CS197412B1 - Způsob výroby segmentů pro diamantové bruené kotouče - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu výroby segmentů pro diamantové brusné kotpuče ze žuly, syenity a mramoru.

Dosud známé způsoby, jako pouhé slinování kovové práškové mědi s diamanty, nezaručují potřebné spojení diamantových zrn s pojící slitinou, oož má za následek ztráty diamantů ještě před tím, než je diamant opotřeben. Tento způsob je vhodný pouze k aplikaci při broušení některých měkčích materiálů, jako například u některých druhů mramorů.

Další známý způsob je lisování v kruhovém lisovacím nástroji, kde se vylisuje celistvý prstenec o větším průměru například 250 až 500 mm a tento se potom dělí na jednotlivé segmenty.

Nevýhodou prvých způsobů je, že jsou nevhodné pro opracování žul a syenitů. Nevýhodou posledního způsobu je obtížná manipulace s tímto nástrojem pro jeho velkou hmotnost. Rovněž je velká spotřeba drahých žárupevných materiálů pro jeho výrobu. Je velmi obtížné vyrobit tak velký prstenec, aby byla zachována stejná tvrdost relativně tenkého prstence po celé jeho ploše, Nehoraogennost dosahuje v tvrdosti až několika desítek stupňů H_B a je způsobena neparalelitou tlačných desek lisu a nemožností dokonale rozvrstvit materiál v celé prstencovité dutině lisovacího nástroje.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob výroby segmentů pro diamantové br.usné kotouče na

197 412

197 412 žuly, syenity a mramory o složení 60 až 98 % hmotnostních kobaltu, 1 až 39 % hmotnostních mědi a 1 až 39 % hmotnostních cínu spolu se syntetickými diamanty v množství 25 až 100 % hmotnostních na směs kovů podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že prášková směs se nasype do dutiny předlisovacího nástroje, předlisuje se za studená tlakem 50 MPa až 250 MPa a/nebo se předslinuje volně při teplotě 650 až 950 °C v ochranné atmosféře, načež se sada předslinutých segmentů opatří separačním povlakem a vloží do dutiny dolisovacího nástroje povlečené rovněž separačním povlakem a následuje ohřev nástroje na teplotu 600 až 950 °C a po prodlevě 5 až 180 minut jsou dolisovány tlakem 30 MPa až 200 MPa.

Hlavní výhodou způsobu podle vynálezu je podstatné zvýšení produktivity práce při výrobě segmentů. Další výhodou je snadná manipulace s podstatně menším nástrojem, což druhotně přispívá k úspoře žáruvzdorných materiálů potřebných k výrobě nástrojů. Uvedený způsob dovoluje vyrobit současně více segmentů s minimálními odchylkami v jejich tvrdosti a s dostatečnou rozměrovou stálostí, čímž je možno odstranit orovnávací operaci brusné plochy segmentů.

Výchozím materiálem pro segmenty podle tohoto vynálezu je prášková směs 60 až 98 % váhových kobaltu, 1 až 40 % váhových mědi, 1 až 40 % váhových cínu spolu se syntetickými diamanty při koncentraci 25 až 100 %. Výchozí materiál se nasype do dutiny předlisovacího nástroje, která má o 10 až 35 % větší lineární rozměry než jsou rozměry hotového segmentu. Potom se provede předslinování za studená tlakem 50 MPa až 250 MPa. Výlisky segmentů se pak volně slinují při teplotě 650 až 950 °C v ochranné atmosféře například vodíku, předslinování se však neprovádí u hutnějších materiálů, například u materiálů s převažujícím obsahem kobaltu. Takto slinuté segmenty vykazují smrštění 10 až 35 %, vztaženo na lineární rozměry v závislosti na slinovacích podmínkách a složení pojící slitiny. Předslinuté segmenty se opatří na obvodových bočních plochách tenkým separačním povlakem a to bu3 nátěrem nebo nástřikem suspenzí, například koloidního grafitu nebo suspenzí jiných materiálů, například kysličníku hlinitého, kysličníku zirkoničitého nebo jiných kysličníků kovů i nekovů. Potom se určitý počet segmentů s výhodou takový, který odpovídá konečnému počtu segmentů na diamantovém brusném nástroji například 8, 16 nebo .jiný počet vloží do dolisovacího nástroje z žárupevné oceli nebo slitiny nimonicu, jehož dutina je také opatřena separačním povlakem například koloidního grafitu. Nástroj s vloženými segmenty se ohřeje na teplotu 650 až 950 °C a po určité prodlevě na této teplotě, která může být 5 až 180 minut se provede dolisování pod tlakem 300 až 200 MPa. Po zchladnutí na teplotu 20 až 450 °C se vytlačí z dolisovacího nástroje a vylisované segmenty se jemnými poklepy od sebe oddělí. Potom se provede příprava těchto segmentů pro cínování nebo pájení tak, že se brousí dosedací plochy každého segmentu za účelem odstranění separační vrstvy například grafitu, naoxidované vrstvy a otřepů.

Tvar segmentu může být bu3 obdélníkový nebo konkávní a orientovaný konkávní částí ve směru rotace tak, aby chladicí kapalina, která prochází středem brusného kotouče byla nucena oplachovat segmenty před tím, než volně opustí brusný kotouč. Protože nelze splnit ve většině případech podmínku, aby se jedním kotoučem s jednou zrnitostí diamantu dosáhlo

197 412 požadované mikrohruboati a produktivity, sestavuje se aada kotoučů z 1 až 4 kotoučů, které ae navzájem liší zrnitostí použitých syntetických diamantů v brusné vrstvě, počtem a uspořádáním segmentů s různou konstrukcí brusného kotouče. V sadě kotoučů je první stupeň nebo stupně hrubovací a obsahují v brusné vrstvě syntetické diamanty o střední zrnitosti 100 až 800/ura při koncentraci 25 až 100 Druhý stupeň nebo stupně jsou dokončovací a obsahují syntetické diamanty o střední zrnitosti od 15 do 200 yum při koncentraci 25 až 100 %. Tvrdost použité vazby je v obou případech 180 až 290 Η-θ. Popsané sady kotoučů dovolují při vlastním broušení snížit obvyklý počet 6 pracovních fází na 2 až 3, přičemž dosažená kvalita broušení po 1 až 3 pracovních fázích je dostačující pro ekonomický přechod na mechanické leštění při současném zvýšení produktivity práce až o 600 %,

Příklad 1

V praxi byly dosaženy velmi dobré výsledky při broušení syenitů se sadou složenou ze dvou kotoučů. Diamantové brusné kotouče byly osazeny segmenty vyrobenými dle následujícího technologického postupu.

Prášková směs o složení 70 % váhových kobaltu, 22 % váhových mědi a 8 % váhových cínu s diamanty o zrnitosti u hrubovacího kotouče 250/200 byla lisována za studená tlakem 150 MPa. Pak následovalo předslinování v ochranné atmosféře vodíku při teplotě 740 °C i 20 °C s lineárním smrštěním 19 až 21 %,

Potom bylo 8 ks předslinutých segmentů opatřeno separační vrstvou koloidního grafitu o tloušlce 1 /um. Takto navzájem oddělené segmenty byly vloženy do dolisovacího nástroje, jehož dutina byla opatřena vrstvou koloidního grafitu. Potom následoval ohřev dolisovacího nástroje s vloženými segmenty na teplotu 810 °C i 10°C po dobu 30 minut. Vlastní dolisování bylo provedeno pod tlakem 80 MPa při teplotě cca 800 °C. Po zchladnutí na teplotu cca 300 °C se provede vyjmutí segmentů a jejich vzájemné oddělení jemnými poklepy. V takto oddělených segmentech se provede broušení dosedací plochy, na které byla změřena tvrdost 250 přediiEt vynálezu

Claims (1)

1. Způsob výroby segmentů pro diamantové brusné kotouče na žuly, syenity a mramory o složení 60 až 98 % hmotnostních kobaltu, 1 až 39 % hmotnostních cínu a 1 až 39 % hmotnostních mědi, spolu se syntetickými diamanty v množství 25 až 100 % hmotnostních na směs kovů, vyznačený tím, že prášková směs se nasype do dutiny předlisovacího nástroje, předlisuje se za studená tlakem 50 MPa až 250 MPa a/nebo se předslinuje volně při teplotě 650 až 950 °C v ochranné atmosféře, načež se sada předslinutých segmentů opatří separačním povlakem a vloží do dutiny dolisovacího nástroje povlečené rovněž separačním povlakem a následuje ohřev nástroje na teplotu 600 až 950 °C a po prodlevě 5 až 180 minut jsou dolisovány tlakem 30 MPa až 200 MPa,