СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2000 года по МПК B24D3/18 

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента, а именно высокопористого абразивного инструмента из электрокорунда на керамической связке, предназначенного для глубинного шлифования.

Известен способ изготовления высокопористого инструмента [1], включающий смешивание абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, временного связующего, а в качестве порообразующего используется фракционированный перлит. Однако при этом способе применение перлита не допускает относительно длительного хранения массы и создает условия к расслоению в сырце, что, как правило, вызывает неравномерность твердости готового инструмента.

Известен также способ [2] включающий смешивание абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, порообразующего наполнителя из электрокорундовых сферических частиц, дополнительно вводится органический выгорающий наполнитель (фруктовые косточки размером 400 мкм). Такая масса позволяет получить достаточно равномерный поровый каркас в инструменте, но при условии соблюдения строго расфракционированных фруктовых косточек и определенных соотношений сферических частиц, зерна и фруктовых косточек. Этот способ значительно увеличивает время приготовления массы, что усложняет технологический цикл и одновременно увеличивает стоимость инструмента, за счет применения дорогостоящих сферических частиц.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ [3], выбранный нами за прототип. Этот способ включает смешивание абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, временного связующего, фруктовых косточек, классифицированных по зернистости. Однако сырец, полученный из такой массы, имеет низкую механическую прочность, т.к. увлажненные фруктовые косточки создают эффект "расклинивания" зернового пространства, что приводит к высокому проценту сушильного брака и, соответственно, к удорожанию инструмента. Кроме того, как и в способе [2], требуется применение строго фракционированных фруктовых косточек.

Задачей заявляемого изобретения является создание нового способа изготовления высокопористого абразивного инструмента, позволяющего получить требуемые технические результаты. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения высокопористого инструмента, включающего смешивание абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, временного связующего, новым является использование в качестве порообразующего компонента смеси отходов перлитового песка и фруктовых косточек, взятых в соотношении 1:10-10:1.

Способ позволяет получать высокопористый, высокоструктурный инструмент, обладающий равномерной твердостью. Сырец, получаемый в процессе изготовления инструмента, отличается высокой механической прочностью (за счет высокой удельной поверхности порообразующей смеси). Использование в качестве порообразователя смеси отходов перлитового песка и фруктовых косточек позволяет создать поровый каркас размером пор в пределах 300-800 мкм.

В качестве абразивного зерна в предлагаемом способе используют:
зерно белого электрокорунда по ГОСТ 2424-83 (выбор зернистости зависит от назначения инструмента),
в качестве керамической связки - связку К5 по ТУ 2-036-984-86,
в качестве увлажнителя и временного связующего, известного производителям абразивного инструмента, - жидкое стекло и декстрин.

Количественное соотношение компонентов порообразователя равно 1:10 - 10: 1, причем выбор конкретного соотношения зависит от заданной твердости готового инструмента.

Для изготовления абразивного инструмента по предлагаемому способу смешивают расчетные количества абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, временного связующего и порообразователя, из полученной абразивной смеси формируют прессованием заготовки, которые выдерживают в естественных условиях до 48 часов в зависимости от размера, затем высушивают их при температуре 120^oC и обжигают при 1250^oC. После обжига изделия охлаждают и подвергают механической обработке.

Ниже приводятся конкретные примеры реализации предлагаемого способа.

Пример 1
Готовят абразивную массу следующего состава:
абразивное зерно - 100 вес.ч., керамическая связка - 8 вес.ч., жидкое стекло - 4 вес.ч., сухой декстрин - 3 вес.ч., вода - 4 вес.ч., порообразователь - смесь отходов перлитового песка и фруктовых косточек в соотношении 1: 10.

Полученный инструмент имеет:
- твердость М1-М2
- пористость 43%
- размер пор составляет от 300 до 500 мкм.

Пример 2
Готовят смесь по примеру 1, за исключением того, что соотношение отходов перлитового песка и фруктовых косточек составляет 7:3.

Полученный инструмент имеет:
- твердость ВМ1-ВМ2
- пористость 56%
- размер пор составляет от 400 до 800 мкм.

Пример 3
Готовят смесь по примеру 1, за исключением того, что соотношение отходов перлитового песка и фруктовых косточек составляет 10:1.

Полученный инструмент имеет:
- твердость М1
- пористость 52%.

Предложенный способ обеспечивает получение высокопористого абразивного инструмента с равномерной твердостью и заданной пористостью. Способ позволяет снизить себестоимость готового инструмента, так как порообразующей смесью являются отходы перлитового песка и фруктовые косточки. Способ отличается технологичностью, так как нет необходимости соблюдать определенные соотношения размеров и количества зерна и порообразующей смеси.

Инструмент, изготовленный по предлагаемому способу, прошел испытания на заводах "Пермские моторы" /г. Пермь/ и "Турбинные лопатки" /С-Петербург/.

Источники информации
1. Авт. св. СССР N 603574, B 24 D 3/18, БИ 1978, N 15.

2. Авт. св. СССР N 1685695, B 24 D 3/14 БИ 1991, N 39.

3. Авт. св. СССР N 1689355, C 04 B 35/10, В 24 D 3/18, БИ 1991, N 41.

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента, а именно высокопористого абразивного инструмента из белого электрокорунда на керамической связке. Способ изготовления высокопористого инструмента включает смешивание абразивного зерна, керамической связки, временного связующего, при этом исключается необходимость выдерживать определенные соотношения содержания и размеров порообразователя и абразивного зерна, а в качестве порообразователя применяется смесь отходов перлитового песка и фруктовых косточек, взятых в соотношениях 1:10-10:1, что значительно уменьшает себестоимость готовых изделий.

Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента, включающий смешивание абразивного зерна, керамической связки, увлажнителя, временного связующего и порообразователя, содержащего фруктовые косточки, формование из полученной смеси заготовок, их сушку и обжиг, отличающийся тем, что порообразователь дополнительно содержит отходы перлитового песка при соотношении компонентов 1 : 10 - 10 : 1.