Способ овализации абразивного зерна Советский патент 1988 года по МПК B24D17/00 

со со ьо

Изобретение относится к подготовке абразивного материала изготовления абразивного инструмента.

Цель изобретения - расширение техно- .погических возможностей путем обеспечения овализации неплавящихся абразивных материалов, типа природных и синтетических алмазов.

Супдность способа заключается в том, что врршинЕ) и острые ребра абразивных зерен удаляют при интенсивном температурно.м воздействии на них. В качестве источника этого воздействия используют квантовый ге н ратор, а для повышения степени погло- энергии излучения абразивными зер- нрми их ребра и вершины покрывают .м пигментом, для чего используют электростатические методы осаждения.

I На фиг. 1 схематично изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; н фиг. 2 - абразивное зерно на различ- Hbix стадиях его обработки (а - исходное зсфно с ребрами и вершинами; б - элек- )остатически заряженное зерно с зачернен- налипшим пигментом на острых реб- и вершинах; в - вид зерна, подвергну- облучению квантовым генератором с ло- кг льной графитизацией острых ребер и вер- г - овализованное зерно после уда- 1 рафита).

Способ осуществляется следующим обраЗС1М.

Пигмент 1 из бункера 2 через доза- тф 3 наносят на транспортирующуго ленту 4. На слой пигмента на транспорти- рУюп1ей ленте из бункера 5 через дозатор 6 пЬступают одиночные исходные зерна 7, за- р51женные от высоковольтного источника 8. На наклонном участке транспортируюпдей ле нты 4 между электродами 9 и 10 зерна свободно скатываются в воронку 11. При по- п дании электростатически заряженных зерен на слой пиг.мента происходит налипание мелкодисперсных частиц пигмента на острые ребра и вершины ал.мазных зерен, где плотность заряда максимальна. Из воронки 11 зерна попадают в сфокусированный пучок излучения оптического квантового генератора 12, питаемого от блока 13 питания. На наклонной плите 14 зерна охлаждаются и поступают в сборную емкость 15. Неиспользованный пигмент осыпается в поддон 16.

Пример. Для получения овализованных алмазных зерен высокой выглаживающей- способности обработке подвергают опытную партию алмазного порошка АСС 630/500. Для облучения используется лазер непрерывного действия с диаметром пучка излучения, фокусируемого в зоне падения зерна, равным 2 мм. Плотность энергии излучения составляет 1,8-2,2 Дж/мм. В качестве пигмента используется сухой порошок окиси гидрохлорида анилина - пигмент глубокочерный. При обработке задается скорость пере.мещения транспортирующей ленты

5

0,1 м/с. Для удаления графита используют 10%-ный раствор перманганата калия.. При попадании электростатически заряженных алмазных зерен на транспортирующую ленту с темным пигментом происходит налипание пигмента на острые ребра и вершины зерен, где плотность заряда .максимальна. При прохождении зерен с пигментом через сфокусированный пучок излучения квантового генератора темный пигмент на

o острых ребрах и вершинах зерна интенсивно поглощает энергию излучения. Диаметр сфокусированного пучка излучения устанавливают больше среднего диаметра отдельного зерна, что обеспечивает полное пере крытие потоком излучения всего зерна в те- чение некоторого времени его движения перпендикулярно потоку излучения. Падающее под действием силы тяжести зерно имеет вращательное движение, что способствует равномерному облучению всей его поверх0 ности. Температура участков поЕзерхности зерна на острых ребрах и вершинах достигает величины температуры графитиза- ции алмаза, при это.м острые ребра и вершины зерен превращаются в графит. На остальных участках поверхности, свободных от пигмента, и внутри зерна повышение температуры незначительно, так как здесь нет поглощения энергии, излучение свободно проникает через прозрачное зерно и частично отражается от незачерненных боковых поверхностей. В случае необходимости падающие зерна можно облучать несколькими квантовыми генераторами, располагая их ра- диально. После облучения для удаления графита обработанные зерна кипятят в течение 15 мин в 10%-ном растворе перманганата калия, затем промывают в с.меси концентрированной серной кислоты и бихромата калия. После промывки в дистиллированной воде зерна просушивают.

Получены овализованные зерна однородных размеров с зернистостью, не выходящей за пределы исходной, правильной сферической формы (коэффициент изотер- мичности 1,0 - 1,1) острые ребра и вершины отсутствуют. Поверхность зерен гладкая и блестящая. Поверхность обработанных зерен обследована под микроскопом, выполнены обмеры, произведено взвешивание. Потери массы порошка на графитизацию составляют 0,05% от ИСХОДНА.

Правильная сферическая форма полученных зерен и, что особенно важно, гладQ кая поверхность абразивных зерен позволяет применить их для упрочняющей обработки поверхностного слоя деталей методом выглаживания. Овализованные по предлагаемому способу алмазы использованы в многоэлементном выглаживающем инстру5 менте с полиуретановой связкой. Выглаживающие зерна располагаются на торце и периферии полиуретанового круга. При выглаживании инструментом с овализованными

0

5

0

5

по предлагаемому способу зернами закаленных образцов из сталей 40Х и ШХ15 с исходной шероховатостью ,63 мкм и микротвердостью 519 ед. получены значения шероховатости ,36 мкм и микротвердости 1020 ед.

Формула изобретения

1. Способ овализации абразивного зерна, при котором его подвергают темпе

ратурному воздействию с использованием источника тепла и удаляют острые ребра и вершины, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения овализации алмазных зерен, на их острые ребра и вершины наносят темный пигмент, а в качестве источника тепла берут квантовый генератор. 2. Способ по п. 1, отличающийся Тем, что темный пигмент наносят путем электростатического осаждения.

Изобретение относится к обработке алмазного порошка и может использоваться для изготовления выглаживаюших инструментов. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения овализации неплавяш.ихся абразивных материалов, типа природных и синтетических алмазов. Зерна облучают квантовым генератором с предварительным нанесением на острые ребра и вершины отдельных зерен темного пигмента путем электростатического осаждения. Такое термическое воздействие на зерна абразива обеспечивает графити- зацию его в зонах расположения острых ребер и вершин. Образовавшийся графит удаляют 10%-ным раствором перманганата калия. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

8