Масса для изготовления абразивного инструмента Советский патент 1982 года по МПК B24D3/34 B24D3/32 

(Sk) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

1

Изобретение относится к производству пористого абразивного инструмента, который может быть использован при обработке металлов, сплавов, стекла, поделочных и ювелирных камней.

Известна абразивная масса, содержащая абразив, наполнитель, органическое связующее и порообразователь. В качестве последнего в абразивную массу вводят хлористый калий (К(Х) 1 J.

Однако хлористый калий плохо измельчается, что ограничивает возможность равномерно распределить этот порообразователь в объеме абразивной массы, а, следовательно, снижает износостойкость абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение износостойкости инструмента путем равномерного распределения порообразовате-20 ля в абразивной массе.

Поставленная цель достигается тем, что в состав абразивосодержащей массы, состоящей из абразива, наполнителя и

одного или смеси органического связующего, вводят соли щелочных металлов и угольной кислоты.

Абразив(или смесь

абразивов) 6,25-50,0

Наполнитель (или

смесь наполнителей) 5,00-50,0

Соль или смесь

солей щелочных

металлов и угольной

кислоты2,,0

Органическое

связующееОстальное

Ввиду двухосновности угольная кислота образует со щелочными металлами соли двух типов - кислые (первичные, бикарбонаты, гидрокарбонаты) и средние (вторичные, нейтральные).

Гидрокарбонаты характерны для всех щелочных металлов кроме лития. При обычной температуре гидрокарбонаты устойчивы, но при нагревании выше (в процессе изготовления инструмента) довольно легко переходят в соответствующие нейтральные соли угольной кислоты гМеНСОз, . + С02 + По ряду Na-Cs термическая устойчивость гидрокарбонатов возрастает и увеличивается растворимость их в вод Вследствие гидролиза растворы гидрокарбонатов показывают очень слабощелочную реакцию. Нейтральные карбонаты щелочных ме таллов имеют высокую термическую устойчивость при нагревании, до 61085)0°С, растворимы в воде. Растворимость значительно возрастает по ряду Li-Rb, далее несколько уменьшается. Растворимость в воде нейтральных карбонатов выше, чем гидрокарбонатов соответствующих металлов. Введение токодисперсного порошка нейтрального карбоната щелочного металла в состав абразивного инструмен та позволяет при эксплуатации послед него равномерно вымывать карбонат с помощью воды, что способствует самозатачиванию, лучшему удалению шлама, препятствует засаливанию инструмента Широко известно применение СОЖ, соде .жащих карбонат щелочного металла, на пример NanCOj, в качестве ингибитора коррозии оборудования. Таким образом, применение инструмента, содержащего карбонат щелочного металла способствует также сохран ности оборудования и исключает необходимость вводить такой продукт в со став СОЖ. Растворы нейтральных карбонатов щелочных металлов при нагревании лег ко реагируют с окисью кремния(в част ности с аморфоной). При этом образую ся растворимые в воде силикаты щелочных металлов, что повышает эффективность обработки, например, кварцевого стекла, инструментом, содержащим такой карбонат. Необходимая при этом температура достигается растворением карбоната, например , в воде, когда вследствие образования гидратов растворение сопровождается разогреванием. Кроме того, значительные температуры развиваются также в зоне резания. Различная растворимость карбонатов щелочных металлов позволяет эффективно регулировать пористость инструмеита, содержащего их, путем ввдения того или иного карбоната, либо смеси карбонатов в необходимом количестве. 9 04 Эффективным является применение гидрокарбонатов щелочных металлов, обеспечивающих получение пористого инструмента в процессе его изготовлени я. Гидрокарбонаты щелочных металлов как порообразователи характеризуются рядом важных свойств. Они сами и продукты их разложения хорошо совмещаются с полимерным связующим. Способность гидрокарбонатов щелочных металлов к постепенному разложению с выделением газа в количествах, близких к теоретическому (например, при разложении NaHCO-,, выход С02 составляет не менее 80% от теории уже при 100 с), позволяет регулировать пористость инструмента в процессе изготовления. Кроме того, упомянутые порообразователи имеют высокое газовое число, близость температурного интервала максимального газообразования к температурам вулканизации каучуков, полного размягчения термопластов и , отверждения реактопластов, характеризуются стабильностью при температурах переработки композиций. Интенсивность увеличения пористости абразивного инструмента полученного в присутствии гидрокарбоната щелочного металла, можно регулировать в процессе эксплуатации его в зависимости от растворимости нейтрального карбоната, образовавшегося в результате разложения исходного порообразователя при изготовлении инструмента, либо применяя различные смеси карбонатов щелочных металлов. В качестве абразива могут быть ислользованы: алмазы, алмет, кубический нитрид бора, гексагональный нитрид бора, карбонитрид титана, карбид кремния, электрокорунд, монокорунд, бориды и силициды тугоплавких металлов, другой абразивный материал, либо смеси различных абразивов. Наполнителем может служить металл, сплав, карбид металла, пемза, окисел металла, соль, графит, антифрикционный материал, дробленая резина, продукт органического происхождения, волокнистый материал, фенопласт, другие материалы, либо смеси различных наполнителей . Органическим связующим может быть фенолальдегидная, амичоальдегидная, эпоксидная, полиимидная, аминоимидная, ненасыщенная полиэфирная, простая полиэфирная смола, полифенилен, высокомолекулярное элементоорганическое соединение, либо смесь различных смол. Массу, состоящую из перечисленных компонентов, получают смешиванием сухих порошков в смесителе любого типа, обеспечивающем равномерное распределение частиц компонентов в объеме массы. Полученную массу засыпают в пресс-форму, затем.подвергают формованию при нагреве. В зависимости о состава инструмент прессуют под давлением 500-1000 кг/см -при Примеры конкретного выполнения. Для проведения испытаний изготовлены круги формы АПВ с наружным диаметром kQ мм, шириной абразива содержащего слоя 35 мм и высотой 1,5 м В качестве абразива использованы алмазный порошок АСМ5/3 и порошок эльбора ЛПМ5. Дополнительную классификацию абразивов не производили. Круги испытывают на станке СД-2 на операции полировки вставок из синтетического граната для ювелирных изделий при следующем режиме: скорость вращения круга 1500 об/мин, уси-зо

лие прижима обрабатываемого изделия к кругу и интенсивность радиального перемещения его по алмазоносному слою осуществляют за счет ручной подачи

таллов вызывает ингибирование процесса коррозии оборудования при эксплуатации инструмента в присутствии водяного охлаждения. квадранта с закрепленной в нем вставкой, СОЖ-вода. Составы абразивного инструмента и результаты испытаний его приведены в таблице. Введение в инструмент соли щелочного металла и угольной кислоты в количестве менее 2 об. приводит к увеличению шероховатости поверхности обработанного материала и вызывает засаливаемость инструмента, а применение 8 количестве более 0 об. повышает износ круга и не обеспечивает получение изделий с требуемой плоскостью. Порообразователи легко измельчаются, под микроскопом наблюдается равномерное распределение мелких пор по всей поверхности абразивосодержащего слоя. Инструмент, содержащий предлагаемые Порообразователи, отличается повышенными производительностью и износостойкостью, обеспечивает требуемые плоскостность и шероховатость обрабатыаемых деталей. Изготовление пористого инструмента не приводит к повышенному износу пресс-форм, а наличие в составы его нейтральных карбонатов щелочных мео с с I

I- «: е S

П о в «

..-«. Лас,та.илт о C . Я о« X а

i. S ч о о 0 иопиааж

SZ L. а 10 х о 1 ч - к к «о

«OQ.Q(OU(Btstvi-voeio

irvОЛVA«N-3t4 tMМrr

III I

-r «MO о

ГЧ-«S-r

« 0 «

4 «ч 0

CM CM « fM

I I I I

о Ч)

л Я 5

Ч «s

irt о о о C5 СЭ г о о о 1Л

г (Ч Г 1Л в Г .jy f sj f c

оо

- I « оin

сэ

«

in

о «м

о

о о о о CJ м о оо in «л

(Ч Г4

оin

, . , . « I

, . . . .

о о о о

о vft о in

jn c:j uj 1 , ь

Н -

о с wnoax

Формула изобретения

Абразив 6,25-50,0

Наполнитель 5,00-50,0

Соль или смесь

солей щелочных

металлов и угольной кислоты 2,,0 Органическое связующее Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Авторское свидетельство СССР № 686863, кл. В 2 D З/З, 1977.