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Cette invention se rapporte à des outils abrasifs employés pour la coupe et le meulage,outils qui comprennent une base ou corps dont la surface de travail porte une fine couche de particules abrasives. Les ou- tils faisant l'objet de l'invention sont révélés et revendiqués dans la de- mande déposée ce jour au même nomo Ils sont caractérisés par le fait que les particules partiellement enfoncées et ancrées dans une couche de liant métallique dépassent de leurs portions extrêmes la couche précitée et se trouvent toutes dans une surface de meulageo Plus spécialement, l'invention concerne une nouvelle méthode par laquelle les outils décrits dans la de - mande antérieure de brevet peuvent être fabriqués facilement et économique- ment.
Dans la pratique de la nouvelle méthode,on utilise une ébauche dont la surface a la forme et la dimension de la surface de travail de l'ou- til à confectionner. Les particules abrasives sont réparties de la façon dé- sirée sur cette surface d'ébauche, après quoi du matériel liant est appli- qué sur la surface pour former une couche qui enrobe les particules. Le mé- tal liant peut être déposé de différentes façonspar exemple par projection au pistolet ou par électrolyse, le dernier procédé ayant la préférence.Après la déposition de la couche de métal liant à l'épaisseur désirée, laquelle renferme les particules abrasives, cette couche est fixée à un corps d'outil, la face auparavant en contact avec l'ébauche étant tournée vers l'extérieur.
Le corps peut être fait de matériel plastique moulé, la couche encore montée sur l'ébauche servant de partie de moule, ou bien la couche peut être enlevée de l'ébauche et fixée de manière appropriée sur un corps préformé. Après que la couche de métal liant a été appliquée avec les particules sur le corps d'outil, on enlève suffisamment de métal liant pour découvrir les particules au degré désiré.
Pour une meilleure compréhension de l'invention, nous nous référons aux dessins d'accompagnement dans lesquels: la figure 1 est une section transversale d'une ébauche utilisée pour la fabrication d'un type d'outil abrasif conforme à la méthode de l'invention; la figure 2 est une vue de coupe montrant l'assemblage des pièces utilisées pour la pratique d'une des phases du processus ; la figure 3 est une vue fragmentaire similaire à la figure 2 et indiquant une opération modifiée; la figure 4 similaire à la figure 2 montre les parties dans une phase successive de l'opération; la figure 5 est une section à travers une portion d'ébauche montrant la relation des particules par rapport à l'ébauche dans une phase de l'opération; la figure 6 similaire à la figure 5 illustre l'application du métal liant sur l'ébauche;
la figure 7 est un fragment de section indiquant l'application de la couche liante et des particules qui y sont scellées sur un corps d'outil; la figure 8 est une section d'une meule abrasive fabriquée selon l'invention.
La méthode de l'invention peut être adoptée pour confectionner des outils de genres variés, mais comme la méthode peut etre efficacement appliquée pour la production de meules abrasives du type à coupe latérale, nous expliquerons la mise en pratique de la méthode dans la fabrication de telles meules, ceci tout en nous référant aux dessinso
Les meules à coupe latérale sont de constructions diverses et
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celle illustrée à la figure 9 comprend un corps ou base 10 en matériel approprié tel qu'un métal ou une matière plastique,ce corps ou base étant de section circulaire et ayant en son centre un alésage 11 grâae auquel l'outil peut être monté sur un arbre.
Le corps est pourvu d'un rebord périphérique 12 ressortant d'un côté, et une couche 13 de métal liant, dans lequel des particules abrasivas 14 sont partiellement enfoncées, est attachée à la surface externe du rebord.
Pour plus de clarté, la dimension de ces particules est exagérée dans le dessin. Dans une telle meule produite selon la nouvelle méthode,les portions extrêmes des particules dépassant la couche de liant métallique sont toutes dans une surface plane indiquée par la ligne pointillée 15. On peut qualifier cette surface de surface de moulage. Comme toutes les particules ont certaines de leurs portions dans la surface de meulage, elles prennent toutes part simultanément à l'opération de meulage et ceci fait que la meule exécutera son travail efficacement.
Pour fabriquer la meule 10 au moyen de la nouvelle méthode, on forme tout d'abord une ébauche 16 qui est pourvu d'une surface 17 dont la forme et la dimension sont les mêmes que pour la surface du rebord 12 sur lequel les particules abrasives doivent être montées. L'ébauche peut être en matière appropriée quelconque, de préférence en acier.
La surface 17 de l'ébauche doit être recouverte d'une couche de particules abrasives autour desquelles le métal liant est déposé pour les enrober. L'application du métal liant peut avoir lieu de différentes façons.
Par exemple, le métal peut être projeté au pistolet sur les particules réparties sur l'ébauche dans l'arrangement désiré. Le dépôt de métal liant par galvano-plastie est toutefois préféré. Dans ce but, une certaine quantité d'acide pour accumulateur, ou électrolyte, est mise en contact avec la surface 17. Une méthode convenable consiste à insérer un bouchon 18 de matériel non-conducteur dans l'ouvertune 19 centrale de l'ébauche, le dit bouchon étant fait de caoutchouc ou autre matériel analogue, étant donné qu'il est facile d'adapter exactement un tel bouchon. Un anneau 20 de matériel similaire est ensuite mis en place pour enfermer l'ébauche.
L'anneau, l'ébauche et le bouchon délimitent alors une chambre annulaire 21 dans laquelle on introduit une quantité d'électrolyte 22 contenant le métal, liant et pouvant être une solution composée de sel et du métal. Après introduction de l'électrolyte dans la chambre, les particules abrasives sont déposées sur la surface 17 de l'ébauche. Pour ce faire, on distribue les particules 14 au moyen d'un tube 23 sur la surface de l'électrolyte. Les particules tombent dans le liquide et viennent se poser sur la surface 17 de l'ébauche dans la réparti tion désirée. Si on le préfère, les particules peuvent être lâchées à travers un petit tube 24 dont l'extrémité plonge dans l'électrolyte.
Les particules utilisées dans ce but peuvent être des particules abrasives usuellement employées dans les outils abrasifs mais la poussière de diamant d'une finesse appropriée aura la préférence.
Après déposition des particules à la surface de l'ébauche, une anode annulaire 25 est introduite dans la chambre 21 où elle est maintenue au-dessous du. niveau de l'électrolyte. Cette anode est reliée par une ligne 26 à une source de courant et l'ébauche 16 est connectée de même façon à la source par une ligne 27. Si l'ébauche est en matière non-métallique et que seule sa surface soit conductrice d'électricité, on reliera la ligne 27 à cette surface. L'anode une fois en position, on lui fournit le courant et le métal de l'électrolyte est déposé sur la surface 17 de l'ébauche sur la- quelle il s'accumule jusqu'à dépasser le sommet des particules, c.à.d. les portions de particules les plus éloignées de l'ébauche.
La couche déposée enferme alors complètement les particules, à l'exception de leurs portions étant en contact avec la surface de l'ébauche.
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Dès que la couche est achevée, l'anode et l'électrolyte sont enlevé? de1. ). cellule formée par le bouchon, l'anneau, et l'ébauche. Les par- ties de la chambre sont ensuite démontées. La couche 28 doit ensuite être fixées à un corps d'outil. Un tel corps peut être formé par moulage en con- tact avec la couche. Il peut aussi être préparé d'avance. Si le corps doit être moulé, il sera de préférence en matière plastique et forme par le procédé décrit dans une autre demande de brevet déposée ce jour au meme nom.
Suivant la méthode mentionnée dans la dite demande de brevet;, l'ébauche 15 munie de sa couche est utilisée comme partie d'un moule dans lequel du matériel plastique est introduit et façonné à la forme finale sous l'action de la chaleur et de la pression. Pendant toute l'opération de mou- lage, la couche 28 reste sur l'ébauche 16, de sorte qu'elle est soutenue par cette dernière et que tout gauchissement de la couche est empêché pendant l'application de la chaleur et de la pression.
Si le cors d'outil est formé d'avance, la couche 28 est enlevée de l'ébauche 16 pour etre ensuite fixée au corps d'une manière appropriée quelconque, par exemple au moyen d'un adhésif convenable.
Dans l'outil, la surface 29 de la couche 28 en contact avec le corps d'outil est la couche opposée à celle qui était auparavant en contact avec l'ébauche 16 et les particules abrasives 14 ont par conséquent certai- nes de leurs portions affleurant à la surface externe 30 de la couche. Après fixation de la couche sur le corps d'outil, on enlève une quantité suffisan- te de métal liant de la surface 30 pour dégarnir la partie désirée des par- ticules à la surface de meulage de l'outil. L'élimination du métal liant peut être opérée de différentes façons, soit par exemple par dissolution au moyen d'un acide ou par électrolyse.
Quand la couche de métal liant avec ses particules abrasives doit être fixée sur un corps d'outil en matériel plas- tique moulé à la forme définitive par contact avec la couche, cette dernière peut être relativement mince pourvu qu'elle ne soit pas détachée de la sur- face de l'ébauche avant que l'opération de moulage soit terminée. Si l'on veut utiliser un corps d'outil préformé, il peut être nécessaire d'exécuter le finissage de la surface 29 de la couche à la machine, ou d'une autre ma- nière, avant que cette couche soit attachée au corps. Dans ce cas, l'épais- seur de la couche sera plus forte, de manière à faciliter le finissage à la machine.
Les outils faits au moyen de la nouvelle méthode sont caracté- risés par le fait que toutes les particules ont des portions se trouvant dans la surface de meulage et que de tels outils travaillent avec une gran- de efficacité. La production d'outils du type préconisé par la nouvelle mé- thode est simple, bon marché, et n'exige qu'un équipement ordinaire.
REVENDICATIONS.
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This invention relates to abrasive tools used for cutting and grinding, which tools include a base or body whose work surface carries a thin layer of abrasive particles. The tools forming the subject of the invention are disclosed and claimed in the application filed today under the same name. They are characterized by the fact that the particles partially embedded and anchored in a layer of metallic binder protrude from their portions. More particularly, the invention relates to a new method by which the tools described in the prior patent application can be easily and economically manufactured.
In the practice of the new method, a blank is used, the surface of which has the shape and dimension of the working surface of the tool to be made. The abrasive particles are distributed as desired on this rough surface, after which binder material is applied to the surface to form a layer which coats the particles. The binder metal can be deposited in various ways, for example by spraying with a spray gun or by electrolysis, the latter process being preferred. After the deposition of the layer of binder metal to the desired thickness, which contains the abrasive particles, this layer is fixed to a tool body, the face previously in contact with the blank being turned outwards.
The body may be made of molded plastic material with the layer still mounted on the blank serving as a mold part, or the layer may be removed from the blank and suitably attached to a preformed body. After the binder metal layer has been applied with the particles to the tool body, enough binder metal is removed to expose the particles to the desired degree.
For a better understanding of the invention, we refer to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a cross section of a blank used for the manufacture of a type of abrasive tool according to the method of invention; Figure 2 is a sectional view showing the assembly of the parts used for the practice of one of the phases of the process; Figure 3 is a fragmentary view similar to Figure 2 and showing a modified operation; Figure 4 similar to Figure 2 shows the parts in a successive phase of the operation; Fig. 5 is a section through a preform portion showing the relationship of the particles to the preform in one phase of the operation; FIG. 6, similar to FIG. 5, illustrates the application of the binder metal to the blank;
Fig. 7 is a sectional fragment indicating the application of the binder layer and particles sealed therein to a tool body; Figure 8 is a section of an abrasive wheel made in accordance with the invention.
The method of the invention can be adopted for making tools of various kinds, but since the method can be effectively applied for the production of abrasive wheels of the side cut type, we will explain the practice of the method in the manufacture of such wheels, this while referring to the drawings
Side-cut wheels come in various designs and
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that illustrated in FIG. 9 comprises a body or base 10 made of suitable material such as a metal or a plastic material, this body or base being of circular section and having in its center a bore 11 grâae which the tool can be mounted on. a tree.
The body is provided with a peripheral rim 12 protruding from one side, and a layer 13 of bonding metal, in which abrasive particles 14 are partially embedded, is attached to the outer surface of the rim.
For clarity, the size of these particles is exaggerated in the drawing. In such a grinding wheel produced according to the new method, the end portions of the particles exceeding the layer of metallic binder are all in a flat surface indicated by the dotted line 15. This surface can be qualified as a molding surface. As all the particles have some of their portions in the grinding surface, they all take part simultaneously in the grinding operation and this causes the wheel to perform its work efficiently.
To manufacture the grinding wheel 10 by means of the new method, a blank 16 is first formed which is provided with a surface 17 the shape and size of which are the same as for the surface of the flange 12 on which the abrasive particles. must be fitted. The blank may be of any suitable material, preferably steel.
The surface 17 of the blank must be covered with a layer of abrasive particles around which the binder metal is deposited to coat them. The application of the binder metal can take place in different ways.
For example, the metal can be sprayed onto the particles distributed on the blank in the desired arrangement. The deposit of binder metal by galvano-plasty is however preferred. For this purpose, a certain quantity of accumulator acid, or electrolyte, is brought into contact with the surface 17. A suitable method consists in inserting a plug 18 of non-conductive material into the central opening 19 of the blank. said stopper being made of rubber or the like, since it is easy to fit exactly such a stopper. A ring 20 of similar material is then put in place to enclose the blank.
The ring, the blank and the plug then delimit an annular chamber 21 into which is introduced a quantity of electrolyte 22 containing the metal, binder and which can be a solution composed of salt and metal. After introducing the electrolyte into the chamber, the abrasive particles are deposited on the surface 17 of the blank. To do this, the particles 14 are distributed by means of a tube 23 on the surface of the electrolyte. The particles fall into the liquid and come to rest on the surface 17 of the blank in the desired distribution. If preferred, the particles can be released through a small tube 24, the end of which is immersed in the electrolyte.
The particles used for this purpose may be abrasive particles usually employed in abrasive tools, but diamond dust of a suitable fineness will be preferred.
After deposition of the particles on the surface of the preform, an annular anode 25 is introduced into the chamber 21 where it is maintained below the. electrolyte level. This anode is connected by a line 26 to a current source and the blank 16 is connected in the same way to the source by a line 27. If the blank is made of non-metallic material and only its surface is conductive of electricity, line 27 will be connected to this surface. The anode, once in position, is supplied with the current and the metal of the electrolyte is deposited on the surface 17 of the blank on which it accumulates until it exceeds the top of the particles, i.e. .d. the portions of particles furthest from the blank.
The deposited layer then completely encloses the particles, with the exception of their portions being in contact with the surface of the blank.
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As soon as the layer is completed, the anode and electrolyte are removed? from 1. ). cell formed by the plug, the ring, and the blank. The parts of the chamber are then dismantled. Layer 28 must then be attached to a tool body. Such a body can be formed by molding in contact with the layer. It can also be prepared in advance. If the body is to be molded, it will preferably be made of plastic and shaped by the process described in another patent application filed today in the same name.
According to the method mentioned in said patent application;, the blank 15 provided with its layer is used as part of a mold in which plastic material is introduced and shaped into the final shape by the action of heat and pressure. Throughout the molding operation, the layer 28 remains on the blank 16, so that it is supported by the latter and any warping of the layer is prevented during the application of heat and pressure. .
If the tool horn is preformed, layer 28 is removed from blank 16 to then be attached to the body in any suitable manner, for example by means of a suitable adhesive.
In the tool, the surface 29 of the layer 28 in contact with the tool body is the opposite layer to that which was previously in contact with the blank 16 and the abrasive particles 14 therefore have some of their portions. flush with the outer surface 30 of the layer. After securing the layer to the tool body, a sufficient amount of binder metal is removed from the surface 30 to strip the desired portion of the particles on the grinding surface of the tool. The removal of the binder metal can be carried out in different ways, for example by dissolution by means of an acid or by electrolysis.
When the layer of binder metal with its abrasive particles is to be fixed on a tool body of molded plastic material into the final shape by contact with the layer, the latter can be relatively thin provided that it is not loosened from the surface. the surface of the blank before the molding operation is completed. If a preformed tool body is to be used, it may be necessary to perform the finishing of the surface 29 of the diaper by machine, or otherwise, before this diaper is attached to the body. . In this case, the layer thickness will be greater, so as to facilitate machine finishing.
Tools made by the new method are characterized by the fact that all particles have portions lying in the grinding surface and such tools work with great efficiency. The production of tools of the type advocated by the new method is simple, inexpensive, and requires only ordinary equipment.
CLAIMS.
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