CS223040B1 - Směs pro výrobu brusných nástrojů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru výroby brusných nástrojů. Řeší problém zvýšeni odolnosti brusných nástrojů se silikátovou vazbou vůči působení chladicí vody. Navržená směs je tvořena zrnitým brusivém a vodním sklem s přídavkemm esterů glycerolu, glykolu nebo epichlorhydrinu a organických kyselin. Po promísení tento systém tuhne a nástroje z něj zhotovené jsou po vysušení značně odolné vůči působení vody z hlediska mechanických vlastností jsou v celém svém objemu izotropní.

Description

Vynález se týká oboru výroby brusných nástrojů. Řeší problém zvýšeni odolnosti brusných nástrojů se silikátovou vazbou vůči působení chladicí vody.

Navržená směs je tvořena zrnitým brusivém a vodním sklem s přídavkemm esterů glycerolu, glykolu nebo epichlorhydrinu a organických kyselin. Po promísení tento systém tuhne a nástroje z něj zhotovené jsou po vysušení značně odolné vůči působení vody z hlediska mechanických vlastností jsou v celém svém objemu izotropní.

Vynález se týká směsi pro výrobu brusných nástrojů, v nichž je brusné zrno pojeno silikátovou vazbou.

Dosud jsou známy v podstatě dva typy směsí užívaných při výrobě brusných nástrojů se silikátovou vazbou:

1. Směsi obsahující brusivo a pojivo na bázi vodného roztoku křemičitanu sodného, tzv. vodního skla, bud samotného, nebo ve směsi s přídavnými látkami. Po promísení všech komponent je ze směsi vytvarován brusný nástroj a jeho vytvrzení je dosaženo vysušením. Při vysušování se snižuje obsah vody ve vodním skle, až je dosaženo tzv. gelačního prahu, a dochází ke koagulaci vodního skla. Vyloučený gel kysličníku křemičitého tvoří pak kostru pojivového systému spojujícího jednotlivá brusná zrna.

2. Směsi obsahující brusivo a práškové hydrosilikátové sklo svlažované vhodným množstvím vody. Hydrosilikátové sklo, označované též jako „hydrosilikátový cement“, je produktem vodní nebo parní hydratace alkalických silikátů, tvořících skla různého druhu a různého chemického složení. Vytvrzení tohoto typu vazby je dosahováno též vysušováním. Při něm dochází ke vzniku pevných vazebných můstků mezi jednotlivými brusnými zrny, obdobně jako při tuhnutí cementu.

Nevýhodou obou uvedených typů směsí je to, že vzniklé silikátové vazby jsou poměrně málo odolné vůči působení vody, které je při broušení nejčastěji používáno jako chladicí médium, bud samotné, nebo jako jeho podstatné složky. Další nevýhodou obou typů směsí je to, že ke vzniku vazeb mezi jednotlivými zrny dochází v průběhu sušení, které vždy největší rychlostí probíhá na povrchu vytvrzovaného nástroje a pomaleji v jeho nitru. To má za následek určitou nehomogenitu výsledného výrobku, Z těchto důvodů je až dosud silikátová vazba poměrně málo rozšířeným typem vazby pro výrobu brusných nástrojů.

Uvedené nevýhody zčásti nebo zcela odstraňuje směs pro výrobu brusných nástrojů se silikátovou vazbou, která je předmětem tohoto vynálezu. Směs je tvořena zrnitým brusivém, například karbidem křemíku, korundem, křemičitým pískem, mullitem apod., a roztokem alkalického křemičitanu, například roztokem alkalického křemičitanu sodného o různém poměru obsahu S1O2 : NaaO o různé hustotě, tzv. vodního skla, k němuž je přidáno dostatečné množství mono- nebo polyfunkčních esterů glycerolu, glykolu nebo epichlorhydrinu s organickými kyselinami jako například kyselinou octovou.

Uvedené estery lze použít buď samostatně, nebo navzájem smíšené v různých poměrech, čímž lze regulovat jejich reaktivitu. Po promísení této směsi dochází v celém jejím objemu rovnoměrně k pomalé hydrolýze daného esteru. Při této hydrolýze se z esteru uvolňuje příslušná kyselina, například kyselina octová, která reaguje s alkalickými složkami vodního skla, například s NaOH, čímž je v určitém okamžiku dosaženo tzv. gelačního prahu kysličníku křemičitého a celý systém tuhne. Poté je z již ztuhlého systému odstraněna přebytečná voda sušením při normální nebo zvýšené teplotě.

Takto vznikají mezi brusnými zrny pojivové můstky, tvořené gelem kysličníku křemičitého s menším nebo větším množstvím vázané vody. Tento gel má irreversibilní charakter, působením vody nepeptizuje a nedochází k žádným výrazným změnám jeho pevnosti. V důsledku toho jsou vzniklé brusné nástroje značně odolné vůči působení vody. Z hlediska svých mechanických vlastností, tj. pevnosti, tvrdosti a houževnatosti, jsou v celém svém objemu izotropní. Příklady použití:

1. 100 dílů hmotnostních křemičitého písku o zrnitosti 160 až 200 μΐη se smísí se 40 díly hmotnostními vodného roztoku křemičitanu sodného, tzv. vodního skla, měrné hmotností 1,37 g.cm“³ a s 3,2 dílu hmotnostního směsi di- a triacetylesteru glycerolu, v níž obě složky byly obsaženy v hmotnostním poměru 1: 4. Míšení se provede v diskontinuálním mísiči po dobu 5 minut. Poté se směs vnese do kruhové lisovací formy o průměru vnějšího prstence. 350 mm a slisuje tlakem 13,6 MPa v dělicí rovině formy. Po vyjmutí z formy se získaný kotouč suší po dobu 100 hodin při postupném zvyšování teploty až k hodnotě 300 °C. Vyrobený brusný nástroj je vhodný k broušení skla za použití vody jako chladicího média.

2. 100 dílů hmotnostních elektrokorundu A99 o zrnitosti 160 až 200 ^m se smísí s 27 díly hmotnostními vodního skla o měrné hmotnosti 1,37 g.cm“³ a s 2,1 dílu hmotnostního směsi di- a triacetylesteru glycerolu, v níž obě složky jsou obsaženy v hmotnostním poměru 1 : 4. Po promísení směsi se z ní vyrobí kotouč stejným postupem jako v příkladu č. 1. Po předběžném vysušení při teplotě 80 až 100 °C, které trvá 20 hodin, se kotouč podrobí vypalování v peci při teplotě 1150 °C po dobu 48 hodin. Vyrobený brusný nástroj je vhodný k broušení skla za použití vody jako chladicího média. Díky vysoké vypalovací teplotě je jeho odolnost vůči působení vody velmi vysoká.

S

Claims (1)

1. přeďme

   Směs pro výrobu brusných nástrojů, v nichž je brusné zrno pojeno silikátovou vazbou, vyznačená tím, že sestává ze 100 dílů hmotnostních brusného zrna, 20 až 60 dílů hmotnostních vodného roztoku alkalického křemičitanu o hmotnostním poměru obsahu

   VYNÁLEZU

   SiOž : NazO od 2,4 do 3,9 a měrné hmotnosti 1,3 až 1,6 g.cm~³ a z 2 až 6 dílů hmotnostních částečně nebo úplně esterifikovaných esterů glycerolu, etylénglykolu nebo epichlorhydrinu s organickými kyselinami.