СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА Российский патент 2014 года по МПК B24D18/00 B24D3/14 

Изобретение относится к технологии производства высокопористого абразивного инструмента на керамических связках.

Из существующего уровня техники известен способ изготовления абразивного инструмента, включающий в себя приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки, при котором время хранения приготовленной массы ограничивается 24 ч [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].

Однако, при использовании этого способа для изготовления высокопористого абразивного инструмента, в состав абразивной массы которого помимо указанных компонентов дополнительно вводятся выгорающие наполнители, повышающие структурность инструмента, возникают технологические проблемы.

Известны составы высокопористой абразивной массы, содержащей абразивные зерна из электрокорунда или карбида кремния, в которые для повышения пористости вводится смесь из двух наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и выгорающего наполнителя, в качестве которого могут использоваться молотые фруктовые косточки (оливковые, персиковые и др.) в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.].

Особенностью алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек является их повышенная склонность к влагопоглощению, которую необходимо учитывать при приготовлении абразивной массы и формования инструмента из нее. Влагопоглощение возрастает, когда в состав абразивной массы в процессе ее приготовления вводится комбинация из двух указанных наполнителей.

Из-за указанной особенности в течение интервала времени, принятого в известном из существующего уровня техники способе изготовления, в абразивной массе, содержащей алюмосиликатный наполнитель и молотые фруктовые косточки, не успевает произойти необходимая стабилизация влажности по всему объему, включающему различные компоненты. Это приводит к неоднородному увлажнению формовочной массы по ее объему и, как следствие, к частым случаям расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге.

Задачей предлагаемого способа является снижение брака, возникающего в результате расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге при изготовлении абразивного инструмента из формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь из двух наполнителей: алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и молотые фруктовые косточки в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления абразивного инструмента, включающего в себя приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, согласно предложенного способа, время хранения формовочной массы между ее приготовлением и формованием инструмента принимают равным 36-42 часам.

Увеличение времени хранения формовочной массы, содержащей алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 2÷200% от объема абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя до 36 часов обеспечивает необходимую стабилизацию влажности по всему объему формовочной массы. В то же время, необходимо ограничение максимального времени хранения формовочной массы 42 часами в связи с тем, что при превышении времени хранения свыше этого значения происходит высыхание абразивной массы с алюмосиликатным наполнителем и молотых фруктовых косточек.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге при производстве высокопористого абразивного инструмента из формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объема абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя.

Использование предлагаемого способа в технологиях изготовления высокопористого абразивного инструмента из абразивной массы на основе электрокорунда белого или карбида кремния зеленого зернистостью F36…F180 с номерами структуры от 12 до 16 и твердостью от F до L с использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек показало, что брак по причине расслоения заформованного сырца, доходивший при использовании традиционного способа изготовления абразивного инструмента до 70% от объема подготовленной к формованию формовочной массы, был исключен полностью.

Применение предлагаемого способа позволило обеспечить стабильное изготовление абразивного инструмента из формовочной массы на основе электрокорунда белого или карбида кремния зеленого зернистостью F36…F180 с номерами структуры от 12 до 16 и твердостью от F до L с использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек, практически полностью исключив брак заформованного сырца вследствие его расслоения.

Изобретение относится к технологии производства высокопористого абразивного инструмента на керамических связках. Способ включает приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, формование из нее сырца инструмента и высокотемпературный обжиг инструмента. В процессе приготовления формовочной массы до формования из нее сырца инструмента обеспечивают хранение упомянутой массы в течение 36-42 ч для стабилизации по всему объему. Технический результат заключается в снижение брака при производстве абразивного инструмента за счет снижения расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге.

Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента, включающий приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, формование из нее сырца инструмента и высокотемпературный обжиг инструмента, отличающийся тем, в процессе приготовления формовочной массы до формования из нее сырца инструмента обеспечивают хранение упомянутой массы в течение 36-42 ч для стабилизации влажности по объему.