[go: up one dir, main page]

PL166817B1 - Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym PL PL - Google Patents

Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym PL PL

Info

Publication number
PL166817B1
PL166817B1 PL91292848A PL29284891A PL166817B1 PL 166817 B1 PL166817 B1 PL 166817B1 PL 91292848 A PL91292848 A PL 91292848A PL 29284891 A PL29284891 A PL 29284891A PL 166817 B1 PL166817 B1 PL 166817B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
sugar
abrasive
binder
starch particles
mixture
Prior art date
Application number
PL91292848A
Other languages
English (en)
Other versions
PL292848A1 (en
Inventor
Roger A Gary
Soo C Yoon
Original Assignee
Cincinnati Milacron Inc
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 Cincinnati Milacron Inc filed Critical Cincinnati Milacron Inc
Publication of PL292848A1 publication Critical patent/PL292848A1/xx
Publication of PL166817B1 publication Critical patent/PL166817B1/pl

Links

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
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • 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
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B24D3/16Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings for close-grained structure, i.e. of high density

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym o wskazniku struktury tarczy WSI wyzszym od jednosci, zawierajacy nastepujace operacje: mieszanie razem, spoiwa szklistego, skladników spoiwa przejsciowego i ziaren sciernych z jednym czy tez wieloma typami wybranymi z grupy zawierajacej elektrokorund, zol-zel glinowy, weglik krzemu, regu- larny azotek borowy oraz diamentowe ziarna scierne do uzyskania jednorodnej mieszaniny; umieszczanie mieszaniny w formie; prasowanie mieszaniny w formie oraz wypalanie sprasowa- nej mieszaniny dla zwiazania ziaren sciernych, znamienny tym, ze do skladników do wytwarzania wyrobu przed operacja umieszczenia mieszaniny w formie dodaje sie, mieszajac czastki cukier/skrobia. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów ściernych, zwłaszcza ściernic, wiązanych spoiwem szklistym.
Zgodnie ze sposobem według wynalazku cząstki cukru/skrobi łączy się z innymi składnikami materiału ściernego, np. grysem ściernym, spoiwem szklistym, przejściową substancją wiążącą itp., przed przystąpieniem do etapów formowania prasującego i wypalania.
Ściernice i inne wyroby ścierne wiązane spoiwem szklistym znane są od dłuższego czasu. Owa ściernica i wyroby podlegają jednak ciągłym ulepszeniom, zarówno jeśli chodzi o stosowane materiały, jak i procesy ich wytwarzania dla uzyskania lepszej efektywności ścierania, wyższej wartości użytkowej, trwałości i korzyści ekonomicznych. Do stanu techniki wprowadza się stale ulepszane ziarna ścierne i sposoby ich wytwarzania, jak również ulepszane co do składu i właściwości spoiwa szkliste. Ulepszenia takie w wielu przypadkach przyniosły w efekcie większą efektywność ścierania, obniżenie kosztów oraz wyższą jakość i trwałość tarcz ściernych. Niemniej jednak czynione są ustawiczne starania w poszukiwaniu uzyskania wyższej wartości użytkowej i sprawności, zwłaszcza gdy dokonujący się postęp technologiczny stawia coraz to wyższe wymagania odnośnie precyzji, dokładności i sprawności narzędzi i ich głównych elementów składowych, a wzmagająca się konkurencja wywiera coraz to wyższy nacisk na korzyści ekonomiczne związane ze sprawnością tarcz i operacjami ścierania.
W zasadzie w ściernicy wiązanej spoiwem szklistym ziarna lub proszek ścierny, np. ścierniwo z tlenku glinu, wiąże się materiałem szklistym formowanym i/lub stapianym w procesie wypalania
166 817 przy produkcji tarcz. Czasami inne materiały, takie jak np. smary stałe, włączane są do tarczy w procesie jej wytwarzania. W przypadku typowego znanego sposobu wytwarzania ściernic wiązanych spoiwem szklistym, ziarna ścierne, spoiwo, np. stopione składniki szkliwa lub inne substabcje szkłotwórcze, przejściowe substancje wiążące, a czasami i inne materiały, jak np. smary i induktory porowatości, miesza się ze sobą na jednorodną mieszaninę. Mieszaninę tę umieszcza się następnie w formie odpowiadającej wielkości i kształtowi wytwarzanej tarczy. W formach mieszaninę poddaje się następnie prasowaniu dla uzyskania czasowego samonośnego kształtu utrzymywanego przejściową substancją wiążącą, np. spoiwem z uwodnionych żywic fenolowych. Ten czasowo związany produkt, to znaczy tarczę w stanie surowym, suszy się, a następnie umieszcza w piecu i ogrzewa, to znaczy wypala przez odpowiedni okres czasu w odpowiedniej temperaturze w celu wypalenia czasowego spoiwa i induktora porowatości oraz dla zeszklenia substancji wiążącej. Cykl wypalania zależny jest od składu ściernicy. Zgodnie z tym może on być różny w zależności od rodzaju ziarna ściernego i/lub od składu spoiwa szklistego. W fazie pierwszej znane jest stosowanie atmosfery obojętnej, np. azotu, dla zmniejszenia lub zapobieżenia utlenianiu lub innych niepożądanych reakcji, które mogą wystąpić przy wypalaniu w powietrzu atmosferycznym. W ten sposób proces wytwarzania ściernic wiązanych spoiwem szklistym zawiera fazę fizycznego łączenia różnych składników stałych i chwilowych. Składniki stałe wchodzą w skład gotowej tarczy, podczas gdy składniki przejściowe zostają usunięte w trakcie fazy wypalania i zgodnie z tym nie są obecne w gotowej tarczy. Owe substancje chwilowe mogą i często mają istotne znaczenie dla struktury, właściwości i ściernej sprawności tarczy. Przykładowo dla tworzenia i ustalania wielkości porów w ściernicach stosuje się przejściowe substancje organiczne, takie jak np. dichlorobenzen i mielone łupiny orzecha.
Zgodnie ze znanym stanem techniki ściernice wiązane spoiwem szklistym wytwarza się w różnych odmianach dla zapewnienia optymalnych warunków odnośnie właściwości, oszczędności i sprawności procesu ścierania, to znaczy odpowiednio do kształtu obrabianego przedmiotu, jego wielkości i składu materiałowego, jak również odpowiednio do warunków operacji ścierania, takich jak prędkość tarczy, wartość posuwu i głębokość ścierania. Owe odmiany uzyskuje się w drodze zmian w składzie materiałowym tarczy, jej właściwości fizycznych, budowy i/lub metody wytwarzania. Przykładowo odpowiednia metoda łącznie ze specyficznymi warunkami, zgodnie z którymi tarcza jest produkowana, może być różna dla tarcz ściernych różnych odmian. Zgodnie z tym budowa tarczy i jej sprawność może w dużej mierze zależeć od sposobu jej wytwarzania. Wiadomo, że ściernice wiązane spoiwem szklistym zawierają luki, to znaczy pory, znane jest również to, że liczba i/lub wielkość tych porów może być różna w tarczach ściernych różnych odmian oraz że w dużej mierze mają one decydujący wpływ na strukturę tarczy. Mówiąc ogólnie, im większe są pory i/lub gdy ich liczba jest większa, tym bardziej miękka, to znaczy słabsza jest tarcza. Odwrotnie w sensie ogólnym, im pory są mniejsze i/lub gdy ich liczba jest mniejsza, to tym twardsza, to znaczy mocniejsza jest tarcza. Powstawanie takich porów może wynikać z wnikającego powietrza i/lub z ulatniania się induktora porowatości w trakcie wypalania tarczy. Zgodnie z tym ściernice wiązane spoiwem szklistym można ogólnie klasyfikować od miękkich do twardych w zależności od ich porowatości, struktury i sposobu działania. Tarcze miękkie mają tendencję do szybkiego zużywania się i wykazują słabość budowy. Tarcze takie łatwo ulegają uszkodzeniom i szybko tracą ziarna ścierające przy operacjach ścierania przy niskich prędkościach i w stosunkowo łagodnych warunkach pracy. Tarcze ścierne twarde w przeciwieństwie do tego wykazują powolniej postępujące zużywanie się, odporność na uszkodzenia oraz wysoką wytrzymałość fizyczną. Tarcze takie znajdują optymalne zastosowanie a/ przy wysokich prędkościach ścierania, b/ przy ścieraniu twardych metali i stopów, c/ przy szlifowaniu precyzyjnym oraz d/ w trudnych warunkach pracy, np. przy posuwach o dużych wartościach lub w warunkach występowania dużych sił.
Ściernice wiązane spoiwem szklistym o wysokiej porowatości, określane zazwyczaj jako tarcze miękkie, są w produkcji tym mniej niezawodne im wyższa jest ich porowatość. Niedogodność owa znajduje głównie swoje źródło w zmniejszaniu się wytrzymałości tarczy przed i w czasie wypalania, kiedy to porowatość ulega zwiększeniu. Z chwilą, gdy udział porów w tych tarczach o wysokiej porowatości wzrasta, ilość ziarna ściernego i spoiwa szklistego ulega w tarczy zmniejszeniu wywołując w ten sposób jej niższą wytrzymałość. Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki wytwarzania tych tarcz, owa utrata wytrzymałości objawia isę słabością tarczy po etapie prasowania oraz przez kurczenie się tarczy w trakcie i po fazie wypalania.
166 817
Niedogodności te usuwa sposób według wynalazku, który obejmuje etap mieszania cząstek cukier/skrobia z innymi składnikami, to jest częściami składowymi tarczy, po którym następują fazy umieszczania mieszaniny składników tarczy w formie, prasowania mieszaniny, wyjęcia sprasowanej mieszaniny, czyli surowej tarczy z formy oraz wypalania tarczy w piecu dla zeszklenia mieszaniny. W drodze takiego procesu wytwarzania otrzymuje się pewne w działaniu wiązane spoiwem szklistym ściernice o wyoskiej porowatości, to znaczy tarcze miękkie, unikając niedogodności występujących w związku z dotychczas stosowanymi sposobami wytwarzania ściernic.
Dla lepszego zrozumienia zagadnienia odmian ściernic wiązanych spoiwem szklistym oraz wyżej opisanego sposobu wytwarzania w odniesieniu do tych odmian, jak również istoty wynalazku, odmianę tarczy ściernej wiązanej spoiwem szklistym można określić za pomocą wskaźnika struktury tarczy (WSI). Wskaźnik ten oparty jest na ciężarze objętościowym materiału ściernego (BD), rzeczywistej gęstości ziarna ściernego (TD), stężeniu objętościowym /f/ ziarna ściernego w całkowitym składzie materiału ściernego tarczy oraz stężeniu objętościowym ziaren w tarczy (GVF). Wskaźnik struktury tarcz określa poniższy wzór:
WSI = (GVF)t Σ (fn) [(BD)n/(TD)n] n = 1 gdzie (GVF)t oznacza całkowite stężenie objętościowe ziaren w tarczy i równe jest całkowitej objętości ziarna ściernego podzielonej przez objętość tarczy ściernej wiązanej spoiwem szklistym, fn oznacza stężenie objętościowe danego ziarna ściernego w całkowitej części składowej ziarna ściernego tarczy, (BD)n oznacza ciężar objętościowy ziarna ściernego stężenia objętościowego fn, a (TD)n oznacza rzeczywistą gęstość ziarna ściernego stężenia objętościowego fn.
Σ (fn) [(BD)n/(TD)n] = (f,) [(BDMTD)! + n= 1 (f2) [(BD)2]/(TD)2] + ... + (f1o) [(BD)w/(TD)w] przy czym fi oznacza stężenie objętościowe ziarna numer 1, f2 oznacza stężenie objętościowe ziarna numer 2, fw oznacza stężenie objętościowe ziarna numer 10, (BD)1 oznacza ciężar objętościowy ziarna numer 1, (BD)2 oznacza ciężar objętościowy ziarna numer 2, (BD)2 oznacza ciężar objętościowy ziarna nr 10, (TD)-i oznacza gęstość rzeczywistą ziarna numer 1, (TD)2 oznacza gęstość rzeczywistą ziarna numer 2, (TD)w oznacza gęstość rzeczywistą ziarna numer 10.
Wartość (GVF)t uzyskuje się przez wyznaczenie całkowitej objętości ziarna ściernego w tarczy i podzielenie tej objętości przez objętość tarczy. Aby obliczyć całkowitą objętość ziarna ściernego w tarczy, ciężar ziarna ściernego każdego typu dzieli się przez gęstość rzeczywistą owego ziarna tak, aby otrzymać objętość ziarna w tarczy. Każdą z tych objętości ziaren ściernych dodaje się razem i otrzymuje całkowitą objętość ziarna ściernego. Dla przykładu w ściernicy wiązanej spoiwem szklistym zawierającej ziarna ścierne będące tlenkiem glinu i węglikiem krzemu całkowitą objętość ziarna ściernego uzyskuje się dzieląc ciężar zawartego w tarczy ziarna tlenku glinu przez rzeczywistą gęstość ziaren tlenku glinu, otrzymując w ten sposób objętość tego ziarna w tarczy. Odpowiednio ciężar ziarna ściernego będącego węglikiem krzemu dzieli się przez rzeczywistą gęstość ziarna ściernego węglika krzemu otrzymując w ten sposób jego objętość w tarczy. Dodając razem te objętości ziaren tlenku glinu i węglika krzemu otrzymuje się całkowitą objętość ziarna ściernego w tarczy. Stężenie objętościowe (f) danego ziarna ściernego otrzymuje się ustalając objętość tego ziarna w tarczy i dzieląc ową objętość przez objętość całkowitą. Wyznaczanie całkowitej objętości ziarna ściernego w tarczy zostało opisane powyżej. Podzielenie całkowitej objętości ziarna ściernego na objętości poszczególnych typów tego ziarna daje stężenie objętości (f) poszczególnych typów ziarna ściernego w tarczy.
Obliczanie wskaźnika struktury tarczy WSI można inaczej opisać na przykładzie ściernicy wiązanej spoiwem szklistym z tlenkiem glinu, w której ciężar objętościowy (BD) ziarna ściernego z tlenku glinu wynosi 1,70 g/cm3, a gęstość rzeczywista tego ziarna 4,00 g/cm3. Ponieważ w tarczy tej zastosowano ziarno ścierne jednego typu, wartość (f) wynosi jedność. W przykładzie tym (GVF)t posiada wartość 0,48. Tak więc: WSI = 048 (1,70/4,00), WSI = 0,48 (4,00/1,70), WSI = 1.129.
166 817
Wysoko porowate, to znaczy miękkie tarcze ścierne wiązane spoiwem szklistym otrzymane zgodnie z wyżej opisaną metodą posiadającą wskaźnik struktury tarczy WSI wynoszący jedność lub poniżej.
Fizyczna słabość przed i w czasie wypalania wysoko porowatych, to znaczy miękkich tarcz, będąca słabym punktem znanego stanu techniki przy wytwarzaniu tarcz miękkich, nie wydaje się występować w przypadku znanych sposobów wytwarzania tarcz nisko porowatych, to znaczy tarcz twardych, ze względu na większą w takich tarczach ilość spoiwa i ziaren ściernych. Zgodnie z tym według dotychczasowego stanu techniki istnieje możliwość wytwarzania sprawnych tarcz ściernych wiązanych spoiwem szklistym o niskiej porowatości. Niemniej jednak nisko porowate tarcze wytwarzane znanymi metodami wykazują niższą niż pożądana sprawność przy operacjach ściernych, zwłaszcza przy operacjach szlifowania metali twardych. Te nisko porowate tarcze posiadają wskaźnik struktury tarczy WSI wyższy niż jedność. Celem wynalazku jest wyeliminowanie niższej niż pożądana sprawności tarcz nisko porowatych, to jest twardych ściernic wiązanych spoiwem szklistym.
Tak więc celem wynalazku jest udostępnienie ulepszonego sposobu wytwarzania wyrobów ściernych wiązanych spoiwem szklistym, np. ściernic. Ponadto celem wynalazku jest udostępnienie sposobu wytwarzania ściernic wiązanych spoiwem szklistym, posiadających podwyższoną sprawność. Celem wynalazku jest też opracowanie ściernic wiązanych spoiwem szklistym o wysokiej jednorodności strukturalnej. Następnym celem wynalazku jest wyeliminowanie wielu niekorzystnych czynników w strukturze i sprawności występujących w tarczach ściernych wiązanych spoiwem szklistym wytwarzanych według dotychczasowych metod zgodnie ze znanym stanem techniki.
Powyższe i inne cele niniejszego wynalazku wyjaśnione są w niżej podanym opisie, przykładach i zastrzeżeniach. Cele te oraz inne, jak to wynika z niżej podanego opisu i zastrzeżeń, osiągnięto w niniejszym wynalazku dzięki opracowaniu sposobu wytwarzania ulepszonego wyrobu ściernego wiązanego spoiwem szklistym, posiadającego wskaźnik struktury tarczy WSI wyższy od jedności.
Według wynalazku sposób wytwarzania wyrobów ściernych wiązanych spoiwem szklistym, o wskaźniku struktury tarczy WSI wyższym od jedności, obejmujący następujące operacje; mieszanie razem spoiwa szklistego, składników spoiwa przejściowego i ziaren ściernych z jednym czy też wieloma typami wybranymi z grupy zawierającej elektrokorund, zol-żel glinowy, węglik krzemu, regularny azotek borowy oraz diamentowe ziarna ścierne do uzyskania jednorodnej mieszaniny; umieszczania mieszaniny w formie; prasowania mieszaniny w formie dla uzyskania odpowiedniej wielkości i kształtu wyrobu; wypalania sprasowanej mieszaniny dla uzyskania wyrobu ściernego wiązanego spoiwem szklistym, charakteryzuje się tym, że przed umieszczeniem mieszaniny w formie do mieszaniny składników do wytwarzania wyrobu ściernego dodaje się, mieszając cząstki cukier/skrobia.
Sposób wytwarzania wyrobów ściernych charakteryzuje się ponadto tym, że cząstki cukier/skrobia dodaje się do mieszaniny ziaren ściernych, spoiwa szklistego i składników spoiwa przejściowego, przy czym stosuje się cząstki cukier/skrobia, w których stosunek cukru do skrobi wynosi 50/50 do 90/10 części wagowych, korzystnie od 70,/30 do 85/15 części wagowych, a wymiary tych cząstek wynoszą 0,15 do 2,00 mm, korzystnie 0,3-1,18 mm. Ilość cząstek cukier/ /skrobia zawiera się w granicach od 1,0 do 15% wagowych w stosunku do wagi ziarna ściernego korzystnie od 2,0-10% wagowych w stosunku do wagi ziarna ściernego.
Sposób według wynalazku charakteryzuje się ponadto tym, że cząstki cukier/skrobia dodaje się, mieszając do składników do wytwarzania wyrobu ściernego, przy czym cząstki cukier/skrobia miesza się korzystnie ze spoiwem szklistym przed mieszaniem spoiwa szklistego z ziarnem ściernym i spoiwem przejściowym.
W praktyce można stosować różne drogi otrzymywania tarcz ściernych wiązanych spoiwem szklistym o wskaźniku struktury tarczy WSI większym od jedności i o ulepszonej sprawności ścierania, bez odchodzenia od zakresu i istoty opisanego tutaj i zastrzeganego wynalazku. Tak np. zachowując wskaźnik struktury tarczy WSI wyższy od jedności można stosować fazy a/ mieszania ziaren ściernych i spoiwa przejściowego, np. spoiwa z żywic fenolowych, dla uzyskania jednolitego pokrycia spoiwem ziaren ściernych, b/ dodawania w trakcie mieszania szklistego materiału wiążącego do ziaren pokrytych spoiwem i dalszego mieszania dla uzyskania jednorodnej mieszaniny,
166 817 c/ dodawania do mieszaniny z fazy b/, przy ciągłym mieszaniu, cząstek cukier/skrobia i dalszego mieszania dla uzyskania jednorodnej mieszaniny, d/ odsiewania mieszaniny otrzymanej w fazie c/ dla usunięcia niepożądanych grudek, e/ odważania odsianej mieszaniny do formy odpowiadającej wielkością i kształtem wytwarzanej tarczy, f/ prasowania mieszaniny w formie, g/ wyjmowania sprasowanej mieszaniny z formy, h/ suszenia sprasowanej mieszaniny oraz j/ wypalania wysuszonej sprasowanej mieszaniny dla związania ziaren ściernych. Każda z powyższych faz a/, b/, d/, e/, f/, g/, h/ i j/ jest zgodna ze znanym stanem techniki w tej dziedzinie. Jednakże w przypadku tarcz ściernych o WSI wyższym od jedności wyżej wymieniona faza c/według wynalazku nie jest zgodna z dotychczasowym stanem techniki.
Zgodnie z inną praktyką sposobu według wynalazku wyrób ścierny wiązany spoiwem szklistym posiadający wskaźnik WSI wyższy od jedności można otrzymywać stosując ziarna ścierne dwóch lub więcej typów o odmiennych fizycznych i/lub chemicznych strukturach, np. stanowiące tlenek glinowy lub węglik krzemu i można je dokładnie ze sobą zmieszać przed wyżej opisaną fazą mieszania ziarna ściernego ze spoiwem przejściowym. Pozostałe fazy a/ - j/ pozostają takie, jak opisano powyżej.
Sposób według wynalazku może obejmować również fazę mieszania ziaren ściernych o tym samym składzie, ale różnej wielkości, np. ziarna stanowiące tlenek glinu, ale różnych wielkości, można mieszać wzajemnie przed fazą mieszania ziarna ściernego i spoiwa przejściowego.
Jeszcze inny praktyczny sposób postępowania obejmuje a/ mieszanie ziarna ściernego i spoiwa przejściowego dla otrzymania jednolitego pokrycia ziarna przez spoiwo, b/ mieszanie szklistego spoiwa i cząstek cukier/skrobia dla otrzymania jednorodnej mieszaniny, c/ mieszanie ziarna ściernego pokrytego spoiwem z fazy a/ i mieszaniny z fazy b/ dla uzyskania jednorodnej mieszaniny, d/ dodawanie mieszaniny z fazy c/ do formy o wielkości i kształcie odpowiednich dla wytwarzanego wyrobu ściernego, e/ prasowanie mieszaniny w formie, f/wyjmowanie sprasowanej mieszaniny z formy, g/ suszenie sprasowanej mieszaniny oraz h/ wypalania sprasowanej mieszaniny dla związania ziaren ściernych.
W sposobie według wynalazku można stosować pojedynczo lub w połączeniu odmienne ziarna ścierne w ogólnie przyjętych wielkościach, włączając w to nie tylko ziarna stanowiące stopione tlenki glinowe, zole-żele glinowe, węglik krzemu, węglik wolframu, regularny azotek borowy, węglik boru oraz diament i azotek glinu. Można też stosować znane kompozycje szklistego spoiwa włącznie ze stopami i mieszaninami sproszkowanych nieorganicznych związków i minerałów tworzących szkliste spoiwo. Można stosować znane spoiwa przejściowe w ogólnie przyjętych ilościach, zarówno organiczne, jak i nieorganiczne, takie jak np. wodne kompozycje żywic fenolowych oraz wodne emulsje parafiny. Można też stosować substancje ułatwiające wytwarzanie tarcz ściernych. Jakkolwiek stosowanie substancji ułatwiających ścieranie nie jest konieczne przy wytwarzaniu tarcz ściernych według wynalazku, stosowanie takich substancji jest możliwe.
Zgodnie z wynalazkiem wyrób ścierny wiązany spoiwem szklistym musi posiadać wartość WSI wyższą od jedności. Zgodnie z wynalazkiem wartość WSI wyrobu ściernego wiązanego spoiwem szklistym jest korzystnie wyższa od jedności, ale nie wyższa niż dwa. Bardziej korzystna jest wartość WSI wyrobu ściernego wiązanego spoiwem szklistym wyższa niż 1,00 w zakresie do 1,70.
Sposobem według wynalazku otrzymuje się wysoko jednorodne ściernice wiązane spoiwem szklistym o wskaźniku WSI wyższym od jedności, o ulepszonej sprawności ścierania w porównaniu z tarczami ściernymi wytwarzanymi znanymi metodami, w których nie stosuje się cząstek cukier/skrobia; jak to ma miejsce w przypadku niniejszego wynalazku.
W przypadku tarcz ściernych wytwarzanych zgodnie z wynalazkiem zaobserwowano nie tylko poprawę sprawności ścierania w porównaniu z tarczami ściernymi wytwarzanymi znanymi metodami, ale można również wyraźnie stwierdzić wyższą jednorodność struktury tarczy w porównaniu z tarczami ściernymi o porównywalnym wskaźniku WSI wytwarzanych znanymi metodami, w których nie stosowano cząstek cukier/skrobia, jak to ma miejsce w niniejszym wynalazku.
Ściernice otr zymywane sposobem według wynalazku można stosować do ścierania przedmiotów ze stali i mogą posiadać tradycyjne wielkości i kształty znane w technice.
166 817
Nieoczekiwanie stwierdzono, że ściernice wiązane spoiwem szklistym o wskaźniku WSI wyższym od jedności i wykazujące polepszoną sprawność, zwłaszcza sprawność ścierania, w porówaniu z tarczami wytwarzanymi w znany sposób, można wytwarzać sposobem, w którym cząstki cukier/skrobia domieszane zostają do składników formujących tarczę. W gotowej tarczy ściernej nie stwierdza się obecności cząstek cukier/skrobia i zgodnie z tym należy przypuszczać, że nie występują one w gotowej tarczy ściernej wiązanej spoiwem szklistym, przynajmniej w takiej postaci, w jakiej zostają domieszane do składników formujących tarczę.
W sposobie według wynalazku można stosować techniki mieszania, warunki i wyposażenie tradycyjne i znane w stosowanej technice. Stosować można również techniki, warunki i wyposażenie tradycyjnie stosowane przy prasowaniu wyrobów ściernych wiązanych spoiwem szklanym, np. ściernic, przed procesem wypalania. Suszenie wyrobów ściernych wiązanych spoiwem szklistym prowadzić można zgodnie ze znanymi technikami, warunkami i wyposażeniem przed procesem wypalania dla usunięcia wody lub rozpuszczalników organicznych wprowadzanych zazwyczaj do wyrobu wraz ze składnikami spoiwa przejściowego. Po suszeniu sprasowany wyrób ścierny, zwany zazwyczaj wyrobem lub tarczą surową, poddawany jest działaniu wysokich temperatur, np. temperatur w zakresie 538-1371°C, to znaczy wypalaniu dla zeszklenia spoiwa ziaren ściernych. Fazę wypalania prowadzi się na ogół w piecach, atmosferą, temperaturą oraz czasem poddawania wyrobu działaniu wysokich temperatur steruje się lub zmiennie steruje odpowiednio do takich czynników, jak wielkość i kształt wyrobu, skład spoiwa szklistego oraz charakter ziarna ściernego. W sposobie według wynalazku można stosować warunki wypalania znane w stanie techniki.
Następujące przykłady bliżej wyjaśniają wynalazek nie ograniczając jego zakresu, przy czym, jeśli nie podano inaczej, ilości odpowiadają ilościom wagowym. W przykładach tych bierze się również pod uwagę, co następuje:
1/ Ścierniwo zol-żel glinowy CUBITRON MLM jest znane z opisu patentowego St. Zjedn. Am. nr 4744802,
2/ Spoiwo A wykazuje następujący skład w % molowych: SiO2 - 63,28; TiO2 - 0,32; AI2O3 -10,99; Fe203 -0,13; B203 - 5,11; K2O - 3,81; Na20 - 4,20; L120 - 4,48; CaO - 3,88; MgO - 3,04 oraz BaO - 0,26,
3/ Spoiwo B wykazuje następujący skład w % molowych: SiO2 - 47,34, T1O2 - 0,40; AI2O3 -41,79; Fe203 - 0,08; KzO - 2,25; Na20 - 2,25; Na20 - 1,13; CaO - 2,25 oraz MgO - 4,75.
4/ Żywica 3029 UF zawiera wagowo 65% żywicy mocznikowo-formaldehydowej oraz 35% wody,
5/ T-1 jest suchą mieszaniną o stosunku 70/30 części wagowych sproszkowanej żywicy mocznikowo-formaldehydowej i skrobi kukurydzianej.
6/ VINSOL jest kalafonią firmy Hercules Inc. i,
7/ CRUNCHLETS CR 20 są cząstkami cukier/skrobia, w których stosunek cukru do skrobi wynosi wagowo 78,5 do 21,5, a wielkość cząstek mieści się w zakresie od ponad 0,354 mm do mniej niż 1,19 mm.
Przykłady I-IV. Składniki preparatów w poniższych przykładach zestawia się w następujący sposób zgodnie z podanymi udziałami procentowymi. Tam gdzie stosowano ziarna ścierne dwóch lub więcej rodzajów o innym składzie chemicznym, budowie fizycznej lub wielkości, miesza się je ze sobą przed następującymi potem fazami wytwarzania. Ziarno ścierne, żywicę 3029 UF i glikol etylenowy (tam gdzie był stosowany) miesza się aż do otrzymania jednolitego pokrycia ziarna ściernego. Do otrzymanej mieszaniny dodaje się, mieszając mieszaninę spoiwa, sproszkowanej dekstryny oraz T-1 (tam gdzie był stosowany) i miesza to wszystko razem aż do uzyskania jednorodnej mieszaniny. Następnie mieszając dodaje się do mieszaniny VINSOL (tam gdzie był stosowany). Wreszcie mieszając dodaje się cząstki preparatu CRUNCHLETS CR 20, mieszając wszystko razem do otrzymania jednorodnej mieszaniny. Otrzymaną mieszaninę odsiewa się następnie dla usunięcia niepożądanych grudek, a odpowiednią ilość odsianej mieszaniny umieszcza się w stalowej formie o kształcie i przybliżonej wielkości wytwarzanej ściernicy. Wymiary formy wynoszą 36,83 X 1,52 X 12,46 cm. Po równomiernym rozłożeniu mieszaniny w formie, mieszaninę prasuje się na zimno do wymiarów 36,83 X 1,52 X 12,46 cm. Sprasowaną mieszaninę, czyli tarczę surową, wyjmuje się następnie z formy i poddaje procesowi suszenia przez ogrzewanie tarczy surowej przez 13 godzin od temperatury pokojowej do temperatury 135°C, a następnie studzi do
166 817 temperatury pokojowej. Osuszoną surową tarczę ścierną poddaje się następnie procesowi wypalania zgodnie z warunkami niżej opisanymi. Wypaloną tarczę poddaje się następnie obróbce wykańczającej do jej wymiarów ostatecznych, to jest 35,56 X 1,27 X 12,7 cm.
Tabela 1
Składniki Zawartość w % wagowych
Przykład nr
I II III IV
CUBITRO MLM (ziarno 60) 41,4 42,8 20,7 21,4
Stopiony tlenek glinowy 9A (ziarno 60) 41,4 42,8 62,1 64,2
Żywica 3029 UF 2,3 2,0 2,3 2,0
Spoiwo A 9,9 10,3 9,9 10,3
Dekstryna 2,5 1,7 2,5 1,7
Glikol etylenowy 0,3 0,3
T-1 0,3 0,3
CRUNCHLETS CR 20 2,1 2,1
W przykładach I-IV stosuje się wypalanie w powietrzu od temperatury pokojowej do temperatury 898°C przez 11 godzin, utrzymuje w temperaturze 898°C w ciągu 12 godzin, ogrzewa od temperatury 898°C do temperatury 1150°C przez 6,5 godziny i utrzymuje w temperaturze 1150°C przez 3 godziny. Tarcze chłodzi się następnie w powietrzu otoczenia przez 27,5 godziny do temperatury pokojowej. Wartość WSI tarcz wytwarzanych zgodnie z przykładami I-IV wynosi 1,115. Wszystkie ilości podane w powyższej tabeli są w procentach wagowych.
Dla oceny ściernej sprawności tarcz ściernych otrzymanych zgodnie z wyżej wymienionymi przykładami prowadzi się testy przy zastosowaniu następującej procedury oraz warunków. Tarcze o wymiarach 35 X 1,27 X 12,7 cm montuje się w szlifierce typu Unoversal Center dla przeprowadzenia operacji szlifowania wgłębnego na obracającym się (1858,06 cm2 na minutę) cylindrze ze stali 4145 o wymiarach 10,16 X 0,508 X 3,175 cm przy prędkości tarczy ściernej 1718 obrotów na minutę i posuwach 0,10 cm/minutę, 0,15 cm/minutę i 0,21 cm/minutę. W testach stosuje się płyn do obróbki metalu CIMSTAR 40 (CIMSTAR jest zarejestrowanym znakiem towarowym firmy Cincinnati Milacron Inc.). Przy każdej próbie zdejmuje się 1,27 cm ze średnicy obrabianego cylindra. Dokonuje się pomiaru zużycia tarczy oraz ilości metalu zeszlifowanego z obrabianego cylindra dla każdej z prób, aby obliczyć stosunek G. Stosunek G jest objętością startego metalu na jednostkową objętość zużycia tarczy.
Zgodnie z powyższym testem uzyskuje się następujące wyniki:
Tabela 2
Przykład nr Posuw x Stosunek G
I A 37,56
B 27,93
C 22,67
II A 24,81
B 20,69
C 12,64
III A 38,48
B 28,88
C 21,66
IV A 25,97
B 16,83
C 11,43
X A oznacza posuw 0,10 cm/minutę, B oznacza posuw 0,15 cm/minutę, a C oznacza posuw 0,21 cm/minutę.
Porównanie wartości stosunku G z przykładu I z wartością stosunku G z przykładu II oraz wartości stosunku G z przykładu III z wartością stosunku G z przykładu IV wykazuje, że przy każdym z posuwów tarcze wykonane zgodnie z wynalazkiem, gdzie w procesie wytwarzania tarcz
166 817 ma miejsce faza domieszania cząstek cukier/skrobia do składników w celu uzyskania tarczy o wskaźniku WSI wyższym od jedności, to znaczy jak w przykładach I i III, tarcze te wykazują znacznie wyższy stosunek G i zgodnie z tym znacznie wyższą sprawność ścierania w porównaniu z tarczami otrzymywanymi innymi metodami, w których nie występuje faza dodawania do składników wytwarzanych tarcz cząstek cukier/skrobia, to znaczy jak w przykładach II i IV. W ten sposób przykładowo stosunek G wynoszący 37,56 jak w przykładzie I przy posuwie 0,10 cm/minutę w porównaniu ze stosunkiem G wynoszącym 24,81 jak w przykładzie II przy tym samym posuwie wykazuje więcej niż 50% wzrost sprawności ścierania tarcz wytwarzanych zgodnie z wynalazkiem (przykład I) w porównaniu z tarczą wytwarzaną inną metodą nie zawierającą fazy mieszania cząstek cukier/skrobia ze składnikami wytwarzanej tarczy (przykład II).
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 1,100 zł.

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania wyrobów ściernych, wiązanych spoiwem szklistym o wskaźniku struktury tarczy WSI wyższym od jedności, zawierający następujące operacje: mieszanie razem, spoiwa szklistego, składników spoiwa przejściowego i ziaren ściernych z jednym czy też wieloma typami wybranymi z grupy zawierającej elektrokorund, zol-żel glinowy, węglik krzemu, regularny azotek borowy oraz diamentowe ziarna ścierne do uzyskania jednorodnej mieszaniny; umieszczanie mieszaniny w formie; prasowanie mieszaniny w formie oraz wypalanie sprasowanej mieszaniny dla związania ziaren ściernych, znamienny tym, że do składników do wytwarzania wyrobu przed operacją umieszczenia mieszaniny w formie dodaje się, mieszając cząstki cukier/skrobia.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cząstki cukier/skrobia dodaje się do mieszaniny ziaren ściernych, spoiwa szklistego i składników spoiwa przejściowego.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia, w których stosunek cukru do skrobi wynosi od 50,/50 do 90,/10 części wagowych.
  4. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia, w których stosunek cukru do skrobi wynosi od 70,/30 do 85,/15 części wagowych.
  5. 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia o wymiarach 0,15-2,00 mm.
  6. 6. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia o wymiarach 0,30-1,18 mm.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia w ilości 1,0-15,0% wagowych w stosunku do wagi ziarna ściernego.
  8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się cząstki cukier/skrobia w ilości 2,0-10,0% wagowych w stosunku do wagi ziarna ściernego.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że cząstki cukier/skrobia dodaje się, mieszając, do składników do wytwarzania wyrobu ściernego, przy czym cząstki cukier/skrobia miesza ze spoiwem szklistym przed mieszaniem spoiwa szklistego z ziarnem ściernym i spoiwem przejściowym.
PL91292848A 1990-12-20 1991-12-18 Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym PL PL PL166817B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/631,140 US5037452A (en) 1990-12-20 1990-12-20 Method of making vitreous bonded grinding wheels and grinding wheels obtained by the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL292848A1 PL292848A1 (en) 1992-08-10
PL166817B1 true PL166817B1 (pl) 1995-06-30

Family

ID=24529938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL91292848A PL166817B1 (pl) 1990-12-20 1991-12-18 Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym PL PL

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5037452A (pl)
JP (1) JPH04269171A (pl)
KR (1) KR950011758B1 (pl)
CN (1) CN1033564C (pl)
AU (1) AU644915B2 (pl)
NZ (1) NZ240689A (pl)
PL (1) PL166817B1 (pl)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5203886A (en) * 1991-08-12 1993-04-20 Norton Company High porosity vitrified bonded grinding wheels
US5282875A (en) * 1992-03-18 1994-02-01 Cincinnati Milacron Inc. High density sol-gel alumina-based abrasive vitreous bonded grinding wheel
US5738697A (en) * 1996-07-26 1998-04-14 Norton Company High permeability grinding wheels
US5738696A (en) * 1996-07-26 1998-04-14 Norton Company Method for making high permeability grinding wheels
US6394888B1 (en) * 1999-05-28 2002-05-28 Saint-Gobain Abrasive Technology Company Abrasive tools for grinding electronic components
JP2002224963A (ja) * 2001-01-31 2002-08-13 Allied Material Corp 超砥粒ビトリファイドボンド砥石
US6609963B2 (en) 2001-08-21 2003-08-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Vitrified superabrasive tool and method of manufacture
US20080108557A1 (en) * 2004-09-29 2008-05-08 Novo Nordisk Healthcare A/G Modified Proteins
CN100377838C (zh) * 2005-07-19 2008-04-02 郑州富莱特超硬磨具有限公司 立方氮化硼内圆砂轮的生产方法
EP2479003A3 (en) 2009-07-27 2013-10-02 Baker Hughes Incorporated Abrasive article
JP2013507260A (ja) 2009-10-08 2013-03-04 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ボンド研磨物品および形成方法
KR20120101077A (ko) * 2009-12-02 2012-09-12 생-고벵 아브라시프 결합된 연마 물품 및 생성 방법
BR112012012369A2 (pt) * 2009-12-02 2019-09-24 Saint Gobain Abrasifs Sa artigo abrasivo e método para a formação de um artigo abrasivo
JP5764893B2 (ja) * 2010-09-27 2015-08-19 株式会社ジェイテクト Cbn砥石
CN102554811B (zh) * 2010-12-31 2014-04-16 东莞市常晋凹版模具有限公司 一种湿法制备砂轮的方法
CN102240804B (zh) * 2011-06-28 2013-02-13 陕西华夏粉末冶金有限责任公司 一种陶瓷结合剂粉末冶金机械零件的制备方法
CN102699825A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 天津大学 低温高强陶瓷结合剂新型陶瓷刚玉磨具及其制备方法
CN103042474B (zh) * 2012-12-07 2015-10-07 广东工业大学 一种玄武岩纤维增强陶瓷结合剂cbn砂轮及其制备方法
CN103072094A (zh) * 2012-12-24 2013-05-01 常熟市巨力砂轮有限责任公司 一种大规格陶瓷高速砂轮用结合剂
US9221151B2 (en) 2012-12-31 2015-12-29 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including a blend of abrasive grains and method of forming same
US20180009716A1 (en) * 2015-01-28 2018-01-11 Diamond Innovations, Inc. Friable ceramic-bonded diamond composite particles and methods to produce same
JP2017185575A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 クレトイシ株式会社 ビトリファイド超砥粒ホイール
CN107053022B (zh) * 2017-05-27 2019-05-10 江苏赛扬精工科技有限责任公司 一种高强度高韧性砂轮陶瓷结合剂及其制备方法与应用
DE102017130046A1 (de) 2017-12-14 2019-06-19 Imertech Sas Agglomerat-Schleifkorn

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4920704A (en) * 1987-07-23 1990-05-01 Red Hill Grinding Wheel Corporation Grinding wheel containing dissolvable granular material

Also Published As

Publication number Publication date
PL292848A1 (en) 1992-08-10
NZ240689A (en) 1993-09-27
US5037452A (en) 1991-08-06
KR920011649A (ko) 1992-07-24
CN1063437A (zh) 1992-08-12
JPH04269171A (ja) 1992-09-25
AU8839191A (en) 1992-06-25
CN1033564C (zh) 1996-12-18
AU644915B2 (en) 1993-12-23
KR950011758B1 (ko) 1995-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL166817B1 (pl) Sposób wytwarzania wyrobów sciernych, wiazanych spoiwem szklistym PL PL
JP2704044B2 (ja) 結合研磨物品用収縮減少性組成物
US4800685A (en) Alumina bonded abrasive for cast iron
US5738696A (en) Method for making high permeability grinding wheels
US6123744A (en) Vitreous bond compositions for abrasive articles
EP0503598A2 (en) Aluminous abrasive particles, a method of making and applications of same
JPH05208312A (ja) 二重被覆ダイヤモンド粒子ペレットおよびそれを用いて製造された鋸刃セグメント
WO1996014187A1 (en) Improved abrasive articles and method for preparing them
CN101186521B (zh) 陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法
US5139539A (en) Alumina bonded abrasive for cast iron
US4652277A (en) Composition and method for forming an abrasive article
US4883501A (en) Alumina bonded abrasive for cast iron
US2880081A (en) Honing stone and method of making
US4988370A (en) Alumina bonded abrasive for cast iron
US4867759A (en) Binder for abrasive greenware
US5151108A (en) Method of producing porous vitrified grinder
US2132005A (en) Article of ceramic bonded abrasive material and method of making the same
JPS59161269A (ja) 多孔性ビトリファイド窒化硼素砥石の製造方法
KR100347772B1 (ko) 강구 가공용 비트리파이드 연삭숫돌의 제조방법
JPH03190670A (ja) 有気孔性超砥粒砥石
US5139536A (en) Alumina bonded abrasive for cast iron
SU1151442A1 (ru) Масса дл изготовлени абразивного инструмента
RU2025258C1 (ru) Абразивный инструмент и способ его изготовления
MXPA01001259A (en) Vitreous bond compositions for abrasive articles
PL145315B3 (en) Abrasive for grinding or polishing in particular metals,wood and plastics