Способ обработки стеклокристаллического материала Советский патент 1991 года по МПК B24B1/00 

Изобретение относится к области механической обработки и может быть использовано в стекольной промышленности при шлифовании и полировании сиграновых и ситалловых плит, применяемых для внутренних и наружных облицовок зданий и сооружений.

Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки за счет снижения абразивной устойчивости поверх- ностного слоя материала.

При производстве декоративного стеклокристаллического материала, например смграна или смталла, важным в технологическом плане являются процессы его шлифования и полирования, проводимые в целях вскрытия фактуры материала, устранения неровностей поверхности и придания сиг- раневым или ситалловым плитам товарного вида. Для этого в процессе шлифования необходимо удалять слой материала 0,5-2 мм. Поверхностный слой материала после технологической термообработки представляет Ъобой структуру, состоящую из перпендикулярно ориентированных к поверхности игольчатых кристаллов ft-волластонита, твердость которых по Моосу составляет более пяти единиц. Основным видом механической обработки сиграна, обладающего высокой твердостью, является алмазное или карбидокремниевое шлифование. При снятии слоя толщиной до 2 мм расходуется значительное количество дорогостоящего шлифовального инструмента, а сам процесс механической обработки материала длителен. В целях снижения абразивной устойчивости поверхностных слоев, необходимой для интенсификации процесса шлифования, на поверхности стеклокристаллического материала создают стекловидный слой толщиной до 2 мм путем оплавления источником тепловой энергии. Для того, чтобы теплота, приводящая к разрушению стеклокристаллической фазы, не проникала вглубь материала, необходима использовать высококонцентрированный источник тепловой энергии, воздействующий на поверхность в течение короткого времени. Такими источниками энергии могут выступать либо лазерное излучение, либо низкотемпературная плазма. Так как КПД лазера низок и процесс оплавления

сл

с

Os 00 КЗ

ГО 00

лазером болыиеразмерных поверхностей нетехнологичен, наиболее приемлема в качестве концентрированного источника тепловой энергии низкотемпературная плазма, в частности плазма дугового разряда.

При обработке низкотемпературной плазмой поверхностного слоя сигранбвых плит происходит расплавление поверхностных кристаллов / -волластонита, переход их в стеклообразное, аморфное состояние. Уменьшив абразивную устойчивость поверхностных слоев, увеличивают производительность механической обработки стеклокристаллического материала, при этом уменьшается износ абразивного инст- румента.

Для исключения термоудара при плазменной обработке необходимо стеклокри- сталлический материал предварительно нагревать до температуры снятия остаточ- ного напряжения так же, как и стеклянные и керамические материалы. Для стеклокри- сталлических материалов эта температура составляет 650-700°С. После плазменной обработки необходимо производить отжиг со скоростью 140 К/с. Так как технология производства стеклокристаллического материала, в частности сиграна, включает операции термической обработки, при которой происходит сферолитная кристаллизация стекла, и последующий отжиг, при котором происходит выравнивание температур в изделии и снятие напряжений, то плазменную обработку поверхности рекомендуется осу- ществлять в технологической линии между двумя вышеназванными этапами. Это сократит время подготовки к процессу шлифования и полирования.

П р и м е р. С целью снижения твердости поверхностного слоя обрабатывались низкотемпературной плазмой поверхности сиг- рановых плит. Предварительно в муфельной печи материал нагревался до 700°С со скоростью 140 град/ч. Дуговой шнур мощно- стью 60 кВт располагался параллельно

поверхности плиты и соприкасался с ней. Скорость дугового разряда относительно плиты составляла 0,14 м/м. После обработки низкотемпературной плазмой материал отжигался в муфельной печи.

Абразивная устойчивость образцов определялась методом взаимного трения по кварцевому стеклу, В качестве абразивного порошка был взят карбид кремния Кг № 10, в качестве смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) - вода. Данные по обработке сиг- рана шлифованием были получены при испытаниях образцов на станке ШПЗ - 350М, где в качестве инструмента был выбран алмазный диск 6А2Т (АП) с алмазами АС - 15 фракции 100/80 на связке М2 - 01, а в качестве СОЖ- вода. Было установлено, что обработка низкотемпературной плазмой сиграна снижает абразивную устойчивость его поверхностных слоев в 2-2,5 раза.

Использование изобретения обеспечивает по сравнению с существующими способами шлифования стеклокристаллических материалов снижение абразивной устойчивости его поверхностных слоев, что позволяет повысить интенсивность процесса шлифования до 2,5 раза. Результаты испытаний сведены в таблицу.

Таким образом, низкотемпературная плазменная обработка сиграна позволяет существенно интенсифицировать процесс его шлифовки.

Формула изобретения Способ обработки стеклокристаллического материала, при котором уменьшают абразивную устойчивость поверхностных слоев и осуществляют шлифование и полирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и производительности обработки, снижение абразивной устойчивости осуществляют путем воздействия низкотемпературной плазмой до создания в поверхностном слое материала стекловидного слоя глубиной 0,5-2 мм.

Изобретение относится-к стекольной промышленности и может быть использовано с целью шлифования и полирования сиг- рановых и ситалловых плит, служащих для внутренней и наружной облицовки зданий и сооружений. Цель изобретения - повышение качества и производительности обработки. Это достигается созданием стекловидного слоя с пониженной абразивной устойчивостью толщиной до 2 мм на поверхности стеклокристаллического материала путем оплавления низкотемпературной плазмой. 1 табл.