CH640166A5 - Outil abrasif a matrice de verre. - Google Patents

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CH640166A5
CH640166A5 CH298081A CH298081A CH640166A5 CH 640166 A5 CH640166 A5 CH 640166A5 CH 298081 A CH298081 A CH 298081A CH 298081 A CH298081 A CH 298081A CH 640166 A5 CH640166 A5 CH 640166A5
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Norton Co
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Description

La présente invention se rapporte à des outils abrasifs, plus particulièrement des meules à affûter, polir, etc., constituées par une matrice de verre contenant des particules servant de lubrifiant sec protégées par un revêtement de métal.
L'utilisation de particules solides comme lubrifiant sec dans les meules est bien connue; l'utilisation de particules de graphite dans une meule vitrifiée ou à base de verre est enseignée dans les brevets US N°s 3454384 et 4157897.
L'utilisation de graphite particulaire dans les meules fournit une méthode pour le contrôle de la qualité de la meule (dureté de la meule), améliore la conductivité thermique (abaissant ainsi la température au niveau de la face de meulage), agit comme lubrifiant (diminuant la formation de chaleur) et agit pour empêcher la formation d'un film cohérant du matériau de la pièce à usiner ou du matériau de liaison qui pourrait interférer avec le meulage et conduire au chargement de la meule.
Un désavantage de l'utilisation du graphite dans les meules liées par du verre consiste en ce que les liaisons par le verre ne mouillent pas facilement les particules de graphite, et il est ainsi difficile d'obtenir une meule à faible porosité.
Le brevet US N° 3454384 se rapporte à des meules qui ont une liaison présentant la constitution d'un crayon de graphite dur et qui comprennent ainsi une grande quantité de graphite dans une matrice de terre réfractaire. La liaison présente une porosité importante qui s'imprègne avec de l'agent de lubrification, tel que l'acide stéarique, cet agent fondant à la température de travail ou à une température inférieure.
Le brevet US N° 4157897 se rapporte à des meules pressées à chaud et ne comprenant pas de liant temporaire cru (green binder) dans le mélange.
Le brevet US N° 3402035 enseigne l'usage de graphite revêtu de métal dans une meule diamantée liée par une résine ou un métal afin d'améliorer le lien du graphite avec la matrice de résine ou de métal.
Les agents agglomérants ou de liaison connus pour les meules de polissage ou d'affûtage liés par verre ou vitrifiés contiennent un matériau de liaison organique temporaire cru, tel que amidons ou sucres, pour maintenir la meule avant que la liaison vitreuse se soit formée par cuisson. Pendant la fabrication de la meule ou d'autres outils de meulage, polissage, rodage, etc., après le moulage et avant le chauffage à la température de vitrification, il est nécessaire d'éliminer le liant organique par chauffage en atmosphère oxydante. De telles conditions oxydantes, appropriées pour éliminer le liant temporaire, éliminent également le graphite ou d'autres films lubrifiants secs également oxydables facilement.,Ainsi, des techniques de fabrication connues pour la réalisation d'outils de meulage, polissage, rodage, etc., en céramique ou liés par du verre (vitrifiés) ne permettent pas l'usage de films lubrifiants secs, tels que graphite, sulfure de molybdène, nitrure de bore hexagonal et sulfure de zinc.
L'impossibilité d'employer facilement des lubrifiants secs parti-culés facilement oxydables dans des outils de meulage en céramique fabriqués de façon connue est levée par la présente invention qui consiste donc en un outil qui présente les caractéristiques mentionnées à la revendication 1. Le revêtement métallique peut être constitué par tout métal protecteur fondant au-dessus de 700° C qui peut être déposé sur des particules finement divisées de graphite ou d'autres lubrifiants secs. Le dépôt en phase vapeur, le plaquage avec ou sans courant, ou toute autre méthode connue de production de revêtement peuvent être employés. Des exemples typiques de métaux appropriés pour être utilisés comme revêtement sont le nickel, le cuivre, l'argent, le cobalt et le chrome.
Pour la fabrication de ces meules, l'abrasif tel que le diamant, le nitrure de bore cubique, l'oxyde d'aluminium ou le carbure de silicium est mélangé avec un liant vitreux, tel que celui du brevet US N° 2332241 qui décrit l'usage de la dextrine comme liant cru pour des outils moulés. Enfin, du graphite revêtu de métal, en une quantité telle que l'outil fini contienne de 10 à 60% au plus de graphite en volume, est ajouté aux abrasifs, à la matrice, au mélange liant, avant le moulage.
Exemple
La composition suivante a été utilisée pour produire un mélange à partir duquel la portion abrasive (diamond section) d'une meule a été moulée:
Grès RGV 120/140
(diamant synthétique de General Electric)
3,88 g
Charge de poudre de SiC
3,20 g
Graphite revêtu de nickel (40% en poids de Ni)
2,16 g
Verre fritte (verre de borosilicate)
12,50 g
Méthylcellulose de glycérine
1,52 g
La composition ci-dessus a été calculée de manière
à fournir une portion abrasive ou diamantée contenant 20% en volume de graphite comme liant à une concentration nominale de diamant de 75 (12- Yî% en volume).
Le matériau de préforme pour la portion centrale de la meule est un mélange vitrifié contenant du verre (aluminoborosilicate de sodium) et une charge de SiC. Son poids est de 130 g. La bordure diamantée est formée sur la périphérie extérieure de la préforme.
Le mélange pour la portion diamantée a été préparé de manière standard en ajoutant dans une cuve de mélange après pesage et successivement la charge de SiC, le graphite revêtu de nickel et le liant vitreux, ces composants étant mélangés à sec deux fois par passage à travers un tamis à ouverture des orifices de 0,092 mm; puis le diamant a été ajouté et le mélange a été passé une fois à travers un tamis à ouverture des orifices de 0,193 mm; enfin le liant a été ajouté, mélangé par agitation et le mélange final a été passé une fois à travers un tamis à ouverture des orifices de 0,70 mm.
Le mélange de préforme a été pesé et versé dans le moule de préforme approprié. Il a été pressé jusqu'à un volume préliminaire, transféré dans le moule de meule (plus grand), puis le mélange dia-manté a été ajouté au volume périphérique, et les deux parties, à savoir la portion diamantée et la préforme, ont été pressées simultanément jusqu'à un volume pressé à froid final à une pression d'environ 1550 t/m2.
La meule cuite a ensuite été finie aux dimensions voulues par des techniques standards de polissage et de rodage.
Dans le meulage à sec de carbure de tungstène cémenté, les meules telles que décrites ci-dessus surpassent en performance les meules diamantées connues, disponibles sur le marché liées par une résine et contenant le même niveau de graphite, d'un facteur 8 à 9 x
5
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35
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45
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65
3
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(basé sur le rapport en volume de matériel meulé et d'usure de la meule), bien que la quantité de diamant par unité de volume de meule soit de Vi inférieure dans la meule selon l'invention.
Il a en outre été montré que dans l'outil abrasif selon l'invention, le revêtement de métal sur le graphite est mouillé par le verre. Ainsi, 5
des portions diamantées de très faible porosité peuvent être réalisées. La portion diamantée de l'exemple ci-dessus présentait une porosité de 7,6%, mais des portions diamantées de plus faible porosité jusqu'à 3% ou moins peuvent également être obtenues par cette technique.

Claims (4)

640166
1. Outil abrasif présentant une face de meulage contenant des particules abrasives, caractérisé par le fait que les particules abrasi-ves sont enrobées dans une matrice de verre, et par le fait que cette matrice de verre contient des particules solides servant de film lubrifiant sec, les particules de lubrifiant étant encapsulées dans un revêtement métallique présentant une épaisseur suffisante pour protéger les particules de lubrifiant de l'oxydation durant la fabrication de l'outil.
2. Outil abrasif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les particules abrasives sont choisies parmi le groupe comprenant le diamant, le nitrure de bore cubique, l'alumine et le carbure de silicium.
2
REVENDICATIONS
3. Outil abrasif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les particules de lubrifiant sont des particules de graphite.
4. Outil abrasif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le revêtement métallique est réalisé en un métal choisi parmi le nickel, le cobalt, l'argent, le cuivre, et les alliages de ceux-ci.
CH298081A 1980-05-29 1981-05-08 Outil abrasif a matrice de verre. CH640166A5 (fr)

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