Абразивный материал Советский патент 1986 года по МПК B24D11/00 C25D5/22 

Изобретение относится к изготовлению гибких абразивных матбфиалов, предназначенных для абразиной обработки металлов с одновременным нанесением гальванических покрытий, например хромовых, а также для зачистки металлов, в частности, печатных плат.

. Целью изобретения является повышение качества абразивной обработки в агрессивных средах за счет плот- ногО прилегания к обрабатьюаемой поверхности инструмента и сохранения его формы в процессе работы

Абразивный материал содержит абразивный рабочий слой и безабразивный подслой. В качестве связки для абразиногослоя и подслоя применен следующий состав, мае,ч,: Поливинилхлорид 100 Пластификатор 50-100 Термостабилизатор 3-5 Азодикарбонамид О,5-1,5 В качестве связки рабочего слоя можно использовать порошкообразный полиэтилен высокого давления.

Использование в качестве подслоя вспененного термопластичного полимера (пенопласта) позволяет получить высокоэластичный абразивный инструмент, стойкий в кислых агрессивных средах, например в хромовой кислоте, Инструмент получается высокоэластичный, не требуется его предварительная приработка при удельных усилиях прижи /а 0,2-1,5 кгс/см, обеспечивается плотное прилегание инструмента к обрабатываемой фасонной поверхности.

Наличие высокой концентрации абразивных зерен в рабочем слое обеспечивает необходимую динамическую твердость для получения качественных гальваничеких покрытий в условиях одновремен- кого осаждения и абразивной обработки.

Для изготовления материала используют в качестве поливинилхлорида продукты суспензионной, эмульсионной массовой полимеризации, например C-60,j , С-70, М-64 и др., в качестве пластификатора - диоктилфталат,, три- крезилфосфат и др., в качестве термостабилизатора - оловоорганические соединения, свинцовые, бар ш-кадмий- -цинковые, например стеарат кальция или стеарат кадмия-, В качестве поро- образователя может быть использован

порофор марки чхз М (азодикарбон- амид), для которого дополнительно может быть введен активатор разложения,

П р и м е р 1, Готовят смесь следующего состава, мае.ч.: Полршинилхлорид М-64 100 Диоктилфталат 80 Стеарат кальция 5 - Порообразователь

чхз-211,5

В порошок поливинилхлорида при перемешивании по частям вводят сначала термостабилизатор, затем диок- тилфталат и производят окончательное . перемешивание при 100 С в течение 120 мин. В полученный порошок пластифицированного поливинилхлорида просеивают при перемешивании поро- образователь чхз-21 через сетку с размером ячейки 40 мкм« Полученную смесь укладывают в форму, уплотняют и производят спекание до вспенивания в термошкафу при 190 С в течение 15 мин о Затем пластиной производят выравнивание верхнего слоя вспененной пластмассы и охлаждение на открытом воздухе. При этом толщина пластины 70 мм. После выемки из формы вспе- ненной подложки на ее поверхность наносят тонким слоей клей, представ- л яющий собой 3%- ный раствор поли- метилметакрилата в растворителе Р-4,

на, который равномерно насьшают микро- порошок электрокорзшда белого зернистостью М-40 с размером зерен 28- 40 , После этого наносят второй слой клея.

П р и м е р 2, Аналогично примеру 1 готовят смесь для основы при следующем соотношении ингредиентов, мае,ч.;

Поливинилхлорид С-70 100 Дибуткпфталат 100 Полидиэтилстан ноксан3

. Порообразователь ,5

В форму укладывают абразивный штифпорошок карбида кремния зеленого зернистости 12с фактическим размером зерен 140-180-мкм, выравнивают. На слой абразива укладывают приготовленную смесь, уплотняют и производят спекание при 210 с в течение 10 мин. При этом основа переходит в вязкотекучее состояние, вспенивается и пропитывает нижележащий слой абразива на равномерную глубину 0,45 мм при общей толщине инструмента 5,45 мм. После охлаждения и выемки абразивного инструмента его рабочий слой в одном случае закрепляют клеем, указанным в примере 1, в другом случае абразивные зерна рабочего слоя выравнивают и закрепляют повторым легким горячим прессованием при 180 С.

В о&оих примерах достигнута высо кая концентрация абразивных зерен в рабочем слое.

П р и м е р 3. Аналогично примеру 2 готовят смесь основы. Отдельно на вальцах получена пластина толщиной 1 мм состава, мае.ч.: Поливинилхлорид М-64 100 Дибутилфталат 100 Стеарат кальция 5 Электрокорунд белый зернистостью М-40820

Б форму укладывают указанную смесь, уплотняют, накладывают сверху провальцованную пластину и лроиз водят спекание при 200°С в течение 15 мин. При этом абразивсодержащая пластина и подложка переходят в вяз котекуч.ее состояние и сплавляются при одновременном вспенивании основы. После этого в отдельных случаях пластиной выравнивают верхний рабочий слой и производят охлаждение. Общая толщина инструмента 10 мм.

П р и м е р 4, Аналогично примеру 1 готовят смесь основы. Отдельно на вальцах получена пластина толщиной 1 мм состава, мае.ч.: Поливинилхлорид С-70 100 Диоктилфталат 80 Стеарат кальция 5 Электрокорунд бельй зернистостью М-40 555 В форму укладывают полученнзта пластину, сверху на нее равномерно насыпают смесь по примеру 1, выравнивают, уплотняют и производят спекание при 200°С в течение 15 мин до вспенивания поливинилхлорида. После охлаждения и выемки на нижней стороне бруска формируют рабочий слой, повторяющий гладкую поверхность формы. Толщина инструмента 10 мм.

Пример 5. Аналогично примеру 3 изготавливают инструмент при следующем соотношении ингредиентов подслоя, мае.ч.:

255А164

Поливинилхлорид М-64 100 Дибутилфталат 50 Стеарат кальция 4 Порообразователь 5 чхз-211

Соотношение ингредиентов абразив- сод ержащей пластин 1, мае.ч.; Поливинилхлорид М-64 100 Дибутилфталат 50 О Стеарат кальция 4 Карбид кремния зеленый зернистостью 12210 Толщина инструмента 10 мм. 5 Примерб. Аналогично примеру 2 изготавливают инструмент с электрокорундом белым зернистостью М-10, в качестве основы берут смесь состава, мае.ч,: 20 Полиэтилен высокого давления марки 16803-070 порошко- образньм 100 фракция 125-200

25 Азодикарбонамид 1,5 Толщина инструмента 10 мм. Пример 7. В форму укладьюают электрокорунд белый зерниетостью М-40, вьфавнивают. На абразивньй 30 порошок укладывают смесь по примеру 6 толщиной 1 мм и на нее укладывают смесь для пенополивинилхлорида по примеру 1.

После спекания при в тече- 2j ние 15 мин производят охлаждение и выемку инструмента. На нижней стороне инструмента толщиной 15 мм сформирован абразивсодержащи:й слой толщи- . ной 0,12 мм, что соответствует при- 40 мерно трем рядам зерен, очень прочно скрепленных между собой.

Кроме того, у инструмента со связкой рабочего слоя из полиэтилена и подслоем из поливинилхлорида абразин- 45 содержащий слой может быть выровнен горячим прессованием при 120-140 С без нарушения формы подслоя, так как температура плавления его составляет более 150 С в зависимости 50 от марки.

Изготовленные инструменты испытывают в процессе абразивной обработки металлических образцов с одновременным нанесением гальваничеекогб 55 хромового покрытия из электролита .состава, г/л: хромовый ангидрид 250 и серная кислота 2,5 при 50-55°С и катодной плотности 70 А/дм . Цилинд5

рическая деталь диаметром 30 мм: длиной 40 мм, включенная как катод, частично погружается в электролит и вращается со скоростью 36 об/мин. К покрываемой ловерхности прижимается инструмент с удельным усилием прижима О,7-1,2 .кгс/см 2-5-мм и частотой 120 дв.ход/мин. Величина усилия прижима и амплитуда колебаний выбираются с учетом получения хромового покрытия с низкими парамерами шероховатости.

Результаты хромирования преведе- ны в таблице.

Во всех случаях получено качественное хромовое покрытие толпщной 50-60 мкм с первого раза, без прира ботки инструмента. Исключение составляют инструменты по примерам 6 и 7, В первом случае инструмент имеет сравнительно жесткий вспененный подслой из полиэтилена, поэтому требуется точное прилегание инстру:«ен- та к обрабатьшаемой поверхности.

1,0

1,15-1,42

0,7

О,, 45-0,58

1,2

0,44-0,60

0,45-0,62 0/42-0,55 0,42-0,55

55416 . 6

Во втором сл-учае рабочий слой инстру Мента имеет неровную поверхность, и блестящие покрытия без молочных колЬ цевых рисок получаются лишь при ам- 5 плитуде колебаний 5 мм.

На инстр.ументе по примеру 1 получено xpot-ioBoe покрытие толвдной 100 мкм по 12-13 классу чистоты при исходной поверхности по 6-7 классу, 10 т.е. после хромирования чистота поверхности улучшается на 6 классов, Таким образом,, высокоэластичный подслой и хорошие абразивные свойства рабочего слоя инструмента обеспе- t5 чивают качественную абразивную обработку поверхности без предварительной приработки.

Указанные преимущества абразивного материала позволяют получать вы- 20 сококачественные хромовые покрытия при нанесении их гальваническим способом с одновременной абразивной обработкой и увеличить производительность процесса в 2,0-2,5 раза.

0,018-0,022 Зеркаль ное

0,053-0,060 Зеркаль ное

О,, 18-0521 Блестя-

Щее

0,030-0,042 Зеркаль- ное

0,125-0,190 Блестящее

0,19-0,34 То же

0,44-0,63 0,044-0,063 Молочный Необходима

налет, точное при- легко по- легание ин- лируется струмента к поверхности

1,2

0,32-0,40

1,0

0,34-0,40

Редактор О.Юрковецкая

Составитель Н.Балашова

Техред В.Кадар Корректор В.Бутяга

Заказ 4763/18 Тираж 740Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

0,024-0,032 Блестящее

0,019-0,022 Зеркальное