СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГИБКОГО ДВУСТОРОННЕГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 1997 года по МПК B24D11/00 

Изобретение относится к изготовлению универсального абразивного гибкого двустороннего инструмента, предназначенного для обработки всевозможных покрытий поверхностей, и разрезки различных материалов небольшой толщины.

Известен способ нанесения абразивного материала на сетчатую основу шлифшкурки, при котором насыпку материала производят гравитационным способом из бункера, расположенного над горизонтальными ветвям сетчатой основы (Обработка техпроцесса изготовления сетчатой шлифшкурки и составление рекомендаций по оборудованию для Рославского абразивного завода: Отчет /ВНИИАШ/, рук.работы: Л.А.Коган, тема 47-61. Ленинград, 1962 г.).

Способ заключается в том, что зерно, поступающее из бункера на полотно, идущее с клеенаносящей машины, прилипает к верхней стороне полотна, избыток зерна полностью проходит сквозь сетку и попадает на противоположную сторону полотна.

Недостатками способа являются: изготовление шкурки указанным способом возможно только для основы с большими ячейками и крупным зерном, но свободно проходящим через ячейки, мелкое же зерно ввиду незначительного веса не проникает в слой связующего, а только припудривает его снаружи. И если применить вместо абразивного зерна абразивную массу, то на нижнюю сторону через ячейки попадает практически одна пыль и абразивная масса с мелким зерном, что приводит к припудриванию нижней стороны в еще большей степени, чем при использовании абразивного зерна. Шлифшкурка на сетчатой основе является как бы полупродуктом и не является готовым абразивным инструментом. В дальнейшем из нее вырезают (вырубают) абразивный инструмент-круг, полоса, квадрат и т. д. что приводит к существенным потерям (так, при вырубке дисков отходы составляют до 50%).

Кроме того, при данном способе связующее на сетчатую основу наносят дважды: перед нанесением зерна и после нанесения зерна. Соответственно проводят дважды термообработку, что приводит к значительным затратам времени и энергии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления двусторонней шлифовальной шкурки, при котором на одну сторону основы абразивное зерно наносят гравитационным способом, на другую -электростатическим (патент США N 3861892, кл. МКИ B 24 D 11/00, публ. 1975 г.).

Недостатком способа является то, что нанесение шлифовального зерна на разные стороны производят неодинаковым способом, что не позволяет создать инструмент с равноценными абразивными сторонами (поверхностями).

Данные способы нанесения не позволяют регулировать плотность абразивного слоя при работе с мелким зерном и связующим пониженной вязкости, т.к. зерно с малой массой не может проникнуть вглубь связующего и остается только в его поверхностном слое, что влияет на прочность закрепления и не позволяет применить вместо абразивного зерна абразивную массу, т.к. качество нанесения на обе стороны (поверхности ) в еще большей степени различное. А также, как отмечалось выше, данный способ приводит к значительным затратам времени и энергии на двойное нанесение связующего и термообработку, и к большим потерям при вырубке инструмента (диск, квадрат и т.д.).

Невозможность применения абразивной массы не позволяет регулировать в больших пределах содержание связующего, вводить наполнители, модификаторы и т.д. что в свою очередь не позволяет изготавливать инструмент с необходимыми свойствами и увеличить область его применения, например, гибкий отрезной круг.

Целью изобретения является упрощение процесса изготовления, расширение области применения инструмента с обеспечением повышенной режущей способности.

Цель достигается за счет того, что предлагаемый способ гибкого двустороннего абразивного инструмента включает вдавливание шлифматериала в слой связующего основы путем прокатки, причем в качестве шлифматериала используют абразивную массу, а в качестве основы может быть использованы ткань, стеклосетка, фибра.

Предлагаемый способ осуществляется с помощью устройства, показанного на чертеже, и ниже приводится пример конкретного выполнения с представлением таблицы с указанием режущей способности инструмента с использованием различных основ.

Устройство состоит из бесконечной ленты 1, натянутой между двумя валками 2, 3 один из которых является приводным. Из бункера 4 через вибросито на ленту насыпается 1-й слой абразивной массы 5. На слой абразивной массы укладывается основа, предварительно покрытая связующим 7. Из бункера 2 через вибросито насыпается 2-й слой абразивной массы 10 и покрывает сверху основу. Основа подается движущейся лентой и прокатывается через горизонтально расположенные валки. При этом абразивная масса внедряется в связующее основы. Для направления основы в абразивной массе в зазор между валками служит вспомогательная лента 12. Валки 2, 4 имеют упругое покрытие (резина, полиуретан и т. д. ) и имеют возможность регулирования межвалкового зазора. В процессе изготовления инструмента избыток абразивной массы осыпается в поддон.

Предлагаемый способ позволяет на каждую сторону основы инструмента наносить абразивную массу с различным содержанием связующего, наполнителей, марки и размера шлифовального зерна.

Из поддона 13 различные абразивные массы разделяются путем просеивания через соответствующие сита.

Зазор между горизонтально расположенными валками устанавливается экспериментально в зависимости от зернистости и назначения инструмента. После нанесения абразивной массы инструмент термообрабатывается.

Преимущества предлагаемого способа изготовления инструмента:
применение абразивной массы с различной зернистостью шлифовального зерна позволяет расширить область применения инструмента и получать необходимую стойкость. Например, можно получать инструмент как для зачистки сварных швов, дефектов, так и для резки тонкого листа.

изготовление сразу нужного инструмента необходимого размера (например, 180х22 мм) позволяет избежать до 50% отходов;
нанесение абразивной массы на основу вместо шлифовального зерна позволяет избежать операции сушки и нанесения закрепляющего слоя;
данный способ позволяет применять основу в виде стеклосетки, сетки из других материалов (например, лавсановая сетка), картона, фибры и пр.

Применение абразивной массы с различными видами и материалами основы позволяет значительно расширить область применения инструмента. Так, например, для чистовой обработки покрытий изготавливается по предлагаемому способу инструмент, в котором в качестве основы используют сетчатую ткань артикул 214013 с квадратной ячейкой размером 1,4х1,4 мм, шлифовальным материалом 140АМ28 (электрокорунд нормальной зернистостью М28). А для резки тонкого металлического листа (толщиной до 2 мм) изготавливается инструмент с основой
стеклосетка СПАПМ с размером квадратной ячейкой 5х5 мм и 3х3 мм, шлифовальным материалом 140А40Н (электрокорунд нормальный зернистостью 40). Согласно заявляемому способу изготовливали гибкие двусторонние шлифовальные и разрезные диски диаметром 180 мм, имеющие на сторонах абразивные массы.

Исходные материалы для шлифовальных дисков: основа сетчатая ткань артикул 214013, стеклосетка СПАПМ с ячейкой 2х2 мм ТУ-48-20-89, фибра, связующее жидкий бакелит марки БЖ-3.

Абразивная масса 1 (вес.ч.): 14АМ28 5, БЖ-3 0,15, СФП 0,4, криол. - 0,2.

Абразивная масса 2 (вес.ч.): 14А40Н 5, БЖ-3 0,4, СФП 0,75, криол. - 0,7.

Абразивная масса 3 (вес.ч.): 14А8Н 5, БЖ-3 0,25, СФП 0,4, криол. - 0,3.

Исходные материалы для резания разрезки дисков: основа стеклосетка СПАПМ с ячейкой 5х5 мм, стеклосетка СПАПМ с ячейкой 2х2 мм. Связующее: жидкий бакелит марки БЖ-3 вязкостью 20 с.

Шлифовальные диски с основой сетчатая ткань, артикул 914013 изготавливались с абразивной массой 1. Шлифовальные диски с основой из фибры изготавливались с нанесением абразивной массы 2 на одну сторону, а на вторую - 3.

Разрезные диски с основой стеклосетки с размером ячейки 5х5 мм и 2х2 мм изготавливались с абразивной массой 2.

После термообработки шлифовальные круги испытывались на режущую способность, г/мин; разрезные на коэффициент шлифования, г/г.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Одновременно испытывался круг как по прототипу, так и круг фирмы Тигер-Флекс-Верцойге (ФРГ) (основа стеклосетка) на коэффициент шлифования (базовый объект).

Из таблицы следует:
1. Режущая способность, коэффициент шлифования кругов, изготовленных заявляемым выше способом, выше, чем у аналогичных кругов по прототипу к базовым объектам.

2. Круги с фибровой основой, изготовленные заявляемым способом и имеющие на одной стороне шлифовальное зерно 14А40Н, а на второй стороне 14А8Н, могут использоваться для грубого и чистового шлифования.

3. Круги с фибровой основой, изготовленные заявляемым способом и имеющие на каждой стороне абразивный слой, уменьшают расход кругов в два раза.

4. Заявляемый способ позволяет изготавливать инструмент с различной основой по единой технологии вместо изготовления инструмента в настоящее время различными способами по различным технологиям.

Использование: для изготовления абразивного инструмента. Сущность изобретения: шлифматериал на основу наносится путем вдавливания в связующее при прокатывании основы между горизонтально расположенными валками. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Способ изготовления гибкого двустороннего абразивного инструмента, при котором на основу наносят связующее и шлифматериал, последний закрепляют, после чего инструмент термообрабатывают, отличающийся тем, что закрепление шлифматериала осуществляют вдавливанием последнего в слой связующего, причем в качестве шлифматериала берут абразивную массу, а в качестве основы ткань, или фибру, или стеклосетку. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вдавливание абразивной массы в слой связующего осуществляют прокаткой основы через горизонтально расположенные валы.