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Schleifkörper
Die Erfindung bezieht sich auf einen metallgebundenen porösen Schleifkörper, beispielsweise mit Diamant-Schleifkorn, uni Zweck der Erfindung ist, einen Schleifkörper mit langer Lebensdauer und grö- sserer Schnittfreiheit zu erreichen als bisher, u. zw. selbst für solche Fälle, wo sich beim Schleifen kein entsprechendes Nachschärfen ergibt. Bei dem Bestreben, die Schnittfreiheit zu erhöhen, hat sich herausgestellt, dass die fortschreitend verringerte Schnittleistung bei vielen metallgebundenen Diamantschleifkörpern darauf zurückzuführen ist, dass die Bindungsoberfläche schmiert und so die Schneideigenschaften des Diamantkorns ungünstig beeinflusst. Aus diesen Gründen ist es wünschenswert, den Zusammenhang der Metallbindung zu unterbrechen, und dies kann beispielsweise gemäss der brit.
Patentschrift Nr. 715,528 dadurch erreicht werden, dass man eine metallkeramische Bindung verwendet.
Bei erwünschter noch grösserer Schnittfreiheit kann man innerhalb der Metallbindung Poren einschlie- ssen, wobei es wesentlich ist, die Grösse, die Verteilung und die Menge solcher Poren zu kontrollieren.
Erfindungsgemäss besteht der Schleifkörper aus nichtmetallischem körnigem Schleifmaterial in einer anorganischen Bindung aus der Gruppe der Metalle, Keramik und deren Mischungen, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung einen porenbildenden Stoff aus einem wasserlöslichen, kristallinen, feuerfesten Salz enthält.
Dabei kann die Bindung entweder metallkeramisch oder vollständig keramisch sein.
Unter einem feuerfesten Salz soll ein Salz verstanden werden, das unter 7500C nicht schmilzt.
Bei Verwendung von Diamantkorn kann dieses in Beträgen von 2 bis 150 Karat/16,'3 cm* vorhanden sein. Die Metallbindung kann aus einem einzelnen Metall oder aus Metallmischungen bestehen und soll bei Temperaturen unter dem Schmelzpunkt des porenbildenden Materials heiss pressbar sein. Das porenbildende Material wird auf die erforderliche Porengrösse gesiebt und mit etwa bis zu 80 Vol.-'% der Metallbindung zugefügt. Dieses Material muss die folgenden Eigenschaften haben :
1.
Das Material muss in kristalliner Form in einer Körnung von 46 bis 220 (british standard mesh, entsprechend Maschenweite von 0,35 bis 0,06 mm) verfügbar sein,
2. der Schmelzpunkt des Materials muss über den Presstemperaturen liegen,
3. das Material darf bei den Heisspresstemperaturen mit dem Metall oder mit dem Korn nicht reagieren,
4. das Material soll unschmelzbar sein,
5. das Material muss in einem wässerigen Schleifkühlmittel lösbar sein.
Eine weitere wünschenswerte Eigenschaft ist die, dass das Material nach Auflösung in dem Schleifkühlmittel die Maschinenteile schützt. Deshalb wird zweckmässig ein porenbildendes Material benutzt, das in wässeriger Lösung ein Rosten verhindert. Ein solches Material ist pyrophosphorsaures Natron.
Der metallgebundene Schleifkörper kann durch Heisspressen in die gewünschte Endform gebracht werden.
Beim Kaltpressen und Sintern metallgebundener Diamantschleifscheiben ist es leicht, eine Porosität zu erzielen, aber kaltgepresste und gesinterte Bindungen sind verhältnismässig weich, wobei eine vergrö- sserte Porosität die Scheiben noch weicher macht. Einer der erfindungsgemässen Vorteile liegt darin, dass bei heissgepressten Schleifscheiben sich die gute Wirkung einer kontrollierten Porosität vereinigt mit hoher Festigkeit und einem grösseren Festhalten des Diamantkorns.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass bei einer hochporösen metallgebundenen Diamantschleifkornlage die Poren ein durchgehendes Netzwerk bilden, und dass das porenbildende Material vor der Anwendung ausgelaugt werden kann. Infolgedessen sind die nützlichen Wirkungen der Porosität auch erreich-
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bar beim Trockenschleifen oder bei Verwendung nichtwässerigen Schleifkühlens. Ein wässeriges Schleifkühlmittel muss verwendet werden. wenn man eine Porosität erwirken will durch fortschreitendes Auflösen des porenbildenden Materials in dem Schleifkühlmittel während des Schleifens.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Poren, gleichgültig ob sie vor oder während des Schleifens gebildet werden, als Kühlmittelträger wirken, so dass die Kühlung besser ist. Ausserdem ergeben die Poren eine unterbrochene Schleifscheiben-Oberfläche, wodurch das Schmieren der Schleifscheibe beim Schleifen verhindert wird.
Erfindungsgemäss kann ausserdem eine grössere Dicke der Schleifkornlage Anwendung finden, ohne dass sich dadurch der gesamte Diamantgehalt in Karat, oder die Kosten der Schleifscheibe, vergrössern.
Dies ergibt auch eine längere Lebensdauer.
Der Grund dafür ist, dass bei einem optimalen Karatgehalt der Schleifkornlage für eine bestimmte Verwendung sich ein bestimmtes Verhältnis Diamant : Metall ergibt, und das gleiche Diamant-Metallverhältnis und der gleiche DiamÅant/Karatgehalt nimmt bei einer porösen Diamantkornlage ein grösseres Volumen ein als bei einer nichtporösen Lage.
Weiter ist von Vorteil, dass bei gleichem Karatgehalt und bei gleicher Dicke der Schleifkomlage wie bei einer üblichen nichtporösen Schleifscheibe sich eine grössere Schnittfreiheit ergibt. Das bedeutet, dass ein Teil des Metalls durch die Poren ersetzt ist, so dass das Verhältnis Diamant : Metall grösser ist ohne Erhöhung der Kosten der Schleifscheibe.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1 :
EMI2.1
<tb>
<tb> Bestandteile <SEP> Gew.-lo
<tb> Kupferpulver <SEP> 80
<tb> Zinnpulver
<tb> 100
<tb>
Eine solche Mischung von Metallpulvern wurde nach Durchgang durch ein Sieb mit 0, 075 mm Maschenweite 1 h lang in einer Kugelmühle gemahlen. Dann wurde ein gleiche : Volumenanteil eines porenbildenden pyrophosphorsauren Natrons (Maschenweite 0, 3-0, 19 mm) sowie Diamantkornkörnung 150
EMI2.2
ausnahme aus der Form und nach Abkühlen wird der Schleifkörper in fliessendes warmes Wasser gebracht, um die pyrophosphorsauren Natronkristalle an der Oberfläche zu entfernen, und dann getrocknet. Dann ist der Körper gebrauchsfertig.
Beispiel 2 : Es wurden Diamant-Schleifscheiben mit einem Durchmesser von 125 mm hergestellt mit einer Bindung aus einer Metallmischung folgender Zusammensetzung bei einer Partikelgrössevonfeiner als 0, 075 mm.
EMI2.3
<tb>
<tb>
Silberpulver <SEP> 100 <SEP> ; <SEP> 0 <SEP>
<tb> Zinnpulver <SEP> 200 <SEP> ; <SEP> 0 <SEP>
<tb> Kupferpulver <SEP> 700 <SEP> ; <SEP> 0 <SEP>
<tb> 100%
<tb>
Es wurden Schleifscheiben daraus hergestellt, die nicht porös waren, die zu 10% porös waren und die zu 20% porös waren. Sonst war die Herstellung wie oben angegeben mit Ausnahme, dass das pyrophosphorsaure Natron eine Partikelgrösse von 0,2 bis 0, 15 mm hatte. Die Diamantkörnung war 80.
Schleifversuche bei Wolframkarbid zeigten eine verbesserte Schnittfreiheit und Lebensdauer, u. zw. sowohl bei den Scheiben mit 10% als auch mit 20% Porosität. Pro Durchgang wurden 0,5 mm Metall abgenommen.
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EMI3.1
<tb>
<tb> Diamantkornlage <SEP> Schnittleistung <SEP> Abnahme <SEP> der <SEP> Dicke <SEP> der
<tb> mm/sec <SEP> Diamantkornlage <SEP> pro
<tb> Durchgang <SEP> in <SEP> mm
<tb> keine <SEP> Porosität <SEP> 0,42 <SEP> 0,05
<tb> 10% <SEP> Porosität <SEP> 2,8 <SEP> 0,016
<tb> 200/0 <SEP> Porosität <SEP> 3,2 <SEP> 0,02
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Schleifkörper bestehend aus nichtmetallischem körnigem Schleifmaterial in einer anorganischen Bindung aus der Gruppe der Metalle, Keramik und deren Mischungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindung einen porenbildenden Stoff aus einem wasserlöslichen, kristallinen, feuerfesten Salz enthält.