunde abgeschmirgelt wird; dabei besitzt er jedoch eine größere Betriebsdauer. Bisher mußte man mit der Erzielung einer dieser Eigenschaften zufrieden sein.Of particular distribution is the fact that the inventive Abrasive "cuts more freely", which means that more material is sanded off per hour will; however, it has a longer service life. So far you had to go with the Be satisfied with achieving any of these properties.

Durch die im einzelnen dargelegten erfindungsgemäß erzielten Vorteile erlangen die neuen Schleifscheiben bzw. Schleifräder eine größere Vielseitigkeit in ihrer Anwendung, so daß es nicht mehr vonnöten ist, jeweils speziell ausgebildete Schleifkörper für bestimmte Aufgaben herzustellen. Es wurde bereits erwähnt, daß sich die erfindungsgemäßen Schleifkörper insbesondere zum Trockenschmirgeln eignen. Sie werden vorteilhaft zum Schleifen flacher Oberffächen aus Gußstücken,-Stahlteilen u. dgl. verwendet, wo übermäßiges Heißwerden vermieden werden muß, damit sich die Gegenstände nicht überhitzen und während des Schleifvorganges nicht verformen.Due to the advantages achieved according to the invention as set out in detail The new grinding wheels or grinding wheels achieve greater versatility specially trained in their application so that it is no longer necessary Manufacture grinding wheels for specific tasks. It has already been mentioned that the abrasive articles according to the invention are particularly suitable for dry sanding. They are useful for grinding flat surfaces from castings and steel parts and the like used where excessive heating must be avoided so that the Do not overheat objects and do not deform them during the grinding process.

Das Schleifmaterial besteht aus den üblichen Schleifkörnern, wozu Aluminiumoxyd, Siliciumcarbid, Borcarbid, Korund, Granat, Schmirgel sowie Gemische dieser gehören, die in den Standardkörnungen benutzt werden. Die Schleifmittel und ihre Anwendung als solche werden in der vorliegenden Erflndung nicht beansprucht.The abrasive material consists of the usual abrasive grains, including Aluminum oxide, silicon carbide, boron carbide, corundum, garnet, emery and mixtures those that are used in standard grits. The abrasives and their use as such is not claimed in the present invention.

Die Harzbindemittel, die hier benutzt werden können, sind die in der Technik üblicherweise benutzten. Das bevorzugte Harz ist ein Aldehydkondensationsprodukt. Hierzu gehören die Phenolaldehyd-und die Amino-Aldehydharze und insbeosndere jene, die mit primären Aminen und besonders mit primären aromatischen Aminen hergestellt worden sind.The resin binders that can be used here are those in the Technology commonly used. The preferred resin is an aldehyde condensation product. These include the phenol aldehyde and amino aldehyde resins and in particular those those made with primary amines and especially with primary aromatic amines have been.

Die Füllstoffe sind ebenfalls als Standardprodukte in der Schleifmittelindustrie hinreichend bekannt. Sie werden in feinteiliger Form benutzt, und zwar derart, daß 99 % durch ein Sieb mit 5840 Maschen je Quadratzentimeter hindurchgehen. Dazu gehören Kryolith, Flußspat, Magnesiumoxyd, Siliciumdioxyd. Sowohl der Füllstoff als auch das feste Harz werden am besten fein zermahlen.The fillers are also considered standard products in the abrasive industry well known. They are used in finely divided form in such a way that Pass 99% through a sieve with 5840 meshes per square centimeter. This includes Cryolite, fluorspar, magnesium oxide, silicon dioxide. Both the filler as well as the solid resin are best ground finely.

Wie bereits erwähnt, ist ein Dehydratisierungsmittel bei dem erfindungsgemäßen Schleifkörper nicht erforderlich. Man kann gegebenenfalls aber auch ein derartiges Mittel anwenden. Wenn man ein solches benutzt, wird es als ein Teil des Füllstoffes betrachtet. Im allgemeinen wird jeder zugesetzte Verarbeitungsbestandteil, je nach seiner Wirkung in dem Schleifgegenstand, als Teil des Schleifmittels, des Bindemittels oder des Füllstoffes betrachtet.As already mentioned, a dehydrating agent is not required in the abrasive article according to the invention. However, such a means can optionally also be used. When one is used, it is considered part of the filler. In general, any added processing ingredient is considered part of the abrasive, binder, or filler , depending on its effect in the abrasive article.

Da die Bestandteile des Schleifkörpers gründlich miteinander vermischt werden müssen, ehe sie verformt und - zwecks Wärmehärtung des Harzes erhitzt werden, benutzt man üblicherweise einen Bestandteil mit Netzwirkung, um die gleichmäßige Verteilung in dem Verbundmaterial sicherzustellen. Ein Beispiel dafür ist ein flüssiges Harz, das in der üblichen Weise und in der üblichen Menge zugesetzt wird. Bekannte Mittel zur Benetzung der Schleifmittelkörnchen sind Furfurol, Furfuralkohol, Aceton.Since the components of the abrasive article should be thoroughly mixed together before they deformed and - for the purpose of heat-curing of the resin are heated, it is customary to use a part with wetting effect, the uniform distribution in the composite material to ensure. An example of this is a liquid resin, which is added in the usual manner and in the usual amount. Known agents for wetting the abrasive grains are furfural, furfural alcohol and acetone.

Claims

Claim: Abrasive body made of 160 parts by weight of grains of a conventional abrasive material and a composite material intimately combined with the grains of 7 to 14 parts by weight of a conventional thermosetting resin binder and an inorganic filler conventionally used for abrasive bodies, characterized in that the inorganic filler is used in an amount of 2 to 19 parts by weight per 1 part by weight of resin binder is present.