CS261754B1

CS261754B1 - Mass for the production of grinding tools

Info

Publication number: CS261754B1
Application number: CS863158A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Smutny
Original assignee: Ladislav Smutny
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-04-30
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS315886A1

Abstract

Řešení se týká složení a postupu přípravy hmoty pro výrobu brousicích nástrojů pojené pryskyřičným, kaučukovým či hybridním (kaučuk - pryskyřičným) pojivém, obsahující brusivo, jedno nebo směs anorganických plnidel ze skupiny kryolit, sádra, magnezit, vápenec, jedno nebo směs chemicky aktivních plnidel ze skupiny chlorid sodný, chlorid hořečnato- -draselný, chlorid draselný, chlorid barnatý, chlorid olovnatý, sirník zinečnatý, sirník cíničitý, sirník antimonitý, síran barnatý. Hmota je charakteristická tím, že ke 100 hmot. dílům základní hmoty jako přísadu obsahuje 2 až 45 hmot. dílů přísady složené z 25 až 60 hmot. dílů brusivá velikostí zrn menších než ve hmotě základní, na které je 5 až 75 hmot. dílů nejméně jednoho pojivá na bázi pryskyřic, kaučuků nebo silikátů zakotveno 10 až 95 hmot. dílů chemicky aktivních plnidel vybraných ze skupiny hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid zinečnatý, hydroxid vápenatý, hydroxid barnatý, hydroxid hlinitý, kryolit, pyrit a 3 až 200 hmot. dílů nejméně jednoho plnidla vybraného ze skupiny zahrnující chlorid sodný, chlorid zinečnatý, chlorid barnatý, chlorid amonný, chlorid hořečnatý, chlorid hlinitý, kazivec, grafit, síra, sfalerit, antimonit a kasiterit. Hmota se připraví dvoustupňovým míšením tak, že se přísada k základní hmotě přidá ve druhém stupni míšení 1 až 3 minuty před jeho ukončením a hmota se vymísí do.homogenního stavu a přegranuluje.The solution relates to the composition and method of preparing a mass for the production of grinding tools bonded with a resin, rubber or hybrid (rubber - resin) binder, containing an abrasive, one or a mixture of inorganic fillers from the group of cryolite, gypsum, magnesite, limestone, one or a mixture of chemically active fillers from the group of sodium chloride, magnesium-potassium chloride, potassium chloride, barium chloride, lead chloride, zinc sulfide, tin sulfide, antimony sulfide, barium sulfate. The mass is characterized in that, to 100 parts by weight of the base mass, it contains 2 to 45 parts by weight of an additive composed of 25 to 60 parts by weight of an abrasive with a grain size smaller than that in the base mass, on which 5 to 75 parts by weight of at least one binder based on resins, rubbers or silicates are anchored, 10 to 95 parts by weight of parts of chemically active fillers selected from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, zinc hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, aluminum hydroxide, cryolite, pyrite and 3 to 200 parts by weight of at least one filler selected from the group comprising sodium chloride, zinc chloride, barium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, fluorspar, graphite, sulfur, sphalerite, antimonite and cassiterite. The mass is prepared by two-stage mixing so that the additive is added to the base mass in the second stage of mixing 1 to 3 minutes before its completion and the mass is mixed to a homogeneous state and granulated.

Description

(54) Hmota pro výrobu brousicích nástrojů(54) Material for the production of grinding tools

Řešení se týká složení a postupu přípravy hmoty pro výrobu brousicích nástrojů pojené pryskyřičným, kaučukovým či hybridním (kaučuk - pryskyřičným) pojivém, obsahující brusivo, jedno nebo směs anorganických plnidel ze skupiny kryolit, sádra, magnezit, vápenec, jedno nebo směs chemicky aktivních plnidel ze skupiny chlorid sodný, chlorid hořečnato-draselný, chlorid draselný, chlorid barnatý, chlorid olovnatý, sirník zinečnatý, sirník cíničitý, sirník antimonitý, síran barnatý. Hmota je charakteristická tím, že ke 100 hmot. dílům základní hmoty jako přísadu obsahuje 2 až 45 hmot. dílů přísady složené z 25 až 60 hmot. dílů brusivá velikostí zrn menších než ve hmotě základní, na které je 5 až 75 hmot. dílů nejméně jednoho pojivá na bázi pryskyřic, kaučuků nebo silikátů zakotveno 10 až 95 hmot. dílů chemicky aktivních plnidel vybraných ze skupiny hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid zinečnatý, hydroxid vápenatý, hydroxid barnatý, hydroxid hlinitý, kryolit, pyrit a 3 až 200 hmot. dílů nejméně jednoho plnidla vybraného ze skupiny zahrnující chlorid sodný, chlorid zinečnatý, chlorid barnatý, chlorid amonný, chlorid hořečnatý, chlorid hlinitý, kazivec, grafit, síra, sfalerit, antimonit a kasiterit. Hmota se připraví dvoustupňovým míšením tak, že se přísada k základní hmotě přidá ve druhém stupni míšení 1 až 3 minuty před jeho ukončením a hmota se vymísí do.homogenního stavu a přegranuluje.The solution relates to the composition and method of preparing a mass for the production of grinding tools bonded with a resin, rubber or hybrid (rubber - resin) binder, containing an abrasive, one or a mixture of inorganic fillers from the group of cryolite, gypsum, magnesite, limestone, one or a mixture of chemically active fillers from the group of sodium chloride, magnesium-potassium chloride, potassium chloride, barium chloride, lead chloride, zinc sulfide, tin sulfide, antimony sulfide, barium sulfate. The mass is characterized in that, to 100 parts by weight of the base mass, it contains 2 to 45 parts by weight of an additive composed of 25 to 60 parts by weight of an abrasive with a grain size smaller than that in the base mass, on which 5 to 75 parts by weight of at least one binder based on resins, rubbers or silicates is anchored 10 to 95 parts by weight of parts of chemically active fillers selected from the group of sodium hydroxide, potassium hydroxide, zinc hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, aluminum hydroxide, cryolite, pyrite and 3 to 200 parts by weight of at least one filler selected from the group comprising sodium chloride, zinc chloride, barium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, fluorspar, graphite, sulfur, sphalerite, antimonite and cassiterite. The mass is prepared by two-stage mixing so that the additive is added to the base mass in the second stage of mixing 1 to 3 minutes before its completion and the mass is mixed to a homogeneous state and granulated.

Vynález se týká složení hmoty pro výrobu brousicích nástrojů a způsobu její přípravy.The invention relates to the composition of a material for the production of grinding tools and a method of its preparation.

Stávající brousicí tělesa, vytvářená známými způsoby např. lisováním z brousicí hmoty standardního složení, vykazují hlavně při vysokých obvodových rychlostech i řadu nevýhod, pramenících z relativně uzavřené struktury, jejich složení a vysoké dynamické tvrdosti.Existing grinding bodies, produced by known methods, e.g. by pressing from grinding material of standard composition, exhibit a number of disadvantages, especially at high peripheral speeds, stemming from their relatively closed structure, composition and high dynamic hardness.

Základem řešení této problematiky je v podstatě zvolení vhodného kompromisu mezi tvrdostí brousicího tělesa ovlivněnou objemem a druhem pojiv, strukturou tělesa určenou poměry zrnitostí a druhem brousicích materiálů a mírou zhutnění, jakož i objemem plnidel a speciálních přísad u dané brousicí hmoty. Vysoké požadavky na životnost tvrdých kotoučů jsou pak v kompromisu s vysokým brousicím výkonem při minimálních přítlačných silách a čistém, tepelně neovlivněném výbrusu u relativně měkkých kotoučů, které vykazují relativně malou životnost.The basis for solving this problem is essentially choosing a suitable compromise between the hardness of the grinding body influenced by the volume and type of binders, the structure of the body determined by the grain size ratios and the type of grinding materials and the degree of compaction, as well as the volume of fillers and special additives in a given grinding mass. The high requirements for the service life of hard wheels are then in compromise with high grinding performance at minimal contact forces and clean, heat-influenced grinding of relatively soft wheels, which have a relatively short service life.

Tuto nevýhodu do značné míry řeší hmota pro výrobu brousicích nástrojů dle vynálezu pojená· pryskyřičným, kaučukovým či hybridním (kaučuk - pryskyřičným) pojivém obsahující bruslvo, jedno nebo smés anorganických plnidel ze skupiny kryolit, sádra, magnezit, vápenec, jedno nebo směs chemicky aktivních plnidel ze skupiny chlorid sodný, chlorid hořečnato-draselný, chlorid barnatý, chlorid olovnatý, sirnik zinečnatý, sirník cíničitý, sirnik antimonitý, síran barnatý, vyznačující se tím, že ke 100 hmot. dílům základní hmoty jako přísadu obsahuje 2 až 45 hmot. dílů přísady složené z 25 až 60 hmot. dílů brusivá velikostí zrn menších než ve hmotě základní, na které je pomocí 5 až 75 % hmot. dílů nejméně jednoho pojivá na bázi pryskyřic, kaučuků nebo silikátů zakotveno 10 až 95 % hmot. dílů chemicky aktivních plnidel, vybraných ze skupiny hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid zinečnatý, hydroxid vápenatý, hydroxid barnatý, hydroxid hlinitý, kryolit, pyrit a 3 až 200 hmot. dílů nejméně jednoho plnidla vybraného ze skupiny, zahrnující chlorid sodný, chlorid zinečnatý, chlorid barnatý, chlorid amonný, chlorid hořečnatý, chlorid hlinitý, kazivec, grafit, síran, sfalerit, antimonit a kasiterit.This disadvantage is largely solved by the mass for the production of grinding tools according to the invention, bound by a resin, rubber or hybrid (rubber-resin) binder containing abrasive, one or a mixture of inorganic fillers from the group of cryolite, gypsum, magnesite, limestone, one or a mixture of chemically active fillers from the group of sodium chloride, magnesium-potassium chloride, barium chloride, lead chloride, zinc sulfide, tin sulfide, antimony sulfide, barium sulfate, characterized in that to 100 parts by weight of the base mass as an additive it contains 2 to 45 parts by weight of an additive composed of 25 to 60 parts by weight of an abrasive with a grain size smaller than in the base mass, on which 10 to 95% by weight of at least one binder based on resins, rubbers or silicates is anchored. parts of chemically active fillers selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, zinc hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, aluminum hydroxide, cryolite, pyrite and 3 to 200 parts by weight of at least one filler selected from the group consisting of sodium chloride, zinc chloride, barium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, fluorspar, graphite, sulfate, sphalerite, antimonite and cassiterite.

Velikostí zrn silicium karbidových, korundových či jejich směsí a kompozicí pojiv - plnidel na jejich povrchu u přísady určené do základní brousicí směsi se řídí výsledná dynamická tvrdost, struktura a míra samoostření nástroje jednak relativně nižší pevností ukotveni částic přísady obsažených ve finální hmotě, což vede k optimalizovanému uvolnění zvolené částice přísady, přičemž tato částice se uvolní při přechozím ovlivnění místa tvorby třísky fyzikálně-chemicky působícími aktivními plnivy, vykazujícími mazací a chladicí efekt.The size of the grains of silicon carbide, corundum or their mixtures and the composition of the binders - fillers on their surface in the additive intended for the basic grinding mixture are governed by the resulting dynamic hardness, structure and degree of self-sharpening of the tool, on the one hand, by the relatively lower anchoring strength of the additive particles contained in the final mass, which leads to optimized release of the selected additive particle, while this particle is released during the previous influence of the chip formation site by physico-chemically acting active fillers, which have a lubricating and cooling effect.

U přísady se s výhodou využívá pojiv typu tekutého kaučuku, epoxidových pryskyřic, fenolformaldehydových novolakových či rezolových tekutých pryskyřic, které mají plastifikační účinky na základní brousicí hmotu, čímž se příznivě upravuje zpracovatelnost finální brousicí hmoty optimalizovaná na zpracování mechanickým či poloautomatickým dávkováním u moderních tvářecích zařízení. Způsob přípravy hmoty dle vynálezu se vyznačuje tím, že se přísada k základní hmotě přidá ve druhém stupni míšeni 1 až 3 minuty před jeho ukončením a hmota se vymísí do homogenního stavu a přegranuluje.The additive preferably uses a binder of the type of liquid rubber, epoxy resins, phenol-formaldehyde novolac or resole liquid resins, which have plasticizing effects on the basic grinding material, thereby favorably adjusting the processability of the final grinding material optimized for processing by mechanical or semi-automatic dosing in modern molding equipment. The method of preparing the material according to the invention is characterized in that the additive is added to the basic material in the second stage of mixing 1 to 3 minutes before its completion and the material is mixed to a homogeneous state and granulated.

Přínos nové brousicí hmoty dle vynálezu je realizován v kvalitativně novém typu broucicího nástroje, který při relativně nejvyšší aplikovatelné tvrdosti a pevnosti brousicí hmoty vykazuje řízenou dynamickou tvrdost zapříčiněnou fyzikálně-cheraickými vlivy aktivních plnidel a mazadel např. grafit - síra, za současného vlivu otevření struktury vylomením brousicího zrna přísady optimální velikosti.The benefit of the new grinding material according to the invention is realized in a qualitatively new type of grinding tool, which, with the relatively highest applicable hardness and strength of the grinding material, exhibits controlled dynamic hardness caused by the physical-chemical effects of active fillers and lubricants, e.g. graphite - sulfur, with the simultaneous effect of opening the structure by breaking out the grinding grain of the additive of optimal size.

Tím se u finálního brousicího nástroje docílí podstatného zvýšení životnosti, prakticky o 20 až 70 %, zvýšení specifického brousicího výkonu o 15 až 60 % a snížení energetické náročnosti při broušení o 5 až 8 %.This results in a significant increase in the service life of the final grinding tool, practically by 20 to 70%, an increase in the specific grinding performance by 15 to 60% and a reduction in the energy consumption during grinding by 5 to 8%.

Příklad 1Example 1

Řezací kotouč é 400 + 4 + 32 A 98P 80 S 1 B 73 F - C 100Cutting disc é 400 + 4 + 32 A 98P 80 S 1 B 73 F - C 100

A: Složení brousící hmoty A: Composition of the abrasive material Pryskyřičné pojivo Resin binder 15 15 hm. hm. dílů parts magnezit magnesite 3 3 hm. hm. díly parts kryolit cryolite 3 3 hm. hm. díly parts Nad Above 4 4 hm. hm. díly parts sfalerit sphalerite 7 7 hm. hm. dílů parts pyrit pyrite 5 5 hm. hm. dílů parts tekutá pryskyřice rezol F 9 275 liquid resin resol F 9 275 8 8 hm. hm. dílů parts brous. zrno normál korund č. 100 grind. grain normal corundum No. 100 50 50 hm. hm. dílů parts brous. zrno polokřehký korund abrasive grain semi-brittle corundum A 97P č. 63 A 97P No. 63 50 50 hm. hm. dílů parts

Z lisovací směsi nalisovány kotouče řezací φ 4Ό0 s následným vytvrzením.Cutting discs φ 4Ό0 are pressed from the pressing mixture and then hardened.

B: Složení základní brousicí hmoty dle vynálezuB: Composition of the basic grinding compound according to the invention

Pryskyřičné Resinous pojivo BT-1 BT-1 binder 15 hm. 15 wt. dílů parts magnezit magnesite 3 hm. 3 wt. díly parts kryolit cryolite 3 hm. 3 wt. díly parts Nad Above 4 hm. 4 wt. díly parts sfalerit sphalerite 7 hm. 7 wt. dílů parts pyrit pyrite 5 - hm. 5 - wt. dílů parts tekutá pryskyřice rezol F 9 275 liquid resin resol F 9 275 8 hm. 8 wt. dílů parts brous. zrno abrasive grain normál korund č. 100 normal corundum no. 100 50 hm. 50 wt. dílů parts broud. zrno wheat grain polokřehký korund semi-brittle corundum A 97P č. 63 A 97P No. 63 50 hm. 50 wt. dílů parts

Složení přísady dle vynálezu kterou byla upravena základní brousicí hmota výše uvedená hm. dílů 32 až 2,9 hm. dílů 8 hm. dílů hm. díly hm. díly 6 hm. dílů 3 hm. díly 1 hm. díl korundové zrno A 98 č. 25 tekuté kaučuk, pojivo sconamoll grafit sira epoxidová pryskyřiceComposition of the additive according to the invention with which the basic grinding material mentioned above was modified parts by weight 32 to 2.9 parts by weight 8 parts by weight parts by weight parts by weight 6 parts by weight 3 parts by weight 1 part by weight corundum grain A 98 No. 25 liquid rubber, binder sconamoll graphite sulfur epoxy resin

FeCl₃ sfaleritFeCl ₃ sphalerite

Ca(OH)₂ Ca(OH) ₂

Přísada byla 2 minuty před ukončením míšení základní brousicí hmoty vmíšena ve 2. stupni míšení s tím, že finální hmota pro brousicí těleso se vymísila .do homogenního stavu a podrobila následné granulaoi přes síto č. 14. Z lisovací směsi nalisovány řezací kotouče Φ 400 mm s následným vytvrzením.The additive was mixed in the 2nd mixing stage 2 minutes before the end of mixing the basic grinding compound, with the final compound for the grinding body being mixed to a homogeneous state and subjected to subsequent granulation through a No. 14 sieve. Cutting discs Φ 400 mm were pressed from the pressing mixture with subsequent hardening.

Výsledky funkčních zkoušek finálních vzorků ukázaly, že řezací kotouč zkoušený na dělení ložiskárenské oceli φ 80 mm zhotovený z hmoty B dle vynálezu, vykazuje i o 27 í nižší koeficient řezných sil za podmínky čistého řezu.The results of functional tests of the final samples showed that the cutting wheel tested for cutting bearing steel φ 80 mm made of material B according to the invention exhibits a 27% lower cutting force coefficient under clean cut conditions.

Příklad 2Example 2

Řezací kotouč φ 250 + 2,2 + 20 C 49 12 LCutting disc φ 250 + 2.2 + 20 C 49 12 L

A: Složení brousicí hmoty C 49 č. 12 magnezit pojivo BT-1 - tmel sfalerit rezol - tekutá pryskyřice F 9 275A: Composition of grinding compound C 49 No. 12 magnesite binder BT-1 - putty sphalerite resol - liquid resin F 9 275

B 70 C 80 pro řezéní křemenných trubicB 70 C 80 for cutting quartz tubes

100 100 hm. hm. dílů parts 5 5 hm. hm. dílů parts 12 12 hm. hm. dílů parts 5 5 hm. hm. dílů parts 5 5 hm. hm. dílů parts

Z brousicí hmoty uvedeného složení byly nalisovány kotouče s následným tepelným vytvrzením.Discs were pressed from the grinding compound of the above composition and subsequently heat-cured.

B: Složení základní brousicí hmotyB: Composition of the basic grinding compound

brous. zrno C 49 č. 12 abrasive grain C 49 No. 12 100 hni. dílů 100 pieces magnezit magnesite 5 hm. dílů 5 parts by weight pojivo BT - 1 - tmel BT - 1 - sealant 12 hm. dílů 12 parts by weight sfalerit sphalerite 5 hm. dílů 5 parts by weight rezol - tekutá pryskyřice resol - liquid resin 5 hm. dílů 5 parts by weight

Složení přísady do brousicí hmoty dle vynálezuComposition of the additive to the grinding compound according to the invention

A brous. zrno C 49 A abrasive grain C 49 č. 6 No. 6 100 100 hm. hm. dílů parts tekuté kaučukové liquid rubber pojivo scenamoll 32 scenamoll binder 32 14 14 hm. hm. dílů parts sfalerit sphalerite 2 2 hm. hm. díly parts síra sulfur 10 10 hm. hm. dílů parts NaCL NaCl 20 20 hm. hm. dílů parts grafit graphite - 20 - 20 hm. hm. dílů parts Ba(OH)₂ Ba(OH) ₂ 7 7 hm. hm. dílů parts

Přísada byla 3 minuty před ukončením míšeni základní brousicí hmoty vmíšena v poměru k 85 hmot. dílům základní směsi 15 hmot. dílů speciální brous. hmoty ve II. stupni míšení s tím, že finální hmota pro brousicí těleso se vymísila do homogenního stavu a podrobila následné granulaoi přes síto č. 20. Z lisovací směsi nalisovány kotouče řezací é 250 mm s následným tepelným vytvrzením.The additive was mixed 3 minutes before the end of mixing the basic grinding compound in a ratio of 85 parts by weight of the basic mixture to 15 parts by weight of the special grinding compound in the II. stage of mixing, with the final compound for the grinding body being mixed to a homogeneous state and subjected to subsequent granulation through a No. 20 sieve. Cutting discs with a diameter of 250 mm were pressed from the pressing compound with subsequent thermal curing.

Praktické funkční zkoušky prokázaly, že řezací kotouče v jakosti vyrobené dle vynálezu (2 B) při řezání křemenných trubic vykazují o 150 % vyšší životnost a snížený odpad řezem o 10 % při snadném posuvu do řezu.Practical functional tests have shown that cutting discs of the quality manufactured according to the invention (2 B) show a 150% longer service life and a 10% reduced cutting waste when cutting quartz tubes with easy feed into the cut.

Claims

THE OBJECT OF THE INVENTION

1. Material for the manufacture of abrasive tools bonded with a resin, rubber or hybrid - rubber-resin - binder, containing abrasives, one or a mixture of inorganic fillers from the group cryolite, gypsum, magnesite, limestone, one or a mixture of chemically active fillers from sodium chloride, chloride magnesium-potassium, potassium chloride, barium chloride, lead chloride, zinc sulfide, tin sulfide, antimony sulfide, barium sulfate, characterized in that to 100 wt. parts of the base material as additive comprises 2 to 45 wt. parts of the additive composed of 25 to 60 wt. parts of abrasives having a grain size smaller than that of the base mass to which 5 to 75 wt. parts of at least one binder based on resins, rubbers or silicates anchored with 10 to 95 wt. parts by weight of chemically active fillers selected from sodium hydroxide, potassium hydroxide, zinc hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, aluminum hydroxide, cryolite, pyrite and 3 to 200 parts by weight of the composition; at least one filler selected from the group consisting of sodium chloride, zinc chloride, barium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, aluminum chloride, fluorspar, graphite, sulfur, sphalerite, antimonite and cassiterlt.

2. A process according to claim 1, wherein the additive is added to the matrix in the second mixing step 1 to 3 minutes before it is complete, and the mass is mixed to a homogeneous state and regranulated.