МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2000 года по МПК B24D3/34 B24D3/14 B24D3/28 

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента для суперфинишного полирования изделий из мрамора, гранита, керамики, стекла.

Известна масса для изготовления абразивного инструмента на основе связующего, наполнителя и абразива (а. с. 818845, МКП В 24 D 3/28).

Указанная масса не обеспечивает получение инструмента достаточной износостойкости и прочности, а используемый крупнозернистый абразив не позволяет осуществлять суперфинишную полировку изделий.

Известна масса для изготовления абразивного инструмента, в которой в качестве абразива используется алмаз, эльбор или их смеси (а. с. 852526, МКП В 24 D 3/34).

В связи с тем, что в указанной массе абразив не классифицирован, получаемый инструмент не позволяет осуществлять суперфинишное полирование с обеспечением высокой чистоты обрабатываемой поверхности.

Техническим результатом изобретения является увеличение износостойкости и прочности, повышение качества обрабатываемых изделий.

Для обеспечения повышенной износостойкости и механической прочности в состав абразивной массы, содержащей абразив, связующее и наполнитель, вводят в качестве клеящей добавки сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот.

Введение сополимера позволяет надежно связать отдельные зерна абразива. После затвердевания массы сополимер образует мощную пространственную пленку, увеличивает прочность закрепления абразивного зерна в связке и повышает механические характеристики инструмента.

Современные абразивные материалы, используемые в технике изготовления абразивных инструментов, например, для обработки камня по международной классификации разделены на несколько групп по зернистости порошков (таб. 1) с размерами частиц от 3 до 2500 мкм.

В предлагаемой абразивной массе с целью существенного повышения чистоты обрабатываемой поверхности при суперфинишной полировке в качестве абразива используют ультрадисперсный абразивный материал (например, алмазный порошок) с размерами частиц 1 мкм и менее.

Ультрадисперсный абразивный материал, обладая высокой развитой поверхностью (величина удельной поверхности до 500 м²/г) дополнительно увеличивает физико-механические характеристики инструмента.

Установлено, что производительность и качество полирования возрастает с увеличением содержания ультрадисперсного абразива в абразивной массе, при его уменьшении инструмент теряет полирующую способность - засаливается (связующее не изнашивается и замазывает абразивные зерна).

Изготовление абразивной массы производится известными способами путем последовательного смешения ультрадисперсного абразива с водным раствором сополимера эфиров акриловой и метакриловой кислот.

Параллельно смешивают связующее (например, на магнезиальной основе) с наполнителем (калиброванным порообразователем, размер частиц которого меньше 0,1 мм).

Далее обе смеси соединяют и перемешивают в смесителе любого типа в течение 5-10 минут до образования однородной пастообразной массы.

Образовавшуюся массу разливают в формы и выдерживают при комнатной температуре до полного затвердевания.

Согласно экспериментальным данным (табл. 2) оптимальное содержание ультрадисперсного абразива находится в пределах 4-20%.

Испытания прочности на сжатие проводили по стандартной методике на машине Р-5.

Оценка износостойкости осуществлялась испытанием стандартных абразивных элементов ФРАНКФУРТ на станке РМЗ G1 А8, в качестве СОЖ использовалась вода.

Испытания показали, что абразивная масса, в состав которой введен дополнительно сополимер акриловой и метакриловой кислот, а в качестве абразива используется ультрадисперсный абразивный материал, например алмазный порошок, с размерами частиц 1 мкм и менее, позволяет увеличить износостойкость и прочность абразивного инструмента, а также повысить качество обрабатываемых изделий.

Изобретение может использоваться при изготовлении абразивных элементов для суперфинишного полирования плит из мрамора и гранита на механизированных линиях шлифования камня, при изготовлении элементов для полировки керамики, стекла. В качестве клеящей добавки в массе использован сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот. После затвердевания массы сополимер образует мощную пространственную пленку, увеличивает прочность закрепления абразивного зерна в связке. Мелкодисперсный абразивный материал, обладая высокой удельной поверхностью (до 500 м²/г), дополнительно увеличивает физико-механические характеристики инструмента. Размер абразивного зерна меньше 1 мкм обеспечивает более низкую шероховатость полируемой поверхности. Технический результат выражается в повышении прочности инструмента, повышении износостойкости и длительности его работы, обеспечивается более высокое качество обрабатываемых изделий. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Масса для изготовления абразивного инструмента для суперфинишной обработки камня, стекла, керамики, содержащая абразив, связующее и наполнитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит клеящую добавку в виде сополимера эфиров акриловой и метакриловой кислот, в качестве абразива - ультрадисперсной абразивный материал с размером частиц 1 мкм и менее, а в качестве наполнителя - порообразователь с размером частиц менее 0,1 мм, при этом компоненты массы взяты в следующем соотношении, вес.%:
Ультрадисперсный абразивный материал - 4 - 20
Сополимер эфиров акриловой и метакриловой кислот - 4 - 10
Порообразователь - 20
Связующее - Остальное
2. Масса по п.1, отличающаяся тем, что она в качестве ультрадисперсного абразивного материала содержит алмазный порошок.