Состав для калибровки отверстий в шлифовальных кругах Советский патент 1992 года по МПК B24D3/00 

Изобретение относится к производству абразивных инструментов, в частности к калибровке посадочного отверстия шлифовального круга.

Для калибровки отверстий шлифовальных кругов применяют составы, содержащие серу с добавкой различных минеральных наполнителей, в частности пылевидного кварца, угольной пыли и кеоа- мической связки, обеспечивающие получение достаточно точных посадочных отверстий шлифовальных кругов. Однако наличие в указанных составах серы приводит к тому, что при их нагреве и плавлении выделяется сернистый ангидрид, загрязняющий окружающую среду и вызывающий у обслуживающего персонала заболевание верхних дыхательных путей.

В этом отношении намного более без- опасным-является также широко используемый для этих целей состав на основе парафина и канифоли, который выбран в

качестве прототипа предполагаемого изобретения.

Данный состав отличается низкой температурой плавления, хорошей жидкотеку- честью, что обеспечивает высокую технологичность состава в процессе автоматизированной калибровки посадочных отверстий шлифовальных кругов.

Однако материал такого состава имеет низкие значения твердости и прочности и достаточно высокую хрупкость, что приводит к скалыванию (или полному разрушению) формуемой с его помощью втулки в процессе установки круга на шлифовальный станок или дальнейшей его эксплуатации. Это приводит к грубому изменению размеров посадочного отверстия шлифовальных кругов и невозможности в связи с этим их дальнейшей эксплуатации. Кроме того, такой материал имеет низкую температуру плавления в пределах 56-70°, приводящую в условиях жаркого климата к размягчению

XI XI

Ю СП

о о

втулки в процессе хранения, транспортировки и эксплуатации шлифовальных кругов и связанному с этим нарушению геометрических размеров посадочных отверстий, т.е. к ухудшению эксплуатационных характеристик шлифовальных кругов (биение кругов на валу, снижение скорости обработки и т.п.).

В то же время в условиях взаимодействия низких температур композиция парафина с канифолью, используемая для калибровки отверстий, ввиду ее недостаточной пластичности и низкой адгезии к поверхности абразивного материала дает трещины и отслаивается от внутренней поверхности шлифовального круга. Это делает невозможным его дальнейшую эксплуатацию.

Цель изобретения - повышение качества калибровки кругов путем повышения теплоустойчивости, механических,пластических и адгезионных свойств композиции для калибровки отверстий шлифовальных кругов, обеспечивающих сохранение точных геометрических размеров и целостности получаемой втулки в процессе хранения и транспортировки и надежную эксплуатацию шлифовальных кругов в самых различных климатических условиях.

Поставленная цель достигается тем, что композиция, включающая твердый пара- фин, дополнительно содержит полиэтиленовый воск, атактический полипропилен, октофор-N, алюминиевую пудру и буроу- гольный воск при следующем соотношении компонентов, мае %:

Парафин29-72

Полиэтиленовый воск5-14

Атактический

полипропилен3-15

Октофор-N8-16

Алюминиевая пудра4-10

Ьуроугольный воск8-16

Основу композиции для калибровки отверстий шлифовальных кругов, обеспечивающей получение продукта с требуемыми физико-химическими, прочностными и реологическими свойствами, составляет твердый парафин любой марки.

В качестве компонентов, способствующих одновременному приданию композиции высокой теплоустойчивости и твердости, используются буроугольный воск и полиэтиленовый воск с мол м. 2000- 5000 а.е м и величиной пенетрации иглой при 75°С - (2 -3) мм

Для придания композиции требуемых пластических свойств и повышения ее адгезии к поверхности абразивного инструмента в ее состав вводится аморфный,

резиноподобный атактический полипропилен, получаемый в качестве побочного продукта в процессе производства высокомолекулярного кристаллического полипропилена.

В состав композиции входит октофор-N, представляющий собой продукт поликонденсации промышленного нефтехимического ал- килфенола с уротропином, способствующий

повышению твердости композиции и приданию ей требуемой величины адгезии к поверхности абразивного материала. Такой продукт имеет температуру размягчения 85-105°С.

С целью снижения коэффициента усадки композиции и предотвращения образования трещин в процессе застывания в ее состав вводят пылевидный алюминий (алюминиевая пудра).

Именно совместная комбинация данных компонентов позволяет получить композиции, которые соответствуют по своим физико-химическим и эксплуатационным свойствам всем требованиям, предъявляемым к материалам для калибровки отверстий шлифовальных кругов. Это прежде всего высокая степень однородности и хорошая жидкотекучесть таких композиций, что позволяет исключить возможность забивки литниковых каналов и отверстий и обеспечить необходимые условия для непрерывной автоматизированной калибровки отверстий шлифовальных кругов. Высокая температура плавления 100-108°С

таких композиций обеспечивает быстрое схватывание и затвердение состава (не более 30 с), а также стойкость получаемых втулок к воздействию повышенных температур и сохранению ими требуемых геометриче0 ских размеров.

Высокая твердость композиции предлагаемого состава (величина пенетрации иглой при 25°С не более 3 10 мм), которая

5 находится на уровне твердости полимерных материалов, обеспечивает их стойкость к механическим деформациям в течение всего процесса эксплуатации. Низкие значения температуры потери пластичности (на уров0 не -10°С) таких композиций обеспечивают их стойкость к воздействию низких температур.

Существенное в 1,5-2,5 раза превышение величины адгезии предлагаемой компо5 зиции по сравнению с соответствующим значением для прототипа обеспечивает надежное сцепление образуемой втулки с абразивным материалом при самых высоких скоростях эксплуатации шлифовальных кругов.

Пониженные значения коэффициента усадки в процессе затвердевания композиции 5-8% в сравнении с 12% для прототипа исключает возможность образования трещин, которые могли бы привести к нарушению целостности калибровочных втулок.

Для экспериментальной проверки Состава были подготовлены семь смесей ингредиентов, пять- из которых показали оптимальные результаты (см.таблицу).

. П р им е р 1. Парафиновую композицию готовят в обогреваемом смесителе. Для этого в него загружают 72 мас.% твердого парафина марки Вз 54-56 производства Грозненского имени В.И Ленина НПЗ с температурой плавления 55,4°С и расплавляют его при 80-100°С. Затем поднимают температуру до 120°С и при включенном перемешивающем устройстве вводят в него 5 мас.% полиэтиленового воска ПВ-300 3 мас.% атактического полипропилена, 8 мас.% октофора-N и 8 мас.% буроугольного воска.

После того, как все компоненты расплавятся в полученную смесь вводятся 4 мас.% алюминиевой пудры и композиция тщательно перемешивается. Затем готовую композицию заливают в отверстия шлифовального круга, помещенного в форму с оправкой, при этом расплав композиции равномерно распределяется по всему кольцевому зазору до полного его заполнения. Через 30 с, в течение которых композиция успевает затвердеть, оправка вынимается из отверстия круга, он освобождается от формы и оставляется на воздухе до полного застывания на композиции.

В результате этого изготавливается шлифовальный круг с точными размерами посадочногоотверстия готовый к эксплуатации.

П р и м е р 2. Парафиновую композицию готовят и применяют для калибровки отверстий шлифовальных кругов в условиях, аналогичных примеру 1, за исключением того, что для ее изготовления берется 62 мас.% парафина марки Т производства Дрогобыч- ского НПЗ сч температурой плавления 52,8°С, 8 мас.% полиэтиленового воска марки ПВ-500, 5 мас.% атактического полипропилена, 10 мас.% октофора-N, 10 мас.% буроугольного воска и 5 мас.% алюминиевой пудры.

П р и м е р 3. Парафиновую композицию готовят и применяют для калибровки отверстий шлифовальных кругов в условиях, аналогичных примеру 1, за исключением того, что для ее изготовления берется 50,5 мас.% парафина Вз 54-56 производства ПО Горь- кнефтеоргсинтез с температурой плавления 55,1°С, 9,5 мас.% полиэтиленового воска, 9 мас.% атактического полипропилена, 12 мас.% октофора-N, 12 мас.% буроугольного воска и 7 мас.% алюминиевой пудры. 5П р и м ер4. Парафиновую композицию

готовят и применяют для калибровки отверстий шлифовальных кругов в условиях, аналогичных примеру 1, За исключением того, что дня ее изготовления берегся 45 мас.%

0 парафина Вд производства ПО Торькнеф- теоргсинтез с температурой плавления 57,9°С, 12 мас.% полиэтиленового воска, 10 мас.% атактического полипропилена, 13 мас.% октофора-N, 12 мас.% бурового воска

5 и 8 мас.% алюминиевой пудры.

П р и м е р 5. Парафиновую композицию готовят и применяют для калибровки отверстий шлифовальных кругов в условиях, аналогичных примеру 1, за исключением того,

0- что для ее изготовления берется 29 мас.% .парафина марки Т производства ГНПЗ имени В.И.Ленина с температурой плавления .53°С, 14 мас.% полиэтиленового воска ПВ- 100, 15 мас.% атактического полипропиле5 на, 16мас.% октофора-N, 16мас.% буроугольного воска и 10 мас.% алюминиевой пудры.

П р и м е р 6. Парафиновую композицию готовят м ПРИМЕНЯЮТ дпч калибровки отвег- стий шлифоэяпьных кругов в условиях, зчялсг

0 гимных примеру 1, за исключением того, что HAS, ее изготозления берется 79 Mf-x.% парафина 32 52-54 с температурой главления 53,5°С, 4 мае. % полиэтиленового воска марки ПВ-1000, 2 мас,% атактического полипропи5 лека, 6 мас.% октофора-N, 6 мас.% буроугольного воска и 12 мас.% алюминиевой пудры.

П р и м е р 7. Парафиновую композицию готовят и применяют для калибровки отверстий шлифовальных кругов в условиях, ана0 логичных примеру 1, за исключением того, что для изготовления берется 20 мас.% парафина марки Вз 54-56 производства ГНПЗ им. В.И.Ленина с температурой плавления 55,4°С, 15 мас.% полиэтиленового воска

5 марки ПВ-1000, 17 мас.% атактического полипропилена, 18 мас.% октофора-N 18 -мас.% буроугольного ворса и 12 мас.% алюминиевой пудры.

П р и м е р 8. В этом примере калибровка

0 отверстий шлифовальных кругов производилась также, как и в примере 1, но для этих целей использовалась композиция 60 мас.% парафина марки В4 54-56 производства ГНПЗ имени В.И.Ленина с температу5 рой плавления 55,4°С и 40 мас.% канифоли. Данная композиция выбрана в качестве прототипа предполагаемого изобретения.

Состав парафиновых композиций (в описанных примерах) для кэ-.Ьровки отверстий шлифовальных кругоп и их физикохимические и эксплуатационные свойства сведены в таблицу. В этой же таблице приведена качественная оценка проведения получаемых при этом калибровочных втулок в процессе их хранения и изменения. Рассмотрение свойств парафиновых композиций и приготовленных с их помощью калибровочных втулок (примеры 1- 7), представленных в таблице, в сравнении с прототипом (пример 8), позволяет сделать следующее заключение;

Парафиновые композиции (примеры 1- 5), содержание компонентов в которых находится в указанных пределах, имеют высокие значения температур плавления, что обеспечивает их термостойкость, высокие значения твердости, прочности, пластических и адгезионных свойств. Все это позволяет получать с их помощью твердые высокопрочные втулки требуемых геометрических размеров без каких-либо нарушений поверхности, отличающиеся высоким сцеплением с поверхностью абразивного материла, выдерживающие без каких-либо изменений воздействие низких температур. Повышенная вязкость расплавов таких композиций требует более высоких температур их переработки в сравнении с прототипом, но это не вызывает каких-либо изменений существующей технологии калибровки шлифовальных кругов.

Во всех примерах предлагаемые композиции позволяют получать калибровочные втулки более высокого качества, чем в случае применения прототипа. Если же содержание компонентов в композиции выходит за указанные пределы, свойства их ухудшаются и получаемые с их помощью калибровочные втулки имеют трещины, возникающие или при застывании композиции, или в процессе воздействия низких температур, возможно отслаивание их От поверхности абразива, снижение их прочности и твердости (пример 6). Это наблюдается в основном в тех случаях, когда

содержание компонентов выходит за нижние пределы их предлагаемых значений.

В тех случаях, когда содержание компонентов выходит за их верхние пределы (при- мер 7) наблюдается резкое повышение температуры плавления этих композиций, что ухудшает их технологичность. Кроме того, происходит увеличение вязкостных свойств композиций, что приводит к нерав- номерному заполнению зазора и получению бракованных изделий. Хотя такие втулки отличаются высокими прочностными свойствами, их пластические свойства нахоь дятся на низком уровне. Это приводит к тому, что такие втулки трескаются и разрушаются даже при комнатной температуре. Таким образом, становится очевидным, что для обеспечения возможности производства калибровочных шлифовальных кру- гов высокой точности и качества необходимо применять парафиновые композиции указанного состава при описанном соотношении компонентов.

Это нашло свое подтверждение опытно- промышленной выработки калибровочных шлифовальных кругов на Ташкентском за- воде абразивных изделий с использованием Для этих целей композиций предлагаемого состава..

Формул а изобретения

Состав для калибровки отверстий в шлифовальных кругах, содержащий твердый парафин, отличающийся тем, что, с-целью повышения качества калибровки состав дополнительно содержит полиэтиленовый воск, атактический полипропилен, октофор-М,алюминиевую пудру и буроуголь- ный воск при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Твердый парафин29,0-72,0

Полиэтиленовый воск 5,0-14,0 Атактический

полипропилен3,0-15,0

Октофор-N8,0-16,0

Алюминевая пудра4,0-10,0

Буроугольный воск8,0-16,0

Использование: для калибровки отверстий в шлифовальных кругах. Сущность изобретения: композиция для калибровки отверстий шлифовальных кругов на основе парафина включает дополнительно полиэтиленовый воск, атактический полипропилен, октофор-N, алюминиевую пудру И буроугольный воск. 1 табл.