BR112021011966A2

BR112021011966A2 - Repreenchimento para assegurar a orientação de estrutura abrasiva

Info

Publication number: BR112021011966A2
Application number: BR112021011966-3A
Authority: BR
Inventors: Joseph B. Eckel; Aaron K. Nienaber; Thomas J. Nelson; Junting LI; Ann M. Hawkins; Amelia W. Koenig
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-09-08
Also published as: JP2022513949A; US20220048162A1; MX2021007414A; KR20210103513A; EP3898876A1; WO2020128854A1; CN113227308A

Abstract

repreenchimento para assegurar a orientação de estrutura abrasiva. diversas modalidades reveladas se referem a um artigo abrasivo e a um método de formação de artigos abrasivos com o uso de repreenchimento para garantir a orientação das partículas abrasivas formatadas. um método exemplificador inclui o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão e a transferência do padrão para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo. antes da cura do adesivo, uma pluralidade de partículas de repreenchimento é transferida para o substrato de suporte, em que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas.

Description

“REPREENCHIMENTO PARA ASSEGURAR A ORIENTAÇÃO DE ESTRUTURA ABRASIVA” Antecedentes

[001]Partículas abrasivas e artigos abrasivos que incorporam partículas abrasivas são utilizados para lixamento, abrasão ou acabamento de vários materiais e superfícies em processos de fabricação. A orientação das partículas abrasivas formatadas pode influenciar as propriedades de abrasão de um artigo abrasivo. Dessa forma, existe uma necessidade na técnica por sistemas, aparelhos e métodos para a produção de artigos abrasivos que tenham orientação consistente das partículas abrasivas constituintes. Sumário da revelação

[002]A presente revelação fornece sistemas, aparelhos e métodos para o uso de partículas de repreenchimento para assegurar a orientação das partículas abrasivas em um artigo ou estrutura abrasiva. Um aspecto do presente assunto fornece um artigo abrasivo que inclui um substrato de suporte e uma pluralidade de partículas sobre o substrato de suporte. As partículas sobre o substrato de suporte incluem uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas, sendo que ao menos parte delas está disposta em um padrão predeterminado, uma pluralidade de partículas de repreenchimento, em que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas, e um adesivo que une a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento ao substrato de suporte.

[003]Um outro aspecto do presente assunto fornece um método de produção de um artigo abrasivo. O método inclui o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão e a transferência do padrão para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo. Antes da cura do adesivo, uma pluralidade de partículas de repreenchimento é transferida para o substrato de suporte, em que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas.

[004]Vantajosamente, os artigos abrasivos preparados de acordo com a presente revelação alinham melhor as partículas abrasivas formatadas em comparação a outros artigos abrasivos que não utilizam as partículas de repreenchimento. Características e vantagens adicionais da presente revelação serão melhor compreendidas levando-se em consideração a descrição detalhada, bem como as reivindicações em anexo. Breve descrição das figuras

[005]Os desenhos ilustram de modo geral, a título de exemplo, mas não a título de limitação, as várias modalidades discutidas no presente documento.

[006]As Figuras 1A e 1B são diagramas esquemáticos de partículas abrasivas formatadas que têm um formato triangular plano, de acordo com diversas modalidades.

[007]As Figuras 2A a 2E são diagramas esquemáticos de partículas abrasivas formatadas que têm um formato tetraédrico, de acordo com diversas modalidades.

[008]As Figuras 3A e 3B são vistas em corte de artigos abrasivos revestidos, de acordo com diversas modalidades.

[009]As Figuras 4 e 5 são diagramas esquemáticos de aparelhos para a produção de artigos abrasivos revestidos, de acordo com diversas modalidades.

[010]A Figura 6 é um diagrama de fluxo de um método de uso de repreenchimento na produção de um artigo abrasivo, de acordo com diversas modalidades.

[011]As Figuras 7 e 8 são vistas em corte de artigos abrasivos que incluem o repreenchimento, de acordo com diversas modalidades. Descrição detalhada

[012]Agora será feita referência detalhada a certas modalidades da matéria revelada, cujos exemplos são ilustrados em parte nos desenhos em anexo. Embora a matéria revelada seja descrita em conjunto com as reivindicações enumeradas, será entendido que a matéria exemplificada não se destina a limitar as reivindicações a ela.

[013]Ao longo deste documento, os valores expressos em um formato de faixa devem ser interpretados de uma maneira flexível a fim de incluir não apenas os valores numéricos explicitamente mencionados como os limites da faixa, mas também para incluir todos os valores numéricos individuais ou as subfaixas abrangidas dentro daquela faixa, como se cada valor numérico e subfaixa fosse explicitamente mencionado. Por exemplo, uma faixa de “cerca de 0,1% a cerca de 5%” ou “cerca de 0,1% a 5%” deveria ser interpretada de modo a incluir não apenas cerca de 0,1% a cerca de 5%, mas também os valores individuais (por exemplo, 1%, 2%, 3% e 4%) e as subfaixas (por exemplo, 0,1% a 0,5%, 1,1% a 2,2%, 3,3% a 4,4%) dentro da faixa indicada. A declaração “de cerca de X a Y” tem o mesmo significado que “de cerca de X a cerca de Y”, exceto onde indicado em contrário. Da mesma forma, a declaração “cerca de X, Y ou cerca de Z” tem o mesmo significado que “cerca de X, cerca de Y ou cerca de Z”, exceto onde indicado em contrário.

[014]Neste documento, os termos “um”, “uma”, “o” ou “a” são usados de modo a incluir um ou mais de um, a menos que o contexto claramente determine de outro modo. O termo “ou” é usado para se referir a um “ou” não exclusivo, exceto onde indicado em contrário. A declaração “ao menos um dentre A e B” tem o mesmo significado que “A, B, ou A e B”. Além disso, deve-se compreender que a fraseologia ou terminologia empregada na presente invenção, e não definida de outro modo, é apenas para o propósito de descrição e não de limitação. Qualquer uso de títulos de seção se destina a auxiliar a leitura do documento e não deve ser interpretado como limitador; as informações que são relevantes para um título de seção podem ocorrer dentro ou fora daquela seção específica.

[015]Nos métodos aqui descritos, as ações podem ser executadas em qualquer ordem sem se afastar dos princípios da revelação, exceto quando uma sequência temporal ou operacional for explicitamente mencionada. Além disso, as ações especificadas podem ser executadas simultaneamente, a menos que a linguagem explícita da reivindicação mencione que sejam executadas separadamente. Por exemplo, uma ação reivindicada de fazer X e uma ação reivindicada de fazer Y podem ser conduzidas simultaneamente dentro de uma única operação, e o processo resultante estará dentro do escopo literal do processo reivindicado.

[016]O termo “cerca de”, como usado aqui, pode permitir um grau de variabilidade em um valor ou faixa, por exemplo, dentro de 10%, dentro de 5% ou dentro de 1% de um valor declarado ou de um limite declarado de uma faixa, e inclui a faixa ou o valor exato declarado.

[017]O termo “substancialmente”, como usado aqui, refere-se a uma maioria ou uma maior parte de algo, como em ao menos cerca de 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99,5%, 99,9%, 99,99%, ou ao menos cerca de 99,999% ou mais, ou 100%.

[018]Como usado aqui, o termo “partícula abrasiva formatada” significa uma partícula abrasiva que tem um formato pré-determinado ou não aleatório. Um processo para produzir uma partícula abrasiva formatada, por exemplo, uma partícula abrasiva de cerâmica formatada, inclui formatar a partícula abrasiva de cerâmica precursora em um molde que tem um formato predeterminado para produzir as partículas abrasivas de cerâmica formatadas. As partículas abrasivas de cerâmica formatadas, formadas em um molde, são uma espécie no gênero de partículas abrasivas de cerâmica formatadas. Outros processos para produzir outras espécies de partículas abrasivas de cerâmica formatadas incluem a extrusão da partícula abrasiva de cerâmica precursora através de um orifício que tem um formato predeterminado, a impressão da partícula abrasiva de cerâmica precursora através de uma abertura em uma tela de impressão que tem um formato predeterminado, ou a gofragem da partícula abrasiva de cerâmica precursora em um formato ou padrão predeterminado. Em outros exemplos, as partículas abrasivas de cerâmica formatadas podem ser cortadas a partir de uma folha em partículas individuais. Exemplos de métodos de corte adequados incluem o corte mecânico, o corte a laser ou o corte com jato de água. Exemplos não limitadores de partículas abrasivas de cerâmica formatadas incluem as partículas abrasivas formatadas, como placas triangulares, ou hastes/filamentos de cerâmica alongados. As partículas abrasivas de cerâmica formatadas são, de modo geral, homogêneas ou substancialmente uniformes e mantêm seu formato sinterizado sem o uso de um aglutinante, como um aglutinante orgânico ou inorgânico que liga as partículas abrasivas menores em uma estrutura aglomerada e exclui as partículas abrasivas obtidas por um processo de esmagamento ou fragmentação que produz partículas abrasivas com tamanho e formato aleatórios. Em muitas modalidades, as partículas abrasivas de cerâmica formatadas compreendem uma estrutura homogênea de alumina alfa sinterizada ou consistem essencialmente em alfa alumina sinterizada.

[019]A presente revelação fornece sistemas, aparelhos e métodos para o uso de partículas de repreenchimento para assegurar a orientação das partículas abrasivas em um artigo ou estrutura abrasiva. Um aspecto do presente assunto fornece um artigo abrasivo que inclui um substrato de suporte e uma pluralidade de partículas sobre o substrato de suporte. As partículas sobre o substrato de suporte incluem uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas, sendo que ao menos parte delas está disposta em um padrão predeterminado, uma pluralidade de partículas de repreenchimento, em que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas, e um adesivo que une a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento ao substrato de suporte.

[020]As Figuras 4 e 5 são diagramas esquemáticos de aparelhos para a produção de artigos abrasivos revestidos, de acordo com diversas modalidades. Agora com referência à Figura 4 e à Figura 5, o aparelho para a produção de artigos abrasivos revestidos 490, de acordo com a presente revelação, inclui partículas abrasivas formatadas 492 dispostas de maneira removível dentro das cavidades 520 da ferramenta de produção 400, 500 tendo uma primeira trajetória de manta 499 que guia a ferramenta de produção 400, 500 através do aparelho para a produção de artigos abrasivos revestidos 490, de modo a envolver uma porção de uma circunferência externa do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422. O aparelho 490 pode incluir, por exemplo, o cilindro em ponto-morto 416 e o sistema de liberação do revestimento básico 402. Estes componentes desenrolam o suporte 406, liberam a resina de revestimento básico 408 através do sistema de liberação de revestimento básico 402 a um aplicador de revestimento básico e aplicam a resina de revestimento básico à primeira superfície principal 412 do suporte 406. Depois disso, o suporte revestido com resina 414 é posicionado pelo cilindro em ponto-morto 416 para aplicação das partículas abrasivas formatadas 492 à primeira superfície principal 412 revestida com a resina de revestimento básico

408. A segunda trajetória de manta 432 para o suporte revestido com resina 414 passa através do aparelho para produção de artigo abrasivo revestido 490, de modo que a camada de resina fique posicionada voltada para a superfície de dispensação 512 da ferramenta de produção 400, 500 que está posicionada entre o suporte revestido com resina 414 e a circunferência externa do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422. Desenroladores, sistema de liberação de revestimento básico, resinas de revestimento básico, aplicadores de revestimento e camadas de suporte adequados são conhecidos pelos versados na técnica. O sistema de liberação de revestimento básico 402 pode ser um recipiente de amostra ou reservatório contendo a resina de revestimento básico, ou um sistema de bombeamento com um tanque de armazenamento e uma tubulação de liberação para transladar a resina de revestimento básico 408 ao local necessário. O suporte 406 pode ser um tecido, papel, filme, não tecido, etamina, ou outro substrato de manta. O aplicador de revestimento básico 404 pode ser, por exemplo, um dispositivo de aplicação de revestimento, um dispositivo de aplicação de revestimento por cilindro, um sistema de aspersão, um dispositivo de aplicação de revestimento por matriz ou um dispositivo de aplicação de revestimento por haste.

Alternativamente, um suporte revestido pré-revestido pode ser posicionado pelo cilindro em ponto-morto 416 para aplicação das partículas abrasivas formatadas 492 à primeira superfície principal.

[021]Na modalidade representada, depois que o padrão é transferido para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo, uma pluralidade de partículas de repreenchimento 474 é transferida para o substrato de suporte 414 usando a tremonha 472, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas

492. Em algumas modalidades, as partículas de repreenchimento 474 são fornecidas para garantir a orientação da pluralidade de partículas abrasivas formatadas 492 durante a cura subsequente ou o revestimento do artigo abrasivo.

[022]Conforme mostrado na Figura 5, a ferramenta de produção 500 compreende uma pluralidade de cavidades 520 tendo um formato complementar à partícula abrasiva formatada 492 destinada a ser contida na mesma. O alimentador de partícula abrasiva formatada 418 fornece ao menos algumas partículas abrasivas formatadas 492 para a ferramenta de produção 400, 500. O alimentador de partícula abrasiva formatada 418 pode fornecer um excesso de partículas abrasivas formatadas 492, de modo que haja mais partículas abrasivas formatadas 492 presentes do que cavidades 520 por unidade de comprimento da ferramenta de produção na direção da máquina. O fornecimento de um excesso de partículas abrasivas formatadas 492 ajuda a garantir que uma quantidade desejada de cavidades 520 dentro da ferramenta de produção 400, 500 seja por fim preenchida com partícula abrasiva formatada 492. Uma vez que a área de suporte e o espaçamento das partículas abrasivas formatadas 492 são frequentemente projetados no ferramental de produção 400, 500 para a aplicação de lixamento específica, é desejável não haver muitas cavidades não preenchidas 520. O alimentador de partícula abrasiva formatada 418 pode ter a mesma largura da ferramenta de produção 400, 500 e pode fornecer partículas abrasivas formatadas 492 ao longo de toda a largura da ferramenta de produção 400, 500. O alimentador de partícula abrasiva formatada 418 pode ser, por exemplo, um alimentador vibratório, uma tremonha, uma calha de escoamento, um silo, um dispositivo de aplicação de revestimento por gotejamento, ou uma rosca de alimentação.

[023]Opcionalmente, o membro de auxílio de preenchimento 420 é fornecido depois do alimentador de partícula abrasiva formatada 418 para mover as partículas abrasivas formatadas 492 ao redor da superfície da ferramenta de produção 400, 500 e para ajudar a orientar ou deslizar as partículas abrasivas formatadas 492 para dentro das cavidades 520. O membro de auxílio de preenchimento 420 pode ser, por exemplo, uma lâmina raspadora, um limpador de feltro, uma escova com uma pluralidade de cerdas, um sistema de vibração, um soprador ou uma faca de ar, uma caixa de vácuo, ou combinações dos mesmos.

O membro de auxílio de preenchimento 420 se move, translada, aspira ou agita as partículas abrasivas formatadas 492 sobre a superfície de dispensação 512 (superfície de topo ou superior da ferramenta de produção 400 na Figura 4) para colocar mais partículas abrasivas formatadas 492 dentro das cavidades 520. Sem o membro de auxílio de preenchimento 420, em geral ao menos parte das partículas abrasivas formatadas 492 colocadas sobre a superfície de dispensação 512 cairão diretamente dentro da cavidade 520, e nenhum movimento adicional é necessário, mas outras podem precisar de algum movimento adicional para serem direcionadas para dentro da cavidade 520. Opcionalmente, o membro de auxílio de preenchimento 420 pode ser oscilado lateralmente na direção transversal da máquina, ou de outro modo ter um movimento, como circular ou oval, em relação à superfície da ferramenta de produção 400, 500, com o uso de um movimento adequado para auxiliar no preenchimento completo de cada cavidade 520 na ferramenta de produção 400, 500 com uma partícula abrasiva formatada 492. Se uma escova for utilizada como o membro de auxílio de preenchimento 420, as cerdas podem cobrir uma seção da superfície de dispensação 512 de 2 a 60 polegadas (5,0 a 153 cm) de comprimento na direção da máquina ao longo de toda ou quase toda a largura da superfície de dispensação 512, e repousar levemente encostada na ou um pouco acima da superfície de dispensação 512, e ter uma flexibilidade moderada.

Uma caixa de vácuo 425, se utilizada como membro de auxílio de preenchimento 420, pode estar em conjunto com a ferramenta de produção 400, 500 tendo cavidades 520 que se estendem completamente através da ferramenta de produção 400, 500. A caixa de vácuo está situada próxima ao alimentador de partícula abrasiva formatada 418, e pode estar situada antes ou depois do alimentador de partícula abrasiva formatada 418, ou circundar qualquer porção de uma extensão de manta entre um par de cilindros em ponto-morto 416 nas seções de preenchimento de partícula abrasiva formatada e de remoção de excesso do aparelho.

Alternativamente, a ferramenta de produção 400, 500 pode ser sustentada ou empurrada por uma sapata ou uma placa para ajudar a mantê-la plana nesta seção do aparelho, ao invés da ou em adição à caixa de vácuo 425. Conforme mostrado na Figura 4, é possível incluir um ou mais membros de auxílio 420 para remover as partículas abrasivas formatadas 492 em excesso, sendo que em algumas modalidades pode ser possível incluir apenas um membro de auxílio 420.

[024]Após a saída da seção de remoção de preenchimento e de excesso de partícula abrasiva formatada do aparelho 490, as partículas abrasivas formatadas 492 na ferramenta de produção 400, 500 se deslocam em direção ao suporte revestido com resina 414. Um cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 é fornecido e o ferramental de produção 400, 500 pode envolver ao menos uma porção da circunferência do cilindro. Em algumas modalidades, a ferramenta de produção 400, 500 envolve entre 30 e 180 graus, ou entre 90 e 180 graus da circunferência externa do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422. Em algumas modalidades, a velocidade da superfície de dispensação 412 e a velocidade da camada de resina do suporte revestido com resina 414 são velocidades igualadas uma à outra dentro de ±10 por cento, ±5 por cento, ou ±1 por cento, por exemplo.

[025]Vários métodos podem ser empregados para transferir as partículas abrasivas formatadas 492 das cavidades 520 da ferramenta de produção 400, 500 para o suporte revestido com resina 414. Um método inclui um método de auxílio por pressão em que cada cavidade 520 no ferramental de produção 400, 500 tem duas extremidades abertas ou a superfície traseira ou todo o ferramental de produção 400, 500 é adequadamente poroso e o cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 tem uma pluralidade de aberturas e uma fonte interna pressurizada de ar. Com o auxílio por pressão, o ferramental de produção 400, 500 não precisa ser invertido, embora ainda possa ser invertido. O cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 pode ter, também, divisores internos móveis, de modo que o ar pressurizado pode ser fornecido a um segmento de arco ou circunferência específicos do cilindro para soprar as partículas abrasivas formatadas 492 para fora das cavidades e sobre o suporte revestido com resina 414 em um local específico. Em algumas modalidades, o cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 pode também ser fornecido com uma fonte interna de vácuo, sem uma região pressurizada correspondente, ou em combinação com a região pressurizada, de modo geral antes da região pressurizada, à medida que o cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 gira. A fonte ou a região de vácuo pode ter divisores móveis para direcionar a mesma a uma região ou segmento de arco específicos do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422. O vácuo pode aspirar firmemente as partículas abrasivas formatadas 492 para dentro das cavidades 520 à medida que o ferramental de produção 400, 500 envolve o cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 antes de submeter as partículas abrasivas formatadas 492 à região pressurizada do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422. Esta região de vácuo pode ser usada, por exemplo, com um elemento de remoção de partícula abrasiva formatada para remover as partículas abrasivas formatadas 492 em excesso da superfície de dispensação 512, ou pode ser utilizada para simplesmente assegurar que as partículas abrasivas formatadas 492 não deixem as cavidades 520 antes de atingirem uma posição específica ao longo da circunferência externa do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422.

[026]Após se separar do cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422, o ferramental de produção 400, 500 se desloca ao longo da primeira trajetória de manta 499 de volta para a seção de preenchimento e remoção de excesso de partícula abrasiva formatada do aparelho, com o auxílio de cilindros em ponto- morto 416, conforme necessário. Um limpador de ferramenta de produção opcional pode ser fornecido para remover partículas abrasivas formatadas presas que ainda residem nas cavidades 520 e/ou para remover a resina de revestimento básico 408 transferida para a superfície de dispensação 512. A escolha do limpador de ferramenta de produção pode depender da configuração do ferramental de produção, e poderia estar sozinho ou em combinação com um jato de ar, aspersão de solvente ou água, banho de solvente ou água, uma corneta ultrassônica, ou um cilindro em ponto-morto ao redor do qual o ferramental de produção é envolvido para usar o auxílio por empuxo para forçar as partículas abrasivas formatadas 492 para fora das cavidades 520. Depois disso, o ferramental de produção 520 ou a cinta contínua avança até uma seção de preenchimento e remoção de excesso de partícula abrasiva formatada para serem preenchidos com novas partículas abrasivas formatadas 492.

[027]Vários cilindros em ponto-morto 416 podem ser utilizados para guiar oa suporte revestido com partícula abrasiva formatada 414 que tem um padrão predeterminado, reproduzível, não aleatório de partículas abrasivas formatadas 492 na primeira superfície principal, que foram aplicadas pelo cilindro de transferência de partículas abrasivas formatadas 422 e mantidas sobre a primeira superfície principal pela resina de revestimento básico ao longo da segunda trajetória de manta 432 e para dentro de um forno para curar a resina de revestimento básico. Opcionalmente, um segundo dispositivo de aplicação de revestimento de partícula abrasiva formatada pode ser fornecido para posicionar partículas abrasivas adicionais, como outro tipo de partícula abrasiva ou diluentes, na resina de revestimento básico antes da entrada em um forno. O segundo dispositivo de aplicação de revestimento de partícula abrasiva pode ser um dispositivo de aplicação de revestimento por gotejamento, um dispositivo de aplicação de revestimento por aspersão, ou um dispositivo de aplicação de revestimento eletrostático, conforme é de conhecimento dos versados na técnica. Depois disso, uma suporte curado com partículas abrasivas formatadas 492 pode entrar em um festão opcional ao longo da segunda trajetória de manta 432 antes de um processamento adicional, como a adição de um revestimento de encolamento, cura do revestimento de encolamento, e outras etapas de processamento conhecidas pelos versados na técnica de produção de artigos abrasivos revestidos.

[028]Embora o aparelho de produção 490 seja mostrado incluindo a ferramenta de produção 400, 500 como uma cinta, é possível, em algumas modalidades alternativas, que o aparelho de produção 490 inclua a ferramenta de produção 400, 500 no cilindro de sucção de vácuo 422. Por exemplo, o cilindro de sucção de vácuo 422 pode incluir uma pluralidade de cavidades 520 às quais as partículas abrasivas formatadas 492 são alimentadas diretamente. As partículas abrasivas formatadas 492 podem ser seletivamente mantidas no lugar com um vácuo, o qual pode ser desconectado para liberar as partículas abrasivas formatadas 492 noa suporte 406. Detalhes adicionais sobre o aparelho de produção 490 e alternativas adequadas podem ser encontrados no documento US 2016/0311081, da 3M Company, St. Paul MN, EUA, cujo teor é aqui incorporado a título de referência.

[029]A Figura 6 é um fluxograma de um método de uso de repreenchimento na produção de um artigo abrasivo, de acordo com diversas modalidades. O método 600 inclui o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão, em 602, e a transferência do padrão para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo, em 604. Antes da cura do adesivo, uma pluralidade de partículas de repreenchimento é transferida para o substrato de suporte, em que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas, em 606. Em 606, o adesivo é curado para fornecer o artigo abrasivo.

[030]Em várias modalidades, o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão inclui a coleta da pluralidade de partículas abrasivas formatadas dentro de cavidades dispostas sobre uma superfície de dispensação. Em algumas modalidades, o método inclui adicionalmente manter a pluralidade de partículas abrasivas formatadas nas cavidades com o uso de uma fonte de vácuo, antes de transferir o padrão para o substrato de suporte. A cura do adesivo inclui a cura de um precursor de camada básica para fornecer uma camada básica, e o método inclui adicionalmente dispor um precursor de camada de encolamento sobre ao menos uma porção da camada básica, a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento, e curar, ao menos parcialmente, o precursor de camada de encolamento para fornecer uma camada de encolamento, e aplicar uma camada de superencolamento sobre ao menos uma porção da camada de encolamento, em uma modalidade. Ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um material cerâmico, ou alfa alumina, alfa alumina derivada de sol-gel ou uma mistura das mesmas, ou um aluminossilicato, uma alumina, uma sílica, um nitreto de silício, um carbono, um vidro, um metal, um pentóxido de alumina-fósforo, um alumina-boro- sílica, uma zircônia, uma zircônia-alumina, uma zircônia-sílica, um óxido de alumínio fundido, um óxido de alumínio termo-tratado, um óxido de alumínio cerâmico, um óxido de alumínio sinterizado, um material de carbureto de silício, diboreto de titânio, carbureto de boro, carbureto de tungstênio, carbureto de titânio, diamante, nitreto de boro cúbico, granada, alumina-zircônia fundida, óxido de cério, óxido zircônio, óxido de titânio, ou uma combinação dos mesmos, em várias modalidades. Em algumas modalidades, ao menos uma das partículas abrasivas formatadas compreende ao menos um recurso de formato que compreende: uma abertura, uma superfície côncava, uma superfície convexa, um sulco, uma crista, uma superfície fraturada, um fator de arredondamento baixo, ou um perímetro que compreende um ou mais pontos de canto tendo uma ponta aguda.

[031]As partículas abrasivas formatadas podem ser formatadas como pirâmides triangulares truncadas, em algumas modalidades. Em várias modalidades, o substrato de suporte é uma cinta ou um disco.

[032]As Figuras 7 a 8 são vistas em corte de artigos abrasivos que incluem o repreenchimento, de acordo com diversas modalidades. Na Figura 7, um artigo abrasivo 700 é preparado de acordo com os métodos da presente revelação, tendo a camada básica 720 disposta no suporte 715. A camada de encolamento 760 cobre a camada básica 720 e as partículas abrasivas 740 e as partículas de repreenchimento 742, assim, as fixam ao suporte 715. Uma camada de superencolamento opcional 770 sobrepõe a camada de encolamento 760. O suporte 715 possui a primeira e a segunda superfície principal opostas (722, 724) com a camada básica 720 disposta sobre elas. A Figura 7 ilustra uma partícula de repreenchimento única 742 entre as partículas abrasivas formatadas 740 no suporte

715. A Figura 8 ilustra múltiplas partículas de repreenchimento 842 entre as partículas abrasivas formatadas 840 no suporte 815. Outros números, tipos e tamanhos de partículas de repreenchimento podem estar entre as partículas abrasivas formatadas sem que se afaste do escopo do presente assunto.

[033]As Figuras 1A e 1B mostram um exemplo de partícula abrasiva formatada 100, como um triângulo equilátero em conformidade com uma pirâmide truncada. Conforme mostrado nas Figuras 1A e 1B, a partícula abrasiva formatada 100 inclui uma pirâmide triangular regular truncada unida por uma base triangular 102, um topo triangular 104 e uma pluralidade de laterais de inclinação 106A, 106B, 106C que conectam a base triangular 102 (mostrada como triângulo equilátero, embora triângulos escalenos, obtusos, isósceles e retângulos sejam possíveis) e topo triangular 104. O ângulo de inclinação 108A é um ângulo diédrico formado pela intersecção do lado 106A com a base triangular 102. De modo similar, os ângulos de inclinação 108B e 108C (ambos não mostrados), correspondem aos ângulos diédricos formados pelas respectivas intersecções dos lados 106B e 106C com a base triangular 102. No caso de partícula abrasiva formatada 100, todos os ângulos de inclinação têm valor igual. Em algumas modalidades, as bordas laterais 110A, 110B e 110C têm um raio médio de curvatura em uma faixa de cerca de 0,5 µm a cerca de 80 µm, de cerca de 10 µm a cerca de 60 µm, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,5 µm, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, ou cerca de 80 µm.

[034]Na modalidade mostrada nas Figuras 1A e 1B, os lados 106A, 106B e 106C têm dimensões iguais e formam ângulos diédricos com a base triangular 102 de cerca de 82 graus (que corresponde a um ângulo de inclinação de 82 graus). Entretanto, deve-se reconhecer que outros ângulos diédricos (incluindo 90 graus) também podem ser usados. Além disso, outros formatos triangulares (retângulo, isósceles etc.) podem ser utilizados sem que se afaste do escopo do presente assunto. Por exemplo, o ângulo diédrico entre a base e cada um dos lados pode, independentemente, variar de 45 a 90 graus (por exemplo, de 70 a 90 graus, ou de 75 a 85 graus). As bordas que conectam as laterais 106, a base 102 e o topo 104 podem ter qualquer comprimento adequado. Por exemplo, um comprimento das bordas pode situar-se em uma faixa de cerca de 0,5 µm a cerca de 2000 µm, de cerca de 150 µm a cerca de 200 µm, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,5 µm, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, ou cerca de 2000 µm.

[035]As Figuras 2A a 2E são vistas em perspectiva das partículas abrasivas formatadas 200, formatadas como partículas abrasivas tetraédricas. Conforme mostrado nas figuras 2A a 2E, as partículas abrasivas formatadas 200 são formatadas como tetraedros regulares. Conforme mostrado na Figura 2A, a partícula abrasiva formatada 200A possui quatro faces (220A, 222A, 224A e 226A) unidas por seis bordas (230A, 232A, 234A, 236A, 238A e 239A) terminando em quatro vértices (240A, 242A, 244A e 246A). Cada uma das faces entra em contato com as outras três faces nas bordas. Embora um tetraedro regular (ou seja, que tem seis bordas iguais e quatro faces) seja mostrado na Figura 2A, será reconhecido que outros formatos são também admissíveis. Por exemplo, as partículas abrasivas tetraédricas 200 podem ser formatadas como tetraedros irregulares (ou seja, tendo bordas de diferentes comprimentos).

[036]Agora com referência à Figura 2B, a partícula abrasiva formatada 200B possui quatro faces (220B, 222B, 224B e 226B) unidas por seis bordas (230B, 232B, 234B, 236B, 238B e 239B) terminando em quatro vértices (240B, 242B, 244B e 246B). Cada uma das faces é côncava e entra em contato com as outras três faces em respectivas bordas comuns. Embora uma partícula com simetria tetraédrica (ou seja, quatro eixos geométricos rotacionais de tríplice simetria e seis planos reflexivos de simetria) seja mostrada na Figura 2B, será reconhecido que outras formas são também admissíveis. Por exemplo, as partículas abrasivas formatadas 200B podem ter uma, duas ou três faces côncavas, sendo as demais planas.

[037]Agora com referência à Figura 2C, a partícula abrasiva formatada 200C possui quatro faces (220C, 222C, 224C e 226C) unidas por seis bordas (230C, 232C, 234C, 236C, 238C e 239C) terminando em quatro vértices (240C, 242C, 244C e 246C). Cada uma das faces é convexa e entra em contato com as outras três faces em respectivas bordas comuns. Embora uma partícula com simetria tetraédrica seja mostrada na Figura 2C, será reconhecido que outras formas são também admissíveis.

Por exemplo, as partículas abrasivas formatadas 200C podem ter uma, duas ou três faces convexas, sendo as demais planas ou côncavas.

[038]Agora com referência à Figura 2D, a partícula abrasiva formatada 200D possui quatro faces (220D, 222D, 224D e 226D) unidas por seis bordas (230D, 232D, 234D, 236D, 238D e 239D) terminando em quatro vértices truncados (240D, 242D, 244D e 246D). Embora uma partícula com simetria tetraédrica seja mostrada na Figura 2D, será reconhecido que outras formas são também admissíveis. Por exemplo, as partículas abrasivas formatadas 200D podem ter uma, duas ou três faces convexas, sendo as demais planas.

[039]Derivações das representações nas Figuras 2A a 2D podem estar presentes. Um exemplo desta partícula abrasiva formatada 200 é representada na Figura 2E, que mostra a partícula abrasiva formatada 200E, a qual possui quatro faces (220E, 222E, 224E e 226E) unidas por seis bordas (230E, 232E, 234E, 236E, 238E e 239E) terminando em quatro vértices (240E, 242E, 244E e 246E). Cada uma das faces entra em contato com as outras três faces em respectivas bordas comuns. Cada uma das faces, bordas e vértices possui um formato irregular.

[040]Em quaisquer das partículas abrasivas formatadas 200A a 200E, as bordas podem ter o mesmo comprimento ou comprimentos diferentes. O comprimento de quaisquer das bordas pode ser qualquer comprimento adequado. Por exemplo, o comprimento das bordas pode situar-se em uma faixa de cerca de 0,5 µm a cerca de 2000 µm, de cerca de 150 µm a cerca de 200 µm, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,5 µm, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1600, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950, ou cerca de 2000 µm. As partículas abrasivas formatadas 200A a 200E podem ser do mesmo tamanho ou de tamanhos diferentes.

[041]Quaisquer das partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 podem incluir qualquer número de recursos de formato. Os recursos de formato podem ajudar a melhorar o desempenho de corte de quaisquer das partículas abrasivas formatadas 100 ou 200. Exemplos de recursos de formato adequados incluem uma abertura, uma superfície côncava, uma superfície convexa, um sulco, uma crista, uma superfície fraturada, um fator de arredondamento baixo ou um perímetro que compreende um ou mais pontos de canto tendo uma ponta aguda. As partículas individuais abrasivas formatadas podem incluir qualquer um ou mais destes recursos.

[042]Quaisquer das partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 podem incluir o mesmo material ou incluir materiais diferentes. A partícula abrasiva formatada 100 ou 200 pode ser formada de várias maneiras adequadas, por exemplo, a partícula abrasiva formatada 100 ou 200 pode ser feita de acordo com um processo de múltiplas operações. O processo pode ser executado com o uso de qualquer material ou material de dispersão de precursor. Resumidamente, para modalidades onde as partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 são partículas de cerâmica monolítica, o processo pode incluir as operações de produção de uma dispersão de precursor semeada ou não semeada que pode ser convertida, por exemplo, em uma sol-gel de boemita correspondente que pode ser convertida em alfa alumina; preenchimento de uma ou mais cavidades de molde tendo o formato externo desejado da partícula abrasiva formatada 100 com uma dispersão de precursor; secagem da dispersão de precursor para formar a partícula abrasiva formatada precursora; remoção da partícula abrasiva formatada precursora 100 das cavidades de molde; calcinação da partícula abrasiva formatada precursora 100 para formar partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 calcinada; e, então, sinterização da partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 calcinada para formar a partícula abrasiva formatada 100 ou 200. O processo será agora descrito em mais detalhes no contexto de partícula abrasiva formatada contendo alfa-alumina 100 ou 200. Em outras modalidades, as cavidades de molde podem ser preenchidas com uma melamina para formar partículas abrasivas formatadas de melamina.

[043]O processo pode incluir a operação de fornecer tanto uma dispersão semeada quanto uma dispersão não semeada de um precursor que pode ser convertido em cerâmica. Em exemplos em que o precursor é semeado, o precursor pode ser semeado com um óxido de um ferro. A dispersão de precursor pode incluir um líquido que é um componente volátil. Em um exemplo, o componente volátil é água. A dispersão abrasiva pode incluir uma quantidade suficiente de líquido para que a viscosidade da dispersão abrasiva seja suficientemente baixa para possibilitar preencher as cavidades do molde e replicar as superfícies do molde, mas não tão líquido que ocasione a remoção subsequente do líquido da cavidade do molde, tornando-se proibitivamente oneroso. Em um exemplo, a dispersão de precursor inclui de 2 por cento a 90 por cento, em peso, de partículas que podem ser convertidas em cerâmica, como partículas de mono-hidrato de óxido de alumínio (boemita), e ao menos 10 por cento, em peso, ou de 50 por cento a 70 por cento, ou de 50 por cento a 60 por cento, em peso, de um componente volátil como a água. Adversamente, a dispersão de precursor, em algumas modalidades, contém de 30 por cento a 50 por cento, ou de 40 por cento a 50 por cento de sólidos, em peso.

[044]Exemplos de dispersões de precursor adequadas incluem sóis de óxido de zircônio, sóis de óxido de vanádio, sóis de óxido de cério, sóis de óxido de alumínio e combinações dos mesmos. Dispersões de óxido de alumínio adequadas incluem, por exemplo, as dispersões de boemita e outras dispersões de hidratos de óxido de alumínio. A boemita pode ser preparada por técnicas conhecidas ou pode ser comercialmente obtida. Exemplos de boemita disponíveis comercialmente incluem produtos tendo designações comerciais “DISPERAL” e “DISPAL”, ambos disponíveis junto à Sasol North America, Inc. ou “HIQ-40” disponível junto à BASF Corporation. Esses mono-hidratos de óxido de alumínio são relativamente puros; ou seja, eles incluem relativamente pouca ou nenhuma fase de hidrato além de mono- hidratos, e têm uma alta área superficial.

[045]As propriedades físicas da partícula abrasiva formatada 100 ou 200 resultante dependerão, em geral, do tipo de material utilizado na dispersão de precursor. Como usado aqui, um “gel” é uma rede tridimensional de sólidos dispersos em um líquido.

[046]A dispersão de precursor pode conter um aditivo de modificação ou precursor de um aditivo de modificação. O aditivo de modificação pode funcionar para acentuar alguma propriedade desejável das partículas abrasivas ou aumentar a efetividade da etapa de sinterização subsequente. Os aditivos de modificação ou precursores de aditivos de modificação podem estar sob a forma de sais solúveis, por exemplo, sais solúveis em água. Eles podem incluir um composto que contém metal e podem ser um precursor de um óxido de magnésio, zinco, ferro, silício, cobalto, níquel, zircônio, háfnio, cromo, ítrio, praseodímio, samário, itérbio, neodímio, lantânio, gadolínio, cério, disprósio, érbio, titânio e misturas dos mesmos. As concentrações específicas desses aditivos que podem estar presentes na dispersão de precursor podem ser variadas.

[047]A introdução de um aditivo de modificação ou precursor de um aditivo de modificação pode causar a dispersão de precursor em gel. A dispersão de precursor pode, também, ser induzida para gel por meio da aplicação de calor ao longo de um período de tempo para reduzir o conteúdo líquido na dispersão através de evaporação. A dispersão de precursor pode, também, conter um agente de nucleação. Os agentes de nucleação adequados para essa descrição incluem as partículas finas de alfa alumina, óxido férrico alfa ou seu precursor, óxidos de titânio e titanatos, óxidos de cromo ou qualquer outro material que irá nuclear a transformação. A quantidade de agente de nucleação, se usado, deve ser suficiente para efetuar a transformação de alfa alumina.

[048]Um agente de peptização pode ser adicionado à dispersão de precursor para produzir uma dispersão de precursor de hidrossol ou coloidal mais estável. Os agentes de peptização adequados são ácidos monopróticos ou compostos de ácido como o ácido acético, ácido clorídrico, ácido fórmico e ácido nítrico. Os ácidos multipróticos podem também ser utilizados, mas eles podem rapidamente tornar a dispersão de precursor em gel, fazendo com que seja difícil manusear ou introduzir componentes adicionais. Algumas fontes comerciais de boemita contêm uma titulação ácida (como ácido fórmico ou ácido nítrico absorvidos) que auxiliará na formação de uma dispersão de precursor estável.

[049]A dispersão de precursor pode ser formada por quaisquer meios adequados; por exemplo, no caso de um precursor de alumina sol-gel, pode ser formado simplesmente pela mistura de mono-hidrato de óxido de alumínio com água contendo um agente de peptização ou pela formação de uma pasta fluida de mono- hidrato de óxido de alumínio à qual o agente de peptização é adicionado.

[050]Os eliminadores de espuma ou outros produtos químicos adequados podem ser adicionados para reduzir a tendência à formação de bolhas ou entrada de ar sob misturação. Os produtos químicos adicionais como agentes umectantes, álcoois ou agentes de ligação podem ser adicionados se for desejado.

[051]Uma operação adicional pode incluir fornecer um molde que tem ao menos uma cavidade de molde ou uma pluralidade de cavidades formadas em ao menos uma superfície principal do molde. Em alguns exemplos, o molde é formado como uma ferramenta de produção, que pode ser, por exemplo, uma cinta, uma lâmina, uma manta contínua, um cilindro de revestimento como um cilindro de rotogravura, uma manga montada sobre um cilindro de revestimento ou um corante. Em um exemplo, a ferramenta de produção pode incluir material polimérico. Exemplos de materiais poliméricos adequados incluem termoplásticos como poliésteres, policarbonatos, poli(éter sulfona), poli(metacrilato de metila), poliuretanos, cloreto de polivinila, poliolefina, poliestireno, polipropileno, polietileno ou combinações dos mesmos, ou materiais endurecidos por calor. Em um exemplo, o conjunto do ferramental é feito de um material polimérico ou termoplástico. Em um outro exemplo, as superfícies do ferramental em contato com a dispersão de precursor enquanto a dispersão de precursor está secando, por exemplo, as superfícies da pluralidade de cavidades, incluem materiais poliméricos ou termoplásticos e outras porções do ferramental podem ser produzidas a partir de outros materiais. Um revestimento polimérico adequado pode ser aplicado a um ferramental metálico para alterar suas propriedades de tensão de superfície a título de exemplo.

[052]Uma ferramenta de produção polimérica ou termoplástica pode ser replicada de uma ferramenta mestra de metal. A ferramenta mestra pode ter um padrão inverso àquele desejado para a ferramenta de produção. A ferramenta mestra pode ser produzida da mesma maneira que a ferramenta de produção. Em um exemplo, a ferramenta mestra é feita de metal (por exemplo, níquel) e é torneada com diamante. Em um exemplo, a ferramenta mestra é ao menos parcialmente formada com o uso de estereolitografia. O material de lâmina polimérica pode ser aquecido junto com a ferramenta mestra de modo que o material polimérico seja gofrado com a ferramenta mestra padrão através da prensagem de ambos. Um material polimérico ou termoplástico também pode ser extrudado ou moldado na ferramenta mestra e, então, prensado. O material termoplástico é resfriado para solidificar e produzir a ferramenta de produção. Se uma ferramenta de produção termoplástica for utilizada, então deve-se tomar cuidado para não gerar calor excessivo que possa distorcer a ferramenta de produção termoplástica, limitando sua vida.

[053]O acesso às cavidades pode ser de uma abertura da superfície de topo ou na superfície inferior do molde. Em alguns exemplos, as cavidades podem se estender por toda uma espessura do molde. Alternativamente, as cavidades podem estender-se apenas por uma porção da espessura do molde. Em um exemplo, a superfície de topo é substancialmente paralela à superfície de fundo do molde, sendo que as cavidades têm uma profundidade substancialmente uniforme. Ao menos um lado do molde, o lado em que as cavidades são formadas, pode permanecer exposto à atmosfera circundante durante a etapa em que o componente volátil é removido.

[054]As cavidades têm um formato tridimensional especificado para produzir a partícula abrasiva formatada 100. A dimensão de profundidade é igual à distância perpendicular a partir da superfície de topo ao ponto mais inferior na superfície de fundo. A profundidade de uma dada cavidade pode ser uniforme ou pode variar ao longo de seu comprimento e/ou largura. As cavidades de um dado molde podem ser de um mesmo formato ou de formatos diferentes.

[055]Uma operação adicional envolve preencher as cavidades no molde com a dispersão de precursor (por exemplo, por uma técnica convencional). Em alguns exemplos, um dispositivo de aplicação de revestimento de cilindro de faca ou dispositivo de aplicação de revestimento de matriz em fenda a vácuo pode ser utilizado. Um agente desmoldante pode ser utilizado para auxiliar na remoção de partículas do molde, se desejado. Exemplos de agentes desmoldantes incluem óleos como óleo de amendoim ou óleo mineral, óleo de peixe, silicones, poli(tetrafluoretileno), estearato de zinco e grafite. Em geral, um agente desmoldante como o óleo de amendoim, em um líquido, como a água ou o álcool, é aplicado às superfícies do ferramental de produção em contato com a dispersão de precursor, de modo que de cerca de 0,1 mg/pol2 (0,6 mg/cm2) a cerca de 3,0 mg/pol2 (20 mg/cm2), ou de cerca de 0,1 mg/pol2 (0,6 mg/cm2) a cerca de 5,0 mg/pol2 (30 mg/cm2) do agente desmoldante está presente por unidade de área do molde quando uma liberação de molde é desejada. Em algumas modalidades, a superfície de topo do molde é revestida com a dispersão de precursor. A dispersão de precursor pode ser bombeada sobre a superfície de topo.

[056]Em uma operação adicional, um raspador ou barra niveladora pode ser utilizada para forçar a dispersão de precursor totalmente para dentro da cavidade do molde. A porção restante da dispersão de precursor que não entra na cavidade pode ser removida da superfície de topo do molde e reciclada. Em alguns exemplos, uma pequena porção da dispersão de precursor pode permanecer na superfície de topo e, em outros exemplos, a superfície de topo é substancialmente isenta de dispersão. A pressão aplicada pelo raspador ou barra niveladora pode ser menor que 100 psi (0,6 MPa), ou menor que 50 psi (0,3 MPa), ou ainda menor que 10 psi (60 kPa). Em alguns exemplos, nenhuma superfície exposta da dispersão de precursor se estende substancialmente para além da superfície de topo.

[057]Nesses exemplos em que é desejado ter as superfícies expostas das cavidades resultando em faces planas das partículas abrasivas formatadas, pode ser desejável preencher as cavidades (por exemplo, com o uso de uma matriz de microbocais) e lentamente secar a dispersão de precursor.

[058]Uma operação adicional envolve a remoção do componente volátil para a secagem da dispersão. O componente volátil pode ser removido por taxas de evaporação rápidas. Em alguns exemplos, a remoção do componente volátil através de evaporação ocorre a temperaturas acima do ponto de ebulição do componente volátil. Um limite superior para a temperatura de secagem, muitas vezes, depende do material do qual o molde é feito. Para o ferramental de polipropileno a temperatura deve ser menor que o ponto de fusão do plástico. Em um exemplo, para uma dispersão de água de cerca de 40 a 50 por cento de sólidos e um molde de polipropileno, as temperaturas de secagem podem ser de cerca de 90°C a cerca de 165°C, ou de cerca de 105°C a cerca de 150°C, ou de cerca de 105°C a cerca de 120°C. Temperaturas mais elevadas podem levar a velocidades de produção aprimoradas, mas podem também levar à degradação do ferramental de polipropileno, limitando sua vida útil como um molde.

[059]Durante a secagem, a dispersão de precursor encolhe, com frequência causando a retração das paredes da cavidade. Por exemplo, se as cavidades tiverem paredes planas, então a partícula abrasiva formatada resultante 100 pode tender a ter ao menos três lados principais côncavos. Foi atualmente descoberto que preparando as paredes da cavidade côncava (de modo que o volume da cavidade seja aumentado) é possível obter a partícula abrasiva formatada 100 que tem ao menos três lados principais substancialmente planos. O grau de concavidade depende, genericamente, do teor de sólidos da dispersão de precursor.

[060]Uma operação adicional envolve a remoção da partícula abrasiva formatada precursora resultante 100 das cavidades do molde. A partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 pode ser removida das cavidades através do uso dos seguintes processos sozinhos ou em combinação no molde: gravidade, vibração, vibração ultrassônica, vácuo, ou ar pressurizado, para se remover as partículas das cavidades do molde.

[061]A partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 pode ser adicionalmente submetida a secagem fora do molde. Caso a dispersão de precursor seja submetida a secagem até o nível desejado no molde, essa etapa de secagem adicional não será necessária. Entretanto, em alguns casos, pode ser mais econômico empregar essa etapa de secagem adicional a fim de minimizar o tempo que a dispersão de precursor permanece no molde. A partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 será submetida a secagem durante 10 a 480 minutos, ou durante 120 a 400 minutos, a uma temperatura de 50°C a 160°C, ou de 120°C a 150°C.

[062]Uma operação adicional envolve a calcinação da partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200. Durante a calcinação, essencialmente todo o material volátil é removido e os vários componentes que estão presentes na dispersão de precursor são transformados em óxidos metálicos. A partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 é, em geral, aquecida até uma temperatura de 400°C a 800°C, e mantida dentro desta faixa de temperatura até que a água livre e mais de 90 por cento, em peso, de qualquer material volátil ligado sejam removidos. Em uma etapa adicional, pode ser desejável introduzir o aditivo de modificação através de um processo de impregnação. Um sal solúvel em água pode ser introduzido pela impregnação nos poros da partícula abrasiva formatada precursora calcinada 100. Então, a partícula abrasiva formatada precursora 100 é novamente pré-queimada.

[063]Uma operação adicional pode envolver a sinterização da partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 calcinada para formar as partículas 100 ou

200. Em alguns exemplos em que o precursor inclui metais de terras raras, entretanto, a sinterização pode não ser necessária. Antes da sinterização, a partícula abrasiva formatada precursora calcinada 100 ou 200 não é completamente densificada e, dessa forma, não contém a dureza desejada para ser utilizada como partícula abrasiva 100 ou

200. A sinterização ocorre por aquecimento da partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 calcinada até uma temperatura de 1000°C a 1650°C. A extensão de tempo que a partícula abrasiva formatada precursora 100 ou 200 calcinada pode ficar exposta à temperatura de sinterização para atingir este nível de conversão depende de vários fatores, porém um tempo de cinco segundos a 48 horas é possível.

[064]Em uma outra modalidade, a duração da etapa de sinterização situa-se na faixa de um minuto a 90 minutos. Após a sinterização, a partícula abrasiva formatada 14 pode ter uma dureza Vickers de 10 GPa (gigaPascais), 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa, ou mais.

[065]Operações adicionais podem ser utilizadas para modificar o processo descrito como, por exemplo, aquecer rapidamente o material da temperatura de calcinação até a temperatura de sinterização e centrifugar a dispersão de precursor cerâmico para remover sedimentos e/ou resíduos. Adicionalmente, o processo pode ser modificado através da combinação de duas ou mais etapas do processo, se for desejado.

[066]A Figura 3A é uma vista em corte do artigo abrasivo revestido 300. O artigo abrasivo revestido 300 inclui o suporte 302 que define uma superfície ao longo de uma direção x-y. O suporte 302 tem uma primeira camada de aglutinante, doravante chamado de revestimento básico 304, aplicada sobre uma primeira superfície do suporte 302. Uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas 200A está fixada ou parcialmente integrada no revestimento básico 304. Embora as partículas abrasivas formatadas 200A sejam mostradas, qualquer outra partícula abrasiva formatada aqui descrita pode ser incluída no artigo abrasivo revestido 300. Uma segunda camada opcional de aglutinante, doravante chamada de revestimento de encolamento 306, é dispersa sobre as partículas abrasivas formatadas 200A. Conforme mostrado, uma porção principal de partículas abrasivas formatadas 200A tem ao menos um dos três vértices (240, 242 e 244) orientado substancialmente na mesma direção. Dessa forma, as partículas abrasivas formatadas 200A são orientadas de acordo com uma distribuição não aleatória, embora em outras modalidades quaisquer das partículas abrasivas formatadas 200A possam ser aleatoriamente orientadas sobre o suporte 302. Em algumas modalidades, o controle da orientação de uma partícula pode aumentar o corte do artigo abrasivo.

[067]O suporte 302 pode ser flexível ou rígida. Exemplos de materiais adequados para formar um suporte flexível incluem um filme polimérico, um laminado metálico, um tecido tecido, um tecido entrelaçado, papel, fibra vulcanizada, uma fibra têxtil, uma fibra contínua, um não tecido, uma espuma, uma tela, um laminado e combinações dos mesmos. O suporte 302 pode ser formatado para possibilitar que o artigo abrasivo revestido 300 fique sob a forma de folhas, discos, cintas, blocos ou cilindros. Em algumas modalidades, o suporte 302 pode ser suficientemente flexível para possibilitar que o artigo abrasivo revestido 300 seja formado em um circuito para fazer uma cinta abrasiva que pode ser operada em equipamentos de lixamento adequados.

[068]O revestimento básico 304 fixa as partículas abrasivas formatadas 200A ao suporte 302, e o revestimento de encolamento 306 pode ajudar a reforçar as partículas abrasivas formatadas 200A. O revestimento básico 304 e/ou o revestimento de encolamento 306 podem incluir um adesivo resinoso. O adesivo resinoso pode incluir uma ou mais resinas escolhidas dentre uma resina fenólica, uma resina epóxi, uma resina de ureia-formaldeído, uma resina de acrilato, uma resina de aminoplasto, uma resina de melamina, uma resina epóxi acrilada, uma resina de uretano, uma resina de poli(éster), um óleo de secagem e misturas dos mesmos.

[069]A Figura 3B mostra um exemplo de artigo abrasivo revestido 300B que inclui partículas abrasivas formatadas 200 em vez de partículas abrasivas formatadas

300. Conforme mostrado, as partículas abrasivas formatadas 200 são fixadas ao suporte 302 pelo revestimento básico 304 com o revestimento de encolamento 306 aplicado para fixar ou aderir adicionalmente as partículas abrasivas formatadas 200 ao suporte 302. Conforme mostrado na Figura 3B, a maioria das partículas abrasivas formatadas 200 está virada ou inclinada para um lado. O resultado é que a maior parte das partículas abrasivas formatadas 200 tem um ângulo de orientação β menor que 90 graus em relação ao suporte 302.

[070]As partículas abrasivas convencionais podem ter, por exemplo, um diâmetro médio na faixa de cerca de 10 µm a cerca de 2000 µm, de cerca de 20 µm a cerca de 1300 µm, de cerca de 50 µm a cerca de 1000 µm, menor que, igual a, ou maior que cerca de 10 µm, 20, 30, 40, 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1050, 1100, 1150, 1200, 1250, 1300, 1350, 1400, 1450, 1500, 1550, 1650, 1700, 1750, 1800, 1850, 1900, 1950 ou 2000 µm. Por exemplo, as partículas abrasivas convencionais podem ter uma classificação nominal específica de acordo com a indústria de abrasivos. Tais padrões de classificação aceitos pela indústria de abrasivos incluem aqueles conhecidos como os padrões do ANSI (American National Standards Institute, Inc.), padrões da FEPA (Federation of European Producers of Abrasive Products) e padrões da HS (Japanese Industrial Standard). Exemplos de designações de classificação ANSI (ou seja, classificações nominais especificadas) incluem: ANSI 12 (1842 µm), ANSI 16 (1320 µm), ANSI 20 (905 µm), ANSI 24 (728 µm), ANSI 36 (530 µm), ANSI 40 (420 µm), ANSI 50 (351 µm), ANSI 60 (264 µm), ANSI 80 (195 µm), ANSI 100 (141 µm), ANSI 120 (116 µm), ANSI 150 (93 µm), ANSI 180 (78 µm), ANSI 220 (66 µm), ANSI 240 (53 µm), ANSI 280 (44 µm), ANSI 320 (46 µm), ANSI 360 (30 µm), ANSI 400 (24 µm) e ANSI 600 (16 µm). Designações de classificação exemplificadores da FEPA incluem P12 (1746 µm), P16 (1320 µm), P20 (984 µm), P24 (728 µm), P30 (630 µm), P36 (530 µm), P40 (420 µm), P50 (326 µm), P60 (264 µm), P80 (195 µm), P100 (156 µm), P120 (127 µm), P120 (127 µm), P150 (97 µm), P180 (78 µm), P220 (66 µm), P240 (60 µm), P280 (53 µm), P320 (46 µm), P360 (41 µm), P400 (36 µm), P500 (30 µm), P600 (26 µm) e P800 (22 µm). Um tamanho médio de partículas aproximado da classificação é mostrado em parênteses após cada designação de classificação,

[071]As partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 ou as partículas abrasivas esmagadas podem incluir qualquer material ou mistura de materiais adequados. Por exemplo, as partículas abrasivas formatadas 100 podem incluir um material escolhido dentre uma alfa alumina, um óxido de alumínio fundido, um óxido de alumínio termo-tratado, um óxido de alumínio cerâmico, um óxido de alumínio sinterizado, um carbureto de silício, um diboreto de titânio, um carbureto de boro, um carbureto de tungstênio, um carbureto de titânio, um diamante, um nitreto de boro cúbico, uma granada, uma alumina-zircônia fundida, uma partícula abrasiva derivada de sol-gel, um óxido de cério, um óxido zircônio, um óxido de titânio e combinações dos mesmos. Em algumas modalidades, as partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 e as partículas abrasivas esmagadas podem incluir os mesmos materiais. Em modalidades adicionais, as partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 e as partículas abrasivas esmagadas podem incluir materiais diferentes.

[072]As partículas de carga podem também ser incluídas em artigos abrasivos 200 ou 300. Exemplos de cargas úteis incluem carbonatos de metal (como carbonato de cálcio, carbonato de magnésio cálcico, carbonato de sódio, carbonato de magnésio), sílica (como quartzo, microesferas de vidro, bolhas vítreas e fibras de vidro), silicatos (como talco, argilas, montmorilonita, feldspato, mica, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, aluminossilicato de sódio, silicato de sódio), sulfatos de metal (como sulfato de cálcio, sulfato de bário, sulfato de sódio, alumínio sulfato de sódio, sulfato de alumínio), gesso natural, vermiculita, açúcar, farinha de madeira, um composto hidrato de alumínio, negro de fumo, óxidos de metal (como óxido de cálcio, óxido de alumínio, óxido de estanho, dióxido de titânio), sulfitos de metal (como sulfito de cálcio), partículas termoplásticas (como poli(carbonato), poli(éter imida), poli(éster), poli(etileno), poli(cloreto de vinila), poli(sulfona), poli(estireno), copolímero em bloco de acrilonitrila-butadieno- estireno, poli(propileno), polímeros de acetal, poli(uretanos), partículas de náilon) e partículas endurecidas a quente (como bolhas fenólicas, microesferas fenólicas, partículas de espuma de poli(uretano) e similares). A carga pode também ser um sal como um sal de haleto. Exemplos de sais de haleto incluem cloreto de sódio, criolita de potássio, criolita de sódio, criolita de amônio, tetrafluoroborato de potássio, tetrafluoroborato de sódio, fluoretos de silício, cloreto de potássio e cloreto de magnésio. Exemplos de cargas de metal incluem estanho, chumbo, bismuto, cobalto, antimônio, cádmio, ferro e titânio. Outras cargas variadas incluem enxofre, compostos de enxofre orgânico, grafite, estearato de lítio e sulfetos metálicos. Em algumas modalidades, as partículas individuais abrasivas formatadas 100 ou as partículas individuais abrasivas esmagadas podem ser ao menos parcialmente revestidas com um revestimento amorfo, cerâmico ou orgânico. Exemplos de componentes adequados dos revestimentos incluem um silano, vidro, óxido de ferro, óxido de alumínio, ou combinações dos mesmos.

Revestimentos como estes podem auxiliar na processabilidade e na ligação das partículas a uma resina de um aglutinante.

[073]Algumas partículas abrasivas formatadas podem incluir um material polimérico e podem ser caracterizadas como partículas abrasivas macias. As partículas abrasivas macias formatadas aqui descritas podem incluir independentemente qualquer material ou combinação de materiais adequados. Por exemplo, as partículas abrasivas macias formatadas podem incluir um produto de reação de uma mistura polimerizável que inclui uma ou mais resinas polimerizáveis. A uma ou mais resinas polimerizáveis, como uma resina polimerizável de hidrocarbila. Exemplos destas resinas incluem aquelas escolhidas dentre uma resina fenólica, uma resina de ureia-formaldeído, uma resina de uretano, uma resina de melamina, uma resina epóxi, uma resina de bismaleimida, uma resina de éter vinílico, uma resina de aminoplasto (que pode incluir grupos carbonila alfa, beta insaturados pendentes), uma resina de acrilato, uma resina de isocianurato acrilada, uma resina de isocianurato, uma resina de uretano acrilada, uma resina epóxi acrilada, uma resina alquílica, uma resina de poli(éster), um óleo de secagem, ou misturas das mesmas. A mistura polimerizável pode incluir componentes adicionais como um plastificante, um catalisador ácido, um reticulador, um tensoativo, um abrasivo macio, um pigmento, um catalisador e um agente antibacteriano.

[074]Quando múltiplos componentes estiverem presentes na mistura polimerizável, estes componentes podem ser responsáveis por qualquer porcentagem, em peso, adequada da mistura. Por exemplo, a resina ou as resinas polimerizáveis podem situar-se em uma faixa de cerca de 35%, em peso, a cerca de 99,9%, em peso, da mistura polimerizável, cerca de 40%, em peso, a cerca de 95%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 35% em peso, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98 ou cerca de 99,9%, em peso.

[075]Se estiver presente, o reticulador pode situar-se em uma faixa de cerca de 2%, em peso, a cerca de 60%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de 5%, em peso, a cerca de 10%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 2%, em peso, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, ou cerca de 15%, em peso. Exemplos de reticuladores adequados incluem um reticulador disponível sob a designação comercial CYMEL 303 LF, da Allnex USA Inc., Alpharetta, Georgia, EUA;

ou um reticulador disponível sob a designação comercial CYMEL 385, da Allnex USA Inc., Alpharetta, Georgia, EUA.

[076]Se estiver presente, o abrasivo suave pode situar-se em uma faixa de cerca de 5%, em peso, a cerca de 65%, em peso, da mistura polimerizável, cerca de 10%, em peso, a cerca de 20%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 5%, em peso, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 ou cerca de 65%, em peso. Exemplos de abrasivos macios adequados incluem um abrasivo macio disponível sob a designação comercial MINSTRON 353 TALC, da Imerys Talc America, Inc., Three Forks, Montana, EUA; um abrasivo macio disponível sob a designação comercial USG TERRA ALBA NO. 1 CALCIUM SULFATE, da USG Corporation, Chicago, Illinois, EUA; vidro reciclado (40 a 70 Grit) disponível junto à ESCA Industries, Ltd., Hatfield, Pensilvania, EUA, sílica, calcita, nefelina, sienita, carbonato de cálcio ou misturas dos mesmos.

[077]Se estiver presente, o plastificante pode situar-se em uma faixa de cerca de 5%, em peso, a cerca de 40%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de 10%, em peso, a cerca de 15%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 5%, em peso, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, ou cerca de 40%, em peso. Exemplos de plastificantes adequados incluem resinas acrílicas ou resinas de estireno-butadieno. Exemplos de resinas acrílicas incluem uma resina acrílica disponível sob a designação comercial RHOPLEX GL-618, da DOW Chemical Company, Midland, Michigan, EUA; uma resina acrílica disponível sob a designação comercial HYCAR 2679, da Lubrizol Corporation, Wickliffe, Ohio, EUA; uma resina acrílica disponível sob a designação comercial HYCAR 26796, da Lubrizol Corporation, Wickliffe, Ohio, EUA; um poliol de poli(éter) disponível sob a designação comercial ARCOL LG-650, da DOW Chemical Company, Midland, Michigan, EUA; ou uma resina acrílica disponível sob a designação comercial HYCAR 26315, da Lubrizol Corporation, Wickliffe, Ohio, EUA. Um exemplo de uma resina de estireno-butadieno inclui uma resina disponível sob a designação comercial ROVENE 5900, da Mallard Creek Polymers, Inc., Charlotte, North Carolina, EUA.

[078]Se estiver presente, o catalisador de ácido pode situar-se em uma faixa de 0,5%, em peso, a cerca de 20%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de

5%, em peso, a cerca de 10%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 1%, em peso, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, ou cerca de 20%, em peso. Exemplos de catalisadores ácidos adequados incluem uma solução de cloreto de alumínio ou uma solução de cloreto de amônio.

[079]Se estiver presente, o tensoativo pode situar-se em uma faixa de cerca de 0,001%, em peso, a cerca de 15%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de 5%, em peso, a cerca de 10%, em peso, menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,001%, em peso, 0,01, 0,5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, ou cerca de 15%, em peso. Exemplos de tensoativos adequados incluem um tensoativo disponível sob a designação comercial GEMTEX SC-85-P, da Innospec Performance Chemicals, Salisbury, North Carolina, EUA; um tensoativo disponível sob a designação comercial DYNOL 604, da Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pensilvania, EUA; um tensoativo disponível sob a designação comercial ACRYSOL RM-8W, da DOW Chemical Company, Midland, Michigan, EUA; ou um tensoativo disponível sob a designação comercial XIAMETER AFE 1520, da DOW Chemical Company, Midland, Michigan, EUA.

[080]Se estiver presente, o agente antimicrobiano pode situar-se em uma faixa de 0,5%, em peso, a cerca de 20%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de 10%, em peso, a cerca de 15%, em peso, ou menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,5%, em peso, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, ou cerca de 20%, em peso. Um exemplo de um agente antimicrobiano adequado inclui a zinco piritiona.

[081]Se estiver presente, o pigmento pode situar-se em uma faixa de cerca de 0,1%, em peso, a cerca de 10%, em peso, da mistura polimerizável, de cerca de 3%, em peso, a cerca de 5%, em peso, menor que, igual a, ou maior que cerca de 0,1%, em peso, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1, 1,5, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, ou cerca de 10%, em peso. Exemplos de pigmentos adequados incluem uma dispersão de pigmento disponível sob a designação comercial SUNSPERSE BLUE 15, da Sun Chemical Corporation, Parsippany, New Jersey, EUA; uma dispersão de pigmento disponível sob a designação comercial SUNSPERSE VIOLET 23, da Sun Chemical Corporation, Parsippany, New Jersey, EUA; uma dispersão de pigmento disponível sob a designação comercial SUN BLACK, da Sun Chemical Corporation, Parsippany, New Jersey, EUA; ou uma dispersão de pigmento disponível sob a designação comercial BLUE PIGMENTO B2G, da Clariant

Ltd., Charlotte, North Carolina, EUA. A mistura de componentes pode ser polimerizada por cura.

[082]A orientação rotacional específica na direção z de partículas abrasivas formadas pode ser alcançada pelo uso de cavidades que posicionam as partículas abrasivas formatadas 100 ou 200 em uma orientação rotacional específica na direção z, de modo que a partícula abrasiva formatada 100 ou 200 possa apenas se encaixar nas cavidades em algumas orientações específicas, por exemplo, menor ou igual a 1, 2, 3 ou 4 orientações. Por exemplo, uma abertura retangular apenas ligeiramente maior do que a seção transversal da partícula abrasiva formatada 100 ou 200 que compreende uma placa retangular orientará a partícula abrasiva formatada 100 ou 200 em uma dentre duas possíveis orientações rotacionais na direção z opostas de 180 graus. As cavidades podem ser projetadas de modo que as partículas abrasivas formatadas 100 ou 200, enquanto posicionadas nas cavidades, possam girar em torno de seu eixo geométrico z (normal à superfície da tela quando as partículas abrasivas formatadas são posicionadas na abertura) menor que ou igual a cerca de 1, 2, 5, 10, 20 ou 30 graus angulares.

[083]Em várias modalidades, ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas abrasivas, partículas macias que não são substancialmente abrasivas e/ou bolhas vítreas. Em algumas destas modalidades, ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento podem compreender partículas abrasivas esmagadas, partículas abrasivas formatadas e/ou aglomerados abrasivos que têm formatos aleatória ou geometricamente formatados. As partículas abrasivas formatadas podem ser iguais às partículas abrasivas formatadas que são anteriormente revestidas, ou diferentes em termos de materiais, tamanhos, formatos ou outras propriedades.

[084]Em várias modalidades, ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas auxiliares de lixamento. Um auxiliar de lixamento é definido como material particulado, cuja adição a um artigo abrasivo tem um efeito significativo sobre os processos químicos e físicos de abrasão. Em particular, acredita-se que o auxiliar de lixamento pode: (1) reduzir o atrito entre as partículas abrasivas e a peça de trabalho sendo submetida à abrasão; (2) evitar que as partículas abrasivas “cubram”, ou seja, evitar que as partículas de metal fiquem soldadas aos topos das partículas abrasivas; (3) reduzir a temperatura de interface entre as partículas abrasivas e a peça de trabalho; (4) reduzir as forças de lixamento; e/ou(5) ter um efeito sinérgico dos mecanismos acima mencionado. Em geral, a adição de um auxiliar de lixamento aumenta a vida útil do artigo abrasivo revestido. Os auxiliares de lixamento abrangem uma ampla variedade de materiais diferentes e podem ser inorgânicos ou orgânicos.

[085]Auxiliares de lixamento exemplificadores podem incluir sais de haleto inorgânico, compostos e polímeros halogenados, e materiais orgânicos e inorgânicos contendo enxofre. Auxiliares de lixamento exemplificadores, que podem ser orgânicos ou inorgânicos, incluem ceras, compostos orgânicos halogenados, como ceras cloradas como tetracloronaftaleno, pentacloronaftaleno, e cloreto de polivinila; sais de haleto como cloreto de sódio, criolita de potássio, criolita de sódio, criolita de amônio, tetrafluoroborato de potássio, tetrafluoroborato de sódio, fluoretos de silício, cloreto de potássio, cloreto de magnésio; e metais e suas ligas, como estanho, chumbo, bismuto, cobalto, antimônio, cádmio, ferro e titânio. Exemplos de outros auxiliares de lixamento incluem enxofre, compostos orgânicos de enxofre, grafite e sulfetos metálicos, materiais orgânicos e inorgânicos contendo fosfato. Uma combinação de diferentes auxiliares de lixamento pode ser utilizada.

[086]Os auxiliares de lixamento preferenciais incluem sais de haleto, particularmente tetrafluoroborato de potássio (KBF4), criolita (Na3AlF6) e criolita de amônio [(NH4)3AlF6]. Outros sais de haleto que podem ser utilizados como auxiliares de lixamento incluem cloreto de sódio, criolita de potássio, tetrafluoroborato de sódio, fluoretos de silício, cloreto de potássio e cloreto de magnésio. Outros auxiliares de lixamento preferenciais são aqueles mencionados na patente US n° 5.269.821 (Helmin et al.), que descreve aglomerados auxiliares de lixamento que compreendem partículas auxiliares de lixamento solúveis em água e insolúveis em água. Outros aglomerados de auxiliar de lixamento úteis são aqueles em que uma pluralidade de partículas auxiliares de lixamento é unida em um aglomerado com um aglutinante. Aglomerados deste tipo são descritos na patente US n° 5.498.268 (Gagliardi et al.).

[087]Exemplos de polímeros halogenados úteis como auxiliares de lixamento incluem haletos de poli(vinila) (por exemplo, poli(cloreto de vinila)) e haletos de poli(vinilideno) como aqueles revelados na patente US n° 3.616.580 (Dewell et al.); ceras de parafina altamente cloradas como aquelas reveladas na patente US n°

3.676.092 (Buell); resinas de hidrocarbonetos completamente cloradas como aquelas reveladas na patente US n° 3.784.365 (Caserta et al.); e fluorocarbonetos como poli(tetrafluoroetileno) e poli(trifluorocloroetileno) como revelado na patente US n°

3.869.834 (Mullin et al.).

[088]Materiais inorgânicos contendo enxofre úteis como auxiliares de lixamento incluem enxofre elementar, sulfeto de ferro(II), sulfeto cúprico, sulfeto de molibdênio, sulfato de potássio e similares, conforme revelado variadamente nas patentes US n°s 3.833.346 (Wirth), 3.868.232 (Sioui et al.) e 4.475.926 (Hickory). Os materiais orgânicos contendo enxofre (por exemplo, tioureia) para uso na invenção incluem aqueles mencionados na patente US n° 3.058.819 (Paulson).

[089]Encontra-se, também, dentro do escopo desta revelação o uso de uma combinação de auxiliares de lixamento diferentes e, em alguns casos, isto pode produzir um efeito sinérgico. Os exemplos de auxiliares de lixamento acima mencionados destinam-se a ser uma amostra representativa de auxiliares de lixamento e não se destinam a abranger todos os auxiliares de lixamento.

[090]Em algumas modalidades, as partículas auxiliares de lixamento para repreenchimento compreendem partículas auxiliares de lixamento aglomeradas. As partículas auxiliares de lixamento aglomeradas compreendem partículas auxiliares de lixamento retidas em um aglutinante. As partículas auxiliares de lixamento incluídas nas partículas auxiliares de lixamento aglomeradas podem ter um tamanho de partícula médio na faixa de cerca de 1 micrômetro a cerca de 100 micrômetros, e com mais preferência na faixa de cerca de 5 micrômetros a cerca de 50 micrômetros, embora outros tamanhos possam ser utilizados. O aglutinante pode ser, por exemplo, inorgânico (por exemplo, aglutinante vítreo ou uma sol inorgânica seca) ou, mais tipicamente, orgânico. No caso de aglutinantes reticulados, os aglutinantes tipicamente resultam da cura de um precursor de aglutinante correspondente. Aglutinantes orgânicos exemplificadores incluem aglutinantes adesivos sensíveis à pressão, colas e aglutinantes adesivos termofusíveis. Adesivos sensíveis à pressão exemplificadores incluem crepe de látex, rosina, certos polímeros e copolímeros acrílicos incluindo ésteres de poli(acrilato) (por exemplo, éteres polivinílicos de poli(butilacrilato)) (por exemplo, n-butil éter de poli(vinila)), poli(alfa-olefinas), silicones, adesivos alquídicos, adesivos de borracha (por exemplo, borracha natural, borracha sintética, borracha clorada), e misturas dos mesmos. Precursores de aglutinante endurecidos a quente exemplificadores incluem resinas fenólicas (por exemplo, resinas resole e resinas novolac), resinas de aminoplasto, resinas de ureia-formaldeído, resinas de melamina-formaldeído, poli(uretanos) de uma e duas partes, resinas acrílicas (por exemplo, monômeros e oligômeros acrílicos, poli(éter)es acrilados, resinas de aminoplasto tendo grupos α,β insaturados pendentes, poli(uretanos) acrilados), resinas epóxi (incluindo bis-maleimida e resinas epóxi modificadas por fluoreno), resina de isocianurato, silicones curáveis por umidade, bem como misturas dos mesmos. Em algumas modalidades, as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas são isentas de partículas abrasivas; entretanto, isso não é um requisito.

[091]As partículas auxiliares de lixamento aglomeradas podem compreender também outros componentes e/ou aditivos, como partículas abrasivas, cargas, diluentes, fibras, lubrificantes, agentes umectantes, tensoativos, pigmentos, corantes, agentes de acoplamento, agentes de cura de resina, plastificantes, agentes antiestática e agentes de suspensão. Exemplos de cargas adequadas para esta invenção incluem polpa de madeira, vermiculita, e combinações das mesmas, carbonatos metálicos, como carbonato de cálcio, por exemplo, giz, calcita, marga, travertino, mármore e calcário, carbonato de cálcio e magnésio, carbonato de sódio, carbonato de magnésio; sílica, como sílica amorfa, quartzo, esferas de vidro, bolhas vítreas e fibras de vidro; silicatos como talco, argilas (montmorilonita), feldspato, mica, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, aluminossilicato de sódio, aluminossilicato de sódio, silicato de sódio; sulfatos metálicos como sulfato de cálcio, sulfato de bário, sulfato de sódio, alumínio sulfato de sódio, sulfato de alumínio; gesso natural; vermiculita; farinha de madeira; tri-hidrato de alumínio; óxidos metálicos, como óxido de cálcio (cal), óxido de alumínio, dióxido de titânio e sulfitos metálicos, como sulfito de cálcio.

[092]Em algumas modalidades, as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas são classificadas de acordo com uma classificação nominal triada com o uso das peneiras de teste padrão dos EUA (USA Standard Test Sieves) em conformidade com a norma ASTM E-11 “Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes”. A norma ASTM E-11 prescreve os requisitos para o design e construção de peneiras de teste com o uso de um meio de pano de fio tecido montado em um quadro para a classificação de materiais, de acordo com um tamanho de partícula designado. Uma designação típica pode ser representada como -18+20, o que significa que as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas passam através de uma peneira de teste que atende às especificações da norma ASTM E-11 para a peneira de número 18, e são retidas em uma peneira de teste que atende às especificações da norma ASTM E-11 para a peneira de número 20. Em uma modalidade, as partículas abrasivas de cerâmica formadas têm um tamanho de partícula de modo que a maioria das partículas auxiliares de lixamento aglomeradas passa através de uma peneira de teste de 18 mesh e é retida em uma peneira de teste de 20, 25, 30, 35, 40, 45 ou 50 mesh. Em várias modalidades da invenção, as partículas abrasivas de cerâmica formadas podem ter uma classificação triada nominal que compreende: -18+20, -20+25, -25+30, -30+35, -35+40, -40+45, -45+50, -50+60, - 60+70, -70+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, - 230+270, -270+325, -325+400, -400+450, -450+500 ou -500+635.

[093]Os formatos das partículas auxiliares de lixamento aglomeradas podem ser aleatórios ou geometricamente formatados. Para melhorar as chances de orientação benéfica das partículas abrasivas, as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas são de preferência formatadas, com mais preferência formatadas com precisão, com uma razão de aspecto de 3 ou menos, de preferência menos que 2, e com mais preferência menos que 1,5, embora isto não seja uma exigência. Em algumas modalidades preferenciais, as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas são formatadas com precisão e têm um formato predeterminado que é replicado a partir de uma cavidade de molde utilizada para formar uma partícula auxiliar de lixamento aglomerada. Em algumas destas modalidades, as partículas auxiliares de lixamento aglomeradas formatadas têm formatos tridimensionais como pirâmides (por exemplo, pirâmides de 3, 4, 5 ou 6 lados), cones, blocos, cubos, esferas, cilindros, hastes, prismas (por exemplo, prismas de 3, 4, 5 ou 6 lados) e versões truncadas destes e similares. De preferência, ao menos uma das partículas auxiliares de lixamento aglomeradas formatadas de acordo com a presente revelação é frustopiramidal, a qual pode também ser denominada pirâmide truncada. Em algumas modalidades, ao menos uma das partículas auxiliares de lixamento aglomeradas ou a partícula aglomerada possui um formato frustopiramidal triangular, um formato frustopiramidal quadrado ou um formato frustopiramidal hexagonal. Em algumas outras modalidades, exemplos de formatos úteis das partículas auxiliares de lixamento aglomeradas formatadas incluem prismas triangulares, retangulares, quadrados, pentagonais e hexagonais.

[094]Em várias modalidades, um artigo abrasivo fornecido pela presente revelação compreende partículas de repreenchimento, de modo que a razão entre a altura das partículas abrasivas formatadas e a altura das partículas de repreenchimento no artigo abrasivo esteja entre 1:10 e 10:1, entre 1:5 e 5:1, entre 1:2 e 2:1, entre 1:1,5 e 1,5:1, ou entre 1:1,2 e 1,2:1. Em algumas modalidades, quando os aglomerados de auxiliar de lixamento forem partículas de repreenchimento, é preferencial que a altura de ao menos parte dos aglomerados de auxiliar de lixamento fique próxima da altura das partículas abrasivas formatadas,

de modo que estes aglomerados de auxiliar de lixamento tenham interações suficientes com a peça de trabalho sendo submetida à abrasão.

[095]Neste documento, os termos “um”, “uma”, “o” ou “a” são usados de modo a incluir um ou mais de um, a menos que o contexto claramente determine de outro modo. O termo “ou” é usado para se referir a um “ou” não exclusivo, exceto onde indicado em contrário. Além disso, deve-se entender que a fraseologia ou terminologia aqui empregada, e não de outro modo definida, se destina apenas ao propósito de descrição, e não de limitação. Qualquer uso de títulos de seção se destina a auxiliar a leitura do documento e não deve ser interpretado como limitador. Além disso, as informações que são relevantes para um título de seção podem ocorrer dentro ou fora daquela seção específica. Além disso, todas as publicações, patentes e documentos de patente mencionados neste documento estão aqui incorporados por referência em suas totalidades, como se estivessem individualmente incorporados por referência. No caso de usos inconsistentes entre este documento e aqueles documentos assim incorporados por referência, o uso na referência incorporada deverá ser considerado complementar ao deste documento; para inconsistências irreconciliáveis, prevalece o uso neste documento.

[096]Nos métodos aqui descritos, as etapas podem ser executadas em qualquer ordem sem se afastar dos princípios da invenção, exceto quando uma sequência temporal ou operacional for explicitamente mencionada. Além disso, as etapas especificadas podem ser executadas simultaneamente, a menos que a linguagem explícita da reivindicação mencione que sejam executadas separadamente. Por exemplo, uma etapa reivindicada de fazer X e uma etapa reivindicada de fazer Y podem ser conduzidas simultaneamente dentro de uma única operação, e o processo resultante estará dentro do escopo literal do processo reivindicado.

[097]As modalidades selecionadas da presente revelação incluem, mas não se limitam às seguintes:

[098]Em uma primeira modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo que compreende: um substrato de suporte; uma pluralidade de partículas sobre o substrato de suporte, incluindo; uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas, sendo que ao menos parte delas está disposta em um padrão predeterminado;

uma pluralidade de partículas de repreenchimento, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas; e um adesivo que une a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento ao substrato de suporte.

[099]Em uma segunda modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com a primeira modalidade, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas abrasivas.

[0100]Em uma terceira modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a segunda modalidade, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas abrasivas esmagadas.

[0101]Em uma quarta modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a terceira modalidade, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas macias que não são substancialmente abrasivas.

[0102]Em uma quinta modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a quarta modalidade, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas auxiliares de lixamento.

[0103]Em uma sexta modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a quinta modalidade, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem bolhas vítreas.

[0104]Em uma sétima modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a sexta modalidade, sendo que ao menos a maioria da pluralidade de partículas abrasivas formatadas é formatada como pirâmides triangulares truncadas.

[0105]Em uma oitava modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a sétima modalidade, sendo que ao menos uma dentre as partículas abrasivas formatadas da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um primeiro lado e um segundo lado separados por uma espessura t, o primeiro lado compreende uma primeira face que tem um perímetro triangular e o segundo lado compreende uma segunda face que tem um perímetro triangular, sendo que a espessura t é igual ou menor que o comprimento na menor dimensão relacionada ao lado da partícula.

[0106]Em uma nona modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a oitava modalidade, sendo que ao menos uma dentre as partículas abrasivas formatadas da pluralidade de partículas abrasivas formatadas é tetraédrica e compreende quatro faces unidas por seis bordas que terminam em quatro pontas, sendo que cada uma das quatro faces entra em contato com três das quatro faces.

[0107]Em uma décima modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a nona modalidade, sendo que o substrato de suporte é uma cinta.

[0108]Em uma décima primeira modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a primeira e a nona modalidade, sendo que o substrato de suporte é um disco.

[0109]Em uma décima segunda modalidade, a presente revelação fornece um método para a fabricação de um artigo abrasivo, sendo que método compreende: o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão; a transferência do padrão para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo; a transferência de uma pluralidade de partículas de repreenchimento para o substrato de suporte, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas; e a cura do adesivo.

[0110]Em uma décima terceira modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com a décima segunda modalidade, sendo que o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão inclui a coleta da pluralidade de partículas abrasivas formatadas dentro de cavidades dispostas sobre uma superfície de dispensação.

[0111]Em uma décima quarta modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com a décima terceira modalidade, compreendendo adicionalmente manter a pluralidade de partículas abrasivas formatadas nas cavidades com o uso de uma fonte de vácuo, antes de transferir o padrão para o substrato de suporte.

[0112]Em uma décima quinta modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a décima segunda e a décima quarta modalidade, sendo que a cura do adesivo inclui a cura de um precursor de camada básica para fornecer uma camada básica.

[0113]Em uma décima sexta modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com a décima quinta modalidade, compreendendo adicionalmente: a disposição de um precursor de camada de encolamento sobre ao menos uma porção da camada básica, a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento; e a cura, ao menos parcial, do precursor de camada de encolamento para fornecer uma camada de encolamento.

[0114]Em uma décima sétima modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com a décima sexta modalidade, compreendendo adicionalmente a aplicação de uma camada de superencolamento sobre ao menos uma porção da camada de encolamento.

[0115]Em uma décima oitava modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a décima segunda e a décima sétima modalidade, sendo que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um material cerâmico.

[0116]Em uma décima nona modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a décima segunda e a décima oitava modalidade, sendo que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende alfa alumina, alfa alumina derivada de sol- gel ou uma mistura das mesmas.

[0117]Em uma vigésima modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a décima segunda e a décima nona modalidade, sendo que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um aluminossilicato, uma alumina, uma sílica, um nitreto de silício, um carbono, um vidro, um metal, um pentóxido de alumina- fósforo, uma alumina-boro-sílica, uma zircônia, uma zircônia-alumina, uma zircônia- sílica, um óxido de alumínio fundido, um óxido de alumínio termo-tratado, um óxido de alumínio cerâmico, um óxido de alumínio sinterizado, um material de carbureto de silício, diboreto de titânio, carbureto de boro, carbureto de tungstênio, carbureto de titânio, diamante, nitreto de boro cúbico, granada, alumina-zircônia fundida, óxido de cério, óxido zircônio, óxido de titânio, ou uma combinação dos mesmos.

[0118]Em uma vigésima primeira modalidade, a presente revelação fornece um método de produção de um artigo abrasivo de acordo com qualquer uma dentre a décima segunda e a vigésima modalidade, sendo que ao menos uma das partículas abrasivas formatadas compreende ao menos um recurso de formato que compreende: uma abertura, uma superfície côncava, uma superfície convexa, um sulco, uma crista, uma superfície fraturada, um fator de arredondamento baixo, ou um perímetro que compreende um ou mais pontos de canto tendo uma ponta aguda.

[0119]Os termos e as expressões que foram aqui empregados são utilizados como termos de descrição e não de limitação, e o uso desses termos e expressões não tem a intenção de excluir quaisquer equivalentes dos recursos mostrados e descritos, ou porções dos mesmos, mas é reconhecido que várias modificações são possíveis dentro do escopo das modalidades da presente revelação. Dessa forma, deve-se compreender que, embora a presente revelação tenha sido especificamente revelada por meio de modalidades específicas e recursos opcionais, os versados na técnica podem recorrer à modificação e à variação dos conceitos aqui revelados, e que tais modificações e variações são consideradas como dentro do escopo das modalidades da presente revelação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Artigo abrasivo, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: um substrato de suporte; uma pluralidade de partículas sobre o substrato de suporte, incluindo; uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas, sendo que ao menos parte delas está disposta em um padrão predeterminado; uma pluralidade de partículas de repreenchimento, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas; e um adesivo que une a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento ao substrato de suporte.

2. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas abrasivas.

3. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas abrasivas esmagadas.

4. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas macias que não são substancialmente abrasivas.

5. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem partículas auxiliares de lixamento.

6. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento compreendem bolhas vítreas.

7. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma maioria dentre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas é formatada como pirâmides triangulares truncadas.

8. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma dentre as partículas abrasivas formatadas da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um primeiro lado e um segundo lado separados por uma espessura t, o primeiro lado compreende uma primeira face tendo um perímetro triangular e o segundo lado compreende uma segunda face tendo um perímetro triangular, em que a espessura t é igual ou menor que o comprimento na menor dimensão relacionada ao lado da partícula.

9. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma dentre as partículas abrasivas formatadas da pluralidade de partículas abrasivas formatadas é tetraédrica e compreende quatro faces unidas por seis bordas que terminam em quatro pontas, sendo que cada uma das quatro faces entra em contato com três das quatro faces.

10. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato de suporte é uma cinta.

11. Artigo abrasivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato de suporte é um disco.

12. Método de produção de um artigo abrasivo, sendo o método CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: alinhar uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão; transferir o padrão para um substrato de suporte contendo uma camada de adesivo; transferir uma pluralidade de partículas de repreenchimento para o substrato de suporte, sendo que ao menos algumas dentre a pluralidade de partículas de repreenchimento são dispostas entre a pluralidade de partículas abrasivas formatadas; e curar o adesivo.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o alinhamento de uma pluralidade de partículas abrasivas formatadas em um padrão inclui a coleta da pluralidade de partículas abrasivas formatadas dentro de cavidades dispostas sobre uma superfície de dispensação.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda manter a pluralidade de partículas abrasivas formatadas nas cavidades com o uso de uma fonte de vácuo, antes de transferir o padrão para o substrato de suporte.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a cura do adesivo inclui a cura de um precursor de camada básica para fornecer uma camada básica.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: a disposição de um precursor de camada de encolamento sobre ao menos uma porção da camada básica, a pluralidade de partículas abrasivas formatadas e a pluralidade de partículas de repreenchimento; e a cura, ao menos parcial, do precursor de camada de encolamento para fornecer uma camada de encolamento.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a aplicação de uma camada de superencolamento sobre ao menos uma porção da camada de encolamento.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um material cerâmico.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende alfa alumina, alfa alumina derivada de sol-gel ou uma mistura das mesmas.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos parte da pluralidade de partículas abrasivas formatadas compreende um aluminossilicato, uma alumina, uma sílica, um nitreto de silício, um carbono, um vidro, um metal, um pentóxido de alumina-fósforo, uma alumina-boro-sílica, uma zircônia, uma zircônia-alumina, uma zircônia-sílica, um óxido de alumínio fundido, um óxido de alumínio termo-tratado, um óxido de alumínio cerâmico, um óxido de alumínio sinterizado, um material de carbureto de silício, diboreto de titânio, carbureto de boro, carbureto de tungstênio, carbureto de titânio, diamante, nitreto de boro cúbico, granada, alumina-zircônia fundida, óxido de cério, óxido de zircônio, óxido de titânio, ou uma combinação dos mesmos.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que ao menos uma dentre as partículas abrasivas formatadas compreende ao menos um recurso de formato que compreende: uma abertura, uma superfície côncava, uma superfície convexa, um sulco, uma crista, uma superfície fraturada, um fator de arredondamento baixo, ou um perímetro que compreende um ou mais pontos de canto tendo uma ponta aguda.