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DE1752171A1 - Abrasive bodies - Google Patents

Abrasive bodies

Info

Publication number
DE1752171A1
DE1752171A1 DE19681752171 DE1752171A DE1752171A1 DE 1752171 A1 DE1752171 A1 DE 1752171A1 DE 19681752171 DE19681752171 DE 19681752171 DE 1752171 A DE1752171 A DE 1752171A DE 1752171 A1 DE1752171 A1 DE 1752171A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fibers
filler
grinding wheel
article according
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681752171
Other languages
German (de)
Inventor
Wohrer Luis Carl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unifrax I LLC
Original Assignee
Carborundum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carborundum Co filed Critical Carborundum Co
Publication of DE1752171A1 publication Critical patent/DE1752171A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/342Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
    • B24D3/344Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent the bonding agent being organic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

The Carborundum Company .- 'The Carborundum Company .- '

1625 Buffalo Avenue Niagara Falls, New York1625 Buffalo Avenue Niagara Falls, New York

USA 10. April I968USA April 10, 1968

SchleifkörperGrinding wheel

Die Erfindung bezieht sich auf einen gebundenen Schleifkörper, insbesondere eine Schleifscheibe, aus zu einem Ganzen vereinigten Schleifmittelpartikeln, wobei wenigstens ein Teil des Körpers mittels eines Harz und Füllstoff enthaltenden Bindemittels gebunden ist.The invention relates to a bonded grinding body, in particular a grinding wheel, from one to one Whole combined abrasive particles, with at least a part of the body by means of a resin and filler containing Binder is bound.

Schleifkörper und insbesondere gebundene Schleifscheiben sind oftsmals mit Verstärkungselementen oder einem verstärkenden Zuschlagmaterial versehen, um die Festigkeit zu verbessern und die Sprenggeschwindigkeit des Schleifkörpers zu steigern. Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn es sich um Η·_ chleistungssehleif scheiben handelt, die grobe Schleifmittelpartikel enthalten, 6/24 Korn, da Schleifscheiben mit einem groben Schleifkorn im allgemeinen eine geringere Festigkeit und eine geringere Sprenggeschwindigkeit aufweisen, als Schleifscheiben, die unter Verwendung desselben Bindemittels aber mit feinerem Schleifkorn hergestellt sind. Schleifscheiben, die gröberes Schleifkorn enthalten, wurden zweckmäßigerweise wirksam mit kurzen Glasfasern verstärkt, insbesondere wegen der verringerten Verfahrensprobleme bei ihrer Herstellung. Verstärkungsmaterialien sind ebenfalls in Schleifrädern verwendet worden, die für Hochgeschwindigkeitsschleifarbeiten verwendet werden, da derartige Schleifscheiben eine hohe Festigkeit aufweisen müssen, um den hohen Arbeitsgeschwindigkeiten standzuhalten.Abrasive bodies and in particular bonded grinding wheels are often provided with reinforcing elements or a reinforcing aggregate material to increase the strength to improve and the blasting speed of the grinding wheel to increase. In particular, this is the case if it is Η · _ high-performance grinding wheels that contain coarse abrasive particles, 6/24 grit, there Grinding wheels with a coarse abrasive grain generally have a lower strength and a slower breakup speed than grinding wheels made using the same binder but are made with finer abrasive grain. Grinding wheels, the coarser abrasive grain were conveniently effectively reinforced with short glass fibers, particularly because of the reduced processing problems in their manufacture. Reinforcement materials have also been used in grinding wheels used for High speed grinding work can be used because such grinding wheels have high strength have to withstand the high working speeds.

Verschiedene Mittel zur Verstärkung von Schleifkörpern wurden entwickelt und angewandt, wie z.B. Draht - Gaze, harzimprägniertes Gewebe und keramische Fasern in Form von gewebtem Various means of reinforcing abrasive articles have been developed and used, such as wire gauze, resin impregnated fabrics and ceramic fibers in the form of woven fabrics

1098H/07421098H / 0742

.Tuch, so wie Fäden, Pilzunterlagen und einzelne Pasern und ähnliches. Derartige Verstärkungsmittel weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Zuallererst erfordert ihre Verwendung in gebundenen Schleifkörpern besondere Herstellungstechniken, die die Herstellungskosten solcher verstärkten gebundenen Schleifkörper verteuern. Weiter besteht die Möglichkeit, daß die Schleifmittelpartikel bei der Verwendung von Fasern als Verstärkungsmaterial in dichten Schleifkörpern, die Fasern zerschneiden und derart die Wirksamkeit des Verstärkungsmaterials verringern. Dies tritt insbesondere bei dem Herstellungsverfahren unter Anwendung sowohl von Hitze als auch von Druck, also beim Heißverpressen auf.. Cloth, as well as threads, mushroom pads and individual ribbons and similar. However, such reinforcing agents have various disadvantages. First of all, requires Their use in bonded abrasives special manufacturing techniques that reduce the manufacturing costs of such make reinforced bonded abrasives more expensive. There is also the possibility that the abrasive particles when using fibers as a reinforcing material in dense abrasive articles that cut the fibers and thus reduce the effectiveness of the reinforcement material. This occurs particularly in the manufacturing process using both heat and pressure, i.e. hot pressing.

Die Erfindung bezweckt, ein Verstärkungsmaterial bereitzustellen, das leicht in gebundene Schleifkörper einformbar ist, ohne die Notwendigkeit einer besonderen Herstellungstechnik. Weiter bezweckt die Erfindung, verbesserte harzgebundene Schleifkörper herzustellen, die eine höhere Festigkeit und verbesserte Sprenggeschwindigkeiten aufweisen und ebenfalls in ihren Schleifeigenschaften verbessert sind.It is an object of the invention to provide a reinforcing material which can be easily molded into bonded abrasive articles is without the need for a special manufacturing technique. Another object of the invention is to improve Manufacture resin-bonded abrasives that have higher strength and improved blast speeds and also in their grinding properties are improved.

Gemäß der Erfindung besteht wenigstens ein Teil des Füllstoffs aus keramischen Fasern mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen 3 ' 1 und 500 : 1 und einer mittleren Länge von weniger als 5 mm.According to the invention, at least part of the filler consists of ceramic fibers with a length to diameter ratio between 3 ' 1 and 500: 1 and an average length of less than 5 mm.

Zweckmäßigerweise bestehen die Fasern aus der Gruppe der Kieselerden, Gläser, Schlacken-wollen, Quarze, Tonerdesilikate, Asbest und Mischungen davon.The fibers expediently consist of the group of silica, glasses, slag, quartz, alumina silicate, Asbestos and mixtures thereof.

Vorzugsweise bestehen wenigstens 10 VoI .# des Füllstoffs aus den keramischen Fasern.Preferably there is at least 10 vol. # Of the filler from the ceramic fibers.

In einer Ausführungsform bestehen wenigstens 10 VoI .# des Füllstoffs aus Glasfasern, die eine mittlere Länge im Bereich von 0,5 - 2 mm aufweisen. Die Fasern können In one embodiment, there are at least 10 by volume # of the filler composed of glass fibers having an average length in the range of 0.5 -. Having 2 mm. The fibers can

1098U/07421098U / 0742

: — Λ -■ : - Λ - ■

bis zu 100 Vol.$ vorzugsweise JO - βθ VoI .$ des Füllstoff s ausmachen und sollen im wesentlichen gleichmäßig in dein Schleifkörper verteilt sein.up to 100 vol. $, preferably JO - βθ vol. $ of the filler s make up and should be distributed essentially evenly in your grinding wheel.

Bei einer mit Vorteil verwendbaren Rohmischung aus Harz, Schleifmittelpartikeln und Füllstoff weist wenigstens 10 Vol.$ des Füllstoffs keramische Fasern mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen j5 : 1 und 500 : 1 auf, die eine Länge zwischen J)O Mikron und 5 mm haben. Die Fasern der Mischung können aus der Gruppe der Kieselerden, Gläser, Schlackenwollen, Quarze, Tonerdesilikate, Asbest und Mischungen davon gewählt sein und eine mittlere Länge im Bereich von 0,5 - 2 mm haben.In the case of a raw mixture of resin that can be used with advantage, Abrasive particles and filler has at least 10% by volume of the filler ceramic fibers with a Ratio of length to diameter between j5: 1 and 500: 1, which has a length between J) O microns and 5 mm to have. The fibers of the mixture can be selected from the group of silica, glasses, slag wool, quartz, alumina silicates, Asbestos and mixtures thereof be selected and have an average length in the range of 0.5-2 mm.

Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schleifkörpers ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:A convenient method for making the invention Grinding wheel is characterized by the following process steps:

a) Herstellung einer Rohmischung obiger Art,a) Production of a raw mixture of the above type,

b) Heißverpressen der Mischung.b) hot pressing of the mixture.

Im folgenden sind verschiedene Ausführungsformen von Schleifkörpern gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The following are various embodiments of abrasive articles according to the invention with reference to FIG the drawing described.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers, in dem Fasern gleichmäßig verteilt angeordnet sind. 'Fig. 1 of the drawing shows a side view of an abrasive article according to the invention in which fibers are uniform are arranged distributed. '

Fig. 2 der Zeichnung zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung mit Glasfasern, in dem Bereich hoher Beanspruchung verteilt angeordneteFig. 2 of the drawing shows a side view of a Another embodiment of the invention with glass fibers, arranged distributed in the area of high stress

Fig. 5 der Zeichnung zeigt die Verbesserung der Festigkeit mit erhöhten Anteilen von Fasern in dem Bindemittel. Figure 5 of the drawing shows the improvement in strength with increased levels of fibers in the binder.

Fig. 4 der Zeichnung zeigt die verbesserte Schleifeigenschaften eines Schleifkörpers der geruäß der ErfindungFigure 4 of the drawings shows the improved grinding properties a grinding wheel according to the invention

- - 4 1098 1 A/rm 2- - 4 1098 1 A / rm 2

BAD ORIGfMALBATHROOM ORIGINAL

gege

mit Fasern versehen ist, gegenübei/ε tollt einer.: gleichartigen Schleifkörper, dessen Bindemittel keine. Fasern enthält.is provided with fibers, opposite / ε romps one .: similar Abrasive body with no binding agent. Contains fibers.

Es ist gefunden worden, daß, wenn Farjern eines gesteuerter Längen zu Durchmesser-Verhältnisses, zwischen ;) : 3 und 500 : 1 und vorzugsweise zwischen 10 : 1 und c;00 : 1 in das Bindemittel eines gebundenen ochleifkörpers eingefügt v/erden, eine Verbesserung der1 Sohleifleistung erreicht wiru, und ebenfalls eine Verbesserung der Festigkeit und der Spreriggeschwindigkeit.It has been found that when fibers of a controlled length to diameter ratio, between;): 3 and 500: 1, and preferably between 10: 1 and c; 00: 1, are incorporated into the binder of a bonded abrasive, one improving 1 Sohleifleistung Wiru achieved, and also an improvement in the strength and Spreriggeschwindigkeit.

Schleifkörper, die gemäß der .Erfindung hergestellt sind, enthalten ein durch ein Harzbindenittel zu einem einheitlichen Körper· verbundenes Schleifkorn. Dac Schleifkorn kann ,^edes bekannte Scbleli''K!a'L.erial sein, z.B. Siliziumkarbid, Tonerde, Glas, Granat, Quarz, Diamant oder Mischungen davon. Die Korngröße kann ger/ä.ß der üblichen Praxis variiert werden, um die einzelnen TyDen der Schleifköruer herstellen zu können.Abrasive articles made according to the invention contain a by a resin binder to a unitary Body · connected abrasive grain. Dac abrasive grit can be ^ any known scbleli''K! a'L.erial, e.g. Silicon carbide, alumina, glass, garnet, quartz, diamond or mixtures thereof. The grain size can be around the usual Practice can be varied to suit the individual types to be able to manufacture the abrasive grain.

Verschiedene Harzsorten sind als Bindemittel veri;eri...'o worder., ur.: die ,3 cn le if körner zu verbinden und die Aur-'%rahl eines besonderen Harzes lü'ngt neben anderer: Dingen von der Ilatur des zu schleifer.aen Iiaterials, der Jclileifscheibengeschvrindigkeit, der ScV:lej fmaschine und andere > dem Fachmann bekannten Fakten ab. Unter den angewandter; Bindemitteln sind natürliche und synthetische Gummis,· Schellack, Phenolharze, Epoxydharze und andere bekennt in der Industrie als geeignete Bindemittel für Schleifkörper. Various types of resins are veri as a binder; eri ... 'o passworder ur .: the 3 cn le if grains to connect and Aur -.'Lü'ngt% r ahl a special resin, among other: things from the Ilatur on grinding materials, the grinding wheel speed, the scV: lej f machine and other facts known to the person skilled in the art. Among the applied; Binders are natural and synthetic rubbers, · shellac, phenolic resins, epoxy resins and others recognized in the industry as suitable binders for grinding tools.

Gemäß der Erfindung ist das Bindemittel durch den Zusatz von Fasern zu dem Harz verbessert worden, die ein- Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen "j : I und ''jVC ν 1 aufweisen, PJs ist zweckmäßig, wenn die Fasern eine Länge in einem Bereich zwischen IOC Mikron und 1 mm a-ufweisen^ obwohl Fasern in ei rrer' Länig© voö 50 r^iki^oati fels :-·Λί :'■> ι·;κ;According to the invention, the binder has been improved by the addition of fibers to the resin which have a length to diameter ratio between "j: I and " jVC ν 1 , PJs is useful when the fibers have a length in a range between IOC microns and 1 mm ^ although fibers are in a length of 50 r ^ iki ^ oati rock : - · Λί: '■> ι ·; κ;

sind*are*

Die Pasern, die entweder bereits natürlich als Pasern vorliegen oder mittels bekannter Verfahren wie Spinnoder Ziehverfahren hergestellt sind, bestehen aus Materialien, die eine relativ hohe Festigkeit aufweisen, so daß die Fasern den angewandten Temperaturen während der Herstellung von Schleifkörpern widerstehen und die während der Verwendung der.Schleifkörper auftretenden Temperaturen und sonstigen Bedingungen aushalten. Solche Stoffe sind Kieselerde, Glas, Schlackenwolle, Quarz, Silikate wie beispielsweise Tönerdesilikat und ähnliche. Die in erfindungsgemäßen Schleifkörpern verwendeten Fasern weisen normalerweise einen Bereich von 8 - 4o Mikron im Durchmesser auf. Sie können aus Kunstspinnfasern hergestellt sein. Fasern, deren Verhältnis von Länge zu Durchmesser großer als 500 : 1 ist, werden beispielsweise mittels einer Kugelmühle auf ein Längen- zu Durchmesserverhältnis von j3 ; 1 bis zu 500 : 1, dem gemäß der Erfindung erwünschten Bereich gebracht.The Pasern, which are either already naturally called Pasern or by means of known processes such as spinning or Drawing processes are made of materials that have a relatively high strength, so that the fibers withstand the temperatures used during the manufacture of abrasive articles and the occurring during the use of the abrasive media Withstand temperatures and other conditions. Such substances are silica, glass, slag wool, quartz, Silicates such as clay silicate and the like. The fibers used in the abrasive articles of the invention typically have a range of 8-4o microns Diameter on. They can be made from man made staple fibers be. Fibers, their ratio of length to diameter is greater than 500: 1, for example by means of a ball mill to a length to diameter ratio of j3; 1 up to 500: 1, that according to the invention brought to desired area.

Bei der Herstellung von Schleifkörpern gemäß der Erfindung werden die Fasern in dem Bindemittel als ein Füllstoff angesehen und wie es in der Schleiftechnik bekannt ist, können die Anteile des Füllstoffs in weiten Grenzen variieren, je nach der vorgesehenen Verwendung und in Abhängigkeit von dem bei der Herstellung des Schleifkörpers benutzten Bindemittel. Die Fasern können gemeinsam mit nichtfaserförmigem Füllstoff wie beispielsweise Pyrit, Kryolitn, Kochsalz, -Kalziumoxid und ähnlichem angewandt werden. Die Fasern können gleichmäßig über den Schleifkörper verteilt sein, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, worin eine gebundene Schleifscheibe 10 gezeigt ist, die Fasern 11 von einem Längen zu Durchmesserverhältnis von zwischen 3 : 1 und 500 : 1 aufweist. Diese Fasern sind gleichmäßig in dem Bindemittel der Schleifscheibe verteilt. In the manufacture of abrasive articles according to the invention the fibers are used in the binder as a filler respected and as it is known in grinding technology, the proportions of the filler can vary within wide limits, depending on the intended use and depending from that in the manufacture of the grinding wheel used binders. The fibers can be used together with non-fibrous fillers such as pyrite, Cryolite, table salt, calcium oxide and the like can be used. The fibers can be evenly distributed over the abrasive, as shown in Fig. 1, wherein a bonded abrasive wheel 10 is shown having fibers 11 having a length to diameter ratio of between 3: 1 and 500: 1. These fibers are evenly distributed in the binder of the grinding wheel.

Für besondere Anwendungen ist das Vorhandensein vonFor particular applications, the presence is

1 0 9 8 1 k I 0 7 L, 2 1 0 9 8 1 k I 0 7 L, 2

Fasern in dem Arbeitsbereich des Schleifkörpers unerwünscht während eine Paserverstärkung in Bereichen hoher Belastung gefordert ist. In solchen Fällen wird die Verstärkung des Schleifkörpers in den Bereichen hoher Belastung, wie zum Beispiel rund urn das mittige Achsloch, erreicht, durch Anordnung von Fasern gemäß der Erfindung in dem Bindemittel der hochbelasteten Bereiche, während das Bindemittel in den verbleibenden Teilen des Schleifkörpers kein Füllstoff oder nur nicht faseriges Füllmaterial enthält.Fibers in the working area of the abrasive are undesirable while fiber reinforcement in areas of high stress is required. In such cases, the reinforcement of the abrasive in areas of high stress, such as Example around the central axle hole, achieved by arranging fibers according to the invention in the binder of the highly stressed areas, while the binder in the remaining parts of the abrasive does not have a filler or contains only non-fibrous filler material.

Eine derartige Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Darin ist eine Schleifscheibe 20 dargestellt mit Fasern 21 in dem Bindemittel rund um das Achsloch 22 der Schleifscheibe herum verteilt. Die Schleifscheibe enthält keine Fasern.Such an embodiment of the invention is shown in FIG. A grinding wheel 20 is shown therein with fibers 21 distributed in the binder around the axle hole 22 of the grinding wheel. The grinding wheel does not contain fibers.

Schleifkörper gemäß der Erfindung können nach den üblicherweise angewandten Verfahren wie beispielsweise Kaltverpressen oder Heißverpressen hergestellt werden. Eine solche Herstellungsmethode für Schleifkörper gemäß der Erfindung enthält die Verfahrensstufen der Verteilung der Fasern in einem Harz, des Formens einer Mischung des faserenthaltenden Harzes mit Schleifmittelpartikeln und Verpressen dieser Mischung bei einer ausreichend hohen Temperatur, um das Harz auszuhärten und die Schleifkörner zu einem einheitlichen Körper zu verbinden. Es ist wichtig, eine gleichmäßige Verteilung der Fasern in dem Harz zu erhalten, und es ist gefunden worden, das für beste Erfolge die Fasern mit dem Harz vermischt werden sollten, während das letztere auf einer Temperatur ein wenig über seinem Schmelzpunkt gehalten wird. Eine gleich gute Mischung der Fasern und des Harzes wird jedoch ebenfalls durch Mischen der Fasern mit dem Harz in einer Mühle, beispielsweise in einer Hammermühle erreicht.Abrasive articles according to the invention can be made by the methods commonly used, such as cold pressing, for example or hot pressing. Such a manufacturing method for abrasive articles according to the invention contains the process stages of the distribution of the fibers in a resin, molding a mixture of the fiber-containing resin and abrasive particles and compressing them Mix at a high enough temperature to cure the resin and make the abrasive grit into a uniform Connect body. It is important to obtain an even distribution of the fibers in the resin, and it has been found that for best results the fibers should be mixed with the resin while the latter is kept at a temperature a little above its melting point. An equally good mix of fibers and however, the resin is also obtained by mixing the fibers with the resin in a mill, for example in a Hammer mill reached.

Als weitere Hilfe bei der Sioherstellung einer gleichmäßigen Vermischung der Fasern und des Harzes ist es vorgezogen,As a further aid in the production of an even mixture of the fibers and the resin , it is preferred

- 7 -1098U/0742- 7-1098U / 0742

daß die mittlere Länge der Pasern 5 min oder weniger beträgt. Es ist gefunden worden, daß es sehr schwierig ist, eine gute Verteilung der Fasern in dem Harz zu erhalten, wenn eine wesentliche Menge der Fasern eine größere Länge als. 5- mm aufweist. Als weiteres Problem resultiert daraus, daß es schwierig ist, eine gleichmäßige Dichte und Schleifkornverteilung Dei der Formung des fertigen Schleifkörpers ohne die Anwendung von speziellen Herstellungstechniken zu erhalten.that the average length of the pasers is 5 minutes or less. It has been found that it is very difficult to obtain a good distribution of the fibers in the resin, when a substantial amount of the fibers are greater in length than. 5 mm. Another problem that results from this is that it is difficult to achieve an even density and abrasive grain distribution The shaping of the finished abrasive article without the use of special manufacturing techniques obtain.

Das im folgenden ueschriebene besondere Beispiel zeigt eine Weise, in der die erfindungsgemäßen Schleifkörper hergestellt werden können.The particular example described below shows a way in which the abrasive articles of the invention can be produced.

Beispiel I.Example I.

Eine Schleifscheibe üblicher Abmessungen mit 304 mm im Durchmesser, 2$ mm Dicke und einem Achsloch von ^O mm im Durchmesser wurde aus folgender Rohmischung hergestellt.A grinding wheel of conventional dimensions, 304 mm in diameter, 2 mm in thickness and with an axle hole of 0 mm in diameter, was made from the following raw mixture.

Schleifmittel VoI .% Abrasives VoI .%

(Körnung 8 Al0O-, das-. .10 56 ZrO0 enthält) 54(Grit 8 Al 0 O-, which contains-. .10 56 ZrO 0 ) 54

d. Jdd. Jd

Bindemittel . 46Binders. 46

Das Bindemittel uesteht aus folgendem Material·: $ ^ (nicht modifiziertes fhenplharz, ge~The binding agent ue consists of the following material: $ ^ (unmodified fhenplharz, ge ~

kemizeichnet als Varkum jQjiö) 52kemizeichnet as Varkum jQjiö) 52

s :s:

20;20;

Bas Harvi,der Füllstoff und das Schleifmittel wurde« gemiseht,. um eine Rohmischurig zu farmea» Die Rohmisehung. wurde dann in eine Form eingeführt und Del einem. Brück vom. >5t00 psi und- einer Temperatur von Tft°© für eine verpreßt. ►Bas Harvi, the filler and the abrasive were "misled". to farm a raw mixture »The raw dishevel. was then introduced into a mold and del a. Bridge from. > 5t00 psi and a temperature of Tft ° © for one pressed. ►

1 P 9 8 1 4 / IT· V £ T1 1 P 9 8 1 4 / IT V £ T 1

Jüne Versuchsscheibe wurde auf dieselbe Weise hergestellt, wobei dieselben Materialien und gleichen Mengenanteile verwendet worden sind, wie in der üblichen Scheibe, ausgenommen, daß ca. ^O Vol.# des nichtfaserförmigen Füllstoffes durch Glasfasern ersetzt worden sind, die ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen 3 '- 1 und lj00 : 1 aufwiesen. Die mittlere Länge der Fasern betruft o,Y9^ mm.The test young disc was made in the same way, using the same materials and proportions as in the conventional disc, except that about 10% by volume of the non-fibrous filler was replaced by glass fibers having a length to diameter ratio between 3 '- 1 and 1 j00 : 1. The mean length of the fibers is 0.29 mm.

Bei der Herstellung der Rohmischung wurden zuerst das Harz und die Fasern gemischt, während das Harz in geschmolzenem Zustand vorlag. Dies wurde erreicht durch Mischen von Harz und Fasern auf erwärmten Walzen einer Zwei walzenmühle. Die Harztemperatur wurde dann bei ca. 110 C gehalten, was gering über dem Schmelzpunkt des Harzes liegt, der sich zwischen ca. 9b°C und 1O4°C befindet. Nach dem Mischen ließ man die Harz- Fasermischung abkühlen. Danach wurde sie gebrochen. Die gebrochene Harz- Fasermischung wurde kombiniert mit dein I?üllötoff und dem Schleif korn, urn eine Rohmischung zu formen, die dann unter Druck verpreßt wurde, in derselben Art, wie es oben für übliche Schleifscheiben beschrieben ist»In preparing the raw mix, the resin and the fibers were first mixed while the resin was in a molten state. This was accomplished by mixing resin and fibers on heated rolls of a two roll mill. The resin temperature was then kept at approx. 110 C, which is slightly above the melting point of the resin, which is between approx. 9 ° C and 10 4 ° C. After mixing, the resin-fiber mixture was allowed to cool. Then it was broken. The broken resin-fiber mixture was combined with your I ? üllötoff and the abrasive grain to form a raw mixture, which was then pressed under pressure, in the same way as it is described above for conventional grinding wheels »

Die Sprenggeschwindigkeiten der üblichen Schleifscheibe und der Versuchsschleifscheibe, die Fasern enthält, die gemäß derr, oben beschriebenen Verfahren hergestellt :...Lnu, wurden bestimmt. J)ie Standardschleif schei be hatte eine Sprengjjeschwinüigkeit von Ί1\ υθθ Umdrehungen pro Mirute, während die Vnrsuchsscheibe n.i i. u'-.'n Fasern eint1 ;;pjvnt.~ geschwinui/'ikcit, von 2h 700 Umdrehungen px'o Minute hütte, was-eine 17' -'-i^e Verbesserung (ju-r .;.pn rii.l'ei.itigkiu.l. i,e,';cn- Ube.r OfT ,M.-nijdar'diiolilei f sehci l>o \--l firut« 1. γ die ki\i.iK Fa.-ernThe blast rates of the conventional grinding wheel and the experimental grinding wheel containing fibers made according to the method described above: ... Lnu, were determined. J) The standard grinding wheel had an explosive speed of Ί1 \ υθθ revolutions per minute, while the test disk was ni i. u '-.' n fibers at 1 ;; pjvn t . ~ speeded up / 'ikcit, from 2h 700 revolutions px'o minute hut, what-a 17'-'- i ^ e improvement (ju-r .; .pn rii.l'ei.itigkiu.l. i, e, '; cn- Ube.r OfT, M.-nijdar'diiolilei f sehci l> o \ - l firut «1. γ die ki \ i.iK Fa . -ern

Das fol,i'ende Bv-I .spiel v,c\\\\. -'if V.'.i :1,un;, der· I·, j π j Hj ;eru'\ von Fasern in (iar> Bi ndetiiitteJ vcii ;:i.'hl.(. ii'körprrn nut' die elf leistung derartigei' Kerj ,·■■;·.The fol, i'ende Bv-I .spiel v, c \\\\. . -'if V '. i: 1, un ;, the x I x, j π j Hj; ERU' \ fibers in (iar> Bi ndetiiitteJ VCII;: nut ii'körprrn i.'hl (. '. the eleven accomplishments suchei 'Kerj, · ■■; ·.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Beispiel II.Example II.

Es wurden zwei Standardschi«ifscheiben der im Beispiel I angegebenen Abmessungen und zwei Versuchsschleifscheioen derselben Abmessungen wie die Standardschleifscheiben hergestellt. Der Füllstoff der Versuehsschleirscheiben enthielt ca, 50 Vol.$ Glasfasern. Die Schleifscheiben wurden auf ihre SchielfWirksamkeit auf einem Drehversuchsgerät getestet, unter Verwendung von rostfreien Stahlknüppeln des Typs 304 als zu schleifendes Material. Die Scnleifseheiben wurden mit 9500 Umdrehungen pro Minute (amerik. sfpm) angetrieben. Die Schleifscheiben wurden bei Schleifdrücken von 204 kg, 250 kg, 295 Kg und 340 kg getestet.. Die Ergebnisse der Schielfversuche sind in Tabelle A dargestellt.Two standard grinding wheels of the dimensions given in Example I and two test grinding wheels of the same dimensions as the standard grinding wheels were produced. The filler of the test grinding discs contained approx. 50 vol. $ Glass fibers. The grinding wheels were tested for squint effectiveness on a lathe tester using type 304 stainless steel billets as the material to be ground. The grinding disks were driven at 9500 revolutions per minute (American sfpm). The grinding wheels were tested at grinding pressures of 204 kg, 250 kg, 295 kg and 340 kg. The results of the squint tests are shown in Table A.

Die Schleifleistung wird durch die Quotienten M/W ausgedrückt, worin M die entfernte Materialmenge in 5 Min, ausgedrückt in kg pro 5 Min bedeutet und W der Scheibenverlust innerhalb von 5 Min in kg pro Min.The grinding performance is given by the quotient M / W expressed, where M is the amount of material removed in 5 minutes, expressed in kg per 5 min and W means the disc loss within 5 minutes in kg per minute.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Schleifleistung ausgedrückt durch den Quotienten M/W in Abhängigkeit von der Metallentfernungsrate in kg pro 5 Min, wie sie aus Tafel V zu entnehmen ist. Die Resultate der Versuchsschleifscheibe sind als Kreuze dargestellt, während die Ergebnisse, die mit der Standardschleifscheibe erreicht wurden, als"Kreise dargestellt sind. Linie A stellt die Ausgleichsgerade dar, die durch die einzelnen Punkte der Testfschleifscheibenergebnisse gelegt ist; die Linie B stellt eine Gerade, dar, die durch die einzelnen Punkt der Ergebnisse mit der Standardschleifscheibe gelegt ist.Fig. 4 shows a graph of the grinding performance in terms of expression by the quotient M / W as a function of the metal removal rate in kg per 5 min, as shown in Table V can be found. The results of the experimental grinding wheel are shown as crosses, while the results that achieved with the standard grinding wheel are called "circles are shown. Line A represents the regression line, which is placed through the individual points of the test grinding wheel results; the line B represents a straight line, which is laid through the individual point of the results with the standard grinding wheel.

Aus Fig. 4 ist zu sehen, daß Schleifkörper, die Fasern in dem Füllstoff enthalten, verbesserte Schleifeigenschaften gegenüber den Standardschleifscheiben aufweisen, ins besondere bei niedrigeren Metallentfernungsraten. From Figure 4 it can be seen that abrasive articles containing fibers in the filler exhibit improved abrasive properties over standard abrasive wheels, particularly at lower metal removal rates.

-. 10 -1098 U/(17 4 2 -. 10 - 1098 U / (17 4 2

Beispiel III.Example III.

Um die Wirksamkeit der prozentmäßigen Steigerung von Pasern auf die Festigkeit des Bindemittels zu bestimmen, wurde eine Serie von Stäben der Abmessungen 203 nirn χ ' 25,4 mm χ 25,4 mm hergestellt, die aus 52 Vol.# Schleifpartikeln der Korngröße ö aus gesintertem Bauxit und 4b VoI .$ Bindemitteln bestanden. Vergleichsstäbe wurden hergestellt, die folgende zwei Bindemittelformeln aufwiesen: To the effectiveness of the percentage increase of To determine the strength of the binder, a series of bars measuring 203 nirn χ ' 25.4mm by 25.4mm made from 52 volume # abrasive particles the grain size ö consisted of sintered bauxite and 4b volume of binders. Comparison bars were which had the following two binder formulas:

Formel 1, VoL# FormelFormula 1, VoL # Formula

Harz (wie Beispiel 1) Füllstoff:Resin (like example 1) filler:

Pyrit K2So4 Pyrite K 2 So 4

NaCl CaONaCl CaO

7070

6060

1515th 2222nd 77th 88th 55 77th

Die Stäbe werden dann bei I7I C und einem Druck von 27ΟΟ psi verpreßt.The rods are then at I7I C and a pressure of 27ΟΟ psi pressed.

Die Versuchsstäbe haben 25 VoI.#, 50 VoI.# , 75 Vol.# und 100 Vol.# des nichtfaserigen Füllstoffs ersetzt durch Glasfasern des Typs, der in Beispiel II verwendet worden ist. Sie wurden in derselben Weise wie die' Vergleichsstäbe der Formeln 1 und 2 hergestellt. The test rods have 25 Vol. #, 50 Vol. #, 75 Vol. # And 100 volume # of the non-fibrous filler replaced with glass fibers of the type used in Example II is. They were prepared in the same way as the comparative bars of formulas 1 and 2.

Die Vergleichs- und Versuchsstäbe wurden auf ihre Bruchfestigkeit hin untersucht. Dazu wurde der zu untersuchende Stab zwischen zwei schneidenförmigen Einspannklemmen angeordnet. Die Einspannklemmen wurden dann gegeneinander gedrückt mit steigender Kraft, wodurch eine innere Spannung beanspruchung in dem Stab aufgebaut wurde. Die Kraft auf die Klemmbacken wurde so lange gesteigert, bis die StäbeThe comparison and test bars were examined for their breaking strength. For this purpose the to be examined Rod arranged between two blade-shaped clamping clamps. The grips were then against each other pressed with increasing force, whereby an internal tension was built up in the rod. The power on the jaws were increased until the rods

- 11 -- 11 -

1098 U/07421098 U / 0742

brachen. Die Resultate sind als Bruchfestigkeit in pounds per square inch (psi) in Fig. J der Zeichnung dargestellt. Dort ist die Abhängigkeit der Bruchfestigkeit von dem Gehalt an Pasern in dem Füllstoff aufgetragen. Die durchgezogene Linie, bezieht sich auf die in Formel 1 angegebenen Gehalte an Bindemittel, während die Zusammensetzung des Bindemittels nach Formel 2 durch die gestrichelte Linie wiedergegeben ist.broke. The results are as the breaking strength in pounds per square inch (psi) shown in Figure J of the drawing. There is the dependency of the breaking strength on that Content of fibers applied in the filler. The solid line refers to those given in Formula 1 Content of binder, while the composition of the binder according to formula 2 by the dashed Line is shown.

Ähnliche Steigerungen der Festigkeit des Bindemittels werden erreicht, wenn Aluminium- Silikat oder Schlackenwollfasern als Füllstoff in dem Bindemittel verwendet werden, und es liegt innerhalb des Bereiches der Erfindung, jedes faserförmige, keramische Material als Füllstoff in Schleifkörpern gemäß der Erfindung zu verwenden.Similar increases in the strength of the binder are achieved when aluminum silicate or slag wool fibers are used as filler in the binder and it is within the scope of the invention to use any fibrous ceramic material as a filler in To use abrasive articles according to the invention.

Es ist gezeigt worden, daß Fasern den gesamten Füllstoff des Bindemittels ausmachen können, oder auch in Verbindung mit niciitfaserförmigem Füllstoff verwendet werden können. Im Gebrauch mit nichtfaserförmigem Füllstoff ist gefunden worden, daß beste Erfolge erzielt v;erden, wenn wenigstens 10 VoI .$ des Füllstoffs aus Fasern bestehen.It has been shown that fibers can make up all or all of the filler in the binder can be used with non-fibrous filler. Use with non-fibrous filler is found that the best results have been achieved, if at least 10 Vol. $ Of the filler consist of fibers.

Obwohl die Beispiele der Beschreibung die Anwendung von keramischen Fasern zur Verstärkung von heißverpreßten Schleifkörper!! zeigen, ist es verständlich, daß es innerhalb d s Bereiches der Erfindung liegt, keramische Fasern von bestimmtein Längen- zu Durchinesserverhärtnis in kaltverpreßten und gesinterten Schleifkörpern genausogut '/Ai verwende!;.Although the examples describe the use of ceramic fibers to reinforce hot-pressed abrasives !! show, it is understood that it is within ds scope of the invention, just as ceramic fibers of length to bestimmtein Durchinesserverhärtnis in kaltverpreßten and sintered abrasive bodies' / Ai used!;.

Patentansprüche:Patent claims:

10'Jfi U /fv.7 /■;■·■■ -10'Jfi U /fv.7 / ■; ■ · ■■ -

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (9)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Gebundener Schleifkörper, insbesondere Schleifscheibe, aus zu einem Ganzen vereinigten Schleifmittelpartikeln, wobei wenigstens ein Teil des Körpers mittels eines Harz- und Füllstoff enthaltenden Bindemittels gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des Füllstoffs aus keramischen Fasern mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen 3 : 1 und 500 : 1 und einer mittleren Länge von weniger als 5 mm besteht.1. Bonded abrasive, especially grinding wheel, from abrasive particles united into a whole, wherein at least a part of the body by means of a resin and Binder containing filler is bound, characterized in that at least part of the filler made of ceramic fibers with a length to diameter ratio between 3: 1 and 500: 1 and a medium one Length of less than 5 mm. 2. Gebundener Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus der Gruppe der Kieselerden, Gläser, Schlackenwollen, Quarze, Tonerdesilikate, Asbest und Mischungen davon bestehen.2. Bound abrasive article according to claim 1, characterized in that that the fibers from the group of silica, glasses, slag wool, quartz, alumina silicates, asbestos and mixtures thereof. 3. Gebundener Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 10 Vol.$ des Füllstoffs aus den keramischen Fasern bestehen.3. Bonded abrasive article according to claim 1, characterized in that that at least 10 vol. $ of the filler consist of the ceramic fibers. 4. Gebundener Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 10 Vol.$ des Füllstoffs aus Glasfasern bestehen, die eine mittlere Länge im Bereich von 0,5 - 2 mm aufweisen.4. Bound abrasive article according to claim 1, characterized in that that at least 10 Vol. $ of the filler consist of glass fibers having an average length in the range of 0.5 - 2 mm. 5. Gebundener Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern bis zu 100 Vol.#, vorzugsweise 30 - 60 Vol.# des Füllstoffs ausmachen.5. Bonded abrasive article according to claim 1, characterized in that that the fibers make up to 100 vol. #, preferably 30-60 vol. # of the filler. 6. Gebundener Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im wesentlichen gleichmäßig in dem Schleifkörper verteilt sind.6. Bonded abrasive article according to claim 1, characterized in that the fibers are substantially uniform in are distributed around the grinding wheel. 7. Rohmischung zur Herstellung des Schleifkörpers nach Anspruch 1 aus Harz, Schleifmittelpartikeln und Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 10 VoI .# des Füllstoffs keramische Fasern mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser zwischen 3 : 1 und 500 : 1 aufweisen, die eine Länge zwischen 30 Mikron und 5 mm haben.7. Raw mixture for producing the abrasive article according to claim 1 of resin, abrasive particles and filler, characterized in that at least 10 VoI. # Of the filler ceramic fibers with a length to diameter ratio between 3: 1 and 500: 1 having a length between 30 microns and 5 mm. 8. Rohmischung nach Anspruch 1J, dadurch gekennzeichnet, daß8. Raw mixture according to claim 1 J, characterized in that : die Pasern aus der Gruppe der Kieselerden, Gläser, Schlakkenwollen, Quarze, Tonerdesilikate, Asbest und Mischungen davon gewählt sind und eine mittlere Länge im Bereich von 0,5 - 2 mm haben. : the fibers are selected from the group of silica, glasses, flaky wool, quartz, alumina silicates, asbestos and mixtures thereof and have an average length in the range of 0.5 - 2 mm. 9. Verfahren zur Herstellung des Schleifkörpers nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:9. A method for producing the abrasive article according to claim 1, characterized by the following process steps: a) Herstellung einer Rohmischung nach Anspruch 6,a) production of a raw mixture according to claim 6, b) Heißverpressen der Mischung.b) hot pressing of the mixture. 1098U/07421098U / 0742 T a f e 1T a f e 1 Schleifdruck 204 kg 250 kg 295 kg 34o kgGrinding pressure 204 kg 250 kg 295 kg 34o kg m7w μ w m7w 55 w m7w μ wm7w μ w m7w 55 w m7w μ w Vergleichsschleifscheibe 5^50" 725" 2Ö72 Τθ7δ" TSB" TfTT 13.9· 1.1 13.0 11.4 "TEB 16,6Comparative grinding wheel 5 ^ 50 "725" 2Ö72 Τθ7δ "TSB" TfTT 13.9 · 1.1 13.0 11.4 "TEB 16.6 Füllstoff ohne Fasermaterial 4.6 „23 19.8 9.1 .58 15.7 13.7 1.0 13.7 10.9 .71 15.6Filler without fiber material 4.6 "23 19.8 9.1 .58 15.7 13.7 1.0 13.7 10.9 .71 15.6 S~ Versuchsschleifscheibe 3.45 .106 32.6 6.6 .31 21.0 9.9 · .57 17.3 13.3 .79 16.7 -* Füllstoff mit 50 VoI.% S ~ Trial grinding wheel 3.45 .106 32.6 6.6 .31 21.0 9.9 · .57 17.3 13.3 .79 16.7 - * filler with 50 vol .% ** Glasfasern 3·75 .134 28.0 6.6 .28 23.7 9.2 .48 18.9 13.0 .84 15.4** Glass fibers 3 75 .134 28.0 6.6 .28 23.7 9.2 .48 18.9 13.0 .84 15.4 + ist die in 5 Min entfernte Menge von Rostfreiem Stahl durch die Schleifscheibe in kg/5 Min + Is removed in 5 min amount of stainless steel by the grinding wheel in kg / 5 min ++ ist der Verlust der Schleifscheibe in kg/5Min. ++ is the loss of the grinding wheel in kg / 5min. 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