Objet abrasif enduit La présente invention a pour objet un objet abrasif enduit. Plus particulièrement, l'invention con cerne des objets abrasifs enduits ayant de meilleures caractéristiques de meulage et de coupe que les objets abrasifs connus.
Les objets et produits abrasifs sont couramment subdivisés en deux classes générales. Une classe com prend les objets abrasifs liés rigides comportant des grains abrasifs et un liant pressés sous la forme d7une masse solide, rigide et dense, comme des meules ou pierres d'affûtage. On peut utiliser des liants de gomme laque, de résinoïde, de silicate ou métalliques pour former les objets liés, le choix du liant dépen dant des caractéristiques voulues de l'objet. En raison de la structure rigide, ces objets abrasifs liés man quent de souplesse. Uautre classe générale comprend des objets et produits abrasifs enduits dont un exem ple est un papier abrasif connu sous le nom de papier de verre.
Un objet abrasif enduit consiste habituelle ment en un support souple sur lequel une pellicule adhésive maintient et supporte un enduit de grains abrasifs. Le support peut être en papier, en toile, en fibres vulcanisées ou en une combinaison de ces matières. On peut utiliser divers types d7adhésifs. On peut avoir recours<B>à</B> tous types d'abrasifs, par exemple au carbure de silicium,<B>à</B> l'oxyde d'alumi nium, au silex,<B>à</B> l'émeri, etc. Des objets abrasifs enduits, comme des courroies ou des disques, présen tent un degré élevé de souplesse et d'action de coupe libre.
Toutefois, les objets abrasifs enduits ont l'incon vénient d'avoir tendance<B>à</B> se<B> </B> glacer<B> </B> rapidement et<B>à</B> devenir improductifs lorsqu'on les utilise pour meuler des surfaces métalliques. Ce glaçage est<B>dû</B> principalement au fait que la plupart des métaux s'oxydent immédiatement sur toute surface fraiiche- ment découpée, en formant une mince pellicule de Poxyde du métal. Ces oxydes sont habituellement plus durs que le métal et provoquent une augmen tation des températures de meulage. Les particules du métal enlevées sont ramollies par la chaleur pour former ainsi un glaçage sur les surfaces irrégulières des grains abrasifs, en diminuant<B>le</B> pouvoir<B>de</B> coupe du produit abrasif et en raccourcissant ainsi sa durée en service et sa vitesse de coupe.
Ceci est particu lièrement vrai pour l'acier inoxydable qui,<B>à</B> un mo ment donné, ne pouvait pas être meulé d'une façon économique avec des courroies abrasives enduites. Les courroies sèches se glacent rapidement et devien nent inefficaces du fait que les particules d7acier se ramollissent et forment un glaçage métallique sur la surface des grains abrasifs.
Afin d'éliminer cet inconvénient, il a été néces saire jusqu'à présent d'utiliser des adjuvants de meu lage spéciaux, comme des liquides et des graisses au cours des opérations de meulage avec des abrasifs enduits. Toutefois, on doit effectuer de nombreuses opérations de meulage en l'absence<B>de</B> ces adjuvants de meulage, et même lorsqu'on les utilise le glaçaie pose encore un problème qui a un effet nuisible re connu sur le pouvoir de coupe et la vie en service de l'objet abrasif. En outre, il existe un certain nom bre d'inconvénients inhérents<B>à</B> l'utilisation des adju vants de meulage spéciaux, qui ont tendance<B>à</B> com penser dans une large mesure les avantages obtenus par leur utilisation.
Par exemple, des adjuvants de meulage liquides, comme l'eau, des huiles de coupe, etc., sont appliqués généralement par immersion ou pulvérisation sur l'objet abrasif enduit avant que l'abrasif vienne au contact de l'ouvrage. Ainsi qu'il est évident, ceci pose un problème pour Fapplication et l'élimination du liquide. Egalement, une simple On peut utiliser une matière abrasive classique quelconque. Ainsi l'abrasif situé sur la surface de l'objet abrasif enduit peut consister en des grains de carbure de silicium, d'alumine fondue, d'émeri, de grenat, de corindon, de silex, etc. et de mélanges de ceux-ci.
Etant donné que les objets abrasifs enduits sont destinés<B>à</B> être utilisés principalement dans les<B>opé-</B> rations de meulage dans lesquelles l'objet est soumis <B>à</B> une pression, la matière de support souple doit être capable de résister<B>à</B> une pression sans se déchi rer ou être endommagée. On peut utiliser toute matière de support souple classique pour fabriquer les produits abrasifs, mais les supports en toile sont les plus appropriés. En utilisant un support de toile coutil classique, on peut facilement utiliser des pro duits comme de la toile industrielle résineuse en ayant recours<B>à</B> l'additif de sulfure de fer granulaire pour la mise en #uvre de la présente invention.
L'expression<B>e</B> toile industrielle résineuse<B> </B> désigne un objet comprenant un support de toile souple auquel les grains abrasifs sont fixés d'une façon adhésive par une résine thermodurcissable.
On peut remplacer de 10 <B>à</B> 40 % en poids envi- ron des grains abrasifs situés sur la surface d'un objet abrasif enduit ne comportant que ces grains, par du sulfure de fer granulaire pour obtenir une aug mentation de l'efficacité de meulage. On mélange intimement les granules de sulfure de fer avec les grains abrasifs et on les applique par des procédés classiques au support qui a été précédemment enduit. par un adhésif approprié.
Par suite, les grains abra sifs et les granules de sulfure de fer sont uniformé ment répartis sur la surface de l'objet abrasif.
Lorsqu'on utilise cet objet abrasif dans une opé ration de meulage, par exemple pour meuler l'acier inoxydable, le sulfure de fer situé au voisinage im médiat des grains abrasifs venant au contact de l'ou vrage est soumis instantanément<B>à</B> des températures élevées,<B>à</B> de hautes pressions et<B>à</B> des surfaces métal liques propres. Dans ces conditions, il semble que le sulfure de fer réagit avec la surface métallique frai- chement découpée pour former des pellicules ayant une faible résistance au cisaillement. Ces pellicules agissent comme des lubrifiants solides entre les grains abrasifs et empêchent le métal fraîchement découpé de se souder aux grains abrasifs.
Pour qu'il soit effi cace, le sulfure de fer doit être mis en contact intime avec l'ouvrage et être soumis<B>à</B> une pression sur la face de meulage. Le sulfure de fer comme adjuvant de meulage est particulièrement efficace, lorsqu'on l'utilise dans les opérations de meulage rigoureux sur des aciers alliés comme l'acier inoxydable.
On va donner maintenant un certain nombre d'exemples particuliers relatifs<B>à</B> des formes d'exé cution de l'objet abrasif enduit. Sauf indication dans les exemples, tous les pourcentages sont en poids. <I>Exemple<B>1</B></I> Afin de montrer la supériorité des objets abra sifs enduits décrits, on a préparé plusieurs courroies immersion n'atteint pas la zone de génération de chaleur la plus grande et par conséquent on doit utiliser une application<B>à</B> haute pression, en augmen tant ainsi le problème posé par l'application et l'éli mination du liquide. Lorsqu'on utilise une pulvérisa tion, le risque d'incendie<B>à</B> partir des liquides inflam mables est accru et l'élimination par lavage des co peaux n'est pas très efficace. Lorsqu'on utilise l'eau comme adjuvant de meulage liquide, il se pose égale ment un problème de corrosion.
Lorsqu'on utilise une graisse ou cire comme adjuvant de meulage, on l'ap plique en général directement<B>à</B> la surface abrasive. Toutefois, après utilisation, la boue (c'est-à-dire la poussière, l'huile, les particules de grains, les copeaux métalliques, etc.) ont tendance<B>à</B> s'accumuler sur la surface de l'objet abrasif, en diminuant ainsi forte ment l'action de coupe.
Uobjet que comprend la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend des grains abrasifs et des granules de sulfure de fer faiblement abrasifs maintenus par un adhésif sur un support souple. Le sulfure de fer peut être une pyrite de fer, une troilite ou une marcassite. Le sulfure de fer granu laire agit sous pression pour fournir un graissage et agit comme adjuvant de meulage granulaire pour empêcher les particules métalliques de former un glaçage des grains abrasifs, en améliorant ainsi les caractéristiques de meulage de l'objet abrasif enduit.
L'expression<B> </B> granulaire<B> ,</B> telle qu'on l'utilise ici, est utilisée pour différencier les granules relati vement grossiers de sulfure de fer utilisés dans la présente invention et la petite dimension particulaire de matières de charge en poudre. On a choisi la dimension particulaire de<B>0J 52</B> mm comme ligne de séparation pour distinguer la matière granulaire gros sière de la matière en poudre. C'est-à-dire qu'aux fins<B>de</B> la présente invention, un résidu sur un tamis ayant une ouverture de maille de<B>0, 152</B> mm est une matière granulaire et que toute matière qui passe<B>à</B> travers un tel tamis est considérée comme une ma tière en poudre.
Uexpression <B> </B> faiblement abrasif<B> </B> signifie faible ment abrasif par rapport aux grains abrasifs courants utilisés sur les objets abrasifs enduits, comme par exemple le carbure de silicium, l'alumine fondue, le grenat, l'émeri, etc. Uadjuvant de meulage granu laire de la présente invention n'agit pas comme un abrasif secondaire ou plus friable, mais fonctionne d'une façon non abrasive.
Uobjet abrasif enduit comprend un support sou ple sur la surface duquel les grains abrasifs et les granules de sulfure de fer sont fixés par un liant adhésif. Bien qu'on puisse utiliser un adhésif classique quelconque pour fabriquer les objets abrasifs enduits, il est généralement préférable d'utiliser une résine thermodurcissable pour fixer les grains abrasifs et les granules de sulfure de fer au support. Les résines, comme les produits de condensation d'un phénol et d'un aldéhyde, conviennent parfaitement pour être utilisées dans la présente invention. abrasives enduites contenant différentes quantités de sulfure de fer granulaire, ainsi qu'une courroie abra sive enduite classique et normale et on les a sou mises<B>à</B> des essais de meulage comparatifs.
Chaque courroie abrasive essayée a été formée en une toile industrielle résineuse enduite avec de l'alumine fon due ayant une dimension particulaire de<B>0,297</B> mm comme matière abrasive. Les courroies abrasives étaient exactement les mêmes,<B>à</B> l'exception de la substitution de<B>10</B> %, de 20 % et de 40 % en poids de l'alumine fondue par du sulfure de fer granu laire, et toutes les courroies ont été préparées par le même processus classique. Le poids total de la ma tière granulaire par unité de surface de chaque cour roie était le même pour chaque courroie abrasive.
On a utilisé des pyrites de fer ayant une dimension particulaire inférieure<B>à 0,35</B> mm et supérieure<B>à</B> <B>0,30</B> mm dans les courroies suivant la présente invention.
On a soumis les courroies<B>à</B> un essai de meulage mécanique classique effectué sur une rectifieuse<B>à</B> montant postérieur dans laquelle chaque courroie a été soumise<B>à</B> des contacts répétés avec un objet en acier inoxydable dans des conditions d7essai norma lisées. On a maintenu une pression de contact de <B>1,652</B> kg/CM2 pour essayer les courroies et on a pour suivi l'essai jusqu'à ce que la vitesse (Tenlèvement de la matière tombe<B>à</B> un niveau commun.
Les résul tats des essais de meulage comparatifs sont indiqués sur le tableau<B>1.</B>
EMI0003.0007
<I>Tableau <SEP> I</I>
<tb> Enlèvement <SEP> Temps <SEP> Perte <SEP> en <SEP> poids <SEP> Vitesse <SEP> d'enlèvement
<tb> Courroie <SEP> abrasive <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> (minutes) <SEP> <U>de</U> <SEP> la <SEP> courroie <SEP> de <SEP> la <SEP> matière
<tb> (grammes) <SEP> (grammes) <SEP> <I>(g/minute)</I>
<tb> 100% <SEP> d'alumine <SEP> fondue <SEP> <B>- <SEP> 1025 <SEP> 80 <SEP> 13 <SEP> 12,8</B>
<tb> <B>90</B> <SEP> % <SEP> d'alumine <SEP> fondue, <SEP> <B>10</B> <SEP> % <SEP> <B>de</B> <SEP> pyrites. <SEP> <B>1180</B> <SEP> 84 <SEP> 14 <SEP> 14,0
<tb> <B>80</B> <SEP> % <SEP> d'alumine <SEP> fondue, <SEP> 20 <SEP> % <SEP> de <SEP> pyrites.
<SEP> <B>1350 <SEP> 92</B> <SEP> 14 <SEP> 14,6
<tb> <B>60</B> <SEP> % <SEP> d'alumine <SEP> fondue, <SEP> 40 <SEP> % <SEP> de <SEP> pyrites <SEP> <B>- <SEP> ----- <SEP> - <SEP> 1310 <SEP> 100</B> <SEP> 14 <SEP> <B>13,1</B> Sur la base de ces résultats d'essai, il est évident que toutes les courroies contenant des pyrites pré sentent de meilleures caractéristiques de rendement que la courroie abrasive normale. Toutes les cour roies contenant des pyrites présentent un plus grand degré d'enlèvement de la matière, une plus longue vie en service et une vitesse d'enlèvement de la matière accrue par rapport<B>à</B> la courroie normale, ce qui indique de meilleures caractéristiques de meu lage d'ensemble.
Le meilleur rendement est fourni par la courroie contenant 20 % de pyrites et<B>80</B> % d'alumine fondue.
<I>Exemple 2</I> On a préparé deux charges de pyrites de fer. Une charge, comme dans l'exemple<B>1,</B> présentait une dimension particulaire inférieure<B>à 0,35</B> mm et supé rieure<B>à 0,30</B> mm. La seconde charge présentait une granulométrie plus étendue,<B>à</B> savoir moins de 0,42 mm et plus de<B>0,25</B> mm. On a préparé plu- sieurs courroies d'essai en toile industrielle résineuse. Le poids total de la matière granulaire par unité de surface, de la courroie abrasive était le même pour chaque courroie essayée.
La courroie normale pré sentait<B>100 %</B> d%lumine fondue d7une dimension particulaire de<B>0,297</B> mm, tandis que les courroies d'essai étaient enduites avec le même poids de divers mélanges de pyrites de fer et d'alumine fondue ayant une dimension particulaire de<B>0,297</B> mm. On a pré paré toutes les courroies par le même processus normal.
<B>A</B> titre de comparaison, on a soumis les cour roies<B>à</B> un essai de meulage mécanique classique sur une rectifieuse<B>à</B> support postérieur dans laquelle on a soumis chaque courroie<B>à</B> des contacts répétés avec un objet en acier inoxydable dans des conditions d7essai normalisées. On a maintenu la pression<B>à</B> <B>1,652</B> kg/CM2 pour essayer chaque courroie et on a essayé chaque courroie pendant<B>80</B> minutes.
Les résultats de cet essai<B>de</B> meulage comparatif sont indiqués sur le tableau<B>Il.</B>
EMI0003.0020
<I>Tableau <SEP> II</I>
<tb> Courroie <SEP> abrasive <SEP> Dimension <SEP> parti <SEP> ni <SEP> <B>*1</B> <SEP> Enlèvement <SEP> Perte <SEP> en <SEP> poids <SEP> Vitesse <SEP> d'enlèvement
<tb> <B>c</B> <SEP> 21 <SEP> re <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> de <SEP> la <SEP> courroie <SEP> de <SEP> la <SEP> matière
<tb> des <SEP> pyrites <SEP> (grammes) <SEP> (grammes) <SEP> (gfrainute)
<tb> <B>100</B> <SEP> % <SEP> d7alumine <SEP> fondue <SEP> <B>.. <SEP> ...........
<SEP> - <SEP> - <SEP> ---- <SEP> 900</B> <SEP> 12 <SEP> 11,2
<tb> <B>90</B> <SEP> % <SEP> d7alumine <SEP> fondue, <SEP> <B>10</B> <SEP> % <SEP> de <SEP> pyrites <SEP> <B>-</B> <SEP> 0,42 <SEP> <B>à <SEP> + <SEP> 0,25 <SEP> 1060 <SEP> 10 <SEP> <U>132</U></B>
<tb> <B>80</B> <SEP> % <SEP> d7alumine <SEP> fondue, <SEP> 20 <SEP> % <SEP> de <SEP> pyrites <SEP> <B>-</B> <SEP> 0,42 <SEP> <B>à <SEP> + <SEP> 0,25 <SEP> 985 <SEP> 10 <SEP> 1253</B>
<tb> <B>60</B> <SEP> % <SEP> d'alumine <SEP> fondue, <SEP> 40 <SEP> % <SEP> de <SEP> pyrites <SEP> <B>-</B> <SEP> 0,42 <SEP> <B>à <SEP> + <SEP> 0,25 <SEP> 955</B> <SEP> 12 <SEP> <B>11,9</B>
<tb> <B>80</B> <SEP> % <SEP> d'alumine <SEP> fondue, <SEP> 20 <SEP> Vo <SEP> de <SEP> pyrites <SEP> <B>- <SEP> 0,35 <SEP> à <SEP> + <SEP> 0,30 <SEP> 1080 <SEP> 10 <SEP> 13,
5</B> Toutes les courroies contenant des pyrites présen tent de meilleures caractéristiques de meulage par rapport<B>à</B> la courroie normale. La gamme de granu lométrie plus étroite des pyrites (de<B>0,35 à 0,30</B> mm) présente le meilleur rendement.
<I>Exemple<B>3</B></I> On a préparé une courroie d'essai en toile indus trielle résineuse présentant de l'alumine fondue ayant une dimension particulaire de 0,297mm dans la quelle on a incorporé des pyrites de fer ayant une très petite dimension particulaire (inférieure<B>à 0,076</B> mm) dans le liant résineux. On a essayé alors cette courroie par rapport<B>à</B> une courroie analogue ne contenant pas de pyrites. Les résultats d'essai com paratifs montrent qu'il n'y a aucune différence de rendement entre les deux courroies.
On pense que ceci est<B>dû</B> au fait que le sulfure de fer, pour fonc tionner comme adjuvant de meulage, doit être mis en contact intime avec l'ouvrage et être soumis<B>à</B> une pression<B>à</B> la face de meulage.
Bien qu'on utilise principalement du sulfure de fer granulaire sur des courroies abrasives, il est évi dent qu'on peut utiliser le sulfure de fer granulaire sur d'autres objets abrasifs enduits et qu'il est parti culièrement utile sur des objets soumis<B>à</B> des tempé ratures de meulage élevées, comme celles qui règnent avec des disques abrasifs.
l2objet décrit, en raison du remplacement d'une partie importante des grains abrasifs d'un objet connu par du sulfure de fer granulaire, présente de meil leures caractéristiques de meulage et se caractérise par une moins grande tendance au glaçage. Les grains abrasifs, l'adhésif et la matière de support particuliers décrits ci-dessus ne sont donnés qu'à titre d'exemple et on peut en fait utiliser tous grains abra sifs classiques, adhésif thermostable et matière de support.
La caractéristique de l'objet décrit ne réside pas dans l'utilisation d'un type ou d'une quantité particulier de grains abrasifs, d'adhésif thermostable ou de matière de support, mais dans le remplace ment d'une partie importante des grains adhésifs par des granules de sulfure de fer faiblement abrasifs. Ainsi, on peut avoir recours<B>à</B> l'une quelconque des matières abrasives d'application courante. Ces ma tières comprennent le carbure de silicium, l'alumine fondue, le grenat, l'émeri et des substances analo gues. La dimension de la matière abrasive peut varier entre celle de fines poudres de polissage et des dimensions particulaires plus grossières.
D'une façon analogue, on peut utilisertout: adhésif thermo- stable classique pour une application courante dans le domaine des abrasifs enduits pour fixer le mélange des grains abrasifs et des granules de sulfure de fer sur un support souple suivant la présente invention. On peut utiliser tout rapport proposé jusqu'à présent de l'adhésif aux grains abrasifs. On peut recourir<B>à</B> des procédés de fabrication classiques, comme ceux utilisés dans l'industrie des abrasifs enduits. Bien que l'on préfère en général un support en toile, on peut utiliser d'autres types de matière de support souple.
Par conséquent, quels que soient le type et les quantités des grains abrasifs de l'adhésif et de la matière<B>de</B> support utilisée pour fabriquer des objets abrasifs enduits, il en résulte de meilleures caracté ristiques de meulage et une diminution du glaçage lorsqu'on remplace une partie importante des grains abrasifs par des granules de sulfure de fer faiblement abrasifs.
Coated abrasive object The present invention relates to a coated abrasive object. More particularly, the invention relates to coated abrasive articles having better grinding and cutting characteristics than known abrasive articles.
Abrasive articles and products are commonly subdivided into two general classes. One class includes rigid bonded abrasive articles having abrasive grains and a binder pressed into a solid, rigid and dense mass, such as grinding wheels or sharpening stones. Shellac, resinoid, silicate or metallic binders can be used to form the bound objects, the choice of binder depending on the desired characteristics of the object. Due to the rigid structure, these bonded abrasive objects lack flexibility. The other general class comprises coated abrasive articles and products an example of which is abrasive paper known as sandpaper.
A coated abrasive article usually consists of a flexible backing on which an adhesive film holds and supports a coating of abrasive grains. The backing can be paper, canvas, vulcanized fibers or a combination of these materials. Various types of adhesives can be used. All types of abrasives can be used <B> </B>, for example silicon carbide, <B> </B> aluminum oxide, flint, <B> </ B> emery, etc. Coated abrasive objects, such as belts or discs, exhibit a high degree of flexibility and free cutting action.
However, coated abrasive objects have the disadvantage of having a tendency to <B> </B> to <B> </B> glaze quickly <B> </B> and <B> to </B> unproductive when used to grind metal surfaces. This glaze is <B> due </B> primarily to the fact that most metals immediately oxidize on any freshly cut surface, forming a thin film of metal oxide. These oxides are usually harder than metal and cause grinding temperatures to increase. The removed metal particles are softened by heat to thereby form a glaze on the irregular surfaces of the abrasive grains, decreasing the <B> </B> cutting power of the abrasive and thereby shortening its service life and cutting speed.
This is especially true for stainless steel which, <B> at </B> at one point, could not be economically ground with coated abrasive belts. Dry belts ice quickly and become ineffective because the steel particles soften and form a metallic glaze on the surface of the abrasive grains.
In order to eliminate this disadvantage, it has heretofore been necessary to use special grinding aids, such as liquids and greases, during grinding operations with coated abrasives. However, many grinding operations must be carried out in the absence of <B> </B> these grinding aids, and even when using them icing still presents a problem which has a known deleterious effect on power. cutting and service life of the abrasive object. In addition, there are a number of disadvantages inherent in <B> </B> the use of special grinding aids, which tend to <B> </B> outweigh the advantages to a large extent. obtained by their use.
For example, liquid grinding aids, such as water, cutting oils, etc., are generally applied by dipping or spraying onto the coated abrasive object before the abrasive comes into contact with the work. As is evident, this poses a problem for the application and removal of the liquid. Also, a simple one can use any conventional abrasive material. Thus the abrasive located on the surface of the coated abrasive object may consist of grains of silicon carbide, fused alumina, emery, garnet, corundum, flint, etc. and mixtures thereof.
Since coated abrasive articles are intended <B> to </B> to be used primarily in <B> grinding operations in which the article is subjected <B> to </B> a pressure, the flexible backing material must be able to withstand <B> </B> pressure without tearing or being damaged. Any conventional flexible backing material can be used to make the abrasive products, but canvas backings are most suitable. By using a conventional ticking cloth backing, products such as industrial resinous cloth can be easily used by resorting to <B> </B> the granular iron sulfide additive for the processing of the present invention. invention.
The expression <B> e </B> industrial resinous fabric <B> </B> designates an article comprising a flexible fabric backing to which the abrasive grains are adhesively fixed by a thermosetting resin.
Approximately 10 <B> to </B> 40% by weight of the abrasive grains located on the surface of a coated abrasive object comprising only these grains can be replaced by granular iron sulphide to obtain an increase. grinding efficiency. The iron sulfide granules are intimately mixed with the abrasive grains and applied by conventional methods to the substrate which has been previously coated. by a suitable adhesive.
As a result, the abrasive grains and iron sulfide granules are evenly distributed over the surface of the abrasive object.
When this abrasive object is used in a grinding operation, for example to grind stainless steel, the iron sulphide located in the immediate vicinity of the abrasive grains coming into contact with the work is instantly subjected to <B> </B> high temperatures, <B> to </B> high pressures and <B> to </B> clean metal surfaces. Under these conditions, it appears that the iron sulfide reacts with the freshly cut metal surface to form films having low shear strength. These films act as solid lubricants between the abrasive grains and prevent the freshly cut metal from bonding to the abrasive grains.
To be effective, the iron sulphide must be brought into intimate contact with the work and be subjected to <B> </B> pressure on the grinding face. Iron sulphide as a grinding aid is particularly effective when used in severe grinding operations on alloy steels such as stainless steel.
We will now give a number of specific examples relating to <B> </B> embodiments of the coated abrasive object. Unless indicated in the examples, all the percentages are by weight. <I>Example<B>1</B> </I> In order to show the superiority of the coated abrasive objects described, several immersion belts were prepared which did not reach the greatest heat generation zone and therefore a high pressure <B> </B> application should be used, thereby increasing the problem of applying and removing the liquid. When spraying is used the risk of fire <B> from </B> flammable liquids is increased and skin wash removal is not very effective. When water is used as a liquid grinding aid, there is also a problem of corrosion.
When using grease or wax as a grinding aid, it is usually applied directly <B> to </B> the abrasive surface. However, after use, mud (i.e. dust, oil, grain particles, metal shavings, etc.) tend to <B> </B> build up on the surface. of the abrasive object, thereby greatly reducing the cutting action.
The object of the present invention is characterized in that it comprises abrasive grains and lightly abrasive iron sulfide granules held by an adhesive on a flexible backing. The iron sulphide can be an iron pyrite, a troilite or a marcasite. The granular iron sulfide acts under pressure to provide lubrication and acts as a granular grinding aid to prevent metal particles from forming a glaze of the abrasive grains, thereby improving the grinding characteristics of the coated abrasive object.
The expression <B> </B> granular <B>, </B> as used herein is used to differentiate the relatively coarse granules of iron sulfide used in the present invention and the small size. particulate powder filler. The particle size of <B> 0J 52 </B> mm was chosen as the separation line to distinguish coarse granular material from powder material. That is, for the purposes <B> of </B> the present invention, a residue on a sieve having a mesh size of <B> 0.152 </B> mm is a granular material and that any material which passes <B> through </B> such a sieve is considered to be powdered material.
The expression <B> </B> mildly abrasive <B> </B> means mildly abrasive compared to common abrasive grains used on coated abrasive objects, such as for example silicon carbide, fused alumina, garnet, emery, etc. The granular grinding aid of the present invention does not act as a secondary or more friable abrasive, but functions in a nonabrasive fashion.
The coated abrasive article comprises a flexible backing to the surface of which the abrasive grains and iron sulfide granules are fixed by an adhesive binder. Although any conventional adhesive can be used to make the coated abrasive articles, it is generally preferable to use a thermosetting resin to secure the abrasive grains and iron sulfide granules to the backing. Resins, such as the condensation products of a phenol and an aldehyde, are well suited for use in the present invention. coated abrasives containing varying amounts of granular iron sulphide, as well as a conventional and normal coated abrasive belt and were subjected to <B> </B> comparative grinding tests.
Each abrasive belt tested was formed from a resinous industrial fabric coated with dark alumina having a particle size of <B> 0.297 </B> mm as the abrasive material. The abrasive belts were exactly the same, <B> except </B> except for the substitution of <B> 10 </B>%, 20% and 40% by weight of the molten alumina with sulfide of granular iron, and all the belts were prepared by the same conventional process. The total weight of granular material per unit area of each belt was the same for each abrasive belt.
Iron pyrites having a particle size less than <B> to 0.35 </B> mm and greater than <B> to </B> <B> 0.30 </B> mm were used in the belts following the present invention.
The belts were subjected to <B> </B> a conventional mechanical grinding test carried out on a <B> post </B> post grinder in which each belt was subjected <B> to </B> contact. repeated with a stainless steel object under standardized test conditions. A contact pressure of <B> 1.652 </B> kg / CM2 was maintained to test the belts and the test was continued until the speed (Material removal fell <B> to </ B> a common level.
The results of the comparative grinding tests are shown in Table <B> 1. </B>
EMI0003.0007
<I> Table <SEP> I </I>
<tb> Removal <SEP> Time <SEP> Loss <SEP> in <SEP> weight <SEP> Speed <SEP> of removal
<tb> Abrasive belt <SEP> <SEP> of <SEP> the <SEP> material <SEP> (minutes) <SEP> <U> of </U> <SEP> <SEP> belt <SEP> of < SEP> the <SEP> material
<tb> (grams) <SEP> (grams) <SEP> <I> (g / minute) </I>
<tb> 100% <SEP> molten <SEP> alumina <SEP> <B> - <SEP> 1025 <SEP> 80 <SEP> 13 <SEP> 12.8 </B>
<tb> <B> 90 </B> <SEP>% <SEP> of molten <SEP> alumina, <SEP> <B> 10 </B> <SEP>% <SEP> <B> of </ B> <SEP> pyrites. <SEP> <B> 1180 </B> <SEP> 84 <SEP> 14 <SEP> 14.0
<tb> <B> 80 </B> <SEP>% <SEP> of molten <SEP> alumina, <SEP> 20 <SEP>% <SEP> of <SEP> pyrites.
<SEP> <B> 1350 <SEP> 92 </B> <SEP> 14 <SEP> 14.6
<tb> <B> 60 </B> <SEP>% <SEP> of molten <SEP> alumina, <SEP> 40 <SEP>% <SEP> of <SEP> pyrites <SEP> <B> - < SEP> ----- <SEP> - <SEP> 1310 <SEP> 100 </B> <SEP> 14 <SEP> <B> 13.1 </B> Based on these test results, It is evident that all belts containing pyrites have better performance characteristics than the normal abrasive belt. All belts containing pyrites exhibit a greater degree of stock removal, longer service life, and increased stock removal speed over the <B> </B> normal belt. which indicates better overall grinding characteristics.
The best performance is provided by the belt containing 20% pyrites and <B> 80 </B>% molten alumina.
<I> Example 2 </I> Two charges of iron pyrites were prepared. A filler, as in Example <B> 1, </B> had a particle size less than <B> than 0.35 </B> mm and greater than <B> than 0.30 </B> mm. The second filler exhibited a larger particle size, <B> to </B> namely less than 0.42 mm and more than <B> 0.25 </B> mm. Several resinous industrial fabric test belts were prepared. The total weight of granular material per unit area of the abrasive belt was the same for each belt tested.
The normal belt had <B> 100% </B> molten lumine with a particle size of <B> 0.297 </B> mm, while the test belts were coated with the same weight of various pyrite mixtures. of iron and molten alumina having a particle size of <B> 0.297 </B> mm. All belts were prepared by the same normal process.
<B> A </B> For comparison, the belts were subjected <B> to </B> a conventional mechanical grinding test on a grinding machine <B> with </B> posterior support in which we subjected each belt <B> to </B> repeated contact with a stainless steel object under standard test conditions. We maintained the pressure <B> at </B> <B> 1.652 </B> kg / CM2 to test each belt and tested each belt for <B> 80 </B> minutes.
The results of this comparative <B> grinding </B> test are shown in Table <B> II. </B>
EMI0003.0020
<I> Table <SEP> II </I>
<tb> Belt <SEP> abrasive <SEP> Dimension <SEP> party <SEP> nor <SEP> <B> * 1 </B> <SEP> Removal <SEP> Loss <SEP> in <SEP> weight <SEP > Removal speed <SEP>
<tb> <B> c </B> <SEP> 21 <SEP> re <SEP> of <SEP> the <SEP> material <SEP> of <SEP> the <SEP> belt <SEP> of <SEP> the <SEP> material
<tb> of <SEP> pyrites <SEP> (grams) <SEP> (grams) <SEP> (gfrainute)
<tb> <B> 100 </B> <SEP>% <SEP> d7alumine <SEP> melted <SEP> <B> .. <SEP> ...........
<SEP> - <SEP> - <SEP> ---- <SEP> 900 </B> <SEP> 12 <SEP> 11.2
<tb> <B> 90 </B> <SEP>% <SEP> d7alumine <SEP> melted, <SEP> <B> 10 </B> <SEP>% <SEP> of <SEP> pyrites <SEP> <B> - </B> <SEP> 0.42 <SEP> <B> to <SEP> + <SEP> 0.25 <SEP> 1060 <SEP> 10 <SEP> <U> 132 </U> </B>
<tb> <B> 80 </B> <SEP>% <SEP> molten <SEP> d7alumine, <SEP> 20 <SEP>% <SEP> of <SEP> pyrites <SEP> <B> - </ B > <SEP> 0.42 <SEP> <B> to <SEP> + <SEP> 0.25 <SEP> 985 <SEP> 10 <SEP> 1253 </B>
<tb> <B> 60 </B> <SEP>% <SEP> of molten <SEP> alumina, <SEP> 40 <SEP>% <SEP> of <SEP> pyrites <SEP> <B> - < / B> <SEP> 0.42 <SEP> <B> to <SEP> + <SEP> 0.25 <SEP> 955 </B> <SEP> 12 <SEP> <B> 11.9 </ B >
<tb> <B> 80 </B> <SEP>% <SEP> of molten <SEP> alumina, <SEP> 20 <SEP> Vo <SEP> of <SEP> pyrites <SEP> <B> - < SEP> 0.35 <SEP> to <SEP> + <SEP> 0.30 <SEP> 1080 <SEP> 10 <SEP> 13,
5 </B> All belts containing pyrites have better grinding characteristics compared to <B> </B> the normal belt. The narrower particle size range of pyrites (<B> 0.35 to 0.30 </B> mm) has the best performance.
<I>Example<B>3</B> </I> A resinous industrial fabric test belt was prepared with molten alumina having a particle size of 0.297mm in which pyrites were incorporated. of iron having a very small particle size (less than <B> 0.076 </B> mm) in the resinous binder. This belt was then tested against <B> </B> a similar belt not containing pyrites. Comparative test results show that there is no difference in performance between the two belts.
This is believed to be <B> due </B> to the fact that iron sulphide, in order to function as a grinding aid, must be brought into intimate contact with the work and subjected to <B> to </B> pressure <B> at </B> the grinding face.
Although granular iron sulfide is primarily used on abrasive belts, it is obvious that granular iron sulfide can be used on other coated abrasive objects and is particularly useful on exposed objects. B> at </B> high grinding temperatures, such as those with abrasive discs.
The described object, due to the replacement of a large part of the abrasive grains of a known object with granular iron sulphide, shows better grinding characteristics and is characterized by a less tendency to glaze. The particular abrasive grains, adhesive and backing material described above are exemplary only and any conventional abrasive grit, heat-stable adhesive and backing material can in fact be used.
The characteristic of the object described does not reside in the use of a particular type or quantity of abrasive grit, heat-stable adhesive or backing material, but in the replacement of a substantial part of the grits. adhesives with weakly abrasive iron sulphide granules. Thus, one can have recourse <B> to </B> any of the abrasive materials of current application. These materials include silicon carbide, fused alumina, garnet, emery and the like. The size of the abrasive material can vary between that of fine polishing powders and coarser particle sizes.
In an analogous fashion, any conventional heat-stable adhesive can be used for common application in the field of coated abrasives to fix the mixture of abrasive grains and iron sulfide granules to a flexible backing according to the present invention. Any ratio heretofore proposed from adhesive to abrasive grit can be used. Conventional manufacturing processes, such as those used in the coated abrasive industry, can be used. Although a canvas backing is generally preferred, other types of flexible backing material can be used.
Therefore, regardless of the type and amounts of the abrasive grains of the adhesive and the <B> backing </B> material used to make coated abrasive articles, the result is better grinding characteristics and better grinding characteristics. reduction in glazing when a large part of the abrasive grains is replaced by weakly abrasive iron sulphide granules.