Procédé de fabrication d'un outil abrasif et outil obtenu par ce procédé. Cette invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un outil abrasif pour le meu lage et autres travaux similaires, et à l'outil obtenu par ce procédé. Le procédé selon l'in vention est caractérisé par le montage de par ticules abrasives sur un support, le dépôt par voie galvanoplastique de métal sur les parti cules, dépôt exécuté de façon à former une couche couvrant les particules et pourvue, sur sa face libre, d'au moins une saillie fai sant corps avec elle et constituée de métal dé posé,
l'association de ladite couche avec un corps d'outil dans des conditions telles que ladite saillie soit engagée dans une cavité cor respondante de ce corps et l'enlèvement du support.
Les outils abrasifs actuels ont fréqueiu- ment la forme d'une meule de grand diamè tre comprenant un corps en matériel léger (matière plastique, métal ou alliage léger) et une bordure portant les particules abrasives fixées à ce corps sous l'action de la chaleur et de la pression. Comme cette bordure est for niée d'un métal liant dont le coefficient de di latation est différent de celui du matériel constituant le corps, les alternances d'échauf fement et de refroidissement tendent à com promettre la solidité de l'ensemble.
La présente invention permet de fabri quer un outil abrasif de ce genre, dans lequel la bordure portant les particules abrasives est solidement bloquée sur le corps d'outil.
L'invention est décrite ci-après en réfé rence au dessin annexé, dans lequel: La fig. 1 est une section en perspective d'une meule obtenue conformément à l'inven tion. Les fig. 2, 3 et 4 sont des sections d'un support utilisé pour la fabrication de la meule selon la fig. 1, ces figures se référant à diffé rentes phases du procédé.
La fig. 5 est fine section à travers une cel lule électrolytique montrant une pile de sup ports prêts pour l'opération de recouvrement.
La fig. 6 représente une section d'un des supports montrés à la fig. 5 après terminaison de l'opération -de recouvrement.
La fig. 7 est une section montrant la ma nière de former le corps d'outil de la fig. 1. La meule représentée à la fig. 1 est du type périphérique, c'est-à-dire qu'elle com prend un bord 10 monté sur tin corps 12 muni d'une ouverture centrale 13 grâce à laquelle l'outil peut être monté sur un arbre rotatif. Le corps 12 est fait de matériel plastique moulé, ou de métal ou alliage léger coulé en coquille. Le bord et le corps sont fixés ensem ble par les saillies 14 faisant partie intégrante du bord.
Ces saillies ont des portions termi- nales dirigées vers l'intérieur ou nervures 15, occupant des cavités correspondantes du corps: Ces saillies avec leurs portions en re trait forment une connexion en queue d'aronde entre le bord et le corps qu'elles joi gnent fermement. Ce système de verrouillage empêche, lors du refroidissement; le corps et le bord de se détacher l'un de l'autre. Pour la formation de l'outil, la première opération est celle de la constitution du bord. Dans ce but, on se sert d'un support 16. Ce support est de préférence en acier trempé.
Il est de forme annulaire et possède une surface interne 17 ayant la forme et la dimension du bord à produire. Le support est muni d'une rainure circonférentielle 18 à sa face supé rieure et d'une nervure 19 de forme corres pondante dans sa partie inférieure, de sorte que plusieurs supports paissent. être empilés les uns sur les .autres sans risquer de glisser de côté.
On applique sur la surface 17 du. support une couche de matériel tendre, par exemple un mince film 20 de plomb déposé par gal vanoplastie. Au lieu du plomb, on peut, si on le désire, appliquer une mince couche d'adhé sif sur la surface 17, mais le plomb est pré férable en raison de sa qualité de conducèeur de l'électricité. Après l'application du filin à la surface interne du support, les particules abrasives 11 sont distribuées sur ce filin dans lequel elles sont enfoncées. On les fait péné trer de préférence au moyen d'in. rouleau et l'on exerce une pression suffisamment forte pour qu'elles traversent le film et entrent en contact avec la surface du support.
Dès que la quantité désirée de-particules a été incrus tée de cette façon dans le support, on prépare un certain nombre de supports similaires.
Quand les supports sont prêts, un anneau 21 de matériel métallique mince - une feuille d'étain par exemple -- est posé sur chaque face de chaque support, cet anneau ayant un diamètre interne tel que l'anneau dépasse vers l'intérieur le bord de l'ouverture pratiquée à travers le support et le film 20 dans lequel les particules sont scellées. L'importance de l'avancement -de l'anneau 21 au-delà de la paroi interne du support. dépend de la lon- gueur désirée des saillies. Dans un cas typi que, le diamètre interne des anneaux 21 sera de 4 min environ inférieur à celui du support.
Après la pose des anneaux 21, les supports sont assemblés les uns sur les autres en forme de pile à l'intérieur d'une cellule électrolyti que. Tout d'abord cependant, un anneau de matériel isolant 22 est plaqué contre la sur face inférieure du support formant la base de la pile, cet anneau 22 ayant un diamètre in terne légèrement inférieur à celui de l'anneau 21 en feuille avec lequel il est en contact. Le support 16a pourvu de l'anneau 22 en place est alors monté sur le rebord interne 23 d'un anneau de matière isolante 24, lequel peut être soutenu de manière adéquate dans la cellule.
par exemple au moyen de supports 25. lie support étant en position, un anneau 22a de matériel isolant, similaire à l'anneau 22, est placé sur l'anneau de feuille 21, à la surface supérieure du support. Un anneau 24a, iden tique à l'anneau 24, est ensuite posé sur le bord supérieur de l'anneau 24, le rebord in terne de cet anneau 24a reposant sur le sup port 16a. Le support suivant 16b est luis en place sur le rebord interne de l'anneau 24a et les différents éléments sont assemblés, connue décrit, pour constituer une pile de supports dont on peut déterminer le nombre à volonté.
Chaque support porte un mince film 20 de métal sur sa surface interne, dans lequel film les particules abrasives sont scellées. Chaque support est aussi muni de minces anneaux de métal appliqués sur ses surfaces supérieure et inférieure, ces anneaux dépassant la paroi in terne du support. Les anneaux 21 sont main tenus en place par des anneaux de matériel isolant 22 et les anneaux isolants séparent les anneaux conducteurs 21 sur les supports adja cents.
Lorsque la pile a été assemblée dans la cellule, comme décrit, une connexion 26 est établie avec l'un des supports du groupe et l'électrolyte 27 est introduit dans la celluile jusqu'à un niveau situé au-dessus de la pile. L'anode 28 est alors placée dans les ouver tures alignées des supports et le courant élec trique enclenché. En se déposant, le métal constitue une couche 10 qui enrobe les por tions de particules exposées à la surface du film 20 de chaque support.
Simultanément, les anneaux de feuilles donnent naissance à un dépôt additionnel de métal le long des bords supérieur et inférieur du film et le mé tal déposé s'accumule à l'extérieur pour for- mer. les saillies intégrantes 14 ci-devant dé crites. Comme chaque support est muni d'un anneau 21 dessus et dessous, la couche de mé tal déposé constitue deux saillies intégrantes 14, l'accumulation du métal se faisant de ma nière à former les secteurs de retrait 15 s'étendant vers l'intérieur et donc orientés l'un vers l'autre.
Après exécution du dépôt galvanoplasti- que en vue de produire une couche TO d'épais seur désirée sur chaque support, on enlève la pile de la cellule et les anneaux 22 et ?.4 en sont détachés. Si on le désire, on peut aussi enlever les anneaux 21. Comme cependant ces anneaux sont en feuille légère et mince, il im porte peu qu'ils soient enlevés ou non. Le bord formé à la surface interne de chaque support et portant les particules abrasives peut être maintenant fixé sur un corps d'outil.
Le corps d'outil est formé de préférence pendant que le bord est encore en place sur le support. Si l'on pratique ainsi, le support soutient le bord durant la formation du corps d'outil et une distorsion éventuelle du bord n'est pas à craindre, lia formation du corps d'outil à l'intérieur du bord monté sur le support peut être exé cutée de différentes facons. Le moulage d'un corps de matériel plastique est illustré à la fig. 7.
Pour cette opération, on monte <B>le</B> sup port 16 sur une plaque 29 ayant une rainure destinée à recevoir la nervure 19 de la surface inférieure du support. La cavité du moule est ensuite complétée par un bloc annulaire 30 que l'on place sur le support 16 et qui possède une nervure 31 pénétrant dans la rainure 18 à la surface supérieure dix support. La, plaque 29 peut être munie d'un goujon 32 ayant le diamètre de l'ouverture 13 qui doit être for mée à travers le corps d'outil et qui se pro longe au-dessus .de la plaque 29 sur une assez longue distance.
Dès que la cavité du moule est assemblée, comme décrit, une certaine quantité de ma tériel plastique 33 y est introduite et un bou chon 34 est inséré dans l'ouverture du bloc î anni alaire 30. Ce bouchon est enfoncé J Jusqu'au niveau de la matière plastique. Il est pourvu d'une ouverture 35 destinée à recevoir le gou jon 32 et d'un alésage 36 dans lequel l'excès de matériel plastique est refoulé.
Le moule une fois rempli et le bouchon 34 en position; l'assemblage est placé dans une presse entre des platines chauffées. Sous l'action de la cha leur et de la pression, le matériel plastique devient compact et se transforme en un corps d'outil solide 12. Durant l'opération de mou lage, le matériel plastique 33 est pressé dans l'espace compris entre les saillies intégrantes 14 et ces saillies produisent et remplissent des cavités dans le corps d'outil. Le moulage une fois terminé, le corps d'outil pourvu d'une connexion en queue d'aronde est adapté au bord portant les particules abrasives.
Après cette opération de moulage, les parties du moule peuvent être démontées et le corps d'outil détaché du support. L'outil est. prêt à l'usage dès que les opérations de finissage sont terminées.
Au lieu ,de faire le corps d'outil en maté riel plastique par moulage, on peut le consti tuer .en métal ou alliage léger par coulage en coquille ou concrétion de poudre.
A method of manufacturing an abrasive tool and a tool obtained by this method. This invention relates to a method of manufacturing an abrasive tool for grinding and the like, and to the tool obtained by this method. The process according to the invention is characterized by the mounting of abrasive particles on a support, the deposition by electroplating of metal on the particles, deposit carried out so as to form a layer covering the particles and provided, on its free face , at least one projection forming an integral part of it and made of loose metal,
the association of said layer with a tool body under conditions such that said projection is engaged in a corresponding cavity of this body and the removal of the support.
Current abrasive tools frequently take the form of a large-diameter grinding wheel comprising a body of light material (plastic, metal or light alloy) and a border carrying the abrasive particles attached to this body under the action of the heat and pressure. As this border is formed from a binder metal whose coefficient of expansion is different from that of the material constituting the body, the alternations of heating and cooling tend to compromise the solidity of the whole.
The present invention makes it possible to manufacture such an abrasive tool, in which the edge carrying the abrasive particles is securely locked on the tool body.
The invention is described below with reference to the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a perspective section of a grinding wheel obtained in accordance with the invention. Figs. 2, 3 and 4 are sections of a support used for the manufacture of the grinding wheel according to fig. 1, these figures refer to different phases of the process.
Fig. 5 is a thin section through an electrolytic cell showing a stack of media ready for the recovery operation.
Fig. 6 shows a section of one of the supports shown in FIG. 5 after completion of the recovery operation.
Fig. 7 is a section showing how to form the tool body of FIG. 1. The grinding wheel shown in fig. 1 is of the peripheral type, that is to say that it comprises an edge 10 mounted on a body 12 provided with a central opening 13 thanks to which the tool can be mounted on a rotating shaft. The body 12 is made of molded plastic material, or of metal or light alloy cast in a shell. The edge and the body are fixed together by the projections 14 forming an integral part of the edge.
These protrusions have inwardly directed end portions, or ribs 15, occupying corresponding cavities of the body: These protrusions with their outlined portions form a dovetail connection between the edge and the body which they join. bother firmly. This locking system prevents, during cooling; the body and the edge to detach from each other. For the formation of the tool, the first operation is that of the constitution of the edge. For this purpose, a support 16 is used. This support is preferably made of hardened steel.
It is annular in shape and has an internal surface 17 having the shape and size of the edge to be produced. The support is provided with a circumferential groove 18 at its upper face and a rib 19 of corresponding shape in its lower part, so that several supports graze. be stacked on top of one another without the risk of slipping aside.
Apply to the surface 17 of the. supports a layer of soft material, for example a thin film of lead deposited by galvanoplasty. Instead of lead, a thin layer of adhesive can be applied to the surface 17 if desired, but lead is preferable because of its quality as a conductor of electricity. After the application of the wire to the internal surface of the support, the abrasive particles 11 are distributed on this wire in which they are embedded. They are preferably penetrated by means of in. roller and a sufficiently strong pressure is exerted so that they pass through the film and come into contact with the surface of the support.
As soon as the desired amount of particles has been embedded in the support in this way, a number of similar supports are prepared.
When the supports are ready, a ring 21 of thin metallic material - a sheet of tin for example - is placed on each face of each support, this ring having an internal diameter such that the ring protrudes inwards from the edge. of the opening made through the support and the film 20 in which the particles are sealed. The importance of advancing the ring 21 beyond the inner wall of the support. depends on the desired length of the protrusions. In a typical case, the internal diameter of the rings 21 will be approximately 4 minutes less than that of the support.
After the rings 21 have been fitted, the supports are assembled on top of each other in the form of a stack inside an electrolytic cell. First, however, a ring of insulating material 22 is pressed against the underside of the support forming the base of the battery, this ring 22 having an internal diameter slightly less than that of the sheet ring 21 with which it is in contact. The support 16a with the ring 22 in place is then mounted on the inner rim 23 of a ring of insulating material 24, which can be adequately supported in the cell.
for example by means of supports 25. With the support being in position, a ring 22a of insulating material, similar to the ring 22, is placed on the sheet ring 21, at the upper surface of the support. A ring 24a, identical to the ring 24, is then placed on the upper edge of the ring 24, the internal rim of this ring 24a resting on the support 16a. The following support 16b is gleamed in place on the internal rim of the ring 24a and the various elements are assembled, known as described, to form a stack of supports, the number of which can be determined at will.
Each backing carries a thin film of metal on its inner surface, in which the abrasive particles are film sealed. Each carrier is also provided with thin metal rings applied to its top and bottom surfaces, these rings protruding from the inner wall of the carrier. The rings 21 are held in place by rings of insulating material 22 and the insulating rings separate the conductive rings 21 on the adjacent supports.
When the cell has been assembled in the cell, as described, a connection 26 is made with one of the group supports and the electrolyte 27 is introduced into the celloil to a level above the cell. The anode 28 is then placed in the aligned openings of the supports and the electric current is engaged. As it settles, the metal forms a layer 10 which coats the portions of particles exposed to the surface of the film 20 of each support.
Simultaneously, the foil rings give rise to an additional deposit of metal along the upper and lower edges of the film and the deposited metal accumulates on the outside to form the integral protrusions 14 described above. As each support is provided with a ring 21 above and below, the deposited metal layer constitutes two integral protrusions 14, the accumulation of the metal taking place so as to form the withdrawal sectors 15 extending inwardly. and therefore oriented towards each other.
After completion of the electroplating to produce a TO layer of desired thickness on each support, the stack is removed from the cell and the rings 22 and 4 are peeled off. If desired, the rings 21 can also be removed. However, since these rings are of thin, light foil, it is irrelevant whether they are removed or not. The edge formed on the inner surface of each holder and carrying the abrasive particles can now be attached to a tool body.
The tool body is preferably formed while the edge is still in place on the holder. If so practiced, the holder supports the edge during formation of the tool body and possible edge distortion is not to be feared, forming the tool body within the edge mounted on the holder. can be performed in different ways. The molding of a body of plastic material is shown in fig. 7.
For this operation, the <B> </B> support 16 is mounted on a plate 29 having a groove intended to receive the rib 19 of the lower surface of the support. The mold cavity is then completed by an annular block 30 which is placed on the support 16 and which has a rib 31 penetrating into the groove 18 at the top ten support surface. The plate 29 may be provided with a stud 32 having the diameter of the opening 13 which is to be formed through the tool body and which projects above the plate 29 for a fairly long distance. .
As soon as the mold cavity is assembled, as described, a certain quantity of plastic material 33 is introduced therein and a plug 34 is inserted into the opening of the annular block 30. This plug is pushed in until it reaches the level. of plastic. It is provided with an opening 35 intended to receive the stud 32 and with a bore 36 in which the excess plastic material is forced out.
The mold once filled and the stopper 34 in position; the assembly is placed in a press between heated platens. Under the action of heat and pressure, the plastic material becomes compact and turns into a solid tool body 12. During the molding operation, the plastic material 33 is pressed into the space between integral protrusions 14 and these protrusions produce and fill cavities in the tool body. When molding is complete, the tool body with a dovetail connection is fitted to the edge carrying the abrasive particles.
After this molding operation, the parts of the mold can be dismantled and the tool body detached from the support. The tool is. ready for use as soon as the finishing operations are finished.
Instead of making the tool body of plastic material by molding, it can be made of metal or light alloy by shell casting or powder concretion.