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" Abrasif Il.
La présente invention se réfère à des abrasifs préparés à partir de masses contenant des matières charges granuleuses ou fibreuses et des liants de la nature de la résine ainsi qu'à la préparation des masses de l'espèce. Par le terme "résinoid" on entend ici un produit synthétique résineux, durcissable, qui, 9 quand on le soumet à l'action de la chaleur passe à l'é- @ tat infusible et dont l'état initial ou fusible est désigné d'une façon générale par le terme "durcissable".
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La présente invention/se réfère en particulier à des abra- sifs, préparés en se servant de résinoldes comme liant, et à des masses préparées à partir de ces composés. Ci-après, on va exposer spécialement l'application de l'invention.
La classe des résinoides comprend plusieurs groupes ; les produits de la condensation des phénols et des corps contenant du méthylène, tels que par exemple la formaldéhyde, les résines de glyptal dérivant des poly-alcools, tels que par exemple la glycérine, et des acides polybasiques, comme l'acide phtalique par exemple et enfin les résines dérivées de l'urée, que l'on obtient par action de l'urée sur les aldéhydes. Ces produits peuvent être employés d'une façon générale comme liants pour les matières granuleuses et fibreuses et rentrent dans le ca- dre de la présente invention. Pour fabriquer des abrasifs, par exemple des meules à aiguiser, on emploie actuellement princi- palement des liants de résinoides dérivant des phénols et la pré- sente invention se réfère donc principalement aux liants rési- neux de ce type.
Pour fabriquer des meules à aiguiser, il est d'importance capitale que'celles-ci possèdent une solidité suffisante pour leur permettre de résister aux efforts produits par l'aiguisage lors d'une'rotation à grande vitesse. D'une façon générale, la solidi-té des meules est d'autant plus grande que la proportion de liant résineux est plus forte ou encore que la densité de la meule est plus élevée. Cette augmentation de la solidité, même si elle n'atteint que quelques pour cent, est très désira- ble parce qu'elle confère un plus grand coefficient de sûreté à la rupture ; il en résulte que l'on peut atteindre des vitesses plus grandes à l'aiguisage, ce qui permet de réduire les frais de fabrication.
D'autres facteurs, tels que par exemple l'équi- libre et la porosité, limitent toutefois la proportion de liant à la quantité qui est susceptible d'être répartie uniformément dans la meule et qui n'a pas pour conséquence de polir ou alour-
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dir exagérément la surface abrasive de la moule. La densité ou encore la solidité doivent être réglées sur ces considérations à 1 : et jusqu'à présent, dans la pratique, on a limité/au maximum la proportion des liants à base de résinoides pour les grains abra- sifs utilisés dans les meulès gros grain. Les pièces d'essai:? préparées à l'aide des masses ayant cette composition, présen- tent une résistance à la rupture de 140 à 175 kilos par centi- mètre carré.
Les meules à aiguiser contenant des liants sont actuelle- ment fabriquées par un procédé de pression à froid; à cet ef- fet, on remplit un moule d'un mélange de grains abrasifs et de liant à base de résinolde à l'état durcissable et l'on soumet @ le dit mélange à la pression, sans application de chaleur,--se qui a pour résultat d'agglomérer les grains. La meule ainsi mou- lée est portée dans un four et chauffée à des températures suf- fisantes pour faire fondre le résinoide et le faire passer à l'état infusible. Pour obtenir une solidité de l'ordre ci-dessus indiqué, on s'est servi de préférence jusqu'à présent de rési- noides du phénol du type dénommé "à deux phases".
Ceux-ci sont des produits résineux dérivant des phénols et de proportions de corps contenant du.méthylène,insuffisantes pour former des résines durcissables, auxquels on incorpore un corps anhydre contenant du méthylène,par exemple de l'hexaméthylènetétramine, réagissant avec les résines et formant avec celles-ci, pendant que l'on chauffe, un résinoïde infusible.
On doit toutefois préférer un résinoide à une phase, c'est-à-dire, une résine dur- cissable préparée à partir du phénol et d'une quantité corres- pondante de corps contenant' du méthylène à un résinoide à deux phases, parce que quand il se trouve encore à l'état fluide, il est debarrassé des constituants volatils pour la plus grande part et qu'il ne dégage pas,en proportion appréciable, des con- stituants volatils pendant que s'accomplit le processus du dur-
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eissement, Pour fabriquer de grandes meules et des meules d'épais- seur considérable, il convient qu'il y ait aussi peu de consti- , tuants volatils que possible.Jusque présent toutefois, il a été nécessaire de renforcer le résinoide à une phase employée, par un réchauffage préliminaire, jusqu'à ce qu'il ait perdu en fait son adhésion,
afin que l'on puisse le maintenir à l'état dispersé sous les grains abrasifs.On obtenait ainsi des produits qui étaient faibles comparativement aux produits préparés avec les résinordes à deux phases. En outre, on n'a pas considéré comme pratique de porter au delà de 1: 9 le rapport entre le résinolde à une phase et les grains abrasifs et l'on a ainsi obtenu des meules à aiguiser de solidité plus faible.
Conformément à la présente invention on peut augmenter con- sidérablement la solidité des meules à aiguiser, sans augmenter la proportion de liant et sans diminuer la porosité. D'autres avantages de la présente invention résident dans le fait que l'on obtient une plus grande régularité de structure, que le produit se laisse mieux travailler, que l'adhésion du liant aux grains abrasifs est plus forte, que la dureté des meules, à te- neur égale en liant, est plus grande et que l'on jouit d'une li- berté plus grande en ce qui concerne le chaix des liants, car l'invention se réfère tout spécialement à l'emploi de résinoides à une phase.
L'invention réside essentiellement dans le fait d'incorpo- rer mécaniquement au mélange de grains abrasifs et de resinoi- des un constituant ayant la (résistance et le degré de disper- sion requis pour permettre d'étendre ou diluer le liant à base de résinoide relativement aux grains abrasifs. On peut par exem- ple se servir à cet effet de cellite ou une terre silicieuse, de terre à foulon, de terre d'infusoires, de poudre d'aluminium, de poudre de quartz, d'argile, d'oxyde de fer et d'une façon général de toute matière minérale de l'espèce, se trouvant vis-
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à-vis des grains abrasifs des autres matières 'charges employées, à l'état finement dispersé, pour obtenir sur le liant à base de résinoide, l'effet qui vient d'être exposé.
Pour expliquer l'invention, on va donner quelques exemples d'application. Toutefois l'invention n'est pas limitée aux con- stituants, rapports de quantités et procédés ci-après signalés.
Les données sont exprimées en poids.
EXEMPLE 1.- On mélange environ 360 parties de grains abra- sifs grosseurs 12, et environ 30 parties de poudre d'alundum 65 F à environ 30 parties de résinoide fluide à une phase, c'est- à-dire à un résinoide préparé à partir de phénol ou de crésol et d'une quantité de formaldéhyde ou de son équivalent, suffi- sante pour former une résine durcissable. On estimait jusqu'à présent comme expose precédemment, que les résinoides à une phase, par suite de leur manque d'adhésion, ne sont pas pour les grains abrasifs, d'aussi bons liants que les résinoides à deux phases.
Contrairement à ce qui précède on réussit, de fa- çon remarquable, en ajoutant un constituant à l'état finement divisé, à maintenir le resinoide fluide à une phase, sans chauf- fage préliminaire, à un état de distribution tel sur la surface des grains abrasifs, que l'on peut recourir au procédé de mou- lage à froid, soit avec application de pression, soit uniquement en coulant le melange dans des moules, de manière à pouvoir en- lever les objets de ces derniers pour le durcir. Le durcisse- ment des objets moulés se fait à la température initiale d'en- viron 90 centigrades, jusqu'à ce que le liant soit fondu et commence à durcir partout dans la masse.'On porte alors la tem- pérature à 175 C. environ.
On chauffe par-exemple;, des pièces d'environ 1,25 cm. pendant environ 16 heures à la température de 90 C, après quoi on porte petit à petit la température à 175 et on la maintient à ce niveau. Cette deuxième période de chauffage dure environ 9 heures. Des pièces dressai;.: formées
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partir de cette masse, et/moulées sous uns pression de 140 kilos par centimètre carré environ, accusent après durcissement une résistance moyenne à la rupture d'environ 240 kilos par cen- timètre carré.
Les résistances atteintes montrent que le consti- tuant pulvérisé sert à compléter le liant, mais que, par suite de son poids spécifique assez élevé, il ne comble pas les pores dans la proportion que l'on pourrait admettre, de sorte que pour un degré de résistance donné à la rupture, on obtient une porosité plus élevée.
EXEMPLE 2. - On mélange 350 parties de grains abrasifs,gros- seur 12, à 9 parties environ de solvant, composé principalement de furfurol et d'un petit apport d'huile de créosote. On mélan- ge environ 50 parties de résinoide solide pulvérisé, à deux phases, préparé à partir du crésol et de la formaldéhyde, ren- du durcissable par un apport d'hexaméthylènetétramine, à envi- ron 12,5 parties d'alundun finement pulvérise, grosseur 65 F.
On mélange ensuite convenablement les deux mixtures. On moule la masse ainsi obtenue, à froid'.' dans des moules, sous une pres- sion de 140 à 210 kilos et plus par centimètre carré ; les ob- jeta sortant 'du moule sont alors durcis sous l'action de la chaleur. Toutefois, il n'est pas nécessaire de faire intervenir des pressions élevées et le mélange peut être pressé dans le moule par un rouleau ou encore on peut se borner tout simple- ment à le verser dans les moules. Des pièces d'essai ayant une épaisseur approximativeme de 1,25 cm., ont été soumises à une pression de 140 kilos par centimètre carré et durcies à la tem- pérature de 90 C pendant une durée d'environ 13 heures.
Vient ensuite un nouveau réchauffage pendant 6 heures à une tempéra- ture que l'on porte insensiblement à 150 C et finalement un ré- chauffage pendant 2 heures à 175 C. Les pièces moulées à la pres- sion de 140 kilos par centimètre carré avaient une résistance moyenne à la rupture de plus de 210 kilos par centimètre carré
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et les pièces moulées à la température de 210 kilos par cents- une résistance , la rupture de 230 kilo par centimètre carré mètre carrée Ces valeurs de résistances sont environ 25% plus élevées que la moyenne des valeurs des pièces d'essai ,prépa- rées a l'aide de la même masse, mais en supprimant le consti- tuant finement distribué.
Quand on augmente la tenver en rési- noide et prépare une masse composée d'environ une partie d'un mélange de résinoide et d'alundum, à raison de 35% d'alundum et environ 3 parties de grains abrasifs, la résistance continue à augmenter. Des pièces d'essai ,préparées sous des pressions de 140 kilos par centimètre carré, accusent une résistance à la rupture de plus de 260 kilos par centimètre carré. Une forte teneur en résinoTde de l'espèce est requise, par exemple, pour les moules servant au polissage.
On a constaté que quand on emploie, par rapport à la te- neur en résinoide, 5 à 35% de matière finement distribuée, la solidité d'un objet préparé à partir de cettemasse augmente, de 5 à 50% environ. Ce résultat peut être attribué au fait que la surface de la matière ajoutée est relativement grande, ain- si qu'à la dilution ou extension du film de résinorde provoquée de la sorte et à la multiplication des points de contact of- frant plus de ressources pour l'adhésion entre le résinoide et et les grains abrasifs. On a constaté ensuite que les produits plastifiants ou ramollissants peuvent être ajoutés au résinolde en quantités plus considérables que jusqu'à, présent, ce qui permet d'obtenir des meules plus dures et moins cassantes.
Ainsi que ces exemples le font apparaître, l'invention se prête particulièrement à l'utilisation de gros grains abrasifs, sans emploi de grandes quantités de liants de résinoides.
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