СВЯЗУЮЩЕЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2005 года по МПК B24D3/28 

Изобретение относится к абразивной промышленности и может быть использовано при производстве абразивного инструмента на бакелитовой связке, применяемого для обработки различных материалов, в том числе камня, керамики, стекла, полупроводниковых материалов и металлов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является известное связующее для изготовления абразивного инструмента, взятое заявителем в качестве прототипа, содержащее пульвербакелит и бакелит жидкий (см. описание изобретения к патенту №2218264 от 1999.10.26).

Недостатками этого связующего является дефицитность и дороговизна связующего пульвербакелита, большая трудоемкость и энергоемкость изготовления абразивного инструмента, вызванная необходимостью осуществления после прессования термообработки, при которой инструмент должен сутки находиться в печке до полной полимеризации.

Технической задачей настоящего изобретения является создание образующего, обеспечивающего снижение трудоемкости, энергоемкости и себестоимости изготовления абразивного инструмента при высоких физико-механических и эксплуатационных свойствах абразивного инструмента.

Поставленная задача достигается тем, что известное связующее для изготовления абразивного инструмента, содержащее жидкий бакелит, согласно изобретению, дополнительно содержит пресс-порошок фенопласта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкий бакелит 20-25;

Пресс-порошок фенопласта Остальное.

По характеру превращений, происходящих с полимером при его переработке в изделии, фенопласты относятся к группе реактопластов, которые твердеют при нагревании. Фенопласты представляют собой пресс-порошок, содержащий отвердитель, который ускоряет процесс полемиризации.

Наличие пресс-порошка фенопласта в связующем в определенном массовом соотношении с жидким бакелитом обеспечивает снижение трудоемкости, энергоемкости и себестоимости изготовления абразивного инструмента при высоких физико-механических и эксплуатационных свойствах абразивного инструмента за счет

- уменьшения технологических операций путем отказа от термообработки (бакелизации), т.е. исключения полемиризации в печи;

- удешевления связки путем заменены дорогостоящего пульвербакелита на более дешевый фенопласт;

- расширения прочностных характеристик, т.к. фенолы характеризуются высокой механической прочностью при различных видах нагружения, в т.ч. жаростойкостью, влагохимстойкостью и т.д. Например, обработку абразивным кругом с использованием пресс-порошка фенопласта жаростойкого можно вести до температуры 1000°С (бакелит до 800°).

Кроме того, расширяются потребительские свойства абразивного инструмента путем обеспечения ему любой цветности.

Пределы процентного содержания компонентов подобраны экспериментально и обеспечивают оптимальный результат. Содержание пресс-порошка фенопласта менее 75% приводит к снижению физико-механических показателей, а увеличение дозировки более 80% не приводит к их увеличению.

Проведенные патентные исследования не выявили идентичных и сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне заявляемого технического решения.

Отечественная промышленность производит большую гамму фенопластов и располагает материалами, оборудованием и технологией для изготовления абразивного инструмента с предлагаемым связующим.

В таблице представлены примеры составов связующего, режимы прессования для изготовления абразивного инструмента, а также прочностные и эксплуатационные показатели.

Способ изготовления абразивного инструмента включает следующее.

Берут расчетное количество исходных материалов: абразивного зерна и компоненты предлагаемого связующего в заданном процентном соотношении. В качестве фенопласта берут пресс-порошок фенопласта по ГОСТ 5889-79. Используют фенопласты общего назначения (тип О) и специальные в зависимости от эксплуатационных характеристик: фрикционные, жаростойкие (Ф), влагохимстойкие (Вх), ударопрочные (У). Один из основных методов переработки реактопластов, в т.ч. фенолов, - прессование. В качестве бакелита жидкого взят известный жидкий бакелит БЖ-3. При необходимости в абразивную массу может быть введен любой наполнитель.

Приготовление абразивных масс осуществляется в смесительной установке, куда загружают абразивное зерно. Для обеспечения надежного контакта абразивных зерен с компонентами связки поверхность зерна увлажняют жидким бакелитом, в частности БЖ-3, и перемешивают в течение 2-5 мин. Затем засыпают пресс-порошок фенопласта и смешивают с увлажненными абразивными зернами для получения абразивной массы. Полученную абразивную массу протирают через сито с размером ячеек 1,6×1,6 мм для удаления агрегатных образований.

По окончании перемешивания и протирания через сито абразивную массу укладывают в пресс-форму, которую предварительно нагревают до 50-60°С, и прессуют при температуре 160-190°С при удельном давлении 15 МПа. Выдержка абразивного круга в нагреваемой пресс-форме протекает в течение 7-3 мин и определена размерами круга. Сформованное изделие охлаждают при температуре окружающей среды 18-20°С.

Исследования заявляемого связующего проводились в OOO "Инженерный центр Уралпромтехнология". Результаты исследований представлены в таблице. Абразивные круги с использованием предлагаемого связующего изготовлены без выполнения термообработки, при которой инструмент сутки должен был находиться в печи до полной полимеризации. В результате получаем снижение трудоемкости, энергоемкости и себестоимости изготовления абразивного инструмента. Разрывная скорость абразивного инструмента увеличена на 8-12%.

Изобретение относится к абразивной промышленности и может быть использовано при производстве абразивного инструмента на бакелитовой связке, применяемого для обработки различных материалов, в том числе камня, керамики, стекла, полупроводниковых материалов и металлов. Связующее для изготовления абразивного инструмента содержит жидкий бакелит и пресс-порошок фенопласта при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкий бакелит 20-25; пресс-порошок фенопласта остальное. В результате снижается трудоемкость, энергоемкость и себестоимость изготовления абразивного инструмента при высоких физико-механических и эксплуатационных свойствах. 1 табл.

Связующее для изготовления абразивного инструмента, содержащее жидкий бакелит, отличающийся тем, что дополнительно содержит пресс-порошок фенопласта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Жидкий бакелит20-25;Пресс-порошок фенопластаОстальное