Абразивная масса для изготовления шлифовально-полировального инструмента Советский патент 1983 года по МПК B24D3/22 B24D3/34 

-vj

со ел

Изобретение относится к машиност{ оению, а именно к составам абразивных масс для изготовления методо литья сложнопрофильного шлифовально полировального инструмента. Известна абразивная композиция для изготовления инструмента, состо щая из абразивного зерна и полимерн связки на основе полиуретанового эластомера со сшивающим агентом с добавлением самотвердеющей акрилово пластмассы Щ . Добавление самотвердеющей акрило вой пластмассы позволяет повысить размерную стойкость абразивного инст румента на полиуретановой связке. Однако известная масса не обеспечив ет прочного закрепления зерна в инст рументе хВ связи с плохой адгезией зерна к полимерной связке, что приводит к выкрашиванию абразивного 3ep на из инструмента в процессе его работы. Кроме того, при шлифовке-полировке различных материалов при скоростях резания 10-15 м/с инструмент разогревается до температуры и выше, указанная полиуретановая связк начинает плавиться, что приводит к разрушению абразивного инструмента и к замазыванию его рабочей поверхности полимерной связкой. В результа те не происходит обновления режущих зерен на поверхности инструмента,что ведет к снижению его режущих свойств Целью изобретения является увеличение прочности закрепления зерна в полимерной связке и повышение режущи свойств инструмента. Поставленная цель достигается тем, что в абразивную массу на основе полиуретанового эластомера со сишвающим агентом вводят эпоксидноноволачный сополимер, раствором которого увлажняют абразивное зерно, и наполнители: двуйкись титана и аэросил при следующем соотношении компонентов, вес.%: Полиуретановый эластомер 34,2-51,5 Сшивающий агент 2,6-3,9 Эпоксидно-новолачный Сополимер 1,0-4,0 Двуокись титана 2,0-4,0 Аэросил2,0-2,7 Абразивное .зерно Остальное Эпоксидно-новолачный сополимер представляет собой продукт взаимодей ствия эпоксидной и фенолформальдеГИД НОЙ смол новолачного типа, растворяется в ацетоне, диоксане, метилэтилкетоне, бутилацетате и их смесях. Растворы данного сополимера смачивают абразивное зерно, образуя на его поверхности тонкую пленку, которая прочно закрепляется на этой поверхности и при последующем перемеши вании абразивного зерна со смесью полиуретанового эластомера и сшивающего агента остается на зерне. Затем, отверждаясь вместе с полиуретаном,пленка обеспечивает прочное закрепление зерна в полимерной связке. Введение в предлагаемую композицию аэросила способствует образованию дополнительных химических связей между силанольными группами аэросила и изоцианатными группами полиуретанового форполимера и обеспечивает повышение температуростойкости полимерной композиции. Двуокись титана способствует улучшению литьевых свойств полиуретановой абразивной композиции и обеспечивает уменьшение коэффициента трения между абразивными инструментом и обрабатываемой поверхностью.. В результате введения этих наполнителей абразивный инструмент при работе не нагревается, полимерная связка не плавится, а равномерно изнашивается вместе с абразивом, что обеспечивает высокие режушие свойства инструмента. В качестве эпоксидно-новолачного сополимера могут быть использованы порошкообразные клеи ЭН и БЭН (ТУ6-05-23-1163-77),, а в качестве абразива - электрокорунд нормальный, карбид кремния черный или зеленый, монокорунд с зернистостью № 6 - № 32, а также смесь этих абразивов. В качестве полиуретанового эластомера могут быть использованы литьевые полиуретаны, представляюище собой продукты взаимодействия сложных или простых полиэфиров, толуилендиизоцианата и сшивающего агента, например полиуретаны марок СКУ-7Л, СКУ-НЛ, СКУ-ПФЛ, СКУ-6Л и др. Граничные пределы эпоксидно-новолачного сополимера определяются следующим: верхний предел обусловлен технологичностью абразивной массы - при введении большего количества увеличивается вязкость . и комкуемость смеси абразивного зерна со смолой, нижний предел обусловлен стойкостью инструмента, так как уменьшение количества эпоксидно-новолачного сополимера приводит к выкрашиванию абразива из инструмента. Верхние граничные пределы наполнителей - двуокиси титана и аэросила обусловлены литьевыми свойствами абразивно-полимерной композиции, так как введение наполнителей вышеуказанных пределов ведет к увеличению вязкости -КОМПОЗИЦИИ и связано с трудностью при заливке ее в форму. Нижние пределы наполнителей обусловлены ухудшением эксплуатационных характеристик инструмента, так как при уменьшении количеств двуокиси титана и аэросила снижаются режущие свойства абразивирго инструмента. Пример 1. Готовят компози(цию следующего состава, вес.%: Полиуретановый эластомер, например СКУ-ПФЛ 100/100035,0 Сшивающий агент, например 4,4 -ме-: тилен-бас-(2-хлоранилин)3,9 Эпоксидно-новолачный сополимер, например смола 40Э18Н60-0 . 2,8 Абразив, например карбид кремния зеленый 8Остальное Эпоксидно-новолачную смолу раст воряют в ацетоне, раствором увлажня ют абразивное зерно и выдерживают шкафу при температуре 50-60°С в течение 1ч для улетучивания растворите В нагретый до Полиуретановы эластомер, полученный взаимодействи ем простого полиэфира (мол.вес 100 с 2,4-толуилендиизоцианатом, вводят расплавленный сшивающий агент и под готовленный абразив,.массу перемеши вают в течение 5-10 мин, заливают форму и проводят термообработку при температуре 100°С в течение 5-6 ч. Пример 2. Готовят компози цию следующего состава, вес.%: Полиуретановый эластомер -35,0 Сшивающий агент, например триметилолпропан 2,7 Двуокись титана 4,0 Аэросил, например аэросил 752,7 Абразив, например карбид кремния зеленый № 8 Остальное В Полиуретановый эластомер, пол ченный взаимодействием сложного по эфира ПДА-800 и 2,4-1апуилендиизоц ната в присутствии двуокиси титана аэросила, приливают при температур |75°С сшивающий агент и засыпают аб разив. Массу перемешивают в течени 5-10 мин, заливают в фЬрму для изг товления абразивного инструмента и проводят термообработку при темпера туре в течение 24 ч. Пример 3. Готовят композицию, следующего состава, вес.%: Полиуретановый эластомер 51,5 Сшивающий агент, например триметилолпропан 3,9 Эпоксидно-новолачный сопол11мер j например смола 40Э18Н60-0 1 Двуокись титана 4 Лэросил, например аэросил 175 2,7 Абразив, карбид кремния зеленый 8 Остальное Эпоксидно-новолачный сополимер 0Э18Н60-0 растворяют в ацетоне,растором смачивают абразивное зерно и ыдерживают на или в шкафу ри температуре 50-60°С для улетучиания растворителя. , В Полиуретановый эластомер, полуенный взаимодействием сложного полифира ПДА-800 и 2,4-толуилендииэоциаата в присутствии двуокиси титана и эросила, приливают при температуре 5с расплавленный сшивающий агент риметилолпррпан - и засыпают подгоовленный абразив. Массу перемешиват в течение 5-10 мин, заливают в. орму для изготовления абраэи.вного нструмента и проводят термообработу при температуре 100°С в течение 4 ч. П р и м е р 4. Получают абразив-, . ый ин струмент, и в примере. 3, с еми же компонентами, но испольэуют ассу следующего состава, вес.%: Полиуретановый эластомер 41,3 Оаивающий агент 3,2 Эпоксидно-новолачный сополимер 2,4 Двуокись титана 3,2 Аэросил2,7 АбразивОстальное Пример 5. Получают абразивый инструмент, как и в примере 3, но используют массу следующего состаа, вес.%: Полиуретановый эластомер 34,2 Сшивающий агент 2,6 Эпоксидно-новолачный сополимер 4 Двуокись титана 2 Аэросил2 АбразивОстальное Пример 6. Получают абразивный инструмент, как и в примере 3, но используют массу со следующим сотношением компонентов, вес.%: Полиуретан овый эластомер 34,2 Сшивающий агент 2,6 Эпоксидно-новолачный сополимер 5 Двуокись титана 4 Аэросил 2,7 АбразивОстальное Абразивные инструменты, изготовленные по вьшеприведенным примерам, получают в виде эластичной профилированной ленты. Эти ленты и.спытывают на прочность закрепления зерна в инструменте и его режущие свойства. Прочность закрепления зерна оценивается количеством изношенного материала абразивного инструмента в граммах, режущие свойства - количеством снятого металла с обрабатываемой детали в граммах в единицу.времени, а коэффициент режущей способности - отношением количества снятого с обраба- 5 тываемой поверхности металла к количеству изношенного материала абразивного инструмента.

Для определения этих показателей эластичную профилированную ленту ис- 10 пытывают на специальном стенде в течение 10 мин. Движение ленты и обрабатываемой детали встречное, удель- ное давление ленты на деталь 1,5 кг/cNr скорость резания при шлифовке 15 15 м7с, высота микронеровностей поверхности обрабатываемой детали после шлифовки во всех случаях 0,32-0,63 мк.

Результаты сравнительных испытаний прочности закрепления зерна и режущих20 свойств инструмента приведены в таблице.. из предлагаемой массы, обладает высоизнос материала абразивного инструвыше стойкости инструмента, изгодля полировки ручьев ролика привоПродолжение таблицы

Абразивный инструмент, полученный кими режущими свойствами (увеличение количества снятого металла в единицу времени) и обеспечивает прочное закрепление зерна в инструменте (малый мента) .

Эксплуатационная стойкость абразивного инструмента, изготовленного из предлагаемой массы, в 6-8 раз товленного из известной массы.

Применение абразивного инструмента, изготовленного иэ предла гаемой массы, взамен войлочных кругов да шпинделя хлопкоуборочной машины позволяет получить экономический эффект около 100 тыс.руб.

АБРАЗИВНАЯ МАССА ДЛЯ ИЗГОi ТОВЛЕНИЯ ШЛИФОВАЛЬНО-.ПОЛИРОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащая абразив и , полимерную связку на основе полиуретанового эластомера и сшивающего агента, отличающаяся , что, с целью увеличения прочности закрепления зерна в связке и повьпиения режущих свойств инструмента, она дополнительно содержит эпоксидно-новолачный сополимер, аэросил и двуокись титана при следую1цем соотношении компонентов, вес.%: Полиуретановый эластомер 34,2-51,5 Сшивающий агент 2,6-3,9 Эпоксидно-аоволачный сополимер 1,0-4,0 Аэросил2,0-2,7 Двуокись титана 2,0-4,0 АбразивОстальное в О) с