CN103702801B - 用于制造涂层的磨具的方法、涂层的磨具以及涂层的磨具的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于制造涂层的磨具的方法,该方法包含以下步骤:a)制造或提供磨具初级产品,其包括基础、连接到所述基础上的多个磨粒、至少一层未硬化的覆盖粘合剂,所述覆盖粘合剂至少部分地覆盖所述磨粒,其中,最上面的覆盖粘合剂未硬化;b)施加至少一种磨削添加剂到最上面的未硬化的覆盖粘合剂上;c)硬化最上面的覆盖粘合剂。按照本发明,所述磨削添加剂在步骤b)中以干燥的形式施加。此外还公开了一种涂层的磨具以及将涂层的磨具应用于加工表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造涂层的磨具的方法、涂层的磨具以及涂层的磨具的应用。
背景技术
借助于灵活的磨具例如磨带或纤维盘可以加工多种表面。几种表面(例如由不锈钢构成的表面)需要具有所谓的磨削添加剂(“助磨剂”)的磨具的附加涂层。作为磨削添加剂通常采用盐,所述盐尤其是包含硼和/或氟元素。典型的代表是四氟硼酸钾(KBF4)和冰晶石(Na3AlF6=六氟铝酸钠)。这样的附加涂层可以例如延长磨具的寿命并继而也延长总磨损量很多倍。
在制造这样的常规涂层的磨具时将附加涂层作为液态混合物施加,该附加涂层除了原来的磨削添加剂之外还可以包含粘合剂、溶剂(例如水)并且必要时还有颜料、流变添加剂、湿润剂、消泡剂或填料。该液态混合物被施加到磨具初级产品上,该磨具初级产品包括基础、多个磨粒以及至少一个硬化的第一覆盖粘合剂。随后将液态施加的附加涂层硬化,例如通过加热,从而产生第二覆盖粘合剂层。替换地也可以将附加涂层施加到磨具初级产品上,所述磨具初级产品包含仅仅基础、基本粘合剂和磨粒,然而不包含覆盖粘合剂。硬化的附加涂层随后形成唯一的覆盖粘合剂。
然而,这样的制造方法是相当昂贵的,因为必须首先施加包含磨削添加剂的悬浮物并且在施加之后又将其硬化。除此之外通常借助于辊工艺施加液态附加涂层。在辊施加的情况下不利的是,磨削添加剂积聚在各个磨粒之间的凹处,相反,磨粒的尖端仅以少量磨削添加剂覆盖,这对于寿命和磨削效率是有损害的。如果磨粒仅仅磨损到初始高度的大约40%,那么通常磨具已经到达其寿命的尽头。位于该水平之下的磨削添加剂的颗粒不与加工表面接触。也就是说,磨削添加剂的这部分完全没有满足其目的,这极其不经济。
发明内容
因此本发明的任务在于,克服现有技术中的缺点并且特别是提供一种用于制造涂层的磨具的方法,所述方法可经济地并且简单地实现并且所述方法确保尽可能有效地将磨削添加剂分布到磨具的区域中,所述区域实际上与待加工的表面接触。
该任务一方面通过用于制造涂层的磨具的方法解决,所述方法包含以下步骤:
a)制造或提供磨具初级产品,其包括基础、连接到所述基础上的多
个磨粒以及至少一层未硬化的覆盖粘合剂,所述覆盖粘合剂至少部分地覆盖所述磨粒,其中,最上面的覆盖粘合剂未硬化;
b)施加至少一种磨削添加剂到所述最上面的未硬化的覆盖粘合剂上;
c)硬化最上面的覆盖粘合剂。
按照本发明,所述磨削添加剂在步骤b)中以干燥的形式施加,特别是播撒。
磨具初级产品可以包含一层或多层覆盖粘合剂。在两个覆盖粘合剂层的情况下,通常将下面的覆盖粘合剂称为“覆盖粘合剂1”或“底层(英语为:size coat)”,而将上面的覆盖粘合剂称为“覆盖粘合剂2”或“面层(英语为:supersize coat)”。对于本发明重要的是,最上面的覆盖粘合剂、也就是说形成最外面的层并且背离磨具初级产品的基础的覆盖粘合剂是未硬化的。
干燥施加的磨削添加剂不渗入到覆盖粘合剂的更深层中,而是以集中的量保留在其表面上。此外磨削添加剂相对地平行于磨具的表面分布并且因此明显更均匀。也就是更少量积聚在各个磨粒之间的区域中。因此,与迄今为止通常的液态施加相比,施加的磨削添加剂的更多部分与待加工的表面的接触。因此,与以常规的液态涂层实现相同的总磨损量所需要的情况相比,在按照本发明干燥的施加的情况下在大多数实施例中单位面积需要更少的磨削添加剂。如果磨削添加剂的施加量与常规液态涂层的情况相同,那么产生了更高的总磨损量。反过来,也可以相比于常规磨具减少磨粒的施加量;由此产生的总磨损量的减小可以通过磨削添加剂的按照本发明的干燥施加补偿。按照本发明的制造方法因此显著更经济。因为在磨粒之间仅仅存在比较少量的磨削添加剂,所以在那儿此外保留更多的磨屑空间,在磨削时可以在所述磨屑空间中容纳产生的磨屑;这也引起寿命的提高。
如已经确定的那样,也可以将干燥施加的磨削添加剂单独通过覆盖粘合剂的硬化连接到其上。磨削添加剂在此通过还未硬化的覆盖粘合剂固定,因为所述未硬化的覆盖粘合剂通过毛细力可以移到该干燥的磨削添加剂中。通过这种类型的制造此外不用考虑以下方面的必要性,即首先制造液态的附加涂层并且随后将其通过附加的工艺步骤又进行硬化。
此外认识到,与湿施加的覆盖粘合剂的情况相比,至少在具有唯一覆盖粘合剂层的磨具中干燥施加的磨削添加剂引起磨粒的大大改善的固定。磨粒也在表面加工时更难以破碎。该效应在磨削添加剂的大施加量的情况下特别突出。在常规的湿式施加中,磨削添加剂沿垂直于基础的方向相对均匀地分布,从而比较大的部分位于磨粒附近或者甚至直接接触磨粒。磨粒与覆盖粘合剂之间的结合力由此降低。与之相对地,以相同的量干燥施加的磨削添加剂平均与磨粒具有更大的间隔,从而由此很少或者根本不影响磨粒与覆盖粘合剂之间的结合。
在本发明的范围内将“干燥”理解为,磨削添加剂不是作为液态的分散物或悬浮物的分散的或悬浮的组分被施加。不排除磨削添加剂在其外表面上具有液态的例如通过空气湿度产生的附着物。但是总地来说,在本发明的范围在步骤b)中施加的材料的可能的液体份额应该小于5%重量百分比并且优选小于1%重量百分比。在很多实施例中允许如此小的液体份额,以至于磨削添加剂是可流淌的并且因此可以被简单地施加。
在此并且在下文中将“磨削添加剂”理解为这样一种物质,其具有以下特征中的至少一种、优选多种:特别是基于润滑作用降低在磨削时出现的温度;降低由于磨削添加剂的熔化和再结晶引起的温度;防止与金属的镀覆(所谓的“玻璃化”);防止已加工的表面氧化(氧化物经常更硬并且因此比金属更难切削);和/或防止磨粒的结构转变,例如由阿尔法刚玉转变为脆的尖晶石。
磨削添加剂可以在步骤b)中以粉末的形式、以絮状物的形式、以纤维的形式、以团状物的形式和/或以囊状物的形式施加,特别是播撒。在此并且在下文中将团状物理解为之前松脱的单个粒子积累为固化的复合物。该固化例如可以借助于附加的物质并且例如通过压紧、硬化、干燥和/或照射实现。在囊状物的情况下,磨削添加剂由一个外套包围,该外套可以包含例如蜡、油和/或聚合物溶液或者由它们组成。这样的囊状物自身的制造对于本领域内技术人员来说是已知的。
囊状物可以除了磨具添加剂之外也包含液态组成部分。然而一旦这些液态组成部分通过外套包围并且不可以由其出来,那么这些囊状物在本发明的范围内仍被视为“干燥”和可播撒的。
有利地,磨削添加剂的颗粒的至少大部分具有0.1μm至2mm、优选0.1μm至0.5mm、特别优选0.1μm至0.1mm的范围内的尺寸。优选地,颗粒的至少90%重量百分比、进一步优选至少95%重量百分比、更进一步优选至少99%重量百分比并且特别是优选磨削添加剂的所有颗粒具有在该范围内的尺寸。
磨削添加剂的颗粒的尺寸分布的ds90值可以位于1μm至5μm的范围内;ds50值可以位于10μm至40μm的范围内;ds10值可以位于20μm至100μm的范围内。在此例如3μm的ds90值表示,磨削添加剂的颗粒的90%重量百分比具有3μm或更大的尺寸。
同样有利的是,磨削添加剂的颗粒的平均尺寸小于磨粒的平均尺寸。由此磨削添加剂的颗粒可以均匀地覆盖不仅磨粒的表面而且还有磨粒之间的间隔。假如磨削添加剂以团状物或囊状物的形式存在,那么团状物的平均直径与磨粒的平均直径的比例优选小于5、进一步优选小于3并且更进一步优选小于2。特别优选地,团状物的平均直径小于磨粒的平均直径。同样优选地,团状物的尺寸小于磨粒的ds3值。
所述磨削添加剂能够以一施加量施加,所述施加量位于10g/m2至500g/m2、优选20g/m2至400g/m2、特别优选25g/m2至250g/m2的范围内。在使用四氟硼酸钾作为磨削添加剂时已经在#400施加量的磨粒尺寸下在30g/m2至35g/m2的范围内证实为特别有利的,在#36磨粒尺寸下在160g/m2至180g/m2的范围内证实为特别有利的。
如上面已经设计的那样,这样的相比于现有技术小的施加量足以实现满意的总磨损。特别是上述用于四氟硼酸钾的施加量大约相应于这样的施加量,这样的施加量如在常规的以四氟硼酸钾液态涂层中采用的那样;然而总施加量显著高于在常规的液态涂层中的施加量。
在按照本发明的方法中可以使用在迄今通常的液态施加方法中应用的每种物质作为磨削添加剂。磨削添加剂可以包含盐或由盐组成,所述盐特别是包含硼和/或氟,特别是四氟硼酸钾和/或冰晶石。
替换地或附加地,磨削添加剂也可以包含云母、沙、色素、火成的硅酸、碳、玻璃、滑石粉、刚玉和/或其他矿物质或者由它们组成。
特别是磨削添加剂可以包含以下物质中的至少一种或多种或者由它们组成:
·Ai2O3(三氧化二铝,刚玉)
·Ai(OH)3(氢氧化铝710/PGA-SD)
·AiCl3(氯化铝)
·BN(氮化硼,六角形的)
·BaBr2(二溴化钡)
·CaF2(二氟化钙,萤石)
·CaCl2(氯化钙)
·CaBr2(溴化钙)
·C(石墨)
·C10H4Cl4(四氯化萘)
·C7H8Br5(五溴甲苯)
·C9H2Cl6O3(氯茵酸酐)
·C12H18Br6(六溴环十二烷)
·C12H10OBr10(六溴苯醚(阻燃剂))
·C18H12Cl12(脱氯剂A(阻燃剂))
·CaCO3(碳酸钙)
·Ca3(PO4)2(磷酸钙)
·Ca(OH)2(氢氧化钙)
·(CH2CHCl)n(聚氯乙烯,PVC)
·Cs2SO4(硫酸铯)
·CuSO4(硫酸铜)
·CoSO4(硫酸钴)
·C20H22Cl20(卤化石蜡Chlorez700,760)
·FeS2(二硫化铁黄铁矿)
·FeSO4(硫酸亚铁)
·KBF4(四氟硼酸钾)
·K3AlF6(六氟铝酸钾)
·K2TiF6(六氟钛酸钾)
·KCl(氯化钾)
·K4P2O7(焦磷酸钾)
·K2SO4(硫酸钾)
·KNO2(硝酸钾)
·K3PO4(磷酸钾)
·K2HP O4(磷酸氢钾)
·Li2SO4·H2O(硫酸锂)
·MgF(氟化镁)
·MoS2(二硫化钼)
·MoO3(三氧化钼)
·MnS(硫化锰)
·MgO(氧化镁)
·Mg(OH)2(氢氧化镁)
·MgCO3(碳酸镁)
·MgCO3Mg(OH)23H2O(碳氢镁石)
·MgO CO2H2O(水合碳酸镁)
·MgSO4·7H2O(硫酸镁)
·MnSO4(硫酸锰)
·MgCl2(氯化镁)
·MgBr2(溴化镁)
·Na3AlF6(六氟铝酸钠,冰晶石)
·NaBF4(四氟硼酸钠)
·Na2[B4O5(OH)4]·8H2O(硼酸钠,硼砂)
·(NH4)3AlF6(六氟铝酸氨)
·NaCl(氯化钠)
·Na4P2O7·10H2O(焦磷酸钠)
·Na2SiO3·9H2O(硅酸钠)
·NH4Cl(氯化氨)
·(NH4)2SO4(硫酸氨)
·(NH4)2PO4(磷酸氨)
·Na2CO310H2O(碳酸钠、晶体苏打)
·Na2SO410H2O(硫酸钠、芒硝)
·NaNO2(硝酸钠)
·Na3PO4(磷酸钠)
·PbCl2(二氯化铅)
·Pb(铅)
·S3Sb2(三硫化锑)
·Sb2O3(氧化锑)
·Sn(锡)
·Se..(硒化物)
·Te..(碲化物)
·ZnS(硫化锌)
·Zn2P2O7(焦磷酸锌)
·2ZnO3B2O33.5H2O(硼酸锌,防火剂)
·4ZnO B2O3H2O(硼酸锌,防火剂415)
磨具初级产品的基础可以是每种在磨具工业中通常的基础,特别是柔性基础,例如纺织物基础、纸、箔、硫化纤维或它们的组合。本发明同样不限于特定的磨粒;磨粒可以是例如刚玉(在不同的变型中,特别是白刚玉、半宝刚玉、蓝刚玉、锆石刚玉、陶瓷刚玉和/或褐刚玉)、碳化硅、立方氮化硼、金刚石或它们的混合物。磨粒的尺寸对于本发明也是不重要的。磨具可以以不同的成品形式存在,例如作为磨盘或作为磨带。
磨粒可以借助于已知的基本粘合剂连接到基础上。在此涉及例如自身已知的树脂。而且作为覆盖粘合剂可以使用自身已知的粘合剂,例如同样由树脂组成。覆盖粘合剂此外可以包含通常的有效物质和/或填料。
覆盖粘合剂可以是酚醛树脂、环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂或不饱和聚酯树脂。特别优选地,覆盖粘合剂是酚醛树脂或环氧树脂。所述未硬化的覆盖粘合剂——磨削添加剂在步骤b)中施加到其上——可以具有粘性,如其对于磨具没有另外的覆盖粘合剂层(所谓的面层)和没有磨削添加剂时所通常的那样。用于覆盖粘合剂的粘度调节对于本领域内技术人员而言是已知的。
覆盖粘合剂的一部分用于固定磨削添加剂。这可以通过以下方式补偿,即,覆盖粘合剂的施加量比通常的情况大和/或覆盖粘合剂相比于通常情况具有更高的树脂含量。例如可以以在40g/m2至700g/m2、优选50g/m2至600g/m2、特别优选60g/m2至500g/m2的范围内的施加量施加覆盖粘合剂。固体含量可以例如位于40%重量百分比至95%重量百分比、优选45%重量百分比至93%重量百分比、特别优选50%重量百分比至90%重量百分比的范围内。施加量和固体含量可以在此依赖于磨粒的尺寸。例如在P400的粒度下,67g/m2的施加量和固体份额部分可以是适合的;而在P24的粒度下,430g/m2的施加量和88%的固体含量可以是有利的。
本发明的另一方面是一种涂层的磨具,其可以通过如上所述的方法获得。这样的磨具也包括基础、连接到所述基础上的多个磨粒、覆盖粘合剂,所述覆盖粘合剂至少部分地覆盖所述磨粒,此外还包括至少一种磨削添加剂,其干燥地施加并且由覆盖粘合剂连接。
如已经设计的那样,相比于在常规的湿式施加中的情况,磨削添加剂平行于磨具的表面更均匀地分布。
优选地,所述磨削添加剂的颗粒的至少60%重量百分比、优选至少80%重量百分比、特别优选至少90%重量百分比设置在所述磨具的外层中,所述外层的厚度为由所述覆盖粘合剂和磨削添加剂组成的层的总厚度的最高60%、优选最高40%、特别优选最高30%。换句话说,也就是所述磨削添加剂的颗粒的大部分位于覆盖粘合剂层的表面附近。
同样优选地,磨粒上方的磨削添加剂的颗粒的平均施加量与磨粒之间的磨削添加剂的颗粒的平均施加量的偏差小于60%、优选小于50%、特别地优选小于40%。也在此将单位面积的质量覆盖理解为施加量,其可以以g/m2给出。也就是说,磨削添加剂的颗粒既没有特别积聚在磨粒之间也没有积聚在磨粒上方并且因此明显比以辊施加更均匀地在整个表面上分布。“磨粒上方”在此的意思是,磨削添加剂的颗粒设置在磨粒的背向基础的侧上。
优选地,磨粒上方的磨削添加剂的层厚与磨粒之间的磨削添加剂的层厚的比例为至少30%、优选至少50%、特别优选至少70%。这样的比例的意思是,与常规的液态施加的磨具中的情况相比,磨削添加剂的相对更大份额位于磨粒上方。在常规的施加方式的情况下下,磨粒尖端上的磨削添加剂层厚非常小,从而未涂层的磨粒尖端由肉眼可见。该层厚可以通过在磨具的截面视图的图片上的测量确定。该图片可以在此通过显微镜拍摄。
最后,本发明还涉及将通过上述方法制造的磨具应用于加工表面,特别是这样的表面,所述表面包含至少一种金属或者由所述金属组成,特别是不锈钢、钛和/或至少一种所谓的超级合金。超级合金(英语:superalloy)可以是例如基于镍的合金、钴合金、镍/铁合金或硬青铜。这样的超级合金例如以商品名称Inconel、Waspaloy或Rene已知。
附图说明
在下文中根据多个实施例和附图阐述本发明。附图中:
图1a和1b:在使用之前和之后具有湿式施加的磨削添加剂的第一已知
磨具的示意截面图;
图2a和2b:在使用之前和之后具有干燥施加的磨削添加剂的按照本发
明的第一磨具的示意截面图;
图3:磨削添加剂的颗粒的尺寸分布;
图4:按照本发明的第二磨具的俯视图的图片,该磨具具有#36尺寸的
磨粒和KBF4作为磨削添加剂,该磨削添加剂干燥地以178g/m2的施加量施加;
图5:一种磨具的第二比较例的俯视图的图片,该磨具具有#36尺寸的磨粒和KBF4作为磨削添加剂,该磨削添加剂通过辊施加液体地施加;
图6:按照本发明的第三磨具的俯视图的图片,该磨具具有#50尺寸的磨粒和干燥地施加的磨削添加剂;
图7:一种磨具的第三比较例的俯视图的图片,该磨具具有#50尺寸的磨粒和通过辊施加液体地施加的磨削添加剂;
图8:第四比较例的截面图的图片;
图9:按照本发明的第四磨具的截面图的图片;
图10:多个磨具的Abbott曲线(阿伯特曲线)。
具体实施方式
在图1a中示意地示出的常规的涂层的磨具包含基础1、借助于基本粘合剂2连接到基础1的磨粒3以及覆盖粘合剂4,该覆盖粘合剂覆盖磨粒。借助于已知的辊压方法借助于辊施加液体附加涂层6,所述附加涂层包含磨削添加剂的多个颗粒5。通过辊压,颗粒5基本上积聚在各个磨粒3之间。通过这种方式,大部分颗粒5在加工表面时完全没有与表面接触。在使用磨具1之后,如在图1b中看见的那样,磨粒3的一部分损坏。然而,磨削添加剂的很多颗粒5直至该时间点仍保持未被使用,这在经济上是极其没有效率的。
与之相对地,图2a示出了按照本发明的磨具,其中如以下进一步阐述的那样干燥地施加磨削添加剂。在此,磨削添加剂的颗粒5设置在覆盖粘合剂4的外表面附近。此外,颗粒更均匀地分布在该表面上并且没有积聚在磨粒3之间的区域中。通过这种方式,磨削添加剂的颗粒5的较大部分与待加工的表面接触并且可以在那儿发挥其期望的作用。所述较大的部分在磨具1的在图2b中示出的使用状态下损坏。
为了制造涂层的磨具首先预加工多个磨具初级产品。该磨具初级产品包含由厚度0.8mm的硫化纤维组成的基础1。借助于基本粘合剂2将由尺寸#36和#50的两种不同的刚玉变型组成的磨粒3以800g/m2(粒尺寸#36)或570g/m2(粒尺寸#50)的量连接到基础1。由酚醛树脂和白垩组成的基本粘合剂2以178g/m2(粒尺寸#36)或175g/m2(粒尺寸#50)的量施加。随后由酚醛树脂/白垩组成的未硬化的并且因此还是液态的覆盖粘合剂4以650g/m2(粒尺寸#36)或450g/m2(粒尺寸#50)的湿量施加。
在例子1至7中按照表格1和例子8至11中按照表格2,将四氟硼酸钾(KBF4)作为磨削添加剂施加到如此制造的磨具初级产品上。
四氟硼酸钾粉末由公司Solvay Fluor GmbH,30173汉诺威,德国购进。粉末的颗粒的尺寸分布通过总分布在图3中给出。
在比较例子1、9和11中将磨削添加剂以液态附加涂层的方式施加。该液体附加涂层具有以下组成:
酚醛树脂75% | 12%重量百分比 |
KBF4 | 50%重量百分比 |
冰晶石 | 10%重量百分比 |
水 | 17%重量百分比 |
颜料、湿润剂、二氧化钛、软化剂、增稠剂 | 11%重量百分比 |
为了制造按照本发明的例子2至8和10,将粉末状的四氟硼酸钾(KBF4)以干燥的形式施加到还未硬化的覆盖粘合剂上。四氟硼酸钾借助于用于粉末状介质的、自身已知的施加站均匀地施加到磨具初级产品上。该施加量在表格1和2中给出。
四氟硼酸钾颗粒在所有例子中(不仅作为在按照本发明的例子中的干燥粉末而且作为在比较例子中的分散的颗粒)分别具有25μm的平均尺寸。
表格1表明了对于按照例子1至7的磨具的总磨损,其可以以具有#36粒尺寸磨粒的磨具实现。为了确定该总磨损,将硬化的磨具冲压为具有180mm直径的磨盘。该磨盘固定在磨机上,以33.6米/秒的切割速度运行并且以50N的力相互垂直地相继压到由不锈钢(X5CrNi18-101.4301)组成的多个并排设置的4mm厚的板上。切线进给为1.5m/分钟,其中,以接触辊磨削。通过差测量对于每个板单个地确定磨损材料的量。该加工如此长地进行,直至每个板的磨损量下降到第一板的磨损量的大约35%。在表格1中给出了因此实现的总磨损和衬片损耗,也就是原来的磨盘的质量,其在加工期间由该磨盘磨损。
如由表格1可见的那样,在按照本发明的干燥施加的情况下(例子3),相对于通常的湿式施加(例子1)仅仅大约一半那么多的磨削添加剂是必要的,以便实现大致相同的总磨损。
表格1
图4至7包含按照表格2的涂层的磨具8至11的俯视图的图片。也就是图4和5示出了具有粒尺寸#36的磨具,其中图4示出了具有按照本发明干燥施加的磨削添加剂的磨盘而图5示出了湿式施加的磨削添加剂的磨具。图6和7示出了具有粒尺寸#50的磨具。
如由各图的比较得知,磨削添加剂的颗粒在按照本发明地干燥地施加(图4和6)在磨具的表面上之后并且特别是在各个磨粒上方存在。此外磨削添加剂的颗粒基本上均匀地在表面上分布。相反,在具有湿式施加(图5和7)的比较例中,磨削添加剂的颗粒进一步渗入到磨粒之间并且因此在实际上不再可见。
表格2
在图8中示出了常规磨具的截面图的图片,其中磨削添加剂5埋置在液态施加的附加涂层6中。如在此明显可见的那样,磨削添加剂的大部分位于磨粒3之间的区域中,然而在那里它们完全没有施展其预定的作用。
图9示出了另一按照本发明的磨具的截面图的图片。磨粒3借助于基本粘合剂2连接在由0.8mm厚度的硫化纤维组成的基础1上。基础1、基本粘合剂2和磨粒3由一个由覆盖粘合剂4组成的层覆盖。在该层上方具有另一由干燥施加的磨削添加剂5组成的层。也由该视图得知,由磨削添加剂5组成的层具有基本上均匀的厚度。此外可见的是,磨削添加剂5实际上没有进入到由覆盖粘合剂4组成的层中。此外磨削添加剂5的颗粒直接通过覆盖粘合剂4连接。也就是不需要另外的粘合剂,如在附加涂层的常规湿式施加中所需的那样。
在图10中示出了多个磨具的Abbott曲线,它们根据DIN EN ISO4287确定。该第一曲线(1)在基础上测量,由刚玉组成的磨粒混合物连接到该基础。该混合物包含粒度P120的半宝刚玉和粒度#120的陶瓷刚玉。该基础具有436μm的高度差。在此并且在下文中将该高度差理解为表面的与基础相距最远的点的高度和与基础最近的点的高度的差;该高度差也等于在0%时与在100%时Abbott曲线的坐标值的差。
在施加覆盖粘合剂之后产生具有368μm的高度差的第二曲线(2)。对于按照本发明的磨具确定第三曲线(3),其中25μm的平均粒尺寸的四氟硼酸钾(KBF4)以例如大约64g/m2的量干燥地施加;高度差在此为386μm。相比于此,第四曲线(4)示出了用于常规磨具的结果,其中分散地施加四氟硼酸钾;产生了288μm的高度差。该分散物以120g/m2的量施加,这产生了四氟硼酸钾的54g/m2的施加量。
如在图10中可见的那样,按照本发明的磨具的第三曲线(3)在小于大约15%的材料份额上位于常规磨具的第四曲线(4)之上,而第三曲线在更高的材料份额的情况下位于第四曲线之下。这归因于,在干燥地施加时,相对很多磨削添加剂颗粒位于最高的隆起部的区域中(也就是在0μm的切割空间深度的区域中)。在按照曲线(3)的湿式施加中磨削添加剂的较大部分下沉到磨粒之间的区域中,从而在此在较大的切割空间深度的情况下材料份额更大。此外,按照本发明的磨具的曲线(3)的高度差大于常规的磨具的曲线(4)的高度差。这也归因于,磨削添加剂的颗粒的大部分位于最高的隆起部的区域中。
Claims (27)
1.一种用于制造涂层的磨具的方法,包含以下步骤:
a)制造或提供磨具初级产品,其包括基础(1)、连接到所述基础上的多个磨粒(3)、以及至少一层覆盖粘合剂(4),所述覆盖粘合剂至少部分地覆盖所述磨粒(3),其中,最上面的覆盖粘合剂(4)未硬化;
b)施加至少一种磨削添加剂到最上面的未硬化的覆盖粘合剂(4)上;
c)使最上面的覆盖粘合剂(4)硬化;
其特征在于,所述磨削添加剂在步骤b)中以干燥的形式施加。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂在步骤b)中以粉末的形式、以絮状物的形式、以纤维的形式、以团状物的形式和/或以囊状物的形式施加。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂的至少90%重量百分比的颗粒(5)具有0.1μm至2mm的范围内的尺寸。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂的颗粒(5)的平均尺寸小于所述磨粒(3)的平均尺寸。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂以一施加量施加,所述施加量位于10g/m2至500g/m2的范围内。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述施加包括播撒。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂的至少95%重量百分比的颗粒(5)具有0.1μm至2mm的范围内的尺寸。
8.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂的至少99%重量百分比的颗粒(5)具有0.1μm至2mm的范围内的尺寸。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述磨削添加剂的所有颗粒(5)具有0.1μm至2mm的范围内的尺寸。
10.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述尺寸在0.1μm至0.5mm的范围内。
11.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述尺寸在0.1μm至0.1mm的范围内。
12.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述施加量位于20g/m2至400g/m2的范围内。
13.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述施加量位于25g/m2至250g/m2的范围内。
14.一种涂层的磨具,其可通过按照权利要求1-13之一所述的方法获得,其中磨削添加剂的颗粒(5)的平均尺寸小于磨粒(3)的平均尺寸。
15.根据权利要求14所述的磨具,其特征在于,所述磨粒(3)上方的磨削添加剂的层厚与所述磨粒(3)之间的磨削添加剂的层厚的比例为至少30%。
16.根据权利要求14或15所述的磨具,其特征在于,所述磨削添加剂的颗粒(5)的至少60%重量百分比设置在所述磨具的外层中,所述外层的厚度最高为由最上面的覆盖粘合剂(4)和磨削添加剂组成的层的总厚度的60%。
17.根据权利要求14或15所述的磨具,其特征在于,所述磨粒(3)上方的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量与所述磨粒(3)之间的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量的偏差小于60%。
18.根据权利要求15所述的磨具,其特征在于,所述比例为至少50%。
19.根据权利要求15所述的磨具,其特征在于,所述比例为至少70%。
20.根据权利要求16所述的磨具,其特征在于,所述磨削添加剂的颗粒(5)的至少80%重量百分比设置在所述磨具的外层中。
21.根据权利要求16所述的磨具,其特征在于,所述磨削添加剂的颗粒(5)的至少90%重量百分比设置在所述磨具的外层中。
22.根据权利要求16所述的磨具,其特征在于,所述外层的厚度最高为由最上面的覆盖粘合剂(4)和磨削添加剂组成的层的总厚度的40%、。
23.根据权利要求16所述的磨具,其特征在于,所述外层的厚度最高为由最上面的覆盖粘合剂(4)和磨削添加剂组成的层的总厚度的30%。
24.根据权利要求17所述的磨具,其特征在于,所述磨粒(3)上方的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量与所述磨粒(3)之间的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量的偏差小于50%。
25.根据权利要求17所述的磨具,其特征在于,所述磨粒(3)上方的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量与所述磨粒(3)之间的磨削添加剂的颗粒(5)的平均施加量的偏差小于40%。
26.按照权利要求14至25之一所述的涂层的磨具应用于加工表面,所述加工表面包含至少一种金属或者由所述金属组成。
27.按照权利要求26所述的涂层的磨具应用于加工表面,所述金属是不锈钢、钛和/或至少一种超级合金。
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