Масса для изготовления абразивного инструмента Советский патент 1988 года по МПК B24D3/22 

со со со

Изобретение относится к производству абразивного инструмента, изготавливаемого методом литья и предназначенного для обработки вязких материалов - сталей, алюминиевых сплавов. Целью изобретения является повышение режущих свойств инструмента, улучшение качества обрабатываемой поверхности. Инструмент готовят из композиции, содержащей, мас.%: полиуретановый форполимер на основе полифурита с м.м. 1000 и 2,4-толуилен- диизоцианата /1:2/ 24,6-25,0; фторсо- держащий полиуретановый форполимер на основе 1,I,5-тригидроперфторамил- глицидилового эЛира и 2,4-толуилди- изоцианата (1:2) 32,0-32,4; сшивающий агент, например 3,3-дихлор-4,4- диаминодифеннлметан, 10,9-11,1; абразив, например алмазный синтетический материал АС4 100/80, - остальное. 1 табл. (Л

00

Изобретение относится к производству абразивного инструмента, изготавливаемого методом литья.и пре назначенного для хонингования вяз- ких материалов - сталей и алюминиевых сплавов.

Цель изобретения - повышение ре- свойств инструмента и улучшени качества обрабатываемой поЕерхности за счет повышения твердости связки с сохранением достаточной ее эластичности.

Абразивная масса для изготовления ишифовапьного инструмента состои из абразивного зерна и полимерной связки, включающей полиуретановые форполимеры со сшивающим агентом, и фторсодержащий форполимер при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Иолиуретановый

форполимер,

например форполимер СКУ-ПФЛ

100/100024-6-25,0

Фторсодержащий

полиуретановый.

форполимер 32,0-32,4

Сшивающий агент,

например 3,3-ди-

хлор-4,4-диаминодифенилметан10,9-11,1

Абразив, например

алмазный синтетический материал , АС4 100/80 Остальное

В абразивной массе в качестве фторсодержатего полиуретанового фор- полимера используется продукт взаимодействия 1, 1 ,-тригидроперфторамил - глицидилового эфира м.м. 800 и 2,4- толуидендиизоцианата в молярном соотношении 1:2.

Выбор фторсодержащего полиуретанового полимера основывается на необ ходимости сообпо1ть инструменту высокую твердость по TWP-2, но при этом сохранить достаточную эластичность, т.е. чтобы при высокой твердости не наступало ее хрупкое разрушение при случайных ударах. Высокая твердость способствует прочному закреплению в ней абразивного зерна.

Пример 1. Готовят композицию следующего состава, мас.%:

Полиуретановый форполимер,

например СЮ -ПФЛ 100/1000 24,8

Фторсодержащий полиуретановый форполимер, напри

5 0

5

0

0

5

мер на основе 1 ,1 ,5-три- гидроперфторэмилглицидилового эфира,32,2 Сшивающий агент, например 3,3-дихлор-4,4- диаминодифенилметан11,0 Абразив, например алмазный синтетический материал АС4 100/80 32,0 В нагретую до 60°С смесь форпо- лимеров (полученных из простого полиэфира с молекулярной массой 1000 и 1,1,5-тригидроперфторамилглициди- лового эфира с молекулярной массой 800 и 2,4-толуидендиизоцианата при соотнощении диол-диизоцианлта 1:2) вводят абразивный материал, перемешивают при указанной температуре 5 мин и добавляют расплавленный сшивающий агент. Смесь перемешивают в течение 3-5 мин при и разливают в подготовпенные .l для изготовления абразивного инструмента. Выдерживают 12 ч при комнатной температуре и 10 ч при 100°С.

При мер 2. Готовят композицию следующего состава, мас.%: Полиуретановый форполимер , например СКУ-ПФЛ 100/100024,6

Фторсодержащий полиуре- тановый форполимер, например на основе 1,1,5- тригидроперфторамилглицидилового эфира32,4 Сишвающий агент, например 3,3-дихлор-4,4-диами- нодифенилметан10,9 Абразив, например алмазный синтетический матери- Осталь- ап АС4 100/80 ное

Получение абразивной массы ведут аналогично примеру 1.

Пример 3. Готовят композицию следующего состава,мае.%: Полиуретановый форполимер например СКУ-ПФЛ 100/100025,0

Фторсодержащий поли- уретановый форполимер- мер, например на основе 1,1,5-тригидро- перфторамилглицидилового эфира32,0 Сшивакнций агент, например, 3,З-дихлор-4,4- диаминодифенилметан

Абразив, например

ялмазтда синтетическийОсталматериал АС4 100-8Пкое

Получение абразивной массы ведут аналогично примеру 1. Абразивные инструменты, изготовленные по приведенным примерам, представляют собой прямоугольные бруски на металлической подложке, имеющей отверстие с резьбой для установки в головке хонинговального станка.

Выбор соотношения фторированного и нефторированного форполимеров сделан на основе данных по твердости полиуретанмочевинных эластомеров при различных соотноигениях указанных форполимеров. При увеличении содержания форполимера СКУ-ПФЛ больше 25% твердость полимерной связки резко падает, что снижает режущую способность инструмента, а при увеличении содержания фторсодержамего форполиме ра более 32,4% скорость отверждения резко возрастает, что делает невозможным переработку абразивной массы. При снижении температуры смеп1ения реагентов наблюдается расслоение форполимеров, что приводит к резкой анизотропии свойств получаемого компонента, а при увеличении ее вьше 65°С приводит к увеличению скорости полимеризации,вследствие чего переработка абразивной массы становится невозможной.

При эквимолекулярном соотношении фторсодержащего форполимера и форполимера СКУ-ПФЛ твердость составляет 0,013 (49,00), При соотношении фт рированного форполимера к форполиме- ру СКУ-ПФЛ 60%: 40% (мольных) твердость полимера резко возрастает - до 0,006 (106,16). При отключениях в процентном составе в пределах . твердость составляет соответственно 0,0058 (ПО) и 0,0065 (98,57).

При увеличении мольной доли фтор- содержащего форполимера до 70% начинает проявляться несовместимость форполимеров, приводящая к получению образцов с резкой анизотропией свойств и резко неоднородных по цвету (свиловатость). При повышении температуры этого смешения удяется избежать, но из-за резкого увеличения скорости реакции и, слв довательно, быстрого нарастания вяз кости системы, реакционную массу не

0

5

5

0

5

0

5

0

и

удмется переработать. Кроме того, образцы, полученные без разлива реак ционкой массы в форьи, легко разрушаются (стеклообразный полимер с высокой хрупкостью)

Готовый абразивньгй инструмент испытывают на прочность закрепления зерна в инструменте, его режуЕДие свойства и качество обработанной поверхности.

Прочность закрепления зерна оценивается количеством изношенного материала абразивного инструмента в граммах, режущие свойства - количеством снятого металла с обрабатываемой поверхности в граммах в единицу времени, а коэффициент режущей способности - отношением количества снятого с обрабатываемой поверхности металла к количеству изношенного материала абразивного инструмента.

Качество поверхности обработанной детали оценивается путем измерения шероховатости по параметру Rg.

Для определения этих показателей абразивные бруски закрегшяют в головке хонинговального станка и обрабатывают партию деталей.

Сравнение производили с брусками следующего состава, мас.%: Полиуретановый форполи- мер СКУ ПФЛ 100/100034,2

Сптиваюшлй агент (3,3- дихлор-4,4-диамино- дифенилметан)2,6

Эпоксидно-новолачный сополимер4,0

Аэросил2,0

Двуокись титана2,0

Абразив - алмазный порошок синтетический АС4 100-80Остальное

Испытания проводились на вертикаль- но-хонинговальном станке модели 383. Обрабатываекый материал - сталь 40Х НВ 230-270. Диаметр обрабатьшаемого отверстия 64 мм, длина 160 мм. В качестве инструмента применялись бруски размером 60 108-3,изготовленные из указанной абразивной массы.

Режиь резания: давление брусков - 6 кг/см ; скорость врап1ения хона - 57 м/мин; скорость поступательного движения хона -18 м/мин; время хонин- гования одной детали - 1 мин; СОЖ - смесь 75% керосина и 25% масло Индустриальное - 20.

испытаний представлеРезультаты

ны в таблице.

Таким образом, предлагаемая абразивная масса по сравнению с известной обладает высокой режущей способностью, превышающей таковую у известного материала в 15-16 раз. Кроме того, шероховатость поверхности после обработки предлагаемой массой ле- жит в пределах 0,08-0,11, что значительно лучше, чем у известного материала (Ra 0,23-0,39).

Формула изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразив и полиуретановый форполимер и сщизвестная1

2 3

0,024 0,02 0,02 0,025

0,90 1,17 1,16 1J2

вамщий агент, отличающая- с я тем, что, с целью повьппения режущих свойств инструмента, улучшения качества обрабатываемой поверхности, масса дополнительно содержит фтор сод ерж алий форполимер, являювщй- ся продуктом взаимодействия 1,1,5- тригидроперфторамилглицидилового эфира м.м 800 и 2,4-толуидендиизоциа- ната в молярном соотношении 1:2 при следующем соотношении компонентов, мае.%:

Полиуретановый форполимер СКУ-ПФЛ 100/1000 2А, 6-25,0 Фторсодержащий полиуретановый форполимер 32,0-32,4 Сшивающий агент10,9-11,1

АбразивОстальное

0,23-0,39 0,08-0,11 0,08-0,1 1 0,09-0,12