Outil abrasif, notamment meule de rectification, et procédé de fabrication de cet outil La présente invention concerne un outil abrasif notamment une meule de rectification, et un procédé de fabrication de cet outil.
Un grand nombre d'outils abrasifs comprennent habituellement une masse de grains abrasifs indivi- duels, tassés de façon dense, liés les uns, aux autres par une matière céramique moulée et cuite ou un agent de liaison à base de résine. Ces outils abrasifs sont notoirement difficiles à fabriquer et nécessitent une mise en place très, minutieuse de la matière abra sive granulaire et habituellement des périodes de cuis son assez longues.
Ces outils abrasifs sont assez fra giles et doivent être manipulés avec soin et nécessi tent également, dans le cas où ils constituent des meules, un dressage ou rhabillage fréquent pour assu rer le maintien, d'une coupe uniforme. Les meules qui sont capables d'une action de coupe rapide ne sont pas susceptibles de produire simultanément un fini de surface présentant la qualité fréquemment souhaitée.
On a proposé jusqu'à présent des outils sous forme de tampons de polissage, etc., dans lesquels sont incorporés non seulement des agents de net toyage, mais également des matières de polissage dans une masse de matière élastomère, par exemple du caoutchouc à la fois naturel et synthétique, et de diverses résines synthétiques. Toutefois, dans ces pro duits précédemment connus, la matrice ou matière de liaison a été généralement de nature molle et élas- tique comme une éponge.
Par conséquent, bien qu'ils conviennent pour une opération de nettoyage et de polissage, les outils ainsi fabriqués manquent totale ment de stabilité de dimension et de rigidité qui sont nécessaires pour une meule abrasive.
L'outil abrasif, notamment une meule de rectifi cation, que comprend l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps en résine et un abrasif granulaire dispersé uniformément dans cette der- nière, les grains de l'abrasif étant espacés légèrement les uns des, autres,
la résine présentant une ténacité telle qu'elle cède élastiquement et localement à la pression pour permettre un léger mouvement local et individuel des grains placés sur la face de l'outil par rapport aux autres grains adjacents de ladite face,
l'ensemble dudit corps étant suffisamment rigide pour soutenir la face d'abrasion dudit outil pour fournir une coupe de profondeur déterminée et précise, le fait que la résine cède élastiquement et localement sur la face de l'outil étant suffisante pour assurer un réajustement de la position des grains,
individuels fai sant saillie de façon excessive sur ladite face pour amener lesdits grains pratiquement dans le même plan que les autres grains adjacents dans la face de l'outil en contact de pression avec la pièce à usiner, de sorte que la poussée exercée par la pièce à usiner est supportée pratiquement par tous les grains de ladite face,
ce qui permet simultanément un usinage profond et précis dans la pièce grâce à ladite face tout en produisant un fini relativement lisse sur celle-ci et sans arracher prématurément les grains qui font sail lie de façon excessive sur ladite face.
L'invention comprend également le procédé de fabrication de cet outil, procédé qui est caractérisé en ce qu'on forme un corps uniforme avec des grains abrasifs venant pratiquement en contact les uns avec les autres et présentant un liant résineux liquide dans les interstices compris entre les grains abrasifs,
en ce qu'on forme un grand nombre de petites cellules de gaz dans ce liant interstitiel de façon, à séparer légè rement et uniformément les grains abrasifs les, uns des autres, et en ce qu'on solidifie l'outil composite ainsi obtenu pour former un corps rigide cellulaire unitaire.
Le dessin, annexé illustre une mise en oeuvre du procédé de fabrication que comprend l'invention et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et des variantes d'un outil abrasif constituant une meule.
La fig. 1 est une élévation schématique, en partie en coupe transversale, d'un. moule circulaire monté sur un plateau ou centrifugeuse et destiné à pro duire une meule rotative ; la fig. 2 est une vue analogue à celle de la fig. 1 mais représentant un autre stade du procédé ; la fig. 3 est une coupe verticale représentant un stade ultérieur du procédé;
la fig. 4 est une coupe verticale à travers le moule fermé au cours du stade de gonflement et dé gélifi- cation ou de fixation<B>;</B> la fig. 5 représente une meule obtenue suivant le procédé représenté sur les fig. 1 à 4 inclus ;
la fig. 6 représente une forme d'exécution de l'ou til abrasif constituant une meule analogue à celle de la fig. 5, mais présentant des plaques de face appro priées moulées sur cette dernière ; la fig. 7 est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la fig. 6 ;
la fig. 8 est un schéma à plus grande échelle indi quant l'agencement des grains abrasifs et de la résine liante au cours de la centrifugation initiale ; et la fig. 9 est une vue grossie analogue à celle de la fig. 8, mais représentant la relation et la forme des grains et du liant après l'opération de gonflement.
Une mise en #uvre du procédé que comprend la présente invention sera décrite en premier lieu, en se référant aux figures ci-dessus. Il est évident qu'on peut avoir recours comme liant à diverses composi tions classiques, par exemple à base de résines phé nolique, époxy, de caoutchouc naturel, de polyiso- prène, de butadiène-styrène, de butadiène-acryloni- trile et de chlorure de polyvinyle.
Les. compositions au polyuréthane, constituent la matrice ou matière de liaison préférée. <I>Mise en</I> ceuvre <I>du procédé de fabrication</I> On peut incorporer la matière abrasive dans le mélange de constituants de polyuréthane qui n'a pas réagi ou qui n'a que partiellement réagi, puis ache ver la réaction dans un moule approprié pour for mer l'outil abrasif voulu.
On incorpore habituelle ment un agent moussant dans le mélange de façon sensiblement simultanée à l'incorporation de la ma tière abrasive, et le gonflement qui se produit pendant le durcissement de la résine aide à fournir une répar tition uniforme des grains abrasifs dans la masse résineuse et à maintenir les grains en suspension avant la solidification. En outre,
le durcissement ra pide du polyuréthane empêche les grains de se déposer après qu'ils ont été correctement disposes.
Toutefois, dans la production de nombreux types d'outils abrasifs, tels que des roues abrasives d'un type nouveau, il est préférable d'avoir recours à un procédé du type représenté sur les fig. 1 à 4 inclus. Sur le dessin, un moule annulaire 1 est représenté comme ayant sa base 2 encastrée dans un plateau 3 destiné à être mis en rotation autour de son axe ver tical par un ensemble à roue hélicoïdale 4 commandé par un moteur électrique 5.
Le moule est muni d'une plaque de couverture amovible 6 présentant une ou verture centrale par laquelle fait saillie un bout d'ar bre axial 7 présentant une portion d'extrémité externe de plus petit diamètre filetée 8.
Au cours du stade initial du procédé, on verse une quantité mesurée de la résine fluide, telle que les constituants de polyuré- thane, à partir d'un réservoir supérieur 9 dans l'ou verture centrale 10 de la plaque de couverture 6 du moule et le plateau 3 est mis en rotation pour provo quer l'écoulement de la résine radialement vers l'exté rieur et son accumulation dans la portion radialement externe du moule, comme représenté en 11.
De cette façon, on peut remplir la moitié radialement externe du moule.
En se référant maintenant à la fig. 2 qui repré sente une opération ultérieure au même poste, on peut verser ensuite une quantité mesurée dé matière abrasive granulaire à partir d'une trémie 12 dans le moule rotatif et sous l'influence de la force centri fuge ;
cette matière abrasive s'écoule -radialement vers l'extérieur dans la résine précédemment déposée, à travers laquelle elle se déplace jusqu'à la périphérie radialement externe de la cavité du moule, en s'accu- mulant dé façon uniforme dans une région circonfé- rentielle radialement externe 13, une quantité relati vement faible de la résine remplissant les interstices compris entre les grains: abrasifs.
Au cours du stade suivant de l'opération, au même poste, on peut verser de nouveau de la résine dans la région centrale du moule comme représenté sur les fig. 3 de façon à remplir sensiblement le moule par la matière dans trois zones concentriques, la zone externe 13 comprenant une concentration éle vée en matière abrasive avec une quantité relative ment faible de résine liante,
la zone intermédiaire 11 comprenant en grande partie de la résine avec une faible quantité de matière abrasive et la zone interne 14 consistant en de la résine sans matière abrasive. La rotation du plateau est arrêtée et le moule est fermé comme représenté sur la fig. 4 au moyen d'un bouchon annulaire conique 15, d'une rondelle externe 16 et d'un écrou 17 vissée sur le bout d'arbre 8. La résine contenue dans le moule peut maintenant être polymérisée ou cuite suivant les besoins.
Dans le cas de la résine préférée, le polyuréthane, la réaction des constituants qui la forment peut s'effectuer jusqu'à achèvement, 15 minutes environ étant habituellement nécessaires à la température ambiante. L'objet moulé peut ensuite être enlevé du moule et maintenu à 66 C environ pendant trente minutes, après quoi il est prêt à être utilisé.
Lorsqu'on désire des outils plus rigides, on peut les laisser dans le moule pendant deux heures environ et les. chauffer pendant cette période à 93o C environ.
Comme indiqué plus haut, on introduit dans la résine une faible quantité d'un agent moussant appro prié susceptible de produire un très grand nombre de cellules ou vides minuscules dans l'ensemble de la masse de l'objet terminé. Suivant l'agent moussant particulier utilisé, comme décrit plus en détail ci-des sous, il peut être avantageux de chauffer la matière pendant qu'elle est enfermée dans le moule comme représenté sur la fig. 4.
Le moule est habituellement enlevé du plateau à ce stade, attendu qu'il est habi tuellement indésirable de le centrifuger pendant la réalisation de l'opération de moussage. Les cellules ou vides minuscules qui peuvent habituellement com muniquer entre eux aident considérablement à alléger la roue ou meule et à diminuer la quantité de résine qu'il est nécessaire d'utiliser. Ils servent également à rendre la portion interne de la roue beaucoup plus élastique.
Toutefois, en particulier les interstices com pris entre les grains abrasifs dans la région radiale- ment externe où les, grains sont concentrés, au lieu d'être remplis de façon sensiblement totale par la résine liante, sont eux-mêmes relativement ouverts pour fournir une fine structure poreuse de façon que les grains exposés à la face de travail de l'outil, au lieu d'être noyés, de façon sensiblement solide dans des alvéoles individuels, ont leur bord de coupe plus complètement exposé pour un travail efficace que ce n'est le cas dans la technique antérieure.
On obtient par conséquent un outil beaucoup. plus effi- cace et on évite une perte excessive en matière abra sive et une usure de la meule lorsqu'on utilise du polyuréthane en tant qu'agent de liaison, cette résine préférée constituant un liant robuste de façon inat tendue pour les grains abrasifs qui est susceptible de les maintenir même dans des conditions de travail sévères,
malgré le fait que la résine de liaison ne vient en contact qu'avec certaines portions des grains abrasifs individuels au lieu de les noyer de façon sen siblement complète et solide. Si l'on charge une quan tité suffisante de résine dans le moule avant la ma tière abrasive ou simultanément à cette dernière, le moussage assure un. remplissage complet du moule sans addition supplémentaire.
Une usure et un endommagement excessifs de l'outil abrasif sont également réduits au minimum par la portion centrale plastique ou de résine interne élastiquement dé formable de l'outil qui sert à sup porter la portion externe de support de matière abrasive relativement dure et rigide (qui est elle- même capable de céder dans une certaine mesure) de façon:
à absorber les chocs et efforts violents qu'elle peut subir lorsqu'elle vient en prise avec l'ouvrage. Bien que cette région cellulaire interne de l'outil ter miné puisse avoir tendance à se dilater quelque peu sous l'influence de la force centrifuge en service, on a constaté que la région externe supportant la matière abrasive est en fait préalablement mise sous tension pendant la centrifugation au cours de la fabrication,
comme le prouve une tendance au retrait radialement vers l'intérieur qui s'oppose à une dilatation excessive radialement vers l'extérieur de l'outil en service. Com me représenté sur les. fig. 5 et 6, une meule rotative obtenue suivant le procédé décrit peut avoir le con- tour cylindrique habituel et être munie d'un. trou central 18 d'arbre formé par le bout d'arbre 7 dans le moule.
Si on le désire, on peut placer divers moyeux métalliques, etc., dans le moule et les inclure ainsi comme partie de l'objet terminé. La fig. 6, re présente une forme d'exécution de l'outil abrasif que comprend l'invention constituant une meule analo gue à celle de la fig. 5 obtenue suivant le procédé représenté schématiquement sur les fig. 1 à 4 inclus,
dans lequel de minces plaques annulaires 20 et 21 ont été moulées et liées en tant que partie de l'objet terminé, ces plaques s'étendant du trou central 18 d'arbre rad.ialement vers l'extérieur généralement jus que dans la région 13 présentant une teneur concen- trée en matière abrasive.
Ces plaques peuvent être en tôle ou même en papier fort, en carton ou en ma tière plastique et, en plus de fournir des surfaces rela tivement rigides pour venir en prise avec des pla ques ou rebords de serrage lorsque l'outil est monté sur un tour ou arbre approprié, ces plaques se sont avérées être susceptibles de réduire au minimum, ou d'empêcher, une déformation ou bombement laté ral de la portion centrale élastique, souple,
sensible ment exempte de matière abrasive de l'outil, sous l'action de retrait susmentionnée de la région externe de support de matière abrasive 13. Par conséquent, il est habituellement préférable de prévoir des pla ques ou dispositif équivalent tel que des. disques en toile, etc., à cet effet.
Naturellement, il est évident qu'au lieu d'intro duire séparément dans le moule la matrice ou la ma tière de liaison et la matière abrasive de la façon re présentée sur les fig. 1, 2 et 3, ces deux constituants peuvent être mélangés à l'avance et admis simultané ment dans le moule, de la même façon qu'on intro duit les constituants séparés.
On place alors ce moule sur un plateau ou centrifugeuse après l'avoir fermé et, par suite de la force centrifuge engendrée, il se produit une migration d'une grande proportion. des particules abrasives vers. la région périphérique ex terne de la cavité du moule.
Egalement, on incor pore un agent de moussage dans la matrice ou ma tière de liaison, cet agent étant activé pendant que la plaque de couverture est fixée en place et dilatant ainsi la matière déposée dans le moule de façon à remplir complètement ce dernier.
La centrifugeuse peut être entrainée jusqu'à l'achèvement de l'op6ra- tion de moussage et jusqu'à ce que la résine se soit au moins partiellement durcie, ou on peut l'arrêter avant ce durcissement.
Les fig. 8 et 9 représentent sous une forme for tement grossie les stades successifs de la production de la région abrasive externe 5 de la meule. La fig. 8 indique la façon dont les grains abrasifs 27 sont tassés, de façon dense pendant la centrifugation, les interstices qu'ils délimitent étant en grande partie remplis par la résine liante 28, bien qu'un certain degré de moussage ait déjà eu lieu.
A la fin de la centrifugation, et après un moussage supplémentaire de la résine liante, les grains abrasifs 27 sont dé- placés à l'écart les uns des autres, de façon générale comme indiqué sur la fig. 9, les grains étant espacés de préférence d'un diamètre de grain, environ en moyenne.
La résine est durcie à ce stade et, tout en formant une structure assez complexe ainsi qu'on le voit au microscope, elle peut être néanmoins correc tement décrite comme consistant en des enduits rela tivement minces sur les surfaces des grains et main tenant ces derniers et reliés par des portions intermé- diaires présentant des vides entre elles et quelquefois également apparemment des bulles ou cellules for mées dans ces portions <RTI
ID="0004.0019"> intermédiaires proprement dites. <I>Matière abrasive</I> On peut faire varier le type, la dimension et la quantité de la matière abrasive pour obtenir un grand nombre de produits utiles. On -a constaté que les polymères d'uréthane fournissent un degré élevé d'adhérence aux grains abrasifs et matière analo gue, en permettant une concentration dense de ces grains abrasifs dans la portion de travail de l'outil abrasif, la quantité de polyuréthane comprise dans les interstices entre ces grains et qui sert à les re lier les uns aux autres étant en outre réduite par l'introduction du composé de moussage qui engendre un grand -nombre de petits pores,
ou cellules dans ces interstices. L'outil abrasif ainsi obtenu n'est pas seu lement physiquement robuste, mais présente une ac tion abrasive bien supérieure sur l'ouvrage en vue de diminuer la quantité de la résine de liaison dans la région de travail, les grains abrasifs individuels, ou autre matière abrasive,
étant plus complètement exposés pour obtenir une action efficace sur l'ouvrage et la quantité de la résine amenée en contact de frot tement avec l'ouvrage étant réduite de façon à éviter sensiblement un encrassement de l'ouvrage et la quan tité de chaleur engendrée par le fonctionnement étant également fortement réduite. Ainsi, on dispose d'une meule à fonctionnement à froid par exemple qui ne produit peu ou pas d'encrassement et de fumée.
On peut avoir recours à toute matière abrasive appropriée telle que du carbure de silicium, de l'oxyde d'aluminium, de l'émeri, du grenat, du talc, de la pierre ponce, du bioxyde de silicium, de la chaux, suivant l'action abrasive et le fini de surface résultant recherché. Bien qu'on puisse avoir recours à des dimensions de particules comprises entre 0,025 et 2 min, la gamme habituelle est comprise entre 0,044 et 0,5 mm environ, le plus fréquemment entre 0,25 et 0,0770 mm environ.
On a obtenu d'autres outils abrasifs utiles, tels que des roues ou meules, dans lesquels on a incor poré des fibres de renforcement avec les constituants de réaction, tels que des fibres de verre, des mono- filaments de nylon, du sisal, dû tampico, des fils d'acier, du coton, etc. On a constaté que ces matières améliorent les qualités d'usure des meules.
Les meules obtenues suivant le procédé décrit se distinguent nettement de celles couramment disponi- bles sous forme d'un disque de caoutchouc souple massif d'ans lequel sont incorporés des grains abrasifs. Les grains abrasifs de ce dernier type dé meule se détachent très facilement de la meule en service et sont projetés par cette dernière, de sorte que ces meules, ont une durée relativement courte en service et sont incapables de fournir une grande quantité de travail utile.
L'opération de moussage se poursuit très rapi dement dès qu'elle est amorcée et, non seulement assure habituellement un remplissage complet de la cavité du moule, mais sert également à espacer légè rement les, grains abrasifs individuels si ceux-ci ont été concentrés, par centrifugation.
Ainsi, en utilisant l'un ou l'autre des procédés de centrifugation décrits ci-dessus, on obtient bientôt une .région circonféren- delle uniforme de particules abrasives tassées de fa çon dense, visibles à travers une plaque de couver ture transparente, mais, à mesure que le soufflage se poursuit, on remarque que cette région s'élargit de façon marquée en raison du déplacement radiale ment vers l'intérieur des.
particules qui résultent de la formation de poches de gaz entre elles, et la meule est solidifiée dans cet état au lieu de l'être dans l'état initialement obtenu par centrifugation. La largeur de cette région ou bande de concentration de matière abrasive peut "être doublée par cette action du com posé dé moussage. Habituellement,
la largeur de la région périphérique de la concentration de la ma- tiàre abrasive dans la roue finale est d'un cinquième environ de l'étendue radiale de la portion centrale in terne relativement non abrasive et de préférence n'est pas supérieure à l'étendue radiale de cette portion interne. Le moussage aide à maintenir les particules abrasives en suspension à la fois pendant et après la centrifugation.
<I>Matrice ou matière de liaison</I> Comme indiqué ci-dessus, il est préférable d'uti liser du polyuréthane comme résine entraînant et reliant les grains abrasifs ou autre matière abrasive et formant également la région interne relativement non abrasive des outils abrasifs, tels que des meules. Par exemple, on peut obtenir des polyuréthanes ap propriés de la façon suivante 1. En faisant réagir un polyol, un polyester, un polyéther ou une résine alkyde avec un polyisocya- nate, en utilisant un catalyseur pour augmenter la vi tesse de la réaction.
2. En faisant .réagir un polyol, un polyester, un polyéther ou une résine alkyde avec un polyisocya- nate pour former un prépolymère qui contient un excès de polyisocya.nate. On fait ultérieurement réa gir encore ce prépolymère en utilisant un catalyseur tel qu'une amine.
3. En faisant réagir un polyol, un polyester, un polyéther ou une résine alkyde avec un polyisocya- nate.
De façon générale, on forme les. polyuréthanes en faisant réagir un isocyanate ou diisocyanate avec des matières donnant un essai positif selon Zerewiti- noff (voir Polyuréthane 5> de Bernard A.
Dombrow, publié en 1957 par Reinhold Publishing Corpora tion New York, pour d'autres détails et en parti- culier pour une description de mousse de polyuré thane rigide, semi-rigide et souple).
On peut obtenir une composition particulièrement satisfaisante en utilisant les constituants suivants,
EMI0005.0015
Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb> Polyester <SEP> .............. <SEP> 100,0
<tb> Diisocyanate <SEP> de <SEP> toluène <SEP> <B>....</B> <SEP> 35,0
<tb> Eau <SEP> .................... <SEP> 2,4
<tb> N-méthyl <SEP> morpholine <SEP> <B>......</B> <SEP> 1,3
<tb> Emeri <SEP> (250 <SEP> microns) <SEP> <B>......</B> <SEP> 100,0
<tb> Monoricinoleate <SEP> de <SEP> glycérol <SEP> 1,0 On peut mélanger ces constituants et les verser dans un moule approprié pour former une roue abra sive ou dispositif analogue dé toutes dimensions vou lues.
On peut régler le degré de moussage de l'uré thane polymère en réglant la quantité d'eau incor- porée dans la composition.
On mélange habituellement les constituants à la température ambiante bien qu'on puisse, si on le désire, les chauffer préalablement pour diminuer la viscosité et augmenter la vitesse de réaction. On les mélange pendant une minute environ, puis les verse dans le moule à centrifugation, cette dernière opéra tion nécessitant trente secondes environ et la centri fugation quarante-cinq secondes environ.
On arrête alors le plateau et le moussage se poursuit pendant dix minutes environ pour remplir la portion centrale du moule et élargir la .région abrasive périphérique externe radialement vers l'intérieur, en: répartissant les éléments abrasifs légèrement à l'écart les uns des autres. Dix minutes supplémentaires peuvent être né cessaires pour un durcissement initial, puis vingt mi nutes ou plus pour le durcissement final.
On se rend compte, en particulier pour la produc- tion de mousse plus souple, que le moussage peut commencer fréquemment avant de charger le mélange dans le moule, après quoi il peut se produire une coalescence considérable en raison de la centrifuga- tion. A la fin de la centrifugation, une formation de mousse supplémentaire, avec ou sans addition d'une quantité supplémentaire de résine dans la région in terne du moule, sert à remplir complètement le moule.
Si l'on poursuit la centrifugation, on obtient habituellement un produit quelque peu plus dense.
On peut obtenir naturellement une mousse de façon connue dans divers types de résine en la fouet tant ou battant, ou en introduisant des granules so lubles qui sont ultérieurement dissous, ou en intro duisant des gaz sous pression. L'expression mousse telle qu'on l'utilise, englobe les structures cellulaires, sans tenir compte de la façon particulière de former ces cellules.
A titre illustratif, un exemple préféré de prépara tion d'une mousse de polyuréthane est le suivant on charge 305 grammes d'huile de ricin raffinée et 53 grammes d'huile de ricin époxydée dans un bal lon d'un litre et an ajoute lentement 242 grammes de diisocyanate de toluène à ce mélange,
en l'agi tant pendant trente minutes. Le produit ainsi obtenu est chauffé à 1100 C pendant une heure, puis re- froidi à 65o C et empaqueté dans des boites d'étain en vue d'une utilisation ultérieure.
On peut mélan ger 100 grammes du prépolymère ainsi formé avec 0,5 gramme de siloxane de diméthyle, puis avec 0,35 gramme d'eau distillée et 4,4 grammes de diéthyl- éthanolamine tamponné ajouté pour amorcer la réac tion de formation de mousse.
On peut régler la souplesse de l'uréthane poly mère en choisissant des polyesters appropriés qui peuvent être obtenus, par exemple, en faisant réagir de l'acide ricinoléique ou de l'acide hydroxystéarique avec l'une ou l'autre des matières suivantes: le poly éthylène glycol, le propylène glycol, l'éthylène glycol, le glycérol, le pentaérythritol, l'huile de ricin.
On peut former d'autres polyesters appropriés en faisant réagir l'acide adipique avec le diéthylène glycol, le trimétha- nol propane ou l'éthylène glycol, ou en faisant .réagir l'acide phtalique avec de l'hexanetriol.
On peut également choisir le catalyseur d'amine pour régler la vitesse de formation des, amines, de polymère d'uréthane, les catalyseurs d!'amines énumé rés ci-après étant appropriés triéthylamine diéthanolamine diméthylamino éthanolamine triméthanolamine On peut également utiliser des polyesters à base de sorbitol et des polyesters à base d'acides. dimères pour produire le polyuréthane.
On peut faire réagir des polyéthers tels que le polyoxyalkylène glycol et le polypropylène glycol avec un diisocyanate de to luène pour former le polyuréthane.
On peut préparer une composition satisfaisante de polyuréthane pour produire un corps, mousseux cellulaire, sensiblement rigide, à dimensions stables, en utilisant un polyester contenant au moins un ou plusieurs noyaux benzéniques.
Toutefois, les compo- sitions suivantes d'un polyester approprié sont don nées à titre illustratif
EMI0005.0120
<I>Formule <SEP> N <SEP> 1</I>
<tb> Glycérol <SEP> <B>............</B> <SEP> 4,0 <SEP> moles
<tb> Acide <SEP> adipique <SEP> <B>........</B> <SEP> 2,5 <SEP> moles
<tb> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> . <SEP> . <SEP> 0;5 <SEP> mole
<tb> <I>Formule <SEP> N <SEP> 2</I>
<tb> Triméthylol <SEP> propane <SEP> . <SEP> . <SEP> 4,0 <SEP> moles
<tb> Acide <SEP> adipique <SEP> <B>......</B> <SEP> 2,5 <SEP> moles
<tb> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> . <SEP> . <SEP> 0;
5 <SEP> mole
<tb> <I>Formule <SEP> N <SEP> 3</I>
<tb> Glycérol <SEP> <B>............</B> <SEP> 2,0 <SEP> moles
<tb> Pentaérythritol <SEP> <B>........</B> <SEP> 0,5 <SEP> mole
<tb> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,0 <SEP> mole
<tb> Acide <SEP> sébacique <SEP> <B>......</B> <SEP> 3,0 <SEP> moles,
EMI0006.0001
<I>Formule <SEP> N <SEP> 4</I>
<tb> Triméthylol <SEP> propane <SEP> . <SEP> . <SEP> 3,0 <SEP> moles
<tb> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,0 <SEP> moles
<tb> <I>Formule <SEP> N <SEP> 5</I>
<tb> Glycérol <SEP> <B>............</B> <SEP> 1,0 <SEP> mule
<tb> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> . <SEP> . <SEP> 1,5 <SEP> .mole On peut faire varier les rapports des constituants des formules ci-dessus et obtenir encoure une résine satisfaisante.
On a obtenu les résultats les plus satisfaisants lorsque la gamme de la teneur en eau du ou des constituants de résine alkyde du mélange de résine alkyde et de diisocyanate est comprise entre 0,1 et 3,0 % en poids. On peut incorporer l'eau en tant qu'eau liquide ; toutefois, on peut avoir recours à d'autres moyens, tels qu'un ou plusieurs sels métal liques hydratés.
On peut également incorporer des agents de mouillage, tels que du monoricinoléate de glycérol pour aider à disperser de façon uniforme l'eau dans la résine alkyde.
Pour fabriquer une meule satisfaisante, on mé lange 162 grammes d'une résine alkyde, telle que celle fournie par la formule No 1, avec 138 grammes de toluène-2,4-diisocyanate pendant une minute. On peut mélanger une matière abrasive, telle que 330 grammes d'oxyde d'aluminium fondu présentant une dimension particulaire de 0,5 mm, avec le mélange de résine alkyde et de diisocyanate ci-dessus.
On place immédiatement le mélange ci-dessus dans le moule décrit plus haut et le fait tourner à 3000 tours par minute environ pendant une minute. On place alors le moule dans une étuve à 121o C environ pendant deux heures. On peut alors enlever le moule de l'étuve et le refroidir avant d'enlever la meule-mousse ter minée.
On peut également fabriquer des roues ou meu les satisfaisantes en faisant varier le processus ci- dessus ; par exemple, on peut mélanger préalable ment la matière abrasive avec la résine alkydé ou le diisocyanate du mélange. On peut faire varier la ré sine alkyde, quant à la nature de ses constituants chi miques, comme indiqué par exemple par les formu les Nos 2, 3, 4 et 5.
On peut également faire varier la dimension et le type de la matière abrasive pour obtenir le type voulu d'action abrasive dans la roue terminée. On peut faire varier la portion de diisocya- nate de toluène du mélange ci-dessus en utilisant des mélanges de to@luène-2,4-diisoeyanate et de toluène- 2,6-diisocyanate.
On a également obtenu des meules satisfaisantes en faisant réagir préalablement la résine alkyde avec le diisocyanate, puis en utilisant un, catalyseur d'amine tel que la N-m6thyl-morpholine immédiate ment avant de verser le mélange d'isocyanate et de matière abrasive qui a préalablement réagi dans le moule.
Une autre composition pour fabriquer par exem ple des meules ayant un diamètre externe de 175 mm sur 12,5 mm en utilisant une résine vendue par Nopco Chemical Company sous le nom de Lockfoam serait la suivante 162 grammes de résine Lockfoam A-625-R vendue par The Nopco Chemical Company 138 grammes d'agent de gélification A-625-C vendu également par The Nopco Chemical Com-
pany 330 grammes de matière abrasive telle que l'oxyde d'aluminium susmentionné par exemple.
On peut mélanger les matières ci-dessus dans l'or dre donné plus haut à une température de 210 C pour commencer. On peut mélanger la résine et l'agent de gélification pendant 45 secondes, puis on ajoute la matière abrasive et la mélange pendant 45 secon des supplémentaires. On peut placer alors ce mélange dans un moule présentant un plus grand volume que celui du mélange, ce moule étant fabriqué de façon à être ouvert à la pression atmosphérique. On fait alors tourner le moule pour centrifuger le contenu pendant 45 secondes à 2800 tours par minute envi ron.
Pendant qu'il se trouve encore dans le moule, on fait mûrir l'objet à la .température ambiante pen dant une demi-heure puis le cuit davantage à 790 C pendant une heure trois quarts, après quoi on le refroidit à la température ambiante avant d'ouvrir le moule.
Malgré la construction cellulaire décrite ci-dessus de la meule, en utilisant des constituants résineux appropriés et en particulier des polyesters du type décrit ci-dessus, mis en réaction avec des diisocya- nates pour obtenir un polyuréthane sensiblement ri gide, on obtient une meule présentant une face de coupe venant en prise avec l'ouvrage robuste et ri gide, considérée dans son ensemble de façon à pou voir réaliser des opérations de meulage de précision à une beaucoup plus grande vitesse.
Ce qui est assez remarquable, malgré la grande vitesse de coupe qui peut être ainsi obtenue, c'est que l'outil n'est pas aussi sensible à l'usure que les meules classiques, en particulier aux bords, et ne doit pas être rhabillé aussi fréquemment pour maintenir une face de coupe de précision. En même temps, il ne se produit pas d'éraflure de l'ouvrage, malgré la profondeur excep- tionnelle de coupe qui peut être obtenue et on par vient à un fini de surface bien supérieur de l'ouvrage.
On se rend facilement compte que cette combinaison de propriétés semble être incompatible, attendu qu'une grande vitesse de l'outil et une profondeur exceptionnelle de coupe impliquent évidemment des contraintes de travail sévères exercées sur l'outil et les grains, abrasifs individuels faisant saillie à la face de l'outil devraient normalement être arrachés de la face ou devraient produire des éraflures profondes correspondantes dans la surface de l'ouvrage.
En ob servant la face de travail du nouvel outil au micro- scope, on a remarqué que lorsque les grains abrasifs individuels de cette face sont frappés fortement par un poinçon approprié ou instrument analogue, le polyuréthane cellulaire supportant ces grains cède de façon appréciable,
malgré la rigidité d'ensemble de la face de l'outil considéré dans son ensemble et ce grain individuel peut par conséquent régler sa posi tion par rapport aux grains adjacents, sans avoir d'ef fet appréciable sur ces derniers.
Lorsque l'outil est en fonctionnement, il s'ensuit naturellement que les grains individuels faisant saillie de façon excessive peuvent être inclinés, rabattus ou enfoncés par rap- port à la face de travail, lors du contact avec l'ou vrage, de façon qu'ils occupent des positions, au moins pendant ce contact, comparables à celles des autres grains adjacents,
et il en résulte que les grains qui faisaient auparavant saillie de façon excessive ne produisent pas d'éraflure dans la surface d'ouvrage, ni ne sont arrachés de la face de l'outil.
On se rend compte ainsi que dans une telle meule en polyuréthane rigide, on évite la fragilité par le mécanisme d'absorption de la charge appliquée à tout grain individuel en la répartissant sur sa surface locale .relativement grande de la matrice de maintien dont la déformation peut absorber l'énergie sans transmettre cette charge aux grains adjacents.
Ceci peut être comparé aux meules de la technique anté rieure dans lesquelles la charge appliquée à chaque grain est concentrée en un point relativement petit de contact avec un grain adjacent, cet agencement rigide rendant la roue susceptible de subir une frac ture progressive des grains qui perdent individuel lement leur liaison, mais suivant une succession ra pide à mesure que la charge leur est imposée.
Si les, grains abrasifs sont incorporés dans une matrice de polyuréthane ou autre résine relativement souple, l'outil ainsi obtenu n'est plus efficace ou ap proprié comme meule, mais simplement comme roue de polissage ou de finissage, attendu que les grains semblent céder trop facilement lorsqu'ils sont amenés en prise avec l'ouvrage. De façon analogue, si les grains abrasifs sont trop espacés les uns des autres, même dans une matrice relativement rigide, ils ne suffisent pas pour fournir le degré voulu de l'action de coupe sur l'ouvrage.
La meule habituelle de la technique antérieure, non seulement révèle une relation directe de grain à grain, mais est également assez poreuse et les grains abrasifs ont tendance à présenter un agencement en forme de groupes qui se répètent pour fournir une face de travail sensiblement plus ouverte. Cette face ouverte est reconnue de façon générale comme avan tageuse pour permettre à la meule de couper à froid et éviter une charge ou obstruction par des copeaux.
Au contraire, la meule en polyuréthane semble avoir une face de travail qui est relativement solide en comparaison, certaines bulles étant visibles ainsi que des creux ou vides créés par l'enlèvemen de grains à partir de la face, ces creux constituant habituellement moins de 20 % de la surface de la face.
Toutefois, le polyuréthane entre les grains abrasifs adjacents n'a pas la forme d'une masse solide, mais comprend des cellules ou vides irréguliers séparés par des mem branes et bandes de polyuréthane. ainsi que des blocs ou masses irréguliers de résine de polyuréthane.
Cette structure permet l'action élastique limitée susmen- tionnée tout en remplissant néanmoins sensiblement l'espace entre les grains, adjacents, de façon que ces grains ne semblent pas faire saillie pour la plus grande partie de façon excessive à partir du plan général de la face de l'outil.
Ce remplissage des espaces compris entre les grains abrasifs de la face de l'outil par le polyuré thane sous une forme qui peut être appelée de façon générale < c cellulaire v, bien que ces cellules ou vides soient en grande partie de forme et de dimension très irrégulières,
a également l'avantage d'empêcher les copeaux de métal d'être enfoncés entre les grains et d'obstruer la face de l'outil. En fait,
il semble que le polyuréthane tenace cédant de façon élastique entre les grains agit de façon à éjecter ces copeaux à me sure que l'outil tourne et maintient ainsi la face de travail de l'outil à l'état de coupe efficace recherché.
Attendu que la structure de polyuréthane sensi blement rigide mais élastique de façon tenace sup porte et soutient les grains abrasifs individuellement, il s'ensuit qu'une force, en plus de celle nécessaire pour comprimer la matrice plastique, doit être appli quée avant de pouvoir déloger le grain, c'est-à-dire le détacher de la matrice dans laquelle il est main tenu.
En outre,, en raison des alvéoles relativement profonds maintenant les grains individuels, il existe une force de tension qui doit être également vaincue pour déloger le grain.
Il s'agit évidemment d'un. état entièrement différent de celui des meules connues de la technique antérieure, dans lesquelles les, grains abrasifs individuels ont été tassés de façon dense et sensiblement en contact de pointe à pointe, quel que soit le liant qui peut être utilisé pour réunir les, grains dans cette relation.
On obtient une nouvelle structure de meule comprenant une liaison de support pour les grains abrasifs qui est sensiblement rigide pour four nir une face de, travail précise, tout en remplissant les interstices, de façon à permettre aux pointes de coupe individuelles d'être assez élastiques au cours de leur action, les grains étant espacés les.
uns des autres suffisamment pour permettre cette action in dépendante.
Lorsqu'on le compare avec les meilleures meu les classiques couramment disponibles, un outil de meulage utilisant une masse de polyuréthane ne<B>cé-</B> dant que légèrement, mais ayant des dimensions sta bles comme décrit ci-dessus, fournit un outil qui donne des résultats inattendus. Ainsi, on donne ci- après (en tête de la page 8) un tableau de compa raison entre une meule supérieure disponible dans le commerce et une meule analogue fabriquée suivant le procédé décrit.
EMI0008.0001
Meule <SEP> classique <SEP> de <SEP> meilleure <SEP> qualité <SEP> Meule <SEP> de <SEP> polyuréthane
<tb> Poids <SEP> total <SEP> <B>....................</B> <SEP> 700 <SEP> grammes <SEP> 525 <SEP> grammes
<tb> Vitesse <SEP> d'éclatement <SEP> <B>..............</B> <SEP> 10 <SEP> 500 <SEP> à <SEP> 12 <SEP> 500 <SEP> tours <SEP> par <SEP> mi- <SEP> plus <SEP> de <SEP> 14 <SEP> 500 <SEP> tours <SEP> par <SEP> minute
<tb> Remarque: <SEP> Vitesse <SEP> maximum <SEP> de <SEP> la <SEP> nute
<tb> machine <SEP> d'essai:
<SEP> 14 <SEP> 500 <SEP> t. <SEP> par <SEP> minute
<tb> Taux <SEP> d'usure <SEP> de <SEP> la <SEP> meule <SEP> sur <SEP> de <SEP> l'acier
<tb> laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> <B>..................</B> <SEP> 0,325 <SEP> mm <SEP> d'usure <SEP> de <SEP> la <SEP> meule <SEP> 0,2125 <SEP> nun <SEP> d'usure <SEP> de <SEP> la <SEP> meule
<tb> pour <SEP> une <SEP> avance <SEP> totale <SEP> de <SEP> pour <SEP> .une <SEP> avance <SEP> totale <SEP> de
<tb> 1,25 <SEP> mm <SEP> effectuée <SEP> à <SEP> 0,05 <SEP> mm <SEP> 1,25 <SEP> mm <SEP> effectuée <SEP> à <SEP> 0,05 <SEP> mm
<tb> par <SEP> passe <SEP> par <SEP> passe
<tb> Enlèvement <SEP> de <SEP> matière <SEP> sur <SEP> de <SEP> l'acier
<tb> laminé <SEP> à <SEP> froid <SEP> <B>..................</B> <SEP> 0,925 <SEP> mm <SEP> de <SEP> profondeur <SEP> d'enlè- <SEP> 1,
05 <SEP> mm <SEP> de <SEP> profondeur <SEP> d'enlè vement <SEP> de <SEP> matière <SEP> pour <SEP> une <SEP> veinent <SEP> de <SEP> matière <SEP> pour <SEP> une
<tb> avance <SEP> de <SEP> 1,25 <SEP> mm <SEP> de <SEP> profon- <SEP> avance <SEP> de <SEP> 1,25 <SEP> mm <SEP> de <SEP> profon deur <SEP> deur
<tb> Fini <SEP> de <SEP> surface <SEP> en <SEP> utilisant <SEP> une <SEP> avance
<tb> de <SEP> 0,05 <SEP> mm <SEP> par <SEP> passe <SEP> <B>............</B> <SEP> 0,0114 <SEP> mm <SEP> 0,009 <SEP> mm
<tb> Profondeur <SEP> maximum <SEP> d'avance <SEP> en
<tb> supposant <SEP> une <SEP> usure <SEP> égale <SEP> de <SEP> la <SEP> meule <SEP> 0,075 <SEP> mm <SEP> 0,125 <SEP> mm
<tb> Charge <SEP> axiale <SEP> statique <SEP> de <SEP> rupture <SEP> . <SEP> .
<SEP> 5 <SEP> kg <SEP> 10 <SEP> kg
<tb> Flexion <SEP> axiale <SEP> statique <SEP> sous <SEP> une <SEP> charge
<tb> de <SEP> 4,858 <SEP> kg <SEP> <B>....................</B> <SEP> 0,1 <SEP> mm <SEP> 0,475 <SEP> mm
<tb> Flexion <SEP> statique <SEP> maximum <SEP> avant <SEP> rup ture <SEP> de <SEP> la <SEP> meule <SEP> <B>................</B> <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> plus <SEP> de <SEP> 14,0625 <SEP> mm
<tb> Profondeur <SEP> totale <SEP> de <SEP> coupe <SEP> entre <SEP> rha billage <SEP> en <SEP> utilisant <SEP> une <SEP> avance <SEP> de
<tb> 0,125 <SEP> mm <SEP> . <SEP> . <SEP> <B>......</B> <SEP> .
<SEP> <B>.............</B> <SEP> 0,5 <SEP> mm <SEP> 0,75 <SEP> mm
<tb> Caractéristique <SEP> de <SEP> maintien <SEP> de <SEP> laforme
<tb> pour <SEP> une <SEP> fente <SEP> (pour <SEP> un <SEP> angle) <SEP> après
<tb> une <SEP> avance <SEP> de <SEP> 1,25 <SEP> mm <SEP> <B>..........</B> <SEP> Présente <SEP> une <SEP> usure <SEP> importante <SEP> présente <SEP> sensiblement <SEP> l'état <SEP> ini tial
<tb> Température <SEP> de <SEP> l'ouvrage <SEP> en <SEP> meulant
<tb> sans <SEP> agent <SEP> dé <SEP> refroidissement <SEP> <B>......</B> <SEP> Dégagement <SEP> de <SEP> chaleur <SEP> rapide- <SEP> Peu <SEP> ou <SEP> pas <SEP> d'augmentation <SEP> de
<tb> ment <SEP> et <SEP> facilement <SEP> perceptible <SEP> température
<tb> Rapport <SEP> de <SEP> la <SEP> quantité <SEP> de <SEP> métal <SEP> enlevé
<tb> pour <SEP> une <SEP> perte <SEP> égale <SEP> du <SEP>
diamètre <SEP> de
<tb> la <SEP> meule <SEP> <B>...............</B> <SEP> . <SEP> <B>......</B> <SEP> 1,0 <SEP> 1,7 En plus des caractéristiques de rendement ci- dessus, la construction de la meule se distingue par la particularité suivant laquelle sa face de travail est fixe, même si les pointes de coupe présentées par les grains individuels sont susceptibles d'un très faible mouvement. Il est ainsi possible d'utiliser la meule pour un travail de coupe de dimension avec préci sion.
Bien qu'on se soit référé dans la description dé taillée ci-dessus du procédé et du produit à un outil abrasif sous forme d'un disque, tel que celui qui ser virait à la place de la meule classique, il est évident qu'en utilisant un moule de forme différente et en faisant varier la relation de dimensions. des pièces, non seulement on peut utiliser ce procédé pour fabri quer dé telles meules,
mais également des outils abra sifs de l'un ou l'autre des divers types couramment utilisés, par exemple des blocs, des tampons et des courroies de polissage ou abrasifs;
ainsi que naturelle- ment des outils spéciaux présentant une forme par- ticulière. Par exemple, on peut obtenir une forme de cuvette, de cylindre ou de cône, soit en centrifugeant les. constituants dans un moule de forme correspon- dante, soit en découpant des sections à partir d'une portion d'un disque obtenu comme décrit ci-dessus.
Abrasive tool, in particular grinding wheel, and method of manufacturing this tool The present invention relates to an abrasive tool, in particular a grinding wheel, and a method of manufacturing this tool.
Many abrasive tools usually consist of a mass of individual, densely packed abrasive grains bonded together by a molded and fired ceramic material or resin bonding agent. These abrasive tools are notoriously difficult to manufacture and require very, careful placement of the granular abrasive material and usually quite long cooking times.
These abrasive tools are fairly fragile and must be handled with care and also require, in the event that they constitute grinding wheels, frequent dressing or dressing to ensure the maintenance of a uniform cut. Wheels which are capable of a rapid cutting action are not likely to simultaneously produce a surface finish of the frequently desired quality.
Hitherto it has been proposed tools in the form of polishing pads, etc., in which are incorporated not only cleaning agents, but also polishing materials in a mass of elastomeric material, for example rubber at the base. both natural and synthetic, and various synthetic resins. However, in these previously known products, the matrix or binding material has generally been soft and elastic in nature like a sponge.
Therefore, although they are suitable for cleaning and polishing operation, the tools so manufactured completely lack the dimensional stability and rigidity which are necessary for an abrasive wheel.
The abrasive tool, in particular a grinding wheel, which the invention comprises is characterized in that it comprises a resin body and a granular abrasive uniformly dispersed therein, the grains of the abrasive being spaced slightly apart. one another,
the resin having a tenacity such that it yields elastically and locally to the pressure to allow a slight local and individual movement of the grains placed on the face of the tool with respect to the other adjacent grains of said face,
the assembly of said body being sufficiently rigid to support the abrasion face of said tool to provide a determined and precise depth cut, the fact that the resin yields elastically and locally on the face of the tool being sufficient to ensure a readjustment of the position of the grains,
individual protruding excessively from said face to bring said grains substantially in the same plane as the other adjacent grains in the face of the tool in pressure contact with the workpiece, so that the thrust exerted by the workpiece to be machined is supported practically by all the grains of said face,
which simultaneously allows deep and precise machining in the part thanks to said face while producing a relatively smooth finish thereon and without prematurely tearing off the grains which excessively protrude from said face.
The invention also includes the method of manufacturing this tool, which method is characterized in that a uniform body is formed with abrasive grains coming into practically contact with each other and having a liquid resinous binder in the interstices between abrasive grains,
in that a large number of small gas cells are formed in this interstitial binder so as to slightly and uniformly separate the abrasive grains from one another, and in that the composite tool thus obtained is solidified to form a rigid unitary cellular body.
The attached drawing illustrates an implementation of the manufacturing process that the invention comprises and represents, by way of example, an embodiment and variants of an abrasive tool constituting a grinding wheel.
Fig. 1 is a schematic elevation, partly in cross section, of a. circular mold mounted on a plate or centrifuge and intended to produce a rotating grinding wheel; fig. 2 is a view similar to that of FIG. 1 but representing another stage of the process; fig. 3 is a vertical section showing a later stage of the process;
fig. 4 is a vertical section through the closed mold during the swelling and de-gelation or fixation stage. <B>; </B> FIG. 5 shows a grinding wheel obtained by the method shown in FIGS. 1 to 4 inclusive;
fig. 6 shows an embodiment of the abrasive tool constituting a grinding wheel similar to that of FIG. 5, but having suitable face plates molded thereon; fig. 7 is a cross section taken on line 7-7 of FIG. 6;
fig. 8 is a diagram on a larger scale showing the arrangement of the abrasive grains and the binder resin during the initial centrifugation; and fig. 9 is an enlarged view similar to that of FIG. 8, but showing the relationship and shape of grains and binder after the swelling operation.
An implementation of the method which the present invention comprises will be described first, with reference to the figures above. It is obvious that one can have recourse as binder to various conventional compositions, for example based on phenolic resins, epoxy, natural rubber, polyisoprene, butadiene-styrene, butadiene-acrylonitrile and polyvinyl chloride.
The. polyurethane compositions are the preferred matrix or binding material. <I> Implementation </I> <I> of the manufacturing process </I> The abrasive material can be incorporated into the mixture of polyurethane constituents which has not reacted or which has only partially reacted, then Complete the reaction in a suitable mold for forming the desired abrasive tool.
A foaming agent is usually incorporated into the mixture substantially simultaneously with the incorporation of the abrasive material, and the swelling which occurs during the curing of the resin helps to provide a uniform distribution of the abrasive grains in the resinous mass. and to keep the grains in suspension before solidification. In addition,
the rapid hardening of the polyurethane prevents the grains from settling after they have been properly arranged.
However, in the production of many types of abrasive tools, such as new type abrasive wheels, it is preferable to use a process of the type shown in Figs. 1 to 4 inclusive. In the drawing, an annular mold 1 is shown as having its base 2 embedded in a plate 3 intended to be rotated around its vertical axis by a helical wheel assembly 4 controlled by an electric motor 5.
The mold is provided with a removable cover plate 6 having a central opening through which protrudes an axial shaft 7 having an external end portion of smaller threaded diameter 8.
During the initial stage of the process, a measured amount of the flowable resin, such as the polyurethane constituents, is poured from an upper reservoir 9 into the central opening 10 of the cover plate 6 of the mold. and the plate 3 is rotated to cause the resin to flow radially outwards and to accumulate in the radially outer portion of the mold, as shown at 11.
In this way, the radially outer half of the mold can be filled.
Referring now to fig. 2 which represents a subsequent operation at the same station, a measured quantity of granular abrasive material can then be poured from a hopper 12 into the rotating mold and under the influence of the centrifugal force;
this abrasive material flows radially outwardly into the previously deposited resin, through which it travels to the radially outer periphery of the mold cavity, accumulating uniformly in a circumferential region - radially outer rential 13, a relatively small amount of resin filling the interstices between the grains: abrasive.
During the next stage of the operation, at the same station, resin can be poured again into the central region of the mold as shown in Figs. 3 so as to substantially fill the mold with the material in three concentric zones, the outer zone 13 comprising a high concentration of abrasive material with a relatively small amount of binder resin,
the intermediate zone 11 comprising largely resin with a small amount of abrasive material and the internal zone 14 consisting of resin without abrasive material. The rotation of the plate is stopped and the mold is closed as shown in fig. 4 by means of a conical annular plug 15, an external washer 16 and a nut 17 screwed onto the shaft end 8. The resin contained in the mold can now be polymerized or baked as required.
In the case of the preferred resin, polyurethane, the reaction of the constituents which form it can proceed to completion, usually about 15 minutes being required at room temperature. The molded object can then be removed from the mold and held at about 66 ° C for thirty minutes, after which it is ready for use.
When more rigid tools are desired, they can be left in the mold for about two hours and. heat during this period to around 93o C.
As indicated above, a small amount of an appropriate foaming agent capable of producing a very large number of tiny cells or voids throughout the mass of the finished object is introduced into the resin. Depending on the particular foaming agent used, as described in more detail below, it may be advantageous to heat the material while it is enclosed in the mold as shown in FIG. 4.
The mold is usually removed from the pan at this point, as it is usually undesirable to centrifuge it while performing the foaming operation. The tiny cells or voids that can usually communicate with each other greatly help to lighten the wheel or grinding wheel and decrease the amount of resin that needs to be used. They also serve to make the inner portion of the wheel much more elastic.
However, in particular the interstices comprised between the abrasive grains in the radially outer region where the grains are concentrated, instead of being substantially completely filled with the binder resin, are themselves relatively open to provide a solid surface. fine porous structure so that grains exposed to the working face of the tool, instead of being drowned, substantially solidly in individual cells, have their cutting edge more fully exposed for efficient working than is the case in the prior art.
This results in a great tool. more efficient and excessive loss of abrasive material and grinding wheel wear are avoided when polyurethane is used as the bonding agent, this preferred resin constituting an unexpectedly strong binder for abrasive grains which is likely to maintain them even under severe working conditions,
despite the fact that the binder resin only comes into contact with certain portions of the individual abrasive grains instead of drowning them substantially completely and solidly. If a sufficient quantity of resin is loaded into the mold before or simultaneously with the abrasive material, foaming provides a. complete filling of the mold without additional addition.
Excessive wear and damage to the abrasive tool is also minimized by the resiliently deformable inner plastic or resin core portion of the tool which serves to support the outer supporting portion of relatively hard and stiff abrasive material ( which itself is capable of yielding to a certain extent) in such a way:
to absorb the shocks and violent forces which it may undergo when it engages with the structure. Although this internal cellular region of the finished tool may tend to expand somewhat under the influence of centrifugal force in service, it has been found that the external region supporting the abrasive material is in fact previously put under tension during centrifugation during manufacture,
as evidenced by a tendency for radially inward shrinkage which opposes excessive radially outward expansion of the tool in service. As shown on the. fig. 5 and 6, a rotary grinding wheel obtained by the method described may have the usual cylindrical circumference and be provided with a. central shaft hole 18 formed by the shaft end 7 in the mold.
If desired, various metal hubs, etc., can be placed in the mold and thus included as part of the finished article. Fig. 6, re shows an embodiment of the abrasive tool that comprises the invention constituting a grinding wheel similar to that of FIG. 5 obtained according to the method shown schematically in FIGS. 1 to 4 included,
wherein thin annular plates 20 and 21 have been molded and bonded as part of the finished article, these plates extending from the central shaft hole 18 radially outwardly generally to region 13 having a concentrated abrasive content.
These plates can be sheet metal or even heavy paper, cardboard or plastics and, in addition to providing relatively rigid surfaces to engage with clamping plates or flanges when the tool is mounted on a appropriate tower or shaft, these plates have been found to be capable of minimizing, or preventing, lateral deformation or bulging of the elastic, flexible central portion,
substantially free of abrasive material from the tool, by the aforementioned retracting action of the outer abrasive material support region 13. Therefore, it is usually preferable to provide plates or equivalent device such as. cloth discs, etc., therefor.
Of course, it is evident that instead of separately introducing into the mold the matrix or the bonding material and the abrasive material as shown in Figs. 1, 2 and 3, these two constituents can be mixed in advance and admitted simultaneously into the mold, in the same way as the separate constituents are introduced.
This mold is then placed on a tray or centrifuge after having closed it and, as a result of the centrifugal force generated, there is a migration of a large proportion. abrasive particles worms. the outer peripheral region of the mold cavity.
Also, a foaming agent is incorporated into the die or bonding material, this agent being activated while the cover plate is fixed in place and thus expanding the material deposited in the mold so as to completely fill the latter.
The centrifuge can be driven until the foaming operation is complete and the resin has at least partially hardened, or it can be stopped before this hardening.
Figs. 8 and 9 show in greatly magnified form the successive stages in the production of the outer abrasive region 5 of the grinding wheel. Fig. 8 shows how the abrasive grains 27 are packed, densely during centrifugation, the interstices which they define being largely filled by the binder resin 28, although some degree of foaming has already taken place.
At the end of the centrifugation, and after further foaming of the binder resin, the abrasive grains 27 are moved away from each other, generally as indicated in FIG. 9, the grains preferably being spaced apart by one grain diameter, approximately on average.
The resin is cured at this point and, while forming a rather complex structure as seen under the microscope, it can nevertheless be correctly described as consisting of relatively thin coatings on the surfaces of the grains and maintaining the grain. and connected by intermediate portions having voids between them and sometimes also apparently bubbles or cells formed in these portions <RTI
ID = "0004.0019"> actual intermediaries. <I> Abrasive Material </I> The type, size and amount of abrasive material can be varied to provide a large number of useful products. Urethane polymers have been found to provide a high degree of adhesion to abrasive grains and the like, allowing a dense concentration of these abrasive grains in the working portion of the abrasive tool, including the amount of polyurethane. in the interstices between these grains and which serves to bind them to each other being further reduced by the introduction of the foaming compound which generates a large number of small pores,
or cells in these interstices. The resulting abrasive tool is not only physically robust, but exhibits much greater abrasive action on the work in order to decrease the amount of bonding resin in the working region, individual abrasive grains, or other abrasive material,
being more completely exposed to obtain an effective action on the work and the amount of the resin brought into frictional contact with the work being reduced so as to substantially avoid fouling of the work and the amount of heat generated by the operation is also greatly reduced. Thus, a cold operating grinding wheel is available, for example, which produces little or no fouling and smoke.
Any suitable abrasive material such as silicon carbide, aluminum oxide, emery, garnet, talc, pumice, silicon dioxide, lime, etc. can be used. abrasive action and the resulting surface finish desired. Although particle sizes between 0.025 and 2 min can be used, the usual range is between about 0.044 and 0.5 mm, most frequently between about 0.25 and 0.0770 mm.
Other useful abrasive tools have been obtained, such as wheels or grinding wheels, in which reinforcing fibers have been incorporated with the reaction components, such as glass fibers, nylon monofilaments, sisal, etc. due tampico, steel wire, cotton, etc. These materials have been found to improve the wear qualities of the wheels.
The grinding wheels obtained by the process described are clearly distinguished from those currently available in the form of a solid flexible rubber disc in which abrasive grains are incorporated. The abrasive grains of the latter type of grinding wheel are very easily detached from the grinding wheel in use and are thrown by the latter, so that these grinding wheels have a relatively short service life and are unable to provide a large amount of useful work.
The foaming operation continues very rapidly as soon as it is initiated and not only usually ensures complete filling of the mold cavity, but also serves to space out the individual abrasive grains slightly if these have been concentrated. , by centrifugation.
Thus, by using either of the centrifugation methods described above, one soon obtains a uniform circumferential region of densely packed abrasive particles, visible through a transparent cover plate, but. As the blowing continues, it is noticed that this region widens markedly due to the radially inward displacement of the.
particles which result from the formation of gas pockets between them, and the wheel is solidified in this state instead of being in the state initially obtained by centrifugation. The width of this region or band of abrasive material concentration can be doubled by this action of the foaming compound.
the width of the peripheral region of the abrasive material concentration in the final wheel is about one-fifth of the radial extent of the relatively non-abrasive inner central portion and preferably is no greater than radial extent of this internal portion. Foaming helps keep abrasive particles in suspension both during and after centrifugation.
<I> Matrix or bonding material </I> As stated above, it is preferable to use polyurethane as the resin which entrains and bonds the abrasive grains or other abrasive material and also forms the relatively non-abrasive internal region of the tools. abrasives, such as grinding wheels. For example, suitable polyurethanes can be obtained as follows 1. By reacting a polyol, polyester, polyether or alkyd resin with a polyisocyanate, using a catalyst to increase the rate of the reaction.
2. By reacting a polyol, polyester, polyether or alkyd resin with a polyisocyanate to form a prepolymer which contains excess polyisocyanate. This prepolymer is further reacted using a catalyst such as an amine.
3. By reacting a polyol, polyester, polyether or alkyd resin with a polyisocyanate.
In general, we train them. polyurethanes by reacting an isocyanate or diisocyanate with materials giving a positive test according to Zerewitinoff (see Polyurethane 5> by Bernard A.
Dombrow, published in 1957 by Reinhold Publishing Corporation New York, for further details and in particular for a description of rigid, semi-rigid and flexible polyurethane foam).
A particularly satisfactory composition can be obtained by using the following constituents,
EMI0005.0015
Parts <SEP> in <SEP> weight
<tb> Polyester <SEP> .............. <SEP> 100.0
<tb> Toluene <SEP> <SEP> diisocyanate <SEP> <B> .... </B> <SEP> 35.0
<tb> Water <SEP> .................... <SEP> 2.4
<tb> N-methyl <SEP> morpholine <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 1.3
<tb> Emery <SEP> (250 <SEP> microns) <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 100.0
<tb> Glycerol <SEP> <SEP> Monoricinoleate <SEP> 1.0 These components can be mixed and poured into a suitable mold to form an abrasive wheel or the like of any desired size.
The degree of foaming of the urethane polymer can be controlled by controlling the amount of water included in the composition.
The components are usually mixed at room temperature although they can be preheated if desired to decrease viscosity and increase reaction rate. They are mixed for about a minute and then poured into the centrifuge mold, the latter operation requiring about thirty seconds and the centrifugation about forty-five seconds.
The plate is then stopped and foaming continues for about ten minutes to fill the central portion of the mold and widen the outer peripheral abrasive region radially inward, by: distributing the abrasive elements slightly apart from each other . An additional ten minutes may be needed for initial cure, then twenty minutes or more for final cure.
It is appreciated, particularly for the production of softer foam, that foaming may begin frequently before loading the mixture into the mold, after which considerable coalescence may occur due to centrifugation. At the end of the centrifugation, further foaming, with or without the addition of an additional amount of resin in the internal region of the mold, serves to completely fill the mold.
If centrifugation is continued, a somewhat denser product is usually obtained.
A foam can be obtained naturally in a known manner in various types of resin by whipping it up or down, or by introducing soluble granules which are subsequently dissolved, or by introducing pressurized gases. The term foam as used encompasses cellular structures, regardless of the particular way these cells are formed.
By way of illustration, a preferred example of the preparation of a polyurethane foam is as follows: loading 305 grams of refined castor oil and 53 grams of epoxidized castor oil into a one liter baloon and slowly added. 242 grams of toluene diisocyanate to this mixture,
by doing so for thirty minutes. The product thus obtained is heated at 1100 ° C. for one hour, then cooled to 65 ° C. and packaged in tin cans for later use.
100 grams of the prepolymer thus formed can be mixed with 0.5 gram of dimethyl siloxane, then with 0.35 gram of distilled water and 4.4 grams of added buffered diethyl ethanolamine to initiate the foaming reaction. .
The flexibility of the polymeric urethane can be controlled by selecting suitable polyesters which can be obtained, for example, by reacting ricinoleic acid or hydroxystearic acid with any of the following materials: poly ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol, glycerol, pentaerythritol, castor oil.
Other suitable polyesters can be formed by reacting adipic acid with diethylene glycol, trimethanol propane or ethylene glycol, or by reacting phthalic acid with hexanetriol.
The amine catalyst can also be chosen to control the rate of formation of the amines of urethane polymer, the amine catalysts listed below being suitable triethylamine diethanolamine dimethylamino ethanolamine trimethanolamine. sorbitol-based and acid-based polyesters. dimers to produce polyurethane.
Polyethers such as polyoxyalkylene glycol and polypropylene glycol can be reacted with toluene diisocyanate to form the polyurethane.
A satisfactory polyurethane composition can be prepared to produce a substantially rigid, dimensionally stable, foamy cellular body by using a polyester containing at least one or more benzene rings.
However, the following compositions of a suitable polyester are given by way of illustration.
EMI0005.0120
<I> Formula <SEP> N <SEP> 1 </I>
<tb> Glycerol <SEP> <B> ............ </B> <SEP> 4.0 <SEP> moles
<tb> <SEP> adipic acid <SEP> <B> ........ </B> <SEP> 2,5 <SEP> moles
<tb> <SEP> phthalic anhydride <SEP>. <SEP>. <SEP> 0; 5 <SEP> mole
<tb> <I> Formula <SEP> N <SEP> 2 </I>
<tb> Trimethylol <SEP> propane <SEP>. <SEP>. <SEP> 4.0 <SEP> moles
<tb> <SEP> adipic acid <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 2,5 <SEP> moles
<tb> <SEP> phthalic anhydride <SEP>. <SEP>. <SEP> 0;
5 <SEP> mole
<tb> <I> Formula <SEP> N <SEP> 3 </I>
<tb> Glycerol <SEP> <B> ............ </B> <SEP> 2,0 <SEP> moles
<tb> Pentaerythritol <SEP> <B> ........ </B> <SEP> 0.5 <SEP> mole
<tb> <SEP> phthalic anhydride <SEP>. <SEP>. <SEP> 1.0 <SEP> mole
<tb> <SEP> sebacic acid <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 3,0 <SEP> moles,
EMI0006.0001
<I> Formula <SEP> N <SEP> 4 </I>
<tb> Trimethylol <SEP> propane <SEP>. <SEP>. <SEP> 3.0 <SEP> moles
<tb> <SEP> phthalic anhydride <SEP>. <SEP>. <SEP> 2.0 <SEP> moles
<tb> <I> Formula <SEP> N <SEP> 5 </I>
<tb> Glycerol <SEP> <B> ............ </B> <SEP> 1.0 <SEP> mule
<tb> <SEP> phthalic anhydride <SEP>. <SEP>. <SEP> 1.5 <SEP> .mole The ratios of the constituents of the above formulas can be varied and a satisfactory resin can be obtained.
The most satisfactory results have been obtained when the range of the water content of the alkyd resin component (s) of the mixture of alkyd resin and diisocyanate is from 0.1 to 3.0% by weight. Water can be incorporated as liquid water; however, other means can be used, such as one or more hydrated metal salts.
Wetting agents, such as glycerol monoricinoleate, can also be included to help evenly disperse the water in the alkyd resin.
To make a satisfactory wheel, 162 grams of an alkyd resin, such as that provided by Formula No. 1, is mixed with 138 grams of toluene-2,4-diisocyanate for one minute. An abrasive material, such as 330 grams of molten aluminum oxide having a particle size of 0.5 mm, can be mixed with the above mixture of alkyd resin and diisocyanate.
The above mixture is immediately placed in the mold described above and rotated at about 3000 rpm for one minute. The mold is then placed in an oven at approximately 121 ° C. for two hours. The mold can then be removed from the oven and cooled before removing the finished foam wheel.
Satisfactory wheels or grinders can also be made by varying the above process; for example, the abrasive material can be premixed with the alkyd resin or the diisocyanate of the mixture. The alkyd resin can be varied as to the nature of its chemical constituents, as indicated for example by the formulas Nos 2, 3, 4 and 5.
The size and type of abrasive material can also be varied to achieve the desired type of abrasive action in the finished wheel. The toluene diisocyanate portion of the above mixture can be varied using mixtures of toluene-2,4-diisoeyanate and toluene-2,6-diisocyanate.
Satisfactory wheels have also been obtained by pre-reacting the alkyd resin with the diisocyanate and then using an amine catalyst such as N-methyl-morpholine immediately before pouring the mixture of isocyanate and abrasive material which. has previously reacted in the mold.
Another composition for making, for example, grinding wheels having an outer diameter of 175 mm by 12.5 mm using a resin sold by Nopco Chemical Company under the name Lockfoam would be as follows: 162 grams of Lockfoam A-625-R resin sold by The Nopco Chemical Company 138 grams of A-625-C gelling agent also sold by The Nopco Chemical Company
pany 330 grams of abrasive material such as the aforementioned aluminum oxide for example.
The above materials can be mixed into the order given above at a temperature of 210 ° C to begin with. The resin and gelling agent can be mixed for 45 seconds, then the abrasive material is added and mixed for an additional 45 seconds. This mixture can then be placed in a mold having a larger volume than that of the mixture, this mold being manufactured so as to be open to atmospheric pressure. The mold is then rotated to centrifuge the contents for 45 seconds at 2800 revolutions per minute approximately.
While still in the mold, the object is matured at room temperature for half an hour and then baked further at 790 C for one and three-quarters hours, after which it is cooled to room temperature. before opening the mold.
Despite the above-described cellular construction of the grinding wheel, using suitable resinous constituents and in particular polyesters of the type described above, reacted with diisocyanates to obtain a substantially ruled polyurethane, a grinding wheel is obtained. having a cutting face engaging the sturdy and rigid work, viewed as a whole so as to enable precision grinding operations to be performed at a much higher speed.
What is quite remarkable, despite the high cutting speed that can be achieved in this way, is that the tool is not as sensitive to wear as conventional grinding wheels, especially at the edges, and should not be dressed also frequently to maintain a precision cut face. At the same time, no scratching of the work occurs, despite the exceptional depth of cut that can be achieved, and a much superior surface finish of the work is achieved.
It is easy to see that this combination of properties seems to be incompatible, since a high tool speed and exceptional depth of cut obviously involve severe working stresses exerted on the tool and the grains, individual abrasives protruding. tool face should normally be torn from the face or should produce corresponding deep scratches in the work surface.
By observing the working face of the new tool under the microscope, it has been noticed that when the individual abrasive grains of this face are strongly struck by a suitable punch or the like, the cellular polyurethane supporting these grains yields appreciably,
despite the overall rigidity of the face of the tool considered as a whole and this individual grain can consequently adjust its position relative to the adjacent grains, without having any appreciable effect on the latter.
When the tool is in operation, it naturally follows that the excessively protruding individual grains may be tilted, folded down or driven in relative to the working face, upon contact with the work, in such a manner. that they occupy positions, at least during this contact, comparable to those of other adjacent grains,
and as a result, grains which previously protruded excessively do not scratch the work surface, nor are they torn from the face of the tool.
It is thus realized that in such a rigid polyurethane grinding wheel, the fragility is avoided by the mechanism of absorption of the load applied to any individual grain by distributing it over its local area .relatively large of the holding matrix, the deformation of which can absorb energy without transmitting this charge to adjacent grains.
This can be compared to prior art grinding wheels in which the load applied to each grain is concentrated at a relatively small point of contact with an adjacent grain, this rigid arrangement making the wheel susceptible to progressive fracture from the losing grains. individually their connection, but following a rapid succession as the load is imposed on them.
If the abrasive grains are incorporated into a matrix of polyurethane or other relatively flexible resin, the tool thus obtained is no longer effective or suitable as a grinding wheel, but simply as a polishing or finishing wheel, since the grains seem to give way. too easily when brought into engagement with the work. Similarly, if the abrasive grains are too far apart from each other, even in a relatively stiff die, they are not sufficient to provide the desired degree of cutting action on the work.
The usual prior art grinding wheel not only exhibits a direct grain-to-grain relationship, but is also quite porous and the abrasive grains tend to exhibit an arrangement in the form of repeating groups to provide a significantly more open working face. . This open face is generally recognized as an advantage to allow the wheel to cut cold and avoid loading or obstruction by chips.
In contrast, the polyurethane wheel appears to have a working face that is relatively strong in comparison, with some bubbles visible as well as pits or voids created by grain removal from the face, these pits usually constituting less than 20. % of the face area.
However, the polyurethane between adjacent abrasive grains does not have the form of a solid mass, but comprises irregular cells or voids separated by membranes and strips of polyurethane. as well as irregular blocks or masses of polyurethane resin.
This structure allows for the aforementioned limited elastic action while still substantially filling the space between adjacent grains so that these grains do not appear to protrude for the most part excessively from the general plane of the grain. face of the tool.
This filling of the spaces between the abrasive grains of the face of the tool by the polyurethane in a form which may be generally called <c cell v, although these cells or voids are largely of shape and size very irregular,
also has the advantage of preventing metal shavings from being driven between the grains and clogging the face of the tool. In fact,
it appears that the resiliently yielding tough polyurethane between the grains acts to eject these chips as the tool rotates and thus maintains the working face of the tool in the desired efficient cutting condition.
Since the sensibly stiff but tenaciously elastic polyurethane structure supports and sustains the abrasive grains individually, it follows that a force, in addition to that required to compress the plastic matrix, must be applied before it can be used. dislodge the grain, that is to say, detach it from the matrix in which it is held by hand.
In addition, due to the relatively deep cells holding the individual grains there is a tensile force which must also be overcome to dislodge the grain.
This is obviously a. A state entirely different from that of the grinding wheels known in the prior art, in which the individual abrasive grains have been packed densely and substantially in tip-to-tip contact, regardless of the binder which may be used to join the grains together. That relation.
A novel wheel structure is obtained comprising a support link for the abrasive grains which is substantially rigid to provide a precise working face, while filling the gaps, so as to allow the individual cutting tips to be sufficiently elastic. during their action, the grains being spaced them.
from each other enough to allow this independent action.
When compared with the best conventional grinding wheels currently available, a grinding tool using a mass of polyurethane which is only slightly yielding, but having stable dimensions as described above, provides a tool that gives unexpected results. Thus, there is given below (at the top of page 8) a comparison table between a commercially available upper wheel and a similar wheel manufactured according to the method described.
EMI0008.0001
<SEP> classic <SEP> wheel of <SEP> best <SEP> quality <SEP> <SEP> wheel of <SEP> polyurethane
<tb> Total <SEP> weight <SEP> <B> .................... </B> <SEP> 700 <SEP> grams <SEP> 525 <SEP> grams
<tb> Burst <SEP> speed <SEP> <B> .............. </B> <SEP> 10 <SEP> 500 <SEP> to <SEP> 12 <SEP> 500 <SEP> turns <SEP> per <SEP> mid <SEP> plus <SEP> of <SEP> 14 <SEP> 500 <SEP> turns <SEP> per <SEP> minute
<tb> Note: <SEP> Maximum <SEP> speed <SEP> of <SEP> the <SEP> nute
<tb> test <SEP> machine:
<SEP> 14 <SEP> 500 <SEP> t. <SEP> by <SEP> minute
<tb> Wear rate <SEP> <SEP> of <SEP> the <SEP> grinding wheel <SEP> on <SEP> of <SEP> steel
<tb> laminated <SEP> to <SEP> cold <SEP> <B> .................. </B> <SEP> 0.325 <SEP> mm <SEP wear> <SEP> of <SEP> the <SEP> wheel <SEP> 0.2125 <SEP> nun <SEP> wear <SEP> of <SEP> the <SEP> wheel
<tb> for <SEP> a <SEP> advance <SEP> total <SEP> of <SEP> for <SEP>. a <SEP> advance <SEP> total <SEP> of
<tb> 1.25 <SEP> mm <SEP> performed <SEP> to <SEP> 0.05 <SEP> mm <SEP> 1.25 <SEP> mm <SEP> performed <SEP> to <SEP> 0 , 05 <SEP> mm
<tb> by <SEP> pass <SEP> by <SEP> pass
<tb> Removal <SEP> of <SEP> material <SEP> on <SEP> of <SEP> steel
<tb> laminated <SEP> to <SEP> cold <SEP> <B> .................. </B> <SEP> 0.925 <SEP> mm <SEP <SEP> depth <SEP> of remove <SEP> 1,
05 <SEP> mm <SEP> of <SEP> depth <SEP> of removal <SEP> of <SEP> material <SEP> for <SEP> a <SEP> vein <SEP> of <SEP> material <SEP > for <SEP> a
<tb> feed <SEP> of <SEP> 1.25 <SEP> mm <SEP> of <SEP> deep <SEP> feed <SEP> of <SEP> 1.25 <SEP> mm <SEP> of < SEP> depth <SEP> deur
<tb> Finished <SEP> from <SEP> surface <SEP> to <SEP> using <SEP> a <SEP> advance
<tb> of <SEP> 0.05 <SEP> mm <SEP> by <SEP> pass <SEP> <B> ............ </B> <SEP> 0.0114 <SEP> mm <SEP> 0.009 <SEP> mm
<tb> Maximum depth <SEP> <SEP> of advance <SEP> in
<tb> assuming <SEP> a <SEP> wear <SEP> equal <SEP> of <SEP> the <SEP> grinding wheel <SEP> 0.075 <SEP> mm <SEP> 0.125 <SEP> mm
<tb> Load <SEP> axial <SEP> static <SEP> of <SEP> rupture <SEP>. <SEP>.
<SEP> 5 <SEP> kg <SEP> 10 <SEP> kg
<tb> Bending <SEP> axial <SEP> static <SEP> under <SEP> a <SEP> load
<tb> of <SEP> 4,858 <SEP> kg <SEP> <B> .................... </B> <SEP> 0.1 <SEP > mm <SEP> 0.475 <SEP> mm
<tb> Bending <SEP> static <SEP> maximum <SEP> before <SEP> breaking <SEP> of <SEP> the <SEP> grinding wheel <SEP> <B> ........... ..... </B> <SEP> 5 <SEP> mm <SEP> plus <SEP> of <SEP> 14.0625 <SEP> mm
<tb> Total <SEP> depth <SEP> of <SEP> cuts <SEP> between <SEP> rha billage <SEP> in <SEP> using <SEP> a <SEP> advance <SEP> of
<tb> 0.125 <SEP> mm <SEP>. <SEP>. <SEP> <B> ...... </B> <SEP>.
<SEP> <B> ............. </B> <SEP> 0.5 <SEP> mm <SEP> 0.75 <SEP> mm
<tb> <SEP> characteristic of <SEP> maintenance <SEP> of <SEP> shape
<tb> for <SEP> a <SEP> slot <SEP> (for <SEP> a <SEP> angle) <SEP> after
<tb> a <SEP> advance <SEP> of <SEP> 1.25 <SEP> mm <SEP> <B> .......... </B> <SEP> Presents <SEP> a <SEP> significant wear <SEP> <SEP> has <SEP> noticeably <SEP> initial <SEP> state
<tb> Temperature <SEP> of <SEP> the work <SEP> in <SEP> grinding
<tb> without <SEP> agent <SEP> de <SEP> cooling <SEP> <B> ...... </B> <SEP> <SEP> release of <SEP> heat <SEP> fast- < SEP> Little <SEP> or <SEP> no <SEP> of increase <SEP> of
<tb> ment <SEP> and <SEP> easily <SEP> noticeable <SEP> temperature
<tb> Report <SEP> of <SEP> the <SEP> quantity <SEP> of <SEP> metal <SEP> removed
<tb> for <SEP> a <SEP> loss <SEP> equal <SEP> of <SEP>
diameter <SEP> of
<tb> the <SEP> grindstone <SEP> <B> ............... </B> <SEP>. <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 1.0 <SEP> 1.7 In addition to the above performance characteristics, the construction of the grinding wheel is distinguished by the peculiarity that its working face is fixed, although the cutting tips presented by the individual grains are susceptible to very little movement. This makes it possible to use the grinding wheel for precise dimensional cutting work.
Although reference has been made in the above detailed description of the process and the product to an abrasive tool in the form of a disc, such as that which would veer in place of the conventional grinding wheel, it is evident that using a different shape mold and varying the dimension relation. parts, not only can this process be used to manufacture such grinding wheels,
but also abrasive tools of one or other of the various types commonly used, for example polishing or abrasive blocks, pads and belts;
as well as of course special tools with a particular shape. For example, one can obtain a cup, cylinder or cone shape, either by centrifuging them. components in a mold of corresponding shape, or by cutting sections from a portion of a disc obtained as described above.