AT506578A4 - Verfahren zur herstellung eines schleifwerkzeuges - Google Patents

Description

  Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, welches voneinander distanzierte Diamantteilchen enthält, wobei an der Oberfläche einer pulverförmigen, sinterbaren Matrix Ausnehmungen vorgesehen werden, in welche je ein Diamantteilchen eingelegt wird, bevor die mit den Diamanten versehene Matrix gepresst und schliesslich gesintert wird. 

  
Bei den Ausnehmungen, in welche die Diamantteilchen eingelegt werden, handelt es sich bei älteren Vorschlägen (vergleiche US 4,925,457) um die Öffnungen eines Gitters. Das Verbleiben dieses Hilfsgitters im Werkzeug beeinflusst jedoch die Qualität des Produktes. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen (vergleiche US 6,286,498), das Gitter, welches zur Vereinzelung der Diamantteilchen dient, nach dem Einpressen dieser Teilchen wieder zu entfernen. Unterschiedliche Orientierung und Grösse der Diamantteilchen kann dabei sowohl beim Vereinzeln der Teilchen als auch bei der Entfernung des Gitters zu Schwierigkeiten führen. 

  
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass auf der Oberfläche der pulverförmigen Matrix aus dem Material der Matrix selbst eine Gitterstruktur geschaffen werden kann. Erfindungsgemäss ist somit vorgesehen, dass die Ausnehmungen durch Einpressen eines Musters in die pulverförmige Matrix gebildet werden. 

  
Weisen die Ausnehmungen die Form von Kegel- oder Pyramidenstümpfen auf, werden die Diamantteilchen präzise fixiert und bleiben so sowohl beim Verpressen des Pulvers und insbesondere beim Aufbringen und Verpressen einer weiteren Schicht in ihrer Lage, sodass auch eine eindeutige Zuordnung der Teilchen in verschiedenen Lagen gewährleistet ist. 

  
Anschliessend wird die Erfindung anhand der Zeichnung weiter erörtert. In dieser stellt 

  
Fig. 1 die Draufsicht auf die zur Aufnahme von Teilchen dienenden Matrix und 

  
Fig. 2 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 1 nach Einlegen von Diamantteilchen dar. 

  
Bei der Herstellung der Matrix nach Fig. 1 wird zunächst in eine Form Metallpulver in einer Höhe von beispielsweise 2,5 mm bis 3 mm eingeschüttet oder eingeformt. Anschliessend wird die Pulverlage durch einen ein Waffelmuster aus vorstehenden Pyramidenstümpfen tragenden Stempel um 25 % auf eine Höhe von ca. 1,8 bis 2,2 mm verdichtet. Das verdichtete Pulver weist daher zwischen Stegen 1 , deren Abstand beispielsweise 1 ,25 mm 

  
64907-11 /fr        beträgt, kegelstumpfförmige Vertiefungen 2 auf, deren Boden 3 beispielsweise 0,3 mm im Quadrat bei einer Höhe von 0,4 mm des Pyramidenstumpfes misst. 

  
Vorversuche, bei denen die Vertiefungen in Zylinderform hergestellt wurden, haben zu störenden Verschiebungen des Metallpulvers zwischen den Zylindern geführt. Zudem kam es beim Entfernen der zylinderförmigen Stempel zu Abrissen an den Oberkanten der obersten Pulverschicht. Diese Probleme werden durch die Verwendung von Kegel- bzw. Pyramidenstümpfen vermieden. 

  
Das Material, aus dem die Pulverlage 5 gebildet wird, entspricht dem Stand der Technik. Beispielsweise könnte es zu 56 % aus einer Legierung Cu-Co-Fe, zu 26 % aus Bronze (90 % Cu, 10 % Sn) und zu 18 % aus Kupfer bestehen. 

  
In jede Vertiefung, welche zwischen den Stegen 1 gebildet wird, wird ein einzelnes Diamantkorn 4 eingelegt, wobei die Vereinzelung und Ablage beispielsweise so erfolgen kann, wie dies in der US Patentschrift 4,680,199 ausführlich beschrieben ist. Anschliessend werden die Diamanten mit einem Metallstempel (ohne Waffelmuster) in die Pulverlage eingepresst. Durch diesen Pressvorgang erfolgt eine weitere Verdichtung der Pulverlager um 10 %. Ausgehend von der ursprünglichen Schüttung erfolgt so eine Verdichtung um 35 %. Die Pulverlage hat dann eine Höhe von ca. 1 ,6 mm bis 1 ,9 mm. 

  
Nach diesem Vorgang werden die vorgenannten Schritte wiederholt, bis das Segment auf die gewünschte Stärke aufgebaut ist. 

  
Am Schluss werden alle Pulverlagen noch einmal gemeinsam gepresst. Durch diesen Pressvorgang erfolgt eine Verdichtung der ursprünglichen Schütthöhe (Summe aller Schüttungen) um 47 %. Der so erzeugte Rohling wird gesintert, um das fertige Segment zu erhalten. 

  
Innsbruck, am 18. September 2008

Claims (2)

- Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, welches voneinander distanzierte Diamantteilchen enthält, wobei an der Oberfläche einer pulverförmigen, sinterbaren Matrix Ausnehmungen vorgesehen werden, in welche je ein Diamantteilchen eingelegt wird, bevor die mit den Diamanten versehene Matrix gepresst und schliesslich gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen durch Einpressen eines Musters in die pulverförmige Matrix gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen die Form von Kegel- oder Pyramidenstümpfen aufweisen.

Innsbruck, am 18. September 2008

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