Способ изготовления абразивного инструмента на нетканой основе Советский патент 1986 года по МПК B24D17/00 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента на нетканой основе.

Цель изобретения - повышение производительности за, счет обеспече- ния устойчивости абразивной суспен- -зии во времени путем введения в последнюю добавки в виде дисперсного минерального наполнителя,

Способ заключается в том, что нетканую основу пропитывают абразивной суспензией, состоящей из связующего, шлифовального материала и добавки в виде дисперсного минерального материала, химически нейтрально- го. к связующему с удельной поверхностью 2000-6000 в количестве 10-30,% от массы шлифовального материала, регулируют вязкость связующего охлаждением суспензии -до 5-15°С, затем термообрабатывают и вырубают заготовки инструмента. В качестве добавки могут использоваться, например о-тходы производства шлифоваль- ньтк материалов или шлифовальные мик- ропорошки, а также каолин,

Устойчивость абразивной суспензии характеризуется временем в течение которого шлифо вальный материал находится в связующем во взвешенном состоянии и не выпада-ет в осадок, При этом сохраняется.равновесие.грави- тационных сил, действу ощих на зерна шлифовального материала, и сил межмолекулярного взаимодействия шлифо- вальный материал - связуюп1;ее. При выпадении шлифовального материала в осадок гравитационные силы превосходят межмолекулярные вследствие значительной массы и малой удельной поверхности зерен шлифовального материала, Введение наполнителя, имеющего развитую удельную поверхность (2000-6000 CMVr), в количестве 10-30%:способствует тому, что си- лы мезюу олекулярного взаимодействия в Поверхностном слое зерен шлифовального материала с компонентами суспензии {связующее + наполнитель) .значительно возрастают и.становятся равными или превосходят гравитационные- силы, действующие на зерна. Известно, что повышение температуры снжает силы межмолекулярного взаимодействия. Вследствие зтого, рекомендуем снижение температуры абразивной сусп .зии до 5-15 с способствует допо.лни- тельному увеличению сил межмолекуляр

0

° 5

0

0

ного взаимодействия наполнитель - зерна шлифовального материала - связую- щее. Снижение температуры особенно эффективно при крупности зерен 100- 200 мкм,,

Пропитку нетканого материала осуществляют протяжкой через ванну, заполненную абразивной суспензией, состоящей из связующего с исходной вязкостью не более 100-250 с и шлифовального материала крупностью 60-200 мкм. Равномерность пропитки достигается при обеспечении устойчивости абразивной суспензии, когда зерно шлифовального мaт eJзиaлa нахо- .дится в связующем во взвешенном состоянии в течение всего времени использования суспензии. Устойчивость суспензии обеспечивается введением в нее добавки в виде дисперсного минерального материала, химически нейтрального к связующему, с удельной поверхностью 2000 - 6000 см Vr в количестве 10-30% от массы шлифовального материала. При необходимости регулируют вязкость связующего, охлаждая абразивную суспензию до 5-15°С,

В качестве добавки используют, например, отходы производства шлифовальных материалов, или шлифовальные микропорошки, или каолш-1.

Количество вводимой в суспензию добавки 10-30% от массы шлифовального материала зависит от вида дисперсного материала и величины его удельной поверхности и определяется в каждом конкретном случае экспериментально,

П РИМ е р I, Берут нетканое полотно с поверхностной плотностью 200 г/м , Абразивную суспензию готовят, смешивая смолу СФЖ-3029 с исходной условной вязкостью 150 с, и шлифовальный материал - электрокорунд нормальный 12 номера зернистости с. размером зерен 125-160 мкм, .Соотношение к.омпонентов в суспензии принимают :1 по массе. Компоненты тщательно перемешивают, Для обеспечения устойчивости суспензии в течение всего времени ее нахождения в пропи- точгной ванне р после перемеп1нвания компонентов вводят в состав суспензии добавку в количестве 10% от массы шлифовального материала,

В качестве добавки используют тонкий микропорошок электрокорунда нор

3

мального зернистостью М 1U с удельно поверхностью 5300 см /г. Перед исползованием суспензии дополнительно пе- ремещивают компонентЫ| оулаждая суспензию до 15°С, Охлазвдёнив суспен- зии осушествляют путем циркуляции во-- ды с температурой водяной рубашке охлаждения (нагрева) перемешивающего аппарата. ,

Пропитку нетканого полотна осуществляют протяжкой через пропиточную ванну, заполняемую суспензией. Избыток суспензии удаляю т из полотна отжимными валами. Термообрабатывают полотно, после чего из него вырубают диски, из которых набирают валы, круги, щетки и т.п., HanpKJ Jep, для шлифования стальньрс полос обеспечивая чистоту обрабатываемой поверхности от RQ 0,63 до RC, 0,32 мк

П р и мер 2. Суспензию готовят смешивая смолу СФЖ-3029 с исходной вязкостью 90 с, и шлифовальный материал - злектрокорунд нормальный 6 номера зернистости с размером зерен 63-80 мкм. Для обеспечения устойчивости суспензии вводят каоли- новьй порошок, имеющий удельную- поверхность 3000 см /г и влажность 0,5%, в количестве 30% от массы злектрокорунда, что исключает возможность его комкования, После тер-, мообработки из полотна вырубают диски, которые собирают в щетки для зачистки стальных полос, обеспечивающи чистоту обрабатьшаемой поверхности от R д 2,5 до Е. 0,63 мкм.

Введение добавки.в абразивную суспензию обеспечив-ает устойчивость ее в течение всего времени использова- кия.

П р им е р 3, УСТОЙЧИВОСТЬ абразивной суспензии в приведенных интервалах значений удельной поверх- нрсти и количество вводимых добавок, полученных в лабораторных условиях,

BJшяниe количества вводимой добавки по предлагаемому способу.

Берут 1 кг смолы, 1 кг щлифоваль:г ного материала - электрокорунда нормального № 12, перемешивают, в течение 30 мину вводят добавку - мик- ропорошок йлектрокорунда М 10 с удельной поверхностью 5300 см /г в оптимальном количестве (10% или 0,1 кг) меньше оптимального (5% али 0,05 кг), больше оптимального

to

15

i

,20

зз

40

2569424

(20% или 0,2 кг), перемепйгёают каждую композицию с одновременным охлаждением и.переливают в стеклянный сосуд, С целью большей объективности определяют устойчивость суспензии во времени, в течение которого в сосуде появляется осадок, высота слоя которого равна 3 мм. Высоту слоя фикси- руют мерной линейкой, прикладываемой к стенке сосуда,

Устойчивость суспензии составляет соответственно прнготовленным композициям 10-15, 35-40, 45-50 мин. Учитывая условия промьшшенного производства, сохранение устойчивости суспензии в течение 10-15 мин при введении 5%-ной добавки недостаточно, так.как за это время не успевает выработаться вся ванна пропиточной машины. Устойчивость, получаемая при введении добавки в количестве 20%, превышает время, технЬлог1 чески необходимое для срабатывания ванны пропиточной машины (30-40 мин). Кроме того, введение этого количества добавки снижает шлифующую способность инструмента. Следовательно оптимальное количество добавки (10%) обеспечивает технологически оптимальное время устойчивости абразивной суспензии.

По известному способу. Устойчивость абразивной суспензии аналогичного состава (смола + шлифовальный материал) с введенной 10%-ной добавкой водорастворимого силиката натрия :В соответствии с прототипом не пре- вьшгает 5 мин, вследствие чего в течение 2О-25 мин пропитка осуществляется практически одной смолой без шлифовального материала.

25

30

Влияние удельной поверхности. По предлагаемому способу.

Берут Iкг смолы, 1 кг шлифовального материала - электрркорунда нормального Н 12, перемешивают в течение 30 мин, вводят добавку - микропорошок электрокорунда с удельной поверхностью 3500, 5300, 8100 смVr, перемешивают каждую композицию с одновременным охлаждением до }5°С и переливают в стеклянный сосуд. Фиксируют время появления осадка,

Устойчивость суспензии составляет соответственно приготовленным компо зициям 15-22, 37-40, 50-.52 мин. Оптимальная устойчивость (37-40 мин)

51256942 «

соответствует величине удельной по- экспериментально подбирать для каж- верхности 5300 cMVr.дого вида добавки величину удельной

По известному способу. Устойчи- поверхности и вводимое ее количество, вость суспензии не превышает .5 мин. Однако, для всех видов вводимых доДля каадого конкретного случая бавок количественный интервал уклады приготовления абразивной суспензии вается в диапазоне 10-30%, величина по предлагаемому способу необходимо удельной поверхности 2000-6000 .