CZ20041110A3 - Zlepšené povlakové brusné výrobky - Google Patents

Zlepšené povlakové brusné výrobky Download PDF

Info

Publication number
CZ20041110A3
CZ20041110A3 CZ20041110A CZ20041110A CZ20041110A3 CZ 20041110 A3 CZ20041110 A3 CZ 20041110A3 CZ 20041110 A CZ20041110 A CZ 20041110A CZ 20041110 A CZ20041110 A CZ 20041110A CZ 20041110 A3 CZ20041110 A3 CZ 20041110A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
binder
particles
abrasive
agglomerate
abrasive article
Prior art date
Application number
CZ20041110A
Other languages
English (en)
Inventor
Christopher E. Knapp
Olivier Leon-Marie Fernand Guiselin
Kenneth Lorenz
Original Assignee
Saint-Gobain Abrasives, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint-Gobain Abrasives, Inc. filed Critical Saint-Gobain Abrasives, Inc.
Publication of CZ20041110A3 publication Critical patent/CZ20041110A3/cs

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C09K3/1418—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

Zlepšené povlakové brusné výrobky
Oblast techniky
Stávající vynález se týká povlakových brusných výrobků a zejména brusných výrobků upravených tak, aby pracovaly zlepšeným způsobem, když se použijí za mírných brusných podmínek za nízkého tlaku.
Dosavadní stav techniky
Při výrobě povlakových brusných výrobků se základní materiál, který může být upravený, aby se modifikovaly absorpční vlastnosti, opatří tvořícím povlakem zahrnujícím vytvrditelnou pojivovou pryskyřici a před tím, než se pojivo alespoň částečně vytvrdí, se na tvořící povlak uloží brusná zrna. Poté se přes brusné zrno uloží formátovací povlak obsahující vytvrditelnou pojivovou pryskyřici, aby se zajistilo, že budou zrna k základu bezpečně ukotvená.
Když se tento povlakový brusný výrobek použije k broušení obrobku, stýkají se hroty brusných zrn, která leží v rovině povrchu, s obrobkem a začíná práce abraze. Zrna, která se takto stýkají s obrobkem, jsou podrobena větším napětím, a pokud není zrno adekvátně drženo formátovacím povlakem, může být z povrchu vytrženo před tím, než se broušení dokončilo. Pojivo musí tedy držet zrno bezpečně. Když obrušování pokračuje, zrno se může stát ohlazené a v tomto případě se vytváří značné třecí teplo a nastává malý úběr obrobku. Navíc se napětí dále zvyšují a zrno je eventuálně buď zcela vytrženo ven nebo se vyláme, takže je velká část ztracená. Toto však vytváří nové ostré okraje, takže obrušování může pokračovat. Ideálně by měl být způsob lomu co možná nejmenší, takže každé zrno vydrží dlouhou dobu. Toho se dosahuje použitím brusných zrn sol-gel aluminy, z nichž každé zahrnuje krystality o velikosti • · · · · · • · ·· ·· • · · • · · • · · · · mikrometr nebo menší, které se může za brusných podmínek odlamovat, aby se obnovovaly nové řezné hrany. Toto však nastává za zmírnění silného brusného tlaku a za brusných podmínek s nižším tlakem nastává pouze zmenšená míra samoostření. Existuje tedy potřeba vysoce účinné brusné částice, která by pracovala velmi efektivně za mírných brusných podmínek s nízkým tlakem.
Jedna možnost, která byla zkoumána, je použití zrn aglomerovaného brusivá, u kterého je brusná částice vyrobená z řady jemnějších brusných částic držena pohromadě pojivovým materiálem, který může být organického nebo sklovitého charakteru. Protože pojivo je obecně drolivější než brusné částice, pojivo se láme za brusných podmínek, které by jinak vedly k leštění nebo k masovému lámání brusného zrna.
Aglomerované brusné zrno obecně dovoluje používání menších velikostí částic (drti) pro dosažení téže účinnosti broušení jako u větší velikosti brusné drti. 0 aglomerovaných brusných zrnech se také referovalo při zlepšení účinnosti broušení.
Jacksonův patent US č. 2,194,472 zveřejňuje brusné nástroje vyrobené s aglomeráty z množství relativně jemného brusného zrna a některého z pojiv používaných normálně u povlakovaných nebo pojených brusných nástrojů pojivá se používají pro přinutí aglomerátu povlakových brusných výrobků. Aglomeráty
Organická k podkladu poskytuj i povlakovým brusným výrobkům vyrobeným s relativně jemným zrnem povrch pro volný povlak. Tyto povlakové brusné výrobky vyrobené s aglomeráty namísto jednotlivých brusných zrn jsou charakterizované jako brusivá pro relativně rychlé řezání, s dlouhou životností a vhodná pro přípravu jemné konečné kvality povrchu u obrobku.
Bennerův patent S č. A-2,216,728 zveřejňuje aglomeráty brusné zrno/pojivo vyrobené z jakéhokoi typu pojivá. Cílem • · · · • · • · · · těchto aglomerátů je dosáhnout velmi hutných struktur kotouče pro držení diamantového zrna nabo zrna CBN během aglomeráty vyrobené za účelem umožnění brusných operací. Když jsou tyto s porézní strukturou, pak je to meziaglomerátovým pojivovým materiálům, aby tekly do pórů aglomerátů a během vypalování strukturu zcela zhustily. Tyto aglomeráty dovolují použití jemné frakce brusného zrna, která se jinak při výrobě ztrácí.
Hurstův patent US č. A-3,048,482 zveřejňuje tvarované mikrosegmenty brusivá aglomerovaných brusných zrn a organických pojivových materálů ve formě jehlanů nebo jinak se zužujících tvarů. Tyto tvarované brusné mikrosegmenty jsou přilepené k vlákennému podkladu a používají se k výrobě povlakovaných brusných výrobků a obložení povrchu tenkých brusných kotoučů. Tento vynález je charakterizovaný tím, že poskytuje delší řeznou životnost, regulovanou flexibilitu nástroje, vysokou pevnost a rychlostní bezpečnost, pružné působení a relativně vůči nástrojům vyrobeným bez aglomerovaných 'mikrosegmentů brusného zrna i vysoce účinné řezné působení.
Elbelův patent US č. A-3,982,359 poučuje o vytváření aglomerátů pryskyřicového poiva a brusného zrna, které mají větší tvrdost než aglomeráty z pryskyřicového pojivá používaného pro pojení aglomerátů uvnitř brusného nástroje. Vyšší rychlosti broušení a delší životnost nástroje se dosahují u kotočů pojených pryží, které obsahují aglomeráty.
Heyerův patent US č. A-4,355,489 zveřejňuje brusný výrobek (kotouč, disk, pás, tabule, blok a podobně) vyrobený z matrice ze zvlněných vláken pojených k sobě v bodech manuálního styku objem kolem 70 s vitrifikovanými brusným zrnem.
a aglomerátů brusivá, který má prázdný až 97 %. Aglomeráty ohou být vyobeny nebo pryskyřicovými pojivý a jakýmkoli • · • ·
- 4 Bitzerův patent US č. A-4,364,746 zveřejňuje brusné nástroje obsahující aglomeráty různých brusiv, které mají různé pevnosti. Aglomeráty jsou vyrobené z brusného zrna a pryskyřicových pojiv a mohou pro přídavnou pevnost nebo tvrdost obsahovat jiné materiály, jako jsou sekaná vlákna.
Patent US č. A-4,393,021 Eisenberga a kol. zveřejňuje způsob výroby aglomerátů brusivá z brusného zrna a pryskyřicového pojivá využívající síťovou tkaninu a zaválcování pasty zrna a pojivá skrze tuto tkaninu, aby se vyrobily protlačené červovité výlisky. Tyto protlačené výlisky se vytvrdí ohřátím a pak se rozdrtí, aby se vytvořiy aglomeráty.
Bloecherův patent US č A-4,799,939 poučuje o rozrušitelných aglomerátech brusného zrna, dutých těles a organického pojivá a o použití těchto aglomerátů u povlakovaných brusných výrobků a pojených brusiv. Vyšší úběr surového materiálu, prodloužená životnost a použitelnost za podmínek broušení za mokra jsou nárokované pro brusné výrobky zahrnující tyto aglomeráty. Tyto aglomeráty mají s výhodou největší rozměr 150 až 3.000 mikrometrů. Pro výrobu těchto aglomerátů se smíchají dutá tělíska, zrno, pojivo a voda jako řídká kaše,tato kaše se solidifikuje teplem nebo radiací, aby se odstranila voda, a tuhá směs se rozdružuje v čelisťovém nebo válcovém drtiči a posévá se.
Wetscherův patent US č. A-5,129,189 zveřejňuje brusné nástroje, které mají matrici z pryskyřicového pojivá obsahující konglomeráty z brusného zrna a pryskyřice a plnivový materiál, jako je kryolit.
Benguerelův patent US č. A-5, 651, 729 poučuje o brusném kotouči, který má jádro a brusný věnec vyrobený z pryskyřicového pojivá a rozdrcených aglomerátů diamantu nebo brusnégo zrna CBN s kovovým nebo keramickým pojivém. Uváděné výhody kotoučů vyrobených s těmito aglomeráty zahrnují velké volné prostory pro třísky, vysokou odolnost » · · · »
- 5 proti opotřebení, samoostřící charakteristiky, vysokou mechanickou odolnost kotouče a způsobilost připojit brusný věnec přímo k jádru kotouče. Podle jednoho provedení jsou pro vytvoření aglomerátů použité brusné věnce z pojeného diamantu nebo CBN rozdrceny na velikost 0,2 až 3 mm.
Kressnerův patent US č. A-4,311,489 zveřejňuje aglomeráty z jemného (< 200 mikrometrů) brusného zrna a kryolitu, případně se silikátovým pojivém, a jejich použití při výrobě nástrojů z povlékaného brusivá.
Rostokerův patent US č. A-4,541,842 zveřejňuje povlakovaná brusivá a brusné kotouče vyrobené s aglomeráty z brusného zrna a pěny vyrobené ze směsi vitrifikovaných pojivových materiálů s 'jinými surovinami, jako jsou saze nebo uhličitany, vhodnými pro napěnění během vypalování aglomerátů. Pelety aglomerátů obsahují větší procentální obsah pojivá než zrna, vztaženo na objemové procento. Pelety používané pro výrobu brusných otoučů se slinují při 900 °C (na měrnou hmotnost 70 liber/kubickou stopu, 1,134 g/cm3) a vitrifikované pojivo použité pro výrobu kotouče se vypaluje při 880 °C. Kotouče vyrobené s 16 objemovými % pelet sloužily při broušení s účinností podobnou účinnosti porovávacích kotoučů vyrobených se 46 objemovými % brusného zrna. Pelety obsahují uvnitř matrice vitrifikovaného pojivá otevřené buňky s relativně menšími brusnými zrny shluknutými kolem obvodu otevřených buněk. Pro vypalování surových pěnových aglomerátů se zmiňuje rotační pec.
Patent US 5,975,988 poučuje o aglomerátech z konvenčních brusiv obsahujících brusné částice rozptýlené v matrici pojivá, ale ve formě tvarových zrn usazených v přesném pořádku na podkladu a připojených k němu.
Patent US 6,319,108 popisuje tuhý podklad s množstvím kompozitů brusivá, které jsou k němu přichycené kovovým povlakem a zahrnují množství brusných částic rozptýlených po celé porézní keramické matrici.
• · · • · · ·
- 6 Žádný z těchto vývojů podle stavu techniky nenavrhoval výrobu povlakových brusných výrobků užívajících porézní aglomerované brusné zrno, jak se tento pojem používá zde, a pojivo. Ani nenavrhují výrobu nějakého výrobku s částicemi brusivá drženými k sobě relativně malým množstvím pojivá takovým, že pojivová fáze částice je nesouvislá. Postupy a nástroje podle tohoto vynálezu dávají nové struktury a výhody z použití takových aglomerovaných brusných zrn, ještě jsou ale komplikované, aby dovolily řízenou strukturu a výrbu širokých rozsahů struktur brusných výroků, které by měly výhodné charakteristiky vzájemně propojené pórézity. Taková vzájemně propojená pórézita zvyšuje výkon brusného nástroje na velké styčné ploše, při operacích přesného broušení a obecně brusných operací za relativně středního až nízkého tlaku.
materiálem přichycená charakterizovaný tím,
Podstata vynálezu
Stávající vynález poskytuje povlakový brusný výrobek, který zahnuje podkladový materiál a k němu nějakým pojivovým zrna aglomerátu brusivá a je že zrna použitá při výrobě povlakovaného brusného výrobku zahrnují množství částic brusivá držených pevně u sebe v trojrozměrné struktuře, ve které je každá částice připojená alespoň k jedné sousední částici pojivovým materiálem částic, který je v aglomerátu přítomný jako nesouvislá fáze uvnitř zrna aglomerátu a je lokalizovaný v podstatě zcela ve formě vazebních sloupků spojujících sousední částice, takže aglomerát má volný paketovací objem, který je alespoň o 2 % nižší než objem brusných částic v jednotlivém stavu.
V této přihlášce bude termín zrna rezervován pro aglomeráty z řady brusných částic. Zrna budou mít tedy shora označené charakteristiky pórézity, kdežto částice budou mít pórézitu v podstatě nula. Pojivo držící částice u
sebe je dále identifikováno jako pojivo částic, které může být to samé (nebo častěji odlišné od) jako pojivo, jimž jsou zrna připevněná k podkladnímu materiálu.
Pojivo částic v zrnech alomerátu je v podstatě umístěné zcela ve formě pojivových sloupků respektive míst a to znamená, že alespoň 70 % pojivá a s výhodou více než 80 % se použije pro vytvoření pojivových míst držících sousední částice. Pojivové místo se vytváří za podmínek tvorby aglomerátu, když je pjivo částic v kapalném stavu a má sklon nejprve povlékat částice a potom stékat do bodů styku nebo nejtěsnějšího přiblížení sousedních částic a spojovat se s pojivém užitým s těmito sousedícími částicemi. Když se teplota snižuje a pojivo tuhne, vytváří pojivo tuhý styk mezi částicemi, který je známý jako bod styku. Přirozeně je každý bod styku také pevně přichycený k povrchu částic, které spojuje, avšak toto pojivo se považuje za část bodu styku pro účel tohoto popisu. To nevylučuje možnost, že nějaké relativně malé množství je přítomné jako povlečení alespoň na části povrchu částice, který není přidružený k bodu styku. Je však záměrem, vyloučit tu situaci, při které jsou částice uložené v matrici pojivá, jak se to objevuje u konvenčních agregátů brusného zrna. Jak je patrné z prohlídky obrázků 5 až 7 výkresů, jsou jednotlivé částice brusivá tvořícího zrno aglomerátu individuálně identifikovatelné a opravdu jsou v podstatě všechno, co lze vidět u typických zrn aglomerátu podle tohoto vynálezu. Je tedy možné popsat tyto částice jako částice, které jsou aglomerované a zahrnují částice spojené k sobě spíš než částice, které jsou držené v matrici, která vyplňuje větší část volného prostoru mezi částicemi. Přirozeně, když se aglomerují větší množství částic, nebudou některé jednotlivé uvnitř aglomerátu viditelné, ale kdyby bylo možné provést příčný řez, byl by evidentní týž vzor viditelnosti jednotlivé částice.
• · · · ί:..
Když se samozřejmě počet aglomerovaných částic zvětšuje, budou nezbytně podstatné objemy pórézity vytvářené touto aglomerací. Toto může být až 70 % cekového patrného objemu aglomerátu. Když však jsou počty aglomerovaných čásic malé, snad jednociferné, stává se pojetí pórézity pro popis aglomerátu méně užitečné. Příklady takových aglomerátů představujících tento druh dotčených struktur jsou znázorněné na obrázcích 5 až 7.
Ztohoto důvodu je přijat termín volný výplňový prostor (LPV). Hodnota LPV se získá vydělením objemu tuhé části (tj. součtu aktuálního objemu tuhých částí v brusném zrnu nebo částici zahrnující pojivovou složku) zdánlivým resp. Sypným objemem zrna aglomerátu. Nejvyšší možná cifra se získá ze samotných čásic, aniž by se provedla jakákoli aglomerace. Čím větší je počet aglomerovaných částic, tím větší je odchylka od nejvyšší cifry. Zatímco tedy nejnižší rozdíl ůže být 2 %, může vzrůst na 40 nebo dokonce výše, když se k sobě způsobem, o kterém se zde poučuje, aglomerují větší počty částic.
Výpočet LPV se dokládá příkladem využívajícím následující údaje, které reprezentují aktuální aglomerát vyrobený za použití částic drti 60 očkované sol-gel aluminy jako brusných částic a konvenčního sklovitého pojivá vhodného pro použití s takovými částicemi využívajícími proces popsaný v podstatě v příkladu 2 níže.
Výrobky jsou identifikované velikostí zrna aglomerátu představenou v záhlaví každého soupce. V každém případě byla měření provedena na bázi stanoveného objemu brusných zrn aglomerátu, na který se zde odkazuje jako na zdánlivý obj em.
Pat íiclcs 60 grit -40+45 -30 +35 -25+30 -20 +25
Weight 25.1 23.1 19.73 18.3 16
Density (of solid)* 3.9 3.759 3.759 3.759 3.759
Vol. of grit+bond 6.436 6.145 5.249 4.868 4.256
Apparent Volume 12.797 12.797 12.797 12.797 12.797
LPV 0.503 0.480 0.410 0.380 0.333
Měrná hmotnost byla odhadnuta podle pravidla směsí.
Jak lze vyhodnotit z výše uvedeného, čím větí je zrno aglomerátu, tím menší je LPV v porovnání s LPV neaglomerovaných částic. Nejmenší zrna představovala pokles
4,6 % LPV, kdežto největší (-20+25) představovala pokles přibližně 34 % ve srovnán s LPV částic drti 60.
Zrna aglomerátu mají obecně rozměr (definovaný jako velikost otvoru v sítu (řadě standardních sít) s nejhrubším mesh, na kterém jsou zrna zadržena), který je alespoň dvojnásobek rozměru jednotlivých částic brusivá, které je v něm obsažené. Tvar brusných zrn aglomerátu není kritický takže ta mohou mít nepravidelné tvary nějaých bloků nebo výhodněji nějaké protáhlé tvary. Mohou mít také nějaký předepsaný tvar. To je často výhodné pro některé aplikace.
Částice brusivá přítomné v aglomerátech podle vynálezu mohou zahrnovat jedno nebo více z brusiv známých pro použití u brusných nástrojů, jako jsou aluminy (přirozené oxidy hlinité) zahrnující tavený oxid hlinitý, slinutou i sol-gel slinutou aluminu, slinutý bauxit a podobně, karbid křemíku, oxid hlinitý-oxid zirkoničitý, granát, pazourek, diamant zahrnující přírodní i mělý diamant, kubický nitrid bóru (CBN) a jejich kombinace. Použita může být jakákoli velikost nebo tvar brusné částice. Například může zrno zahrnovat protáhlé částice slinuté so-gel aluminy, které mají vysoký štíhlostní poměr, toho typu, který je zveřejněný v patentu • · · · • · «
- 10 _ -- »» » · » l • · · · · e * • ·· * · V···
US č. 5,129,919, nebo brusné částice ve tvaru vláken popsané v patentu US č. 5,009,676.
Brusné částice mohou zahrnovat směsi brusiv různých kvalit, protože často je výkon částic prvotřídní jakosti pouze okrajově snížen rozředěním menšími množstvími částic horší jakosti. Je také možné smíchat brusné částice s menšími množstvími nebrusných materiálů, jako jsou brusné pomocné prostředky, materiály tvořící póry a výplňové materály běžných druhů.
Velikosti částic vhodné pro zde pro použití sahají od běžných drtí brusivá (např. 60 až 7.000 mikrometrů) po mikroabrazivní drti (např. 2 až 60 mikrometrů) a směsi těchto velikostí. Pro jakoukoli danou abraziví brusnou operaci je obecně výhodné použít zrno aglomerátu o velikosti drti menší než je velikost drti konvenčního (neaglomerovaného) brusného zrna voleného normálně pro tuto abrazivní brusnou operaci. Například když se použijí zrna aglomerátu, nahrazuje se velikostí drti 80 drť 54 konvenčního brusivá, drtí 100 drť 60 brusivá a drtí 120 drť 80 brusivá a tak dále.
Částice brusivá uvnitř aglomerátu jsou pojené k sobě nějakým kovovým, organickým nebo skelným pojivovým materiálem a na ty se genericky odkazuje jako na pojivá částic.
Pojivá částic užitečná při výrobě aglomerátů zahrnují sklovité materiály (definované zde tak, že zahrnují jak běžné skelné materiály, tak i sklo-keramické materiály), s výhodou toho druhu, který se používá jako pojivové systémy pro keramicky pojené brusné nástroje. To může být předvypálené sklo uložené do nějakého pášku (frity) nebo nějaké směsi různých surových materiálů, jako je jíl, živec, vápno, borax a soda, nebo do nějaké kombinace s fritovanými i surovými materiály. Takové materiály se taví a tvoří kapalnou skelnou fázi při teplotách sahajících asi od 500 do i
• 4 * 4 v «
- 11 » · · ί *·4
1.400 °C a smáčejí povrch částic brusivá a tečou do bodů nejtěsnějšího styku mezi sousedícími částicemi, aby vytvořily při chlazení spojovací body a držely tak brusné částice uvnitř struktury kompozitu. Pojivo částic se používá v práškové formě a může se přidávat ke kapalnému pojivu, aby se během výroby zrn aglomerátů zajistia rovnoměrná, homogenní směs povlaku s částicemi brusivá.
K práškovým anorganickým složkám povlaku se jako formovací nebo zpracovací přídavné prostředky s výhodou přidávají přechodná organická pojivá ať už fritovaná nebo surová. Tato pojivá mohou zahrnovat dextriny, škrob, zvířecí proteinový klih a další typy klihu, nějakou kapalnou složku, jako vodu nebo ethylenglykol, modifikátory viskozity nbo pH a mísící pomocné prostředky. Použití takových dočasných pojiv zlepšuje rovnoměrnost aglomerátů a strukturní kvalitu předvypáleých nebo surových aglomerátů. Protože tato organická pojivá vyhoří během vypalování zrn aglomerátů, nestanou se součástí konečného zrna.
Ke směsi sé může přidat nějaký anorganický promotor adheze, jako je kyselina fosforečná, aby se zlepšila adheze pojivá částic k částicím brusivá, jak je nezbytné. Přidání kyseliny fosforečné k zrnům alumíny významně zlepšuje kvalitu směsi, když pojivo částic obsahuje fritované sklo. Tento anorganický promotor adheze se může při přípravě zrn aglomerátů použít s nějakým organickým pojivém částic nebo bez něho.
Výhodné pojivo částic je anorganický materiál, jako je sklovitý pojivový materiál. Ten má zřetelnou výhodu oproti organickým pojivům částic, protože dovoluje zrnům aglomerátů, aby se ukládala na podklad ve tvaru povlékaného brusivá za využití technologie UP. Tato technologie UP ukládání je také velmi vhodná pro použití, když jsou k sobě částice pojené za použití nějakého kovového pojivá. Protože je tento proces poněkud efektivnější a kontrolovatelnější • · • ·
- 12 než technika gravitačního ukládání, reprezentuje značnou výhodu oproti běžným agregovaným zrnům vyrobeným za použití nějaké matrice organického pryskyřicového pojivá.
Pojivo částic může být také nějaké organické pojivo jako termosetická pryskyřice, např. fenolická pryskyřice, epoxydová pryskyřice, močovinoformaldehydová pryskyřice, nebo nějaká zářením vytvrditelná pryskyřice, jako je akrylát, urethanakrylát, epoxyakrylát, polyesterakrylát a podobně. Obecně jsou jako organická pojivá výhodné teplem tvrditelné pryskyřice.
Pojivo částice je přítomné asi ve 2 až 25 objemových %, výhodněji 3 až 15 objemových a nejvýhodněji 3 až 10 objemových % vztaženo na kombinovaný objem částic a pojivá.
Předvídá se také, že se složka pojivá částice může úplně vyloučit, když by se částice brusivá přiměly slinovat k sobě řízeným způsobem tak, že by převodem materiálu mezi stýkajícími se částicemi byla samorodně generována spojovací místa. Alternativně tam, kde jsou brusné částice alumina, by se tyto mohly smísit s hydrosolem relativně malého množství nějakého prekurzoru alfa aluminy, jako je boehmit. Při vypálení by se přeměnil na alfa fázi a sloužil by k téže funkci jako pojící místa spojením sousedních částic.
Vynález zahrnuje povlakové brusné výrobky obsahující aglomerované brusné zrno, u kterého jsou zrna vyrobena procesem, který obsahuje kroky:
a) přivádění částic brusivá a částic materiálu pojivá vybraného ze skupiny složené v podstatě z vitrifikovaných pojivových materiálů, vitrifikovaných materiálů, keramických materiálů, anorganických pojiv, organických pojiv, vody, rozpouštědla a jejich kombinací do rotační kalcinační pece za kontrolované rychlosti podávání,
b) otáčení pece regulovanou rychlostí,
c) ohřívání směsi rychlostí ohřívání určenou rychlostí podávání a otáčkami pece na teploty asi od 145 do 1.300 °C, • · • · · ·
- 13 d) omílání resp. převalování částic a částic pojivá v peci, dokud pojivo nepřilne k částicím a množství částic nepřilne k sobě, aby vytvořila slinutá zrna aglomerátu, a
e) vyjímání slinutých aglomerátu zpět z pece, kdy mají zrna slinutého aglomerátu počáteční trojrozměrný tvar, volný výplňový objem, který je alespoň o 2 % pod odpovídajícím volným výplňovým objemem částic složek, a zahrnuje množství částic brusivá.
Tento vynález také zahrnuje povlakové brusné výrobky zahrnjící zrna slinutého aglomerátu brusivá, která byla vyrobena způsobem zahrnujícím kroky:
a) přivádění částic brusivá spolu s materiálem pojivá ve formě částic do rotační kalcinační pece regulovanou přívodní rychlostí podávání,
b) otáčení pece regulovanou rychlostí,
c) ohřívání směsi rychlostí ohřívání určovanou rychlostí podávání a otáčkami pece na teploty asi od 145 do 1.300 °C,
d) převalování částic brusivá a pojivá ve formě částic v peci dokud pojivo nepřilne k zrnu a množství zrn nepřilne k sobě, aby vytvořila zrna slinutého aglomerátu brusivá, a
e) vyjmutí zrn slinutého aglomerátu z pece, kdy mají zrna slinutého aglomerátu počáteční trojrozměrný tvar, obsahují množství částic a mají volný sypný objem, který je alespoň 2 % pod odpovídajícím volným vplňovým objemem složkových částic.
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1 je rotační kalcinační zařízení, které může být použito pro výrobu aglomerátu podle vynálezu.
Obrázek 2 je graf představující množství odříznutého kovu při vyhodnocení čtyř brusných disků vyrobených podle příkladu 1.
« « « ·
- 14 Obrázek 3 je graf znázorňující množství odříznutého kovu při vyhodnocení čtyř brusných disků vyrobených podle příkladu 2.
Obrázek 4 je graf znázorňující množství odříznutého kovu při vyhodnocení čtyř brusných disků vyrobených podle příkladu 3.
Obrázky 5 až 7 jsou zvětšené fotografie aglomerátů použitých pro výrobu povlakových brusných výrobků podle vynálezu.
Podrobný popis vynálezu
V této části se prozkoumají charakter a výroba zrn aglomerátů brusivá a povlakových brusiv vyrobených s takovými zrny a ilustrují se za přispění několika příkladů ilustrujících překvapivě zlepšené vlastnosti, které se získají použitím zrn aglomerátů brusivá jako složek povlakových brusných výrobků.
Výroba aglomerátů brusivá
Zrna aglomerátů se mohou tvarovat na řadu velikostí a tvarů velkým počtem různých technologií. Tyto techniky se mohou provádět před nebo po vypálení směsi zrna a pojivá částic v počátečm resp. surovém” stavu. Na krok ohřívání směsi pro vyvolání tavení a tečení pojivá částic a tak přilnutí pojivá k zrnu a zjištění zrna v aglomerované formě se odkazuje jako na vypalování, kalcinování nebo slinování. Pro přípravu zrn aglomerátů brusivá může být použita jakákli metoda známá ze stavu techniky pro aglomerování směsí částic.
Podle prvního provedení procesu použitého zde pro výrobu zrn aglomerátů se počáteční směs částic a pojivá částic aglomeruje před vypalováním směsi tak, aby vytvořila relativně slabou mechanickou strukturu,na kterou se odkazje jako na surový aglomerát nebo na předvypálený aglomerát.
* · • · ·
Pro uskutečnění prvního provedení se částice brusivá a anorganické kteroukoli pojivo částic aglomerují z řady odlišných technik, v surovém stavu např. v pánvovém peletizéru, a pak se přivádějí pro slinování do rotačního aglomeráty se mohou také kalcinačího zařízení. Surové umístit na žlab nebo regál a vypálit v peci bez převalování v kontinuálním nebo přetržitém procesu.
U jiného procesu se brusné částice dopravují dopravníkem do fluidního lože, pak se zvlhčují kapalinou obsahující pojivo částic, aby pojivo přilnulo k povrchu částic, prosévají se na velikost aglomerátů a pak se vypalují v nějaké peci nebo kalcinačním zařízení.
Peletizace na pánvi se často provádí přidáním částic do vany míchačky a měřením kapalinové složky (např. vody nebo organického pojivá a vody) obsahující pojivo částic na zrno s mícháním pro jejich aglomerování k sobě. Alternativně se kapalná disperze pojivá částic, organickým pojivém, rozprašuje na s nějakým povlečené případně částice a částice se pak míchají, aby vytvořily aglomeráty.
pojivá částic na
Pro protlačování pasty částic velikosti a tvary, které se suší do formy zrn aglomerátů, se může použít nízkotlaké protlačovací zařízení. Pasta se může vyrobit z pojivá částic a z částic případně s nějakým dočasným orgaickým pojivém a vytlačovat do protáhlých částic zařízením a postupem zveřejněným v patentu US č. 4,393,021.
Při procesu suché granulace se usuší nějaký plát nebo blok vyrobený z částic brusivá uložených v disperzi nebo pastě pojivá částic a pak se za použití válcového lisu rozdrtí pro vytvoření prekurzorů zrn aglomerátů.
Podle dalšího postupů výroby surových zrn aglomerátů nebo jejich prekurzorů se směs pojivá částic přidává do formovacího a částic zařízení a tato směs se tvaruje do a velikostí, například způsobem formy přesných tvarů zveřejněnm v patentu US č. 6,217,413.
- 16 U jednoho dalšího provedení procesu, který je zde použitelný pro výrobu zrn aglomerátu, se přivádí směs částic brusivá, pojivá částic a systému dočasného organického pojivá do pece bez předaglomerace a ohřívá se. Tato směs se ohřívá na teplotu dost vysokou, aby způsobila roztavení pojivá částic, tečení a přilnutí k částicím, po kterém se směs ochlazuje, aby se vyrobil kompozit. Tento kompozit se rozmělní a proseje, aby se vytvořila zrna slinutého aglomerátu.
Dále je možné slinovat aglomeráty, zatímco jsou částice a pojivo uložené v tvarové dutině, takže aglomeráty, jak jsou vyrobené, mají nějaký specifický tvar, naříklad pyramidu o čtvercové základně. Tyto tvary nemusejí být přesné a sice proto, že množství pojivá částice je relativně malé, budou boky těchto tvarů často relativně nerovné. Avšak taková aglomerovaná zrna mohou být mimořádně užitečná při výrobě povlakových brusných výrobků s možností produkovat velmi rovnoměrný povrch u velmi agresivních brusných operací.
Výhodná výroba aglomerátů brusivá
Podle jednoho výhodného procesu výroby aglomerátů se do rotačního kalcinačního zařízení typu představeného na obrázku 1 přivádí jednoduchá směs částic a nějakého anorganického pojivá částic (případně s nějakým dočasným organickým pojivém). Tato směs se převaluje při předem stanovených otáčkách za minutu spolu s předem stanoveným sklonem a při aplikaci tepla. Zrna aglomerátu jsou tvarované když se pojivo částice ohřívá, taví, teče a přilepuje se k částicím. Kroky vypalování a aglomerace se provádějí současně při regulovaných poměrech a objemech přivádění a aplikace tepla. Rychlost podávání se obecně stanovuje tak, aby se vytěžil proud zabírající zhruba 8 až 12 % objemu trouby rotačního kalcinačního zařízení. Vystavení maximální • · · · · • · • · · ·
- 17 teplotě uvnitř zařízení se volí tak, aby se udržovala viskozita materiálů pojivá částic v kapalném stavu na viskozitě alespoň kolem 1.000 poise. Toto se vyhýbá přebytečnému toku pojivá částic na povrchu trouby a následné ztrátě z povrchu částic brusivá.
Pro provádění procesu aglomerace pro aglomerování a vypalování aglomerátu v jediném procesním kroku se může použít rotační kalcinační zařízení toho typu, který je znázorněný na obrázku 1. Jak je ukázáno na obr. 1, je do prostředku 12 pro odměřování .směsi do duté vyhřívací trubky 13 zavedená zásobovací násypka 10 obsahující směs pojivá částic a částic brusivá přívodní suroviny 11. Trubka 13 je uspořádaná pod úhlem sklonu 14 přibližně 0,5 až 5,0 stupňů, takže přívodní surovina 11 může být podávána gravitací skrze dutou trubku 13. Současně se dutá trubka 13 otáčí ve směru šipky a při regulované rychlosti, aby omílala přívodní surovinu 11 a ohřátou směs 18, když procházejí po délce duté trubky.
Část duté trubky 13 se vyhřívá. Podle jednoho provedení může vyhřívací část zahrnovat tři ohřívací zóny 15, 16, 17, které mají délkový rozměr dl 60 palců (152 46n) po délce d2 120 palců (305 $m) duté trubky 13. Ohřívací zóny dovolují operátorovi regulovat provozní teplotu a měnit ji, jak je potřeba pro slinování zrn aglomerát. U jiných modelů tohoto zařízení může dutá trubka tohoto zařízení zahrnovat jen jednu nebo dvě ohřívací zóny, nebo může obsahovat více než tři ohřívací zóny. Ačkoliv to na obrázku 1 není vyobrazeno, je zařízení vybaveno vyhřívacím zařízením a mechanickou, elektronickou a teplotní regulací a snímacími prostředky účinnými pro provádění tepelného proces. Jak lze vidět v pohledu na příčný řez dutou trubkou 13, převádí se uvnitř trubky přívodní surovina 11 na ohřátou směs 18 a vystupuje z trubky a je sbírán jako granule 19 aglomerátu. Stěna duté trubky má rozměr d3 vnitřního průměru, který může sahat od • · · ·
- 18 5,5 do 30 palců (14 až 76 dm), a průměr d_4, který může sahat od 6 do 36 palců (15 až 91 dm) v závislosti na modelu a typu materiálu použitého pro konstrukci duté trubky (např. žáruvzdorná slitina kovu, nerezová ocel, žáruvzdorné cihly, karbid křemíku, mulit). Materiál vybraný pro konstrukci trubky závisí do značné míry na dosahovaých teplotách. Teplotám do 1.000 °C může být obvykle vyhověno trubkou z nerezové oceli, ale nad touto teplotou se často preferuje trubka z karbidu křemíku.
Úhel sklonu trubky může sahat od 0,5 do 5,0 stupňů a rotace trubky může fungovat při 0,5 až 10 ot.min1. Rychlost podávání pro rotační kalcinátor malého měřítka může sahat asi od 5 do 10 kg.hod1 a rychlost podávání kalcinátoru pro průmyslovou výrobu může sahat asi od 227 do 910 kg. hod-1. Rotační kalcinátor se může vyhřívat na slinovací teplotu 800 až 1.400 °C a přiváděný materiál se může ohřívat rychlostí do 200 °C/minutu, když přiváděný materiál vstupuje do vyhřívané zóny. Chlazení nastává v poslední části trubky, když se přiváděný materiál pohybuje z vyhřívané zóny do nevyhřívané zóny. Produkt se ochlazuje např. vodním chladícím systémem na teplotu místnosti a sbírá se.
Vhodné rotační kalcinační stroje se mohou získat od Harper International, Buffalo, New York nebo od Alston Power, lne., Applied Test Systems, lne. a dalších výrobců zařízení. Toto zařízení může být případně vybaveno elektronickou vnitroprovozními regulačními a detekčními prostředky, chladícím systémem, různými konstrukcemi podávacího zařízení a dalšími případnými prostředky.
Výroba povlakových brusných výrobků
Povlakový brusný výrobek podle tohoto vynálezu může mít formu brusného pásu, tabule, individuálního abrazivního kotouče nebo nějakého kompozitního brusného prostředku různé konstrukce nebo formátu. Podklad, ke kterému se zrna * ·« * « • · · · »·'« ί
• · ·
- 19 • · · * • · · ’ · · · • · > » aglomerátu brusivá přilepují, může tak být nějaký film, papír, textil, vlákno (jak ve formě netkané pavučiny nebo pružné vlákenné struktury) nebo dokonce nějaký pěnový materiál. Výraz povlakový brusný výrobek, jak se používá zde, tedy zahrnuje jak konvenční brusné výrobky, jako jsou pásy nebo kotouče využívající roviný podklad vyrobený z konvenčních materiálů, a navíc výrobky, u kterých jsou aglomeráty brusivá podle vynálezu přilepené k nějaké pružné vlákenné struktuře toho typu, který se často nazývá kompozitní brusné prostředky, a takové výrobky, u kterých jsou rozptýlené v povrchových vrstvách z nějaké pěnové struktury s otevřenými buňkami a jsou v nich pevně drženy.
Povakové brusné výrobky podle vynálezu se mohou tvarovat jakoukoli z konvenčních tehnologií známých ze stavu techniky. Ty zahrnují aplikaci přes tvořící povlak uložený na podkladu následovanou uložením formátovacího povlaku a také uložením zrn aglomerátu brusivá rozptýlených uvnitř vhodného vytvrditelného pojivá na podklad. Toto vytvrditelné pojivo se může Vytvrzovat, když je naneseno, nebo se povrch může upravovat známými technikami, aby se na něm uložila povrchová struktura.
Podobně se mohou získat povlakované brusné výrobky, u kterých jsou zrna aglomerátu brusivá uložená na pružných vlákenných strukturách nebo alespoň v povrchových vrstvách pěny nějakého polymeru, za použití procesů známých ze stavu techniky.
Povlakový brusný výrobek se může vytvářet ukládáním zrn aglomerátu brusivá na podklad, který byl konvenčním způsobem povlečený nějakým tvořícím povlakem. V tomto případě se může ukládání provádět gravitačním přivádním nebo procesem UP. Když se použije pro vytváření aglomerátů nějaké pojivo skelných částic, umožňuje to použít techniku kládání UP, která je obecně pro povlakované brusné výrobky výhodná. Tato technika je méně dobře adaptovaná pro ukládání aglomerátů r v • ·· 4 • · « * ··» · · · • · β · · » vyrobených za použití nějaké organické pryskyřice jako poiva částic, protože taková zrna se pod vlivem elektrostatického pole nevrhají dobře.
Zrno aglomerátů brusivá se může ukládat samotné nebo jao přísada dalšími kovenčními brusnými zrny. Úroveň aplikace může zajistit hustý povlak (100 % povlečení povrcové plochy podkladu, na který se zrna aplikují), nebo více otevřený potah, ve kterém jsou zrna do určité míry separovaná v závislosti na stupni otevřenosti. V některém případě je žádoucí aplikovat zrna aglomerátů brusivá přes předešle uloženou vrstvu nějakého jiného brusivá, snad nějakého nižší kvality, aby se zajistilo lepší podepření zrn aglomerátů brusivá.
Kde se povakový brusný výrobek vytváří konvenčním způsobem za použití tvořících a formátovacích povlaků pro ukotvení zrn aglomerát, je často výhodn, aby aplikace povlaku neměla účinek značně redukující aglomerátů brusivá. Formátovací povlak je typicky relativně tekuté složení vytvrditelné pryskyřice a pokud se to aplikuje za určitého tlaku, například technikou nanášení válcem, může se vytvrditelné složení tlačit do pórů zrna a tím snižovat důležitou vlastnost zrn aglomerátů brusivá. Je tedy výhodné, aby formátovací povlak byl aplikován za použití nějaké bezkontaktní technologie, jako např. aplikací rozstřikem. Navíc nebo alternativně je často žádoucí obměňovat vlastnosti pryskyřice formátovacího povlaku, aby se zvýšila viskozit, třeba přidáním plniv, jako je oxid křemičitý, aby se minimalizoval sklon pryskyřice pronikat do struktury zrna. S výhodou se viskozita nastavuje na hodnotu alespoň 1.000 centipoise a výhodněji alespoň na 1.500 centipoise nebo vyšší. Kde se použije pojivo jako matrice pro držení zrna aglomerátů a současně pro jeho připevnění k podkladu, je výhodné podobné nastavení viskozity.
formátovacího pórézitu zrn .·« 1« • · 4 ·· ··♦
- 21 • **· • * * ···· ·* • · · · 1 » · « ·· ··
Při výrobě povlakových brusných výrobků využívající tvořící povlak se zrna nestávají ponořená v tvořícím povlaku, který je v každém případě obvykle částečně vytvrzený a tedy velmi tekutý, když přijímá aglomeráty brusivá. Avšak formátovací povlak se obvykle aplikuje přes zrno aglomerátu a má tedy značně větší příležitost pro pronikání strukturou aglomerátu. Zatímco přílišná ztráta otevřenosti struktury aglomerátu zahrnujícího mnoho částic může být nežádoucí, omezený rozsah proniknutí do struktury aglomerátu nemusí být nezbytně špatná věc, protože tento jev je pro zvýšení povrchové plochy zrna ve styku s formátovacím povlakem a tím zpevnění sevření uplatňovaného formátovacím povlakem na zrno.
Povlakový brusný výrobek se může také vytvořit aplikováním řídké kaše zahrnující zrna aglomerátu brusivá rozptýlená ve složení vytvrditelného pojivá na vhodný podkladový materiál. V tomto případě může být také pojivo upraveno, aby se zmenšilo pronikání do struktury zrn aglomerátu brusivá touto pojivovou pryskyřicí. Aplikování řídké kaše se může provádět ve dvou nebo více operacích, případně za použití různých složení v následných nánosech. Toto dovoluje určitou flexibilitu ve změně charakteru působení brusného prostředku, když se povlékaný brusný prostředek opotřebovává.
Pásy povlakového brusivá podle tohoto vynálezu mohou potřebovat se před použitím ohýbat, jak je obvyklé u řemenů vyrobených za použití pojivové pryskyřice, která se připevňuje k nějaké neohebné vrstvě. Navíc je často žádoucí brusný povrch před použitím orovnávat, aby se od počátku zajistily stejnoměrně vysoké rychlosti řezu.
Pružné vlákenné struktury podle tohoto vynálezu se mohou zhotovovat například úpravou pružné podložky z vláken nějakým pojivovým materiálem, často za použití techniky · postřiku, a pak na ni ukládáním zrn aglomerátu brusivá před • »
vytvrzováním pryskyřice pojivá. Tyto výrobky podle vynálezu v této formě mají obzvláštní užitnost pro leštění a dokončování kovových povrchů.
Příklady
Vynález je nyní ilustrován za použití následujících příkladů, které jsou určené pro představení překvapivě výhodných vlastností výrobků podle vynálezu.
Výroba zrn aglomerátů skelně pojeného brusivá
Zrna aglomerátů vyhodnocované v následujících příkladech byla vyrobena procesem odpovídajícím výhodné výrobě aglomerátů brusivá popsané výše a využívající vybavení znázorněné na obrázku 1.
Prvních šest příkladů ilustruje produkci aglomerátů brusivá používaných u vynálezu. Zrna aglomerátů vyrobená tímto způsobem byla zahrnuta do povlakových brusných výrobků pro zhodnocení jejich výkonu porovnáním s konvenčními, vysoce kvalitními zrny komerčního brusivá. Výsledky jsou dokumentovány v příkladech 7 až 9, které byly poskytnuty pro ilustraci vynálezu a nikoli pro jeho omezení.
Příklad 1
V rotačním kalcinačním zařízení (elektricky vytápěný model # HOU-5D34-RT-28, maximální teplota 1.200 °C, příkon 30 kW, vybavené žáruvzdornou kovovou trubkou o délce 72 (183 cm) a vnitřním průměru 5,5 (14 cm) vyrobenou Harper International, Buffalo, New York) . Žáruvzdorná kovová trubka byla nahrazena rubkou z karbidu křemíku týchž rozměrů a zařízení bylo upraveno tak, aby pracovalo při maximální teplotě 1.550 °C. Proces aglomerace se prováděl za atmosferických podmínek, při nastavené hodnotě teploty horké zóny 1.180 °C, při rychlosti otáčení trubky zařízení 9 ot/min., úhlu sklonu trubky 2,5 až 3 stupě a rychlosti • · • ·
- 23 • · · · · · · ···· · · · · · • · · · · · · · · · · podávání materiálu 6 až 10 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařízením znázorněným na obrázku 1. Výnos použitelných volně tekoucích granulí (definovaných jako -12 mesh na pánev) bylo 60 až 90 % celkové váhy přívodní suroviny před kalcinací.
Vzorky aglomerátů byly vyrobeny z prosté směsi směsí brusných částic a vody popsaných v tabulce 1-1. Pojivá keramicky pojených částic použitá pro přípravu vzorků jsou vyjmenovaná v tabulce 2. Vzorky byly připraveny ze tří typů brusných částic: zrna aluminy 38A, tavené aluminy 32A a slinuté sol gel alfa aluminy Norton SG získaného od SaintGobain Ceramics & Plastics, lne., Worceste, MA, USA ve velikostech drti uvedených v tabulce 1.
Po aglomeraci v rotačním kalcinačním zařízení byly vzorky zrna aglomerovaného brusivá prosáty a testovány na volnou sypnou hustotu (LPD), rozložení velikosti a pevnost aglomerátů. Tyto výsledky jsou představené v tabulce 1.
• · · · • · • · · ·
- 24 Tabuka 1-1 Charakteristiky aglomerovaného zrna
Sample.No. grnin liqiiKÍ paitide bindcr Wcight IbsfAg) ofmix Bindíng materiál Wcight % (on giain basis) Volume %of bindíng materiál LPD g/cc -12/ pan Avcragc size distribulion mícrous Avcragc SÍ7.C distrib. mesh sizc Avcragc % relative dcnsily pressure at 50% erushed fraction MPa
1 60 piít 38Λ walcr Λ bíndcr 30.00 (/.?.«/ 0.60 fř/..V 0.61 (0.3) 2.0 3.18 1.46 334 -40/+50 41.0 0.6+0.1
2 90 prii 38Λ walcr H bíndcr 30.00 (73.6) 0.90 (0.4) 1.99 (0.9) 6.0 S.94 1.21 318 -45/+50 37.0 0.5+0.1
3 120 giit 38Λ walcr C bíndcr 30.00 (13.6) 1.20 (ί>.5> 3.41 (/.5) 10.0 13.92 0.83 782 -20/125 22.3 2.610.2
4 120 gril 32Λ walcr Λ bíndcr 30.00 (136) 0.90 (M 1.91 (0.9) 6.0 8.94 1.13 259 -50/+60 31.3 0.3+0.1
5 60 giit 32Λ walcr E bindcr 30.00 (-/3.6) 1.20 (05) 3.31 (-/.5) 10.0 14.04 1.33 603 -25/+30 37.0 3.7+0.2
6 90 giit 32Λ walcr C bindcr 30.00 (13.6) 0.60 (0.3) 0.68 (03) 2.0 3.13 1.03 423 -40/+45 28.4 0.7+0.1
7 90 gril SG waler Λ bindcr 30.00 (-/3.6) 1.20 f0.5) 3.18 (1.4) 10.0 14.05 1.20 355 -45/+50 36.7 0.5+0.1
8 120 grit SG walcr E bindcr 30.00 (13.6) 0.60 (03) 0.66 (0.3) 2.0 3.15 1.38 120 -120/+140 39.1
9 60 gril SG wnler C binder “ ^8 5? 6.0 8.87 1.03 973 -18/+20 27.6
• · · ·
- 25 a. Objemové % pojivá je procento tuhého materiálu uvnitř zrna (t.j. pojícího materiálu a částic) po vypálení a nezahrnuje to objemové % pórézity.
Obemové % pojivá vypálených zrn aglomerátu bylo vypočítáno za použití průměrné LOI (ztráta zapálením) surových materiálů pojivá.
Zrna slinutých aglomerátů byla tříděna podle velikosti US standardními testovacími síty namontovanými na vibračním prosévacím zařízení (Ro-Tap, model RX-29, W.S. Tyler lne., Mentor, OH) . Velikosti ok sít sahaly od 18 do 140, jak je vhodné pro různé vzorky. Volná sypná hustota zrn slinutých aglomerátů (LPD) byla měřena postupem American National Standard for Bulk Density of Abrasive Grains (americká národní norma pro sypnou hmotnost brusných zrn) .
Počáteční průměrná relativní hustota vyjádřená jako procento byla vypočítána vydělením LPD(p) teoretickou hustotou zrn aglomerátu (po) za předpokladu nulové pórézity. Teoretická hustota resp. měrná hmotnost byla vypočítána v souladu s metodou volumetrického pravidla směsí z hmotnostního procenta a měrné tíhy pojivá částic a z částic brusivá obsažených v aglomerátech.
Pevnost zrn aglomerátu byla měřena zhutňovací zkouškou. Zhutňovací zkoušky se prováděly za použití mazané ocelové zápustky o průměru jeden palec (2,54 cm) na univerzálním testovacím stroji Instron® (model MTS 1125, 20.000 liber (9.072 kg)) s 5 gramy vzorku zrna aglomerátu. Vzorek zrna aglomerátu byl nasypán do zápustky a mírně urovnán poklepáním na vnější stranu zápustky. Byl vložen vrchní razník a vodící sáně spouštěny, dokud nebyla na zapisovači pozorována nějaká síla (počáteční poloha). Na vzorek byl aplikován tlak při konstantní rychlosti zvyšování (2 mm/min) až do maximálního tlaku 180 MPa. Objem vzorku zrna aglomerátu (zhutněná LPD vzorku) pozorovaný jako přemístění
- 26 vodících saní (přetvoření) byl zaznamenáván jako relativ! hustota jako funkce log aplikovaného tlaku. Zbytkový materál se pak prosál, aby se stanovilo procento rozdrcené frace. Byly měřeny rozdílné tlaky, aby se stanovil graf vztahu mezi logaritmem aplikovaného tlaku a procentem rozdrcené frakce. Výsledky jsou uvedené v tabulce 1 jako log tlaku v bodě, kde se rozdrcená frakce rovná 50 hmotnostním procentům vzorku zrna aglomerátu. Tato rozdrcená frakce je poměr váhy rozdrcených částic projdoucich přes menší síto k váze počáteční počáteční hmotnosti vzorku.
Dokončené šinuté aglomeráty měly trojrozměrné tvary měnící se mezi trojhrannými, kulovými, krychlovými, kvádrovými a jinými geometrickými tvary. Aglomeráty sestávaly z řady jednotlivých drtí brusivá (např. drtí 2 až 20) pojených k sobě skelným pojícím materiálem ve styčných bodech zrna se zrnem.
Velikost zrna aglomerátu rostla s nárůstem množství pojícího materiálu v zrnu aglomerátu nad rozsah od 3 do 20 hmotnostních % pojivá částice.
Postačující zhutňovací pevnost byla pozorována pro všechny vzorky 1 až 9, což naznačuje, že skelné pojivo částic dozrávalo a teklo, aby vytvořilo účinný spoj mezi částicemi brusivá uvnitř zrna aglomerátu. Zrna aglomerátu vyrobená s 10 hmotnostními % pojivá částice měla značně vyšší zhutňovací pevnost než zrna vyrobená se 2 nebo 8 hmot. % pojivá částice.
Nižší hodnoty LPD byly indikátorem vyššího stupně aglomerace. LPD zrn aglomerátu klesala s rostoucím hmotnostním % pojivá částice a s klesající velikostí částic brusivá. Relativně velké rozdíly mezi 2 a 6 hmot. % pojivá částic v porovnání s relativně malými rozdíly mezi 6 a 10 hmot. % pojivá částic naznačují, že hmotnostní % pojivá částic menší než 2 hmot. % může být nepostačující pro tvoření zrn aglomerátu. Při vyšších hmotnostních procentech « · ·· ·· 4 4 4 4
4 4 4 4 · ·
44 4 4 · · · ·
- 27 nad asi 6 hmot. % nemusí být přidání více pojivá částic prospěšné při vytváření značně větších nebo pevnějších zrn aglomerátu.
Jak je naznačeno výsledky velikosti zrn aglomerátu, mělo pojivo částic C vzorů mající nejnižší viskozitu roztaveného skla při teplotě aglomerování nejnižší LPD ze tří pojiv částic. Typ brusivá neměl na LPD významný vliv.
Tabulka 2 Pojivo částic použité v aglomerátech
Fired Composition Coniponenis1* A Particle Binder VVt % (Λ-l pariicle binder) B Particle Binder wt % C Particle Binder wt % D Particle Binder wt % E Particle Binder wt % F Particle Binder wt%
Aluinina 15(11) 10 14 10 18 16
Glass Formcrs (SiO2+ 15,00 69 (72) 69 71 73 64 68
alkaline earlli (CaO, MgO) 5-6 (7-8) <0.5 <0.5 1-2 6-7 5-6
Alkali (Na2O, K2O, Li2O) 9-10(10) 20 13 15 11 10
Spec. Gravity K/cc 2.40 2.38 2.42 2.45 2.40 2.40
Estiinatcd Viscosity (1’oise) atll80°C 25,590 30 345 850 55,300 7,800
a. Změna pojivá částic A-l stanovená v závorkách byla použita pro vzorky příkladu 2.
b. Nečistoty (např. Fe2O3 a TiO2) jsou přítomné asi v 0,1 až 2 % .
Příklad 2
Byly vyrobeny další vzorky zrn aglomerátu za využití různých jiných provedení procesu a materiálů přívodních surovin.
Řady zrn aglomerátu (vzorky č. 10 až 13) byly vytvářeny za různých slinovacích teplot sahajících od l.lOOdo 1.250
- 28 • · · · • · · · · · * • ·· · · ···· °C, při využití rotačního kalcnačního zařízení (model #HOU6D60-RTA-28, vybavený mulitovou trubkou o délce 120 palců (305 cm), vnitřním průměru 5,75 palce (15,6 cm), tloušťce 3/8 palce (0,95 cm), která měla vyhřívanou délku 60 palců (152 cm) se třemi zónami regulace teploty. Toto zařízení bylo vyrobeno Harper International, Buffalo, New York). Pro odměřování směsi částic brusivá a pojivá částic do vyhřívané trubky rotačního kalcinačnho zařízení byl použit Brabenderův dávkovač s nastavitelnou regulací volumetrické rychlosti podávání. Proces aglomerace se prováděl za atmosfericých podmínek s rychlostí otčení trubky zařízení 4 ot/min., úhlu sklonu trubky 2,5 stupně a rychlosti podávání 8 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařízením vyobrazeným na obrázku 1. Volba teploty a dalších proměnných použitých pro výrobutěchto aglomerátů jsou uvedené v tabulce
2-1.
Všechny vzorky obsahovaly směs na bázi hmotnostních % z 89,86 % částic brusivá (drť 60 aluminy 38A získané od Saint-Gobain Cetamics a. lastics, lne.), 10,16 % směsi přechodného pojivá (6,3 hmot % AR30 kapalné proteinové pojivo, 1,0 % Carbowax® 3350 PEG a 2,86 % pojivá částic A). Tato směs dávala 4,77 objemového % pojivá částic a 95,23 objemového % částic brusivá v zrnu slinutého aglomerátu. Vypočítaná teoretická hustota zrn aglomerátu (za předpokladu žádné pórézity)byla 3,852 g/cm3.
Před umístěním směsi do dávkovači jednotky byla zrna aglomerátu v surovém stavu tvářena simulovaným protlačováním. Pro přípravu protlačovaných zrn aglomerátu bylo kapalné proteinové dočasné pojivo ohřáto, aby se rozpustil Carbowax 3350 PEG. Pak bylo pojivo částic pomalu přidáváno za míchání směsi. Částice brusivá se přidávaly do vysokosmykové míchačky (průměr 44 palců (112 cm)) a připravená směs pojivá částic byla pomalu přidávána k částicím v míchačce. Tato kombinace se míchala po dobu 3
···· ·· · · ·· ·· ··· minut. Promíchaná kombinace byla za mokra prosávána přes rámové síto 12 mesh (velikost standardního síta US) na lodičky ve vrstvě o maximální tloušťce jeden palec (2,5 cm), aby se vytvořila vlhká, surová extrudovaného aglomerátu. Vrstva aglomerátu byla sušena v peci při 90 vysušení byla zrna aglomerátu opět (nevypálená) zrna zrn extrudovaného °C po 24 hodin. Po prosáta za použití rámového síta 12 až 16 mesh(velikost US standardního síta). Během rotační kalcinace bylo pozorováno, že zrna aglomerátu vyrobená v surovém stavu jevila sklon odlamovat se od sebe, když se ohřívala, a pak znovu vytvářet, když se pemílala ven z výstupního kalcinačního zařízení. Větší rotačního aglomerátu k velikosti konce trubky velikost zrn vyrobených v surovém stavu byla relativně aglomerovaých zrn po vypálení snadno patrná při vizuální kontrole vzorků.
Bylo pozorováno, že po vypálení byly velkosti aglomerovaného zrna dostatečně stejnoměrné pro komerční účely s rozložením veliosti v rozsahu kolem 500 až 1.200 mikrometrů. Míry rozložení velikosti jsou uvedené v tabulce 2-2 níže.
Tablka 2-1
Samplc No. Sintcring Temp. °C % Yield -12 mesh Ave. slze pm LPD g/cc -12 mesh pressure at 50% crushed fraction MPa % yield 16/+35 mesh Ave. aggloin slze pm LPD g/cc 16/+35 mesh
(10) 1100 n/ah n/a n/a n/a n/a 536 n/a
(Π) 1150 97.10 650 1.20 13+1 76.20 632 0.95
(12) 1200 96.20 750 1.20 9+1 87.00 682 1.04
(13) 1250 96.60 675 1.25 8+1 85.20 641 1.04
• · · · • ·
- 30 • · · · · · ····· ·
a. Teplota nastavené hodnoty regulátoru rotačního kalcinačního zařízení (pro všechny 3 zóny).
b. n/a nazačuje, že nebylo provedeno žádné měření.
Tabulka 2-2: Rozložení eliosti zrna vypleného aglomerátů
Sicvc # ASTM-E Sicvc ti ISO 565 jun Wcight % on Scrccn
Samplc No. 10 11 12 13
-35 -500 41.05 17.49 11.57 14.31
35 500 22.69 17.86 14.56 17.69
30 600 18.30 24.34 21.27 26.01
25 725 12.57 21.53 24.89 23.06
20 850 3.43 13.25 16.17 12.43
18 1000 1.80 4.58 10.09 5.97
16 1180 0.16 0.95 1.44 0.54
Přílad 3
Zrna aglomerátů (vzorky č. 14 až 23) byly připraveny, jak je popsáno v příkladu 2, kromě toho, že se teplota udržovala konstantní na 1.000 °C a použil se model #KOU8D48-RTA-20 rotačního kalcinačního zařízení vybaveného trubkou z taveného oxidu křemičitého o délcel08 palců (274 cm) a vnitřním průměru 8 palců (20 cm) , které má vyhřívanou délku 48 palců (122 cm) se třemi zónami regulace teploty. Toto zařízení bylo vzrobeno Harper International, Buffalo, New York. Pro přípravu předvypálené směsi částic brusivá a materiálu pojivá částic byly zkoušeny různé metody. Proces aglomerace se prováděl za atmosferických podmínek při rychlosti otáčení trubky zařízení od 3 do 4 ot/min, úhlu sklonu trubky 2,5 stupně a rychlosti podávání 8 až 10 • · · · »
• · ·
- 31 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařízením znázorněným na obrázku 1.
Všechny vzorky obsahovaly 30 liber (13,6 kg) částic brusivá (tytéž jako byly použity v příkladu 2, kromě toho, že vzorek 16 obsahoval 25 liber (113 kg) drti 70 sol gel aluminy Norton SG získané od Saint-Gobain Ceramics and Plastics, lne. a 0,9 libry (0,41 kg) pojivá částic A dávajícího 4,89 objemového % materiálu pojivá částice v zrnu slinutého aglomerátů. Materiál pojivá částice byl před přidáním k částicím brusivá rozptýlený v různých přechodných pojivových systémech. Přechodný pojivový systém z příkladu 2 (pojivo 2) byl použit pro některé vzorky a další vzorky byly vyrobeny za použití kapalného proteinového dočasného pojivá AR30 (pojivo 3) v hmotnostních procentech vedených níže v tabulce 3. Vzorek 20 byl použit pro přípavu zrn aglomerátů v surovém, nevypáleném stavu metodou simulovaného protlačování podle příkladu 2.
Testované proměnné a výsledky zkoušky jsou sumarizovány níže v tablce 3. '
Tabulka 3: Úpravy pojivá v surovém stavu
Samplc No. Mix Treatment wt % binder (as ^/o of grain wt) % Yieid -12 mesli screen LPD g/cc
14 Binder 3 2.0 100 1.45
15 Binder 3 1.0 100 1.48
16 Binder 3; SG grain 4.0 92 1.38
17 Binder 3 4.0 98 1.44
18 Binder 2 6.3 90 1.35
19 Binder 3 8.0 93 1.30
20 Binder 2; simulated extřusion 6.3 100 1.37
21 Binder 3 3.0 100 1.40
22 Binder 3 6.0 94 1.44
23 Binder 2 4.0 97 1.54
• · • ·
- 32 Tyto výsledky potvrzují, že aglomerace surového stavu není nutná pro vytvoření přijaelné kvality a získání slinutého aglomerovaného zrna (porovnávací vzorky 18 a 20) . Když hmot % pojivá 3 použité v počáteční směsi vzrostlo z 1 na 8 %, vykazovala LPD trend k mírnému poklesu, což indikuje, že použití pojivá má prospěšný avšak nikoli podstaný účinek na proces aglomerace. Spíš neočekávaně se tedy nezdálo nezbytné předtvarovávat požadovaný tvar nebo velikost zrna aglomerátů před jeho slinováním v rotačním kalcinačním zařízení. Téže LPD bylo dosaženo spíše přiváděním vlhké směsi složek aglomerátů do rotačního kalcinačního zařízení a převalováním této směsi, když prochází vyhřívanou částí zařízení.
Příklad 4
Zrna aglomerátů (vzorky č. 24 až 29) byla připravena, jak je popsáno v příkladu 2, kromě toho, že se teplota udržovala konstantní na 1.200 °C a pro přípravu předvypálené směsi částic břusiva a pojivá částic byly zkoušeny různé metody. Všechny vzorky (kromě vzorků 28-29) obsahovaly směs 300 liber(136,4 kg) částic brusivá (stejných jako v příkladu 2: drť 60 aluminy 38A) a 9, liber (4,1 kg) poiva částice A (dávající 4,89 objemovch % pojivá částice v zrnu slinutého aglomerátů).
Vzorek 28 (stejé složení jako u příkladu 2) obsahoval 449 libry (20,4 kg) částic brusivá a 1,43 libry (,6 kg) přechodného pojivá A. Pojivo bylo kombinováno se směsí kapalného pojivá (27,8 hmot. % (3,1 libry) pojivá AR30 ve vodě) a 4,98 libry této kombinace bylo přidáno k brusným částicím. Viskozita této kapalné kombinace byla 784 CP při 22 °C (Brookfieldův LVF viskozimetr)
Vzorek 29 (stejné složení jako v příkadu 2) obsahoval
28,6 libery (13 kg) částicbrusiva a 0,92 libry (0,4 kg) částicového pojivá A (dávajícího 4,89 obj. % částicového • φ φ ·
- 33 • · · · ·* ·· ·· • · · ···· · · · ···· φ · φ φ · · φ·· φφ · · · ······ · · pojivá v zrnu slinutho aglomerátů). Toto pojivo částice bylo kombinováno s kapalnou přechodnou směsí pojivá (54,7 hmot % (, 4 8 libry) pryskyřice Duramax™ B1052 a 30,1 hmot % (1,46 libr) pryskyřce Duramax B1051 ve vodě) a tato kombinace byla přidána k částicím brusivá. Pryskyřice Duramax byly získány od Rohm and Haas, Phladelphia, PA, SA.
Proces aglomerace se prováděl za atmosferických podmínek, se zařízením s rychlostí otáčení trubky 4 ot/mi., úhlem sklonu trubky 25 stupně a rychlosti podávání 8 ažl2 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařzením znázorněným na obr. 1.
Vzorek 28 byl před kalcinací předaglomerován v zařízení s fluidním ložem vyrobeným Niro, lne., Columbia, Maryland (model MP-2/3 Multi-Processor™, vybavený dávkovacím zvonem MP1 (3 stopy (0,9 metru) v průměru v jeho největší šířce). Pro průběhy procesu ve fluidním loži byly zvoleny následující procesní proměnné:
teplota vstupního vzduchu 64 až 70 °C tok vstupního vzduchu 100 až 300 m3/hod. rychlost proudění granulační kapaliny 440 g/min. tloušťka lože (počáteční dávka 3 až 4 kg) kolem 10 cm tlak vzduchu 1 bar dvě vnější směšovací trysky tekutny s hubicí 800 mikronů
Částice brusivá byly naplněny do spodku zařízení a vzduch byl řízen přes deskový difuzor fluidního lože vzhůru a do těchto částic. Současně byla čerpána do vnější směšovací hubice kapalná směs částicového pojivá a přechodného pojivá a pak rozprašována z těchto hubic přes desku difuzoru a do částic, a tím povlékala jednotlivé částice. Zrna aglomerátů v surovém stavu byla tvarována během sušení pojivá částic a směsi pojivá.
Vzorek 29 byl před kalcinací předaglomerován v procesu' nízkotlakého protlačování za použití Benchtop Granulator™ ···· · · · · · «··· • · ··· ······ · ·
- 34 vyrobeným LCI Corporation, Charlotte, North Carolina (vybaveným perforovaným košem, který má díry o průměru0,5 mm). Směs částic brusivá, pojivá částic a přechodného pojivá byla manuálně plněna do perforovaného koše (síto protlačovacího zaízení), tlačena přes toto síto rotujícími čepelemi a shromažďována v přijímací pánvi. Protlačená předaglomerovaná zrna byla sušena v peci přo 90 °C po 24 hodin a použita jako přívodní surovina pro proces rotační kalcinace.
Testované proměnné avýsledky testů jsou sumarizované níže a v tabulkách 4-1 a 4-2. Tyto zkoušky potvrzují, že výsledky uvedené v příkladu 3 jsou také pozorovány při vyšší vypalovací teplotě 1.200 oproti 1.000 °C). Tyto zkoušky také ilustrují, že nízkotlaké protlačování a předaglomerace fluidním ložem mohou být použity pro výrobu aglomerovaných granulí, avšak krok aglomerace před rotační kalcinaci není pro vytvoření aglomerátů podle vynálezu nezbytný.
Tabulka 4-1 Charakteristiky aglomerátů
Suinplc No. Mix Treatment \vt % binder on particles >vt% basts % Yield -12 mesh scrcen Average slze |tm LPD g/cc
24 Binder 3 l.Ó 71.25 576 1.30
25 Binder 3 4.0 95.01 575 1.30
26 Binder 3 8.0 82.63 568 1.32
27 Binder 2 7.2 95.51 595 1.35
28 Binder 3 7.2 90.39 n/a n/a
29 Duramax resin 7.2 76.17 600 1.27
» ·
- 35 Tabulka 4-2: Rozložení velikosti drti pro zrna aglomerátu ··« · · · · · · c ···· · ·* · · ♦ ··· • · ··· ······ · · ···· · · · · · · ·· ···
Sicvc # ASTM-E Sicvc# ISO 565|un Wciulit % on Scrccn
Saniple No. 24 25 26 27 28 29
-40 -425 17.16 11.80 11.50 11.50 n/a 11.10
40 425 11.90 13.50 14.00 12.50 n/a 12.20
35 500 17.30 20.70 22.70 19.60 n/a 18.90
30 600 20.10 25.20 26.30 23.80 n/a 23.70
25 725 17.60 19.00 17.20 18.40 n/a 19.20
20 850 10.80 8.10 6.40 9.30 n/a 10.30
18 1000 3.90 1.70 1.60 3.20 n/a 3.60
16 1180 0.80 0.10 0.30 1.60 n/a 1.10
Příklad 5
Zrna přídavnho aglomerátu (vzorky č. 30 až 37) byly připraveny, jak je popsáno v příkladu 3, kromě toho, že slinování se dělalo při 1.180 °C, byly zkoušeny odlišné tzpz brusných částic a bylo smícháno 30 liber (13,6 kg) částic brusivá s l,911ibrami 0,9 kg) pojivá A částic (pro vytěžení 8,94 objemového % pojivá částice ve slinutých zrnech aglomerátu) . Pojivo 3 z příkladu 3 bylo porovnáváno s vodou jako přechodným pojivém pro aglomeraci v surovém stavu. Vzorky 30 až 34 používaly 0,9 libry (0,4 kg) vody jako přechodné pojivo. Vzorky 35 až 37 využívaly ,72 libry (0,3 kg) poíva 3. koušené proměnné jsou sumarizovány níže v tabulce 5.
Proces aglomerace byl prováděn za atmosferických podmínek, při rychlosti otáčení trubky zařízením 8,5 až 9,5 ot/min., úhlu sklonu trubky 2,5 stupně a rychlosti podávání
- 36 5 až 8 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařízením ilustrovaným na obrázku 1.
Po aglomeraci byly vzorky aglomerovaného zrna brusivá prosáty a testovány na volnou sypnou hustotu (LPD), rozložení velikosti a pevnost aglomerátu. Tyto výsledky jsou představené v tabulce 5.
Tabulka 5
Sample No. Abrasive particles Temp. Binder wt % binder on particles Average size pm LPD g/cc prcssure at 50% crushed fraction MPa
30 60 grit 57Α alumina water 3.0 479 1.39 1.2+0.1
31 60 grit 55A alumina water 3.0 574 1.27 2.5±0.1
32 80 grit XG alumina water 3.0 344 1.18 0.4+0.1
33 70 grit l arga® sol gel alumina water 3.0 852 1.54 17±1.0
34 70/30 wt % 60 grit 3 8 A/ 60 grit Norton SG alumina water 3.0 464 1.31 1.H0.1
35 60 grit 38A alumina Binder 3 2.4 n/a n/a n/a
36 60 grit Norton SG ® alumina Binder 3 2.4 n/a n/a n/a
37 60/25/15 wt% 60 grit 38 A/ 120 grit Norton SG/ 320 grit 57A Binder 3 2.4 n/a n/a n/a
Tyto výsledky opět demonstrují použití vody jako přechodného pojivá pro zrna aglomerátu při procesu rotační kalcinace. Směsi typů zrna, velikostí zrna nebo obojího se mohou dále aglomerovat procesem podle vynálezu a tyto ·«·· • » ** ** 99
9 9 ♦ · · · « • 9 · · · ·· 9 9 9 9 99
994 999999 9 9
9 9 9 9 9 9 9 Λ
9991 99 99 91 99 999
- 37 aglomeráty se mohou povlékat při teplotě 1.80 °C v rotačním kalcinačním zařízení. Značné zvýšení pevnosti drcení bylo pozorováno, když se při výrobě zrn aglomerátu využil vysoký štíhlostní poměr (tj . větší nebo rovný než 4:1) protáhlého zrna (vzorek 33) .
Příklad 6
Další řady zrn aglomerátu (vzorky č. 38 až 45) byly připraveny, jak je popsáno v příkladu 3, s výjimkou toho, že byly použity odlišné slinovací teploty, a byly zkoušeny různé typy směsí velikostí drti brusných částic a různá pojivá částic. U některých ze směsí přívodních materiálů byly použity jako organický plnivový materiál indukující póry skořápky vlašských ořechů (skořápky vlašských ořechů byly získány od Cmposition Materials Co., Inc., Fairfield, Connecticut, ve velikosti US síta 40/60). Testované proměnné jsou uvedeny souborně níže v tabulce 6. Všechny vzorky obsahovaly směs 30 liber (13,6 kg) částic brusivá a 2,5 hmot % pojivá 3, vztaženo na váhu zrna, s různými množstvími pojiv částic, jak je představeno v tabulce 6.
Proces aglomerace se prováděl za atmosferických podmínek, rychlostí otáčení trubky zařízení 8,5 až 9,5 ot/min., úhlu sklonu trubky 2,5 stupně a rychlosti podávání 5 až 8 kg/hod. Použité zařízení bylo v podstatě identické se zařízením ilustrovaným na obrázku 1.
Po aglomeraci byly vzorky aglomerovaného zrna prosáty a testvány na volnou sypnou hustotu(LPD), průměrnou velikost a pevnost rozdrcení resp. pěchovací pevnost (viz tabulka 6). Vlastnosti zrn všech aglomerátů byly pro použití pro výrobu povlakových brusib přijatelné. Zdá se, že tyto údaje naznačují, že použití organických materiálů indukujících póry, tj . skořápek vlašských ořechů, nemělo žádný významný vliv na charakteristiky aglomerátů.
• · • · · · · · • · · • · · · · • · · ·
- 38 Tabulka 6
Sampi eNo. Abrasive parts. wt % tnlxture grit slze/ type Bihding niaterla 1 Vol % Flred Parťlcle Binder1 Vol% Flred Póre Indučeř LPD g/cc pré$sure at 50% criished fraction MPa
38 90/10 wt % 60 grit 38A / 70 grit Targa® sol gel alumina F 5.18 0 1.14 11.5+0.5
39 tt tt C 7.88 2 1.00 11.5+0.5
40 90/10 wt% 80 grit 38A / 70 grit Targa® sol gel alumina F 5.18 2 1.02 10.5+0.5
41 ti tt C 7.88 0 0.92 n/a ;
42 50/50 wt% 60 grit 38A / 60 grit 32A F 5.18 2 1.16 11.5+0.5
43 11 11 C 7.88 0 1.06 n/a
44 50/50 vol % 80grit38A/ 60grit32A F 5.18 0 1.08 8.5+0.5
45 II tl C 7.88 2 1.07 11.5+0.5
a. Objemové % je vztaženo na celkové tuhé látky (zrno, pojící materiál a induktory pórů) a nezahrnuje pórézitu aglomerátů. 38A a 32A jsou materiály brusivá z taveného oxidu hlinitého (umělý korund).
Příklad 7
V tomto příkladu byl porovnáván výkon disku o průměru 17, cm (7 palců) vyrobeného za použití aglomerátů brusivá podle vynáletu s komerčními brusnými disky vyrobenými za použití konvenčních materiálů a brusných zrn.
Brusný disk podle ynálezu byl vyrobený za použití zrn aglomerátů brusivá obsahujících částice brusivá očkované sol-gel aluminy o velikosti drti 90 získaného od SaintGobain Ceramics and Plastics, lne. Tyto částice byly • · • ·
- 39 vytvarovány do zrn aglomerátu brusivá, jak je popsáno ve spojení s přípravou vzorku 7 v příkladu 1 výše. Tato zrna byla roztříděna a pro použití byla podržena frakce stupně -28+40.
Tato zrna aglomerátu brusivá byla použita pro vytvoření povlečeného brusného disku uložením na konvenční podklad vlákenného kotouče a za použití konvenční techniky tvořící povlak/formátovací povlak. Pryskyřice použitá pro zajištění tvořícího a formátovacího povlaku byla konvenční fenolová pryskyřice. Tvořící povlak se aplikoval na úrovni 0,12 kg/m2 (8,3 pounds/Ream) a zrna aglomerátu brusivá se ukládala technikou UP na úrovi 0,28 kg/m2 (19 pounds/Ream). Formátovací povlak se apolikoval za použití techniky rozprašování při úrovni 0,48 kg/m2 (33 pounds/Ream) a byla to standardní fenolová pryskyřice o viskozitě 800 cps modifikovaná přidáním siliky Cab-O-Sil od Cabot Corporation na viskozitu 2000 cps. V každém případě je Ream, na který se odkazuje, arch pro tvorbu smirkového papíru, který odpovídá 330 čtverečním stopám nebo 30,7 čtverečním metrům.
Disk podle vynálezu byl použit pro broušení ploché tyče z oceli 1008. Disk byl ve styku s tyčí 30 sekund a stykový tlak byl 13 liber/palec2 a tíha tyče se měřila po každém styku, aby se určilo množství kovu odstraněného při každém styku. Výsledky byly vynášeny do grafu, který je představený jako obrázek 2.
Kvůli porovnání byly tři konkurenční komerční disky téže velikosti podrobeny téže zkoušce a výsledky jsou vynesené v témže obrázku 2. Testované disky byly:
984C podložený vláknem, 44 povlečený, s brusným zrnem drti 80 očkované sol-gel aluminy prodávaný společností 3M
Company,
987C, který je podobný 984C kromě toho, že brusná drť ”321 Cubitron® a tento disk dostal přesnou úpravu • · · ·
- 40 velikosti. Tento disk byl také prodávaný společností 3M Company.
983C, který je týž jako 984DC,kromě tojo, že zrno je drť 80 sol-gel aluminy mdifikované MgO a zrno je aplikováno 100% procesem Company.
Jak bude začaly řezat
UP. Tento je také dostupný společnosti 3M zřejmé z obrázku 2, zatímco všechny disky při přibližně stejné rychlosti, disk podle vynálezu pokračoval v ezáí mnohem déle a mnohem lépe než kterýkoli z porovnávacích disků 3M.
Příklad 8
V tomto příkladu se studuje účinek použití modifikovaného formátovacího povlaku. Dva jinak identické brusné disky připravené tímtéž způsobem podle příkladu 1 vynálezu byly vyrobeny s odlišnými formátovacími povlaky. U prvního vzorku byl disk přesně ten samý jako vzorek podle vynálezu z příkladu 1 a ten druhý byl přesně ten sam kromě toho, že byl použit nemodifikovaný formátovací povlak. Vyhodnocení použilo tytéž procedury, jak jsou uvedené v příkladu 1, a získané výsledky jsou představené na obrázku 3 výkresů.
Jak bude jasně vidět, zatímco výkon je stále lepší než výrobky podle stavu techniky, není tak dobrý jako výkon produktu s formátovacím povlakem s modifikovanou viskozitou. Toto propůjčuje důvěryhodnost tomu stanovisku, že velikost nižší viskozity o několik stupňů snižuje užitečný účinek pórézity v zrnech aglomerátu brusivá.
Příklad 9
Tento příklad porovnává výkon dvou disků podle vynálezu, z nichž každý má standardní formátovací povlak, tj . nemodifikovaný pro zvýšení viskozity jako u disku testvaného v příkladu 8. V tomto případě spčívájediný rozdíl mezi disky • · · · • ·
- 41 v pojivu použitém pro pojení částic brusivá k sobě pro vytvoření zrn aglomerátu brusivá. U vzorku identifikovaného jako vitrifikovaný SCA standardní formátovací povlak” bylo pojivo skelné a tento vzorek byl vzorek testovaný v příkladu 8, jak je označený výše. U vzorku identifikovaného jako organický SCA standardní formátovací povlak bylo pojivo organické pojivo a brusné částice očkované sol-gel aluminy v aglomerátech byly trochu hrubší s velikostí drti 80. Porovnávané údajezískané za použití téže zkušební procedury u předchozích příkladů jsou .vynesené v grafu představeném jako obrázek 4 výkresů.
Z tohoto grafu bude patrné, že skelně pojené aglomeráty pracovaly mírně lépe než aglomeráty pojené organicky, i když by se očekávalo, že by hrubší drti u kotouče s organickým SCA standardním formátovacím povlakem vedly k vyšším mírám úběru kovu. Rozdíl se stával výraznější v pozdějších stádiích životnosti kotouče.
Z výše uvedených údajů je velmi jasné, že použití zrn aglomerátu brusivá vede ke značným zlepšením oproti diskům podle stavu techniky, zejména tehdy, kdy je pojivo, které drží aglomeráty u sebe, skelné pojivo a formátu se dá vyšší viskozita, než by se normálně použila pro zabránění ztrátě pórézity, když se aglomeráty používají pro výrobu povlakových brusých výrobků.

Claims (39)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Povlakový brusný výrobek zahrnující podkladový materiál a zrna aglomerátů brusivá přilepená k podkladu nějakým pojivovým materiálem, vyznačující se tím, že použitá zrna aglomerátů zahrnují množství částic brusivá přilepených k sobě do troj dimenzionální struktury, ve které je každá částice připojená k alespoň jedné sousední částici materiálem pojivá částic, který je přítomný v aglomerátů jako nesouvislá fáze lokalizovaná v podstatě úplně ve formě spojovacích bodů uvnitř zrna aglomerátů, takže aglomerát má volný plnící objem, který je alespoň o 2 % nižší než objem částic brusivá v individuálním stavu.
  2. 2. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že zrna aglomerátů brusivá se skládají z částic brusivá slepených k sobě 5 až 25 % objemu, vztaženo na celkový objem tuhých látek aglomerátů, pojivá částice vybraného ze skupiny sestávající z materiálů sklovitého, sklokeramického, organického a kovového pojivá částice.
  3. 3. Povlakový brusný výrobek podle nároku 2, vyznačující se tím, že pojivo částice je sklovitý pojivový materiál.
  4. 4. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojivo lepící zrna k podkladu je organická pryskyřice.
  5. 5. Povlakový brusný výrobek podle nároku 4, vyznačující se tím, že pojivo je organická pryskyřice, která má viskozitu až alespoň 1.500 centipoise.
    • · · · • ·
    - 43
  6. 6. Povlakový brusný výrobek podle nároku 5, vyznačující se tím, že viskozita pojivá je nastavená za použití plnivového materiálu.
  7. 7. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že částice brusivá se použijí při výrobě zrn aglomerátů v příměsi s menším poměrem neabrazivních částic vybraných ze skupiny sestávající z brusných pomocných prostředků, plniv a materiálů tvořících póry.
  8. 8. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že částice brusivá jsou vybrané ze skuiny sestávající z částic brusivá odlišných brusných kvalit, částic brusivá odlišných rozměrů a jejich směsí.
  9. 9. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že zrna aglomerátů obsahují pojivo částice vybrané ze sklovitých a kovových pojivových materiálů a zrna aglomerátů jsou na podkladu uložená za použití UP procesu.
  10. 10. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že zrna aglomerátů jsou rozptýlená v matrici pojivá.
  11. 11. Povlakový brusný výrobek podle nároku 5, vyznačující se tím, že zrna aglomerátů jsou rozptýlená v matrici pojivá.
  12. 12. Povlakový brusný výrobek podle nároku 5, vyznačující se tím, že povrch povlakového brusného výrobku má navržený povrch sestávající z množství oddělených tvarů.
    • «
    - 44 • · · · • · · · · • · « · · · · • · · · · ·
  13. 13. Povlakový brusný výrobek podle nároku 1, vyznačující se tím, že zrna aglomerátů brusivá jsou ve formě tvarovaných struktur uložených na podkladu v pravidelném uskupení.
  14. 14. Povlakový brusný výrobek, který zahrnuje podklad a k němu pojivém přilepené množství zrn aglomerátů brusivá, vyrobený procesem, který zahrnuje kroky:
    a) přivádění částic brusivá a pojivá částice vybraného ze skupiny sestávající v podstatě z keramických pojivových materiálů, zeskelněných materiálů, eramických materiálů, anorganických pojiv, organických pojiv, vody, rozpouštědla a jejich kombinací do rotační kalcinační pece při kontrolované rychlosti podávání,
    b) otáčení pece reglovanou rychlostí,
    c) ohřívání směsi při rychlosti ohřívání určované rychlostí podávání a rychlostí otáčení pece na teplotu asi od 145 do 1.300 °C,
    d) převalování částic a pojivá částice v peci dokud pojivo nepřilne k částicím a množství částic se nepřilepí k sobě aby vytvořily množství zrn slinutého aglomerátů, a
    e) odebrání zrn slinutého aglomerátů, která mají počáteční trojrozměrný tvar, volný sypný objem, který je alespoň o 2 % nižší než odpovídající volný sypný objem složkových částic.
  15. 15. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátů brusivá obsahují částice brusivá přilepené k sobě 5 až 25 % objemu, vztaženo na celkový objem tuhých látek aglomerátů, pojivá částice vybraného ze skupiny sestávající z materiálů sklovitého, sklokeramického, organického a kovového pojivá částice.
    - 45
  16. 16. Povlakový brusný výrobek podle nároku 15, vyzná čující se tím, že pojivo částice je keramický pojivový materiál.
  17. 17. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že pojivo lepcí zrna k podkladu je organická pryskyřice.
  18. 18. Povlakový brusný výrobek podle nároku 17, vyzná čující se tím, že pojivo je organická pryskyřice, která má viskozitu alespoň 1.500 centipoise.
  19. 19. Povlakový brusný výrobek podle nároku 18, vyzná čující se tím, že viskozita pojivá se nastavuje za použití plnivového materiálu.
  20. 20. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že částice brusivá jsou použité v příměsi s menším podílem neabrazivních částic vybraných ze skupiny sestávající z brusných pomocných prostředků, plniv a materiálů tvořících póry při výrobě zrn aglomerátu.
  21. 21. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že částice brusivá jsou vybrané ze skupiny sestávající z brusných částic různých abrazivních kvalit, brusných částic různých rozměrů a jejich směsí.
  22. 22. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu zahrnují pojivo částice vybrané z keramických a kovových pojivových materiálů a tato zrna aglomerátu jsou uložená na podkladu za použití UP procesu.
    • · · · · · • · • ·
    - 46
  23. 23. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu jsou rozptýlená v matrici pojivá.
  24. 24. Povlakový brusný výrobek podle nároku 18, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu jsou rozptýlená v matrici pojivá.
  25. 25. Povlakový brusný výrobek podle nároku 18, vyzná čující se tím, že povrch povlakového brusného výrobku má navržený povrch sestávající z množství oddělených tvarů.
  26. 26. Povlakový brusný výrobek podle nároku 14, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu brusivá jsou ve formě tvarovaných struktur uložených na podkladu v pravidelném uskupení.
  27. 27. Povlakový brusný výrobek, který zahrnuje podklad a k němu pojivém přilepené množství zrn aglomerátu brusivá, vyrobený procesem, který zahrnuje kroky:
    a) přivádění částic brusivá s pojivém částice do rotační kalcinační pece při kontrolované rychlosti podávání,
    b) otáčení pece reglovanou rychlostí,
    c) ohřívání směsi při rychlosti ohřívání určované rychlostí podávání a rychlostí otáčení pece na teplotu asi od 145 do 1.300 °C,
    d) převalování částic a pojivá částice v peci dokud pojivo nepřilne k částicím a množství částic se nepřilepí k sobě, aby vytvořily množství zrn slinutého aglomerátu, která mají trojrozměrný tvar a volný sypný objem, který je alespoň o 2 % nižší než volný sypný objem složkových částic, a
    e) odebírání slinutch aglomerátů z pece.
    - 47 49 4 4
  28. 28. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátů brusivá obsahují částice brusivá přilepené k sobě 5 až 25 % objemu, vztaženo na celkový objem tuhých látek aglomerátů, pojivá částice vybraného ze skupiny sestávající z keramických, sklokeramických, organických a kovových materálů pojivá částice.
  29. 29. Povlakový brusný výrobek podle nároku 28, vyzná čující se tím, že pojivo částice je keramický pojivový materiál.
  30. 30. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že pojivo lepící zrna k podkladu je organická pryskyřice.
  31. 31. Povlakový brusný výrobek podle nároku 30, vyzná čující - se tím, že pojivo je organická pryskyřice, která má viskozitu až alespoň 1.500 centipoise.
  32. 32. Povlakový brusný výrobek podle nároku 31, vyzná čující se tím, že viskozita se nastavuje za použití plnivového materiálu.
  33. 33. Povlakový brusný výrobek podle nároku 26, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátů jsou rozptýlená v matrici pojivá.
  34. 34. Povlakový brusný výrobek podle nároku 31, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátů jsou rozptýlená v matrici pojivá.
    Λ • · • · ·· · · · * • · * · • · · · · · • · · · · · « • · • · • · • · · »
    - 48
  35. 35. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že částice brusivá se při výrobě zrn aglomerátu použijí v příměsi s menším poměrem neabrazivních částic vybraných ze skupiny sestávající z brusných pomocných prostředků, plniv a materiálů tvořících póry.
  36. 36. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že částice brusivá jsou vybrané ze skuiny sestávající z částic brusivá odlišných brusných kvalit, částic brusivá odlišných rozměrů a jejich směsí.
  37. 37. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu obsahují pojivo částice vybrané z keramických a kovových pojivových materiálů a zrna aglomerátu jsou na podkladu uložená za použití UP procesu.
  38. 38. Povlakový brusný výrobek podle nároku 33, vyzná čující se tím, že povrch povlakového brusného výrobku má navržený povrch sestávající z množství oddělených tvarů.
  39. 39. Povlakový brusný výrobek podle nároku 27, vyzná čující se tím, že zrna aglomerátu brusivá jsou ve formě tvarovaných struktur uložených na podkladu v pravidelném uskupení.
CZ20041110A 2002-05-14 2003-03-21 Zlepšené povlakové brusné výrobky CZ20041110A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/145,367 US6797023B2 (en) 2002-05-14 2002-05-14 Coated abrasives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20041110A3 true CZ20041110A3 (cs) 2005-12-14

Family

ID=29400435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20041110A CZ20041110A3 (cs) 2002-05-14 2003-03-21 Zlepšené povlakové brusné výrobky

Country Status (30)

Country Link
US (1) US6797023B2 (cs)
JP (2) JP2005526171A (cs)
KR (1) KR100644741B1 (cs)
CN (1) CN100584535C (cs)
AR (1) AR039110A1 (cs)
AU (1) AU2003230723B2 (cs)
BE (1) BE1015426A4 (cs)
BR (1) BR0310025B1 (cs)
CA (1) CA2484169C (cs)
CH (1) CH698999B1 (cs)
CZ (1) CZ20041110A3 (cs)
DE (1) DE10392644B4 (cs)
DK (1) DK176825B1 (cs)
ES (1) ES2244350B2 (cs)
FI (1) FI126896B (cs)
FR (1) FR2839669B1 (cs)
GB (1) GB2404922B (cs)
HK (1) HK1081587A1 (cs)
HU (1) HU228686B1 (cs)
IL (1) IL165148A (cs)
IT (1) ITMI20030562A1 (cs)
MX (1) MXPA04011230A (cs)
NL (1) NL1022988C2 (cs)
NO (1) NO335223B1 (cs)
NZ (1) NZ536324A (cs)
PL (1) PL205237B1 (cs)
RU (1) RU2279966C2 (cs)
SE (1) SE528955C2 (cs)
TW (1) TWI252248B (cs)
WO (1) WO2003097762A1 (cs)

Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7544114B2 (en) 2002-04-11 2009-06-09 Saint-Gobain Technology Company Abrasive articles with novel structures and methods for grinding
US6679758B2 (en) * 2002-04-11 2004-01-20 Saint-Gobain Abrasives Technology Company Porous abrasive articles with agglomerated abrasives
US6833014B2 (en) * 2002-07-26 2004-12-21 3M Innovative Properties Company Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same
US7297170B2 (en) * 2002-07-26 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Method of using abrasive product
US7044989B2 (en) * 2002-07-26 2006-05-16 3M Innovative Properties Company Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same
EP1729920A1 (en) * 2004-03-11 2006-12-13 Memry Corporation Finishing processes for improving fatigue life of metal components
US7591865B2 (en) * 2005-01-28 2009-09-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of forming structured abrasive article
US8287611B2 (en) * 2005-01-28 2012-10-16 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles and methods for making same
US7524345B2 (en) * 2005-02-22 2009-04-28 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles
US7867302B2 (en) * 2005-02-22 2011-01-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles
US7875091B2 (en) * 2005-02-22 2011-01-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles
US7722691B2 (en) * 2005-09-30 2010-05-25 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive tools having a permeable structure
US7399330B2 (en) * 2005-10-18 2008-07-15 3M Innovative Properties Company Agglomerate abrasive grains and methods of making the same
JP2007136559A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Kurenooton Kk ビトリファイド砥石及びその製造方法
US8435098B2 (en) * 2006-01-27 2013-05-07 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with cured backsize layer
US7947097B2 (en) * 2006-12-21 2011-05-24 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Low corrosion abrasive articles and methods for forming same
US7959694B2 (en) * 2007-03-05 2011-06-14 3M Innovative Properties Company Laser cut abrasive article, and methods
US8883288B2 (en) * 2007-08-03 2014-11-11 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with adhesion promoting layer
US8123828B2 (en) * 2007-12-27 2012-02-28 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive shards, shaped abrasive particles with an opening, or dish-shaped abrasive particles
WO2009129384A2 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Hydrophilic and hydrophobic silane surface modification of abrasive grains
CA2743808A1 (en) 2008-11-17 2010-05-20 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Acrylate color-stabilized phenolic bound abrasive products and methods for making same
US8734205B2 (en) * 2008-12-22 2014-05-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Rigid or flexible, macro-porous abrasive article
CA2748511C (en) 2008-12-30 2014-07-08 Saint-Gobain Abrasifs Multi-air aqua reservoir moist sanding system
RU2516318C2 (ru) 2009-08-14 2014-05-20 Сэнт-Гобэн Эбрейзивс, Инк. Абразивное изделие (варианты) и способ резания сапфира с его использованием
EP2368959A1 (en) * 2010-03-23 2011-09-28 Cedric Sheridan Aggregate abrasives for abrading or cutting tools production
KR101879883B1 (ko) * 2010-07-02 2018-07-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 코팅된 연마 용품
JP6021814B2 (ja) * 2010-11-01 2016-11-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 成形研磨粒子及び作製方法
CA2823578C (en) * 2010-12-30 2016-09-20 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive aggregates and products containing same
TW201507812A (zh) 2010-12-30 2015-03-01 Saint Gobain Abrasives Inc 磨料物品及形成方法
CA2827223C (en) 2011-02-16 2020-01-07 3M Innovative Properties Company Coated abrasive article having rotationally aligned formed ceramic abrasive particles and method of making
JP5932845B2 (ja) * 2011-02-16 2016-06-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 静電研磨粒子コーティング装置及び方法
KR101630218B1 (ko) 2011-06-30 2016-06-14 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 코팅 연마 집합체 및 이를 포함한 제품
KR101618040B1 (ko) 2011-09-16 2016-05-04 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 연마 물품 및 형성방법
WO2013049526A2 (en) 2011-09-29 2013-04-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing hard surfaces
US9211634B2 (en) 2011-09-29 2015-12-15 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated substrate body having a barrier layer, and methods of forming thereof
US9321947B2 (en) 2012-01-10 2016-04-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing coated surfaces
CA2867350C (en) 2012-03-16 2017-05-23 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing surfaces
WO2013149197A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses
TW201404527A (zh) 2012-06-29 2014-02-01 Saint Gobain Abrasives Inc 研磨物品及形成方法
TWI474889B (zh) 2012-06-29 2015-03-01 Saint Gobain Abrasives Inc 研磨物品及形成方法
TW201402274A (zh) 2012-06-29 2014-01-16 Saint Gobain Abrasives Inc 研磨物品及形成方法
TWI477343B (zh) * 2012-06-29 2015-03-21 Saint Gobain Abrasives Inc 研磨物品及形成方法
CN103087676B (zh) * 2013-01-29 2014-07-30 淄博理研泰山涂附磨具有限公司 一种耐磨磨粒的烧结方法
TW201441355A (zh) 2013-04-19 2014-11-01 Saint Gobain Abrasives Inc 研磨製品及其形成方法
BR112016012064A2 (pt) 2013-12-06 2017-08-08 Saint Gobain Abrasives Inc Artigo abrasivo revestido incluindo um material não tecido
AT515587B1 (de) * 2014-03-25 2017-05-15 Tyrolit - Schleifmittelwerke Swarovski K G Schleifteilchenagglomerat
US9586308B2 (en) * 2014-04-09 2017-03-07 Fabrica Nacional De Lija, S.A. De C.V. Abrasive product coated with agglomerated particles formed in situ and method of making the same
CN106661428B (zh) * 2014-07-31 2020-01-31 Hoya株式会社 研磨浆料的制作方法、研磨磨粒、研磨浆料、以及玻璃基板的制造方法
WO2016109786A1 (en) * 2014-12-31 2016-07-07 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Aggregates of diamond with vitrified bond
JP6459555B2 (ja) * 2015-01-27 2019-01-30 株式会社ジェイテクト 砥石、及びその製造方法
JP7458693B2 (ja) * 2015-06-25 2024-04-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー ガラス質ボンド研磨物品及びその製造方法
TWI621505B (zh) 2015-06-29 2018-04-21 聖高拜磨料有限公司 研磨物品及形成方法
CN107511769B (zh) * 2016-06-17 2023-11-21 江苏瑞和磨料磨具有限公司 一种磨料定向排列的涂附磨具的制备方法
US11607776B2 (en) 2016-07-20 2023-03-21 3M Innovative Properties Company Shaped vitrified abrasive agglomerate, abrasive articles, and method of abrading
US11478899B2 (en) * 2016-10-25 2022-10-25 3M Innovative Properties Company Shaped vitrified abrasive agglomerate with shaped abrasive particles, abrasive articles, and related methods
US11623324B2 (en) 2016-12-23 2023-04-11 3M Innovative Properties Company Polymer bond abrasive articles and methods of making them
WO2018118348A1 (en) * 2016-12-23 2018-06-28 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including aggregates of silicon carbide in a vitrified bond
CN108251056A (zh) 2016-12-29 2018-07-06 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 研磨颗粒、固定研磨制品以及形成该固定研磨制品的方法
CN109749633B (zh) * 2017-11-08 2021-01-22 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 一种常温固化硅酸盐耐高温粘结剂及其制备方法
EP3759191B1 (en) 2018-03-01 2022-05-04 3M Innovative Properties Company Shaped siliceous abrasive agglomerate with shaped abrasive particles, abrasive articles, and related methods
CN112812743A (zh) * 2019-11-15 2021-05-18 圣戈班磨料磨具有限公司 磨料制品及其形成方法
CN116042179A (zh) * 2022-12-26 2023-05-02 河南省惠丰金刚石有限公司 一种树脂磨具用自锐性团聚磨料的制备方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2194472A (en) 1935-12-30 1940-03-26 Carborundum Co Production of abrasive materials
US3048482A (en) 1958-10-22 1962-08-07 Rexall Drug Co Abrasive articles and methods of making the same
US3982359A (en) * 1968-06-21 1976-09-28 Roc A.G. Abrasive member of bonded aggregates in an elastomeric matrix
US3916584A (en) 1973-03-22 1975-11-04 Minnesota Mining & Mfg Spheroidal composite particle and method of making
DE2813258C2 (de) 1978-03-28 1985-04-25 Sia Schweizer Schmirgel- & Schleifindustrie Ag, Frauenfeld Schleifkörper
US4311489A (en) 1978-08-04 1982-01-19 Norton Company Coated abrasive having brittle agglomerates of abrasive grain
JPS5689479A (en) * 1979-12-13 1981-07-20 Riken Korandamu Kk Agglomerated abrasive particle for abrasive paper and cloth and preparation thereof
US4541842A (en) 1980-12-29 1985-09-17 Norton Company Glass bonded abrasive agglomerates
DE3147597C1 (de) * 1981-12-02 1983-02-03 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Korund-Schleifkorn mit keramischer Ummantelung
JPS5976772A (ja) * 1982-10-26 1984-05-01 Taiheiyo Randamu Kk 研磨布紙用集合砥粒
US4575384A (en) * 1984-05-31 1986-03-11 Norton Company Grinding wheel for grinding titanium
JPS6294262A (ja) * 1985-10-21 1987-04-30 Micron Seimitsu Kk 超砥粒研削砥石の製造方法
US4799939A (en) 1987-02-26 1989-01-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US5039311A (en) * 1990-03-02 1991-08-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive granules
US5562745A (en) * 1994-03-16 1996-10-08 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles, methods of making abrasive articles, and methods of using abrasive articles
US5498268A (en) * 1994-03-16 1996-03-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles and method of making abrasive articles
WO1995024992A1 (en) * 1994-03-16 1995-09-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles and method of making abrasive articles
DE69530780T2 (de) 1994-09-30 2004-03-18 Minnesota Mining And Mfg. Co., St. Paul Beschichteter schleifgegenstand und verfahren zu seiner herstellung
JPH08112765A (ja) * 1994-10-13 1996-05-07 Mitsubishi Materials Corp 高研削比を示すビトリファイドボンド砥石
JP3027723B2 (ja) * 1997-02-26 2000-04-04 ナショナル住宅産業株式会社 カバー材取付構造
JP2000237962A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Yasuhiro Tani 鏡面加工用研磨具
US6056794A (en) 1999-03-05 2000-05-02 3M Innovative Properties Company Abrasive articles having bonding systems containing abrasive particles
ATE302094T1 (de) 2000-05-09 2005-09-15 3M Innovative Properties Co Poröser schleifgegenstand mit keramischen schleifcomposites, verfahren zur herstellung und verfahren zur verwendung
EP1770142A3 (en) 2000-10-06 2008-05-07 3M Innovative Properties Company A method of making agglomerate abrasive grain

Also Published As

Publication number Publication date
GB2404922B (en) 2005-09-21
US6797023B2 (en) 2004-09-28
AU2003230723A1 (en) 2003-12-02
JP2005526171A (ja) 2005-09-02
DK176825B1 (da) 2009-11-09
RU2279966C2 (ru) 2006-07-20
GB2404922A (en) 2005-02-16
CA2484169A1 (en) 2003-11-27
CN100584535C (zh) 2010-01-27
CH698999B1 (fr) 2009-12-31
SE0402743D0 (sv) 2004-11-11
DK200401729A (da) 2005-01-31
NO335223B1 (no) 2014-10-20
NL1022988A1 (nl) 2003-11-17
SE528955C2 (sv) 2007-03-20
AU2003230723B2 (en) 2006-10-05
BR0310025A (pt) 2005-02-15
JP5048732B2 (ja) 2012-10-17
KR20050016400A (ko) 2005-02-21
HUP0500274A2 (hu) 2005-06-28
NZ536324A (en) 2007-05-31
NL1022988C2 (nl) 2005-08-03
HK1081587A1 (en) 2006-05-19
ITMI20030562A1 (it) 2003-11-15
FR2839669A1 (fr) 2003-11-21
WO2003097762A1 (en) 2003-11-27
IE20030213A1 (en) 2003-11-26
HU228686B1 (en) 2013-05-28
IL165148A (en) 2010-11-30
TW200403330A (en) 2004-03-01
CA2484169C (en) 2009-05-26
CN1662626A (zh) 2005-08-31
AR039110A1 (es) 2005-02-09
PL372577A1 (en) 2005-07-25
GB0427134D0 (en) 2005-01-12
RU2004136289A (ru) 2005-06-27
DE10392644T5 (de) 2005-07-07
FR2839669B1 (fr) 2004-11-05
PL205237B1 (pl) 2010-03-31
SE0402743L (sv) 2005-01-14
ES2244350A1 (es) 2005-12-01
FI126896B (fi) 2017-07-31
JP2009297891A (ja) 2009-12-24
FI20041460A (fi) 2004-11-12
MXPA04011230A (es) 2005-01-25
NO20045422L (no) 2004-12-13
US20030213182A1 (en) 2003-11-20
ES2244350B2 (es) 2007-02-01
BE1015426A4 (fr) 2005-03-01
BR0310025B1 (pt) 2014-12-09
DE10392644B4 (de) 2013-07-25
TWI252248B (en) 2006-04-01
IL165148A0 (en) 2005-12-18
KR100644741B1 (ko) 2006-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20041110A3 (cs) Zlepšené povlakové brusné výrobky
JP4199130B2 (ja) 結合式研磨工具
US7544114B2 (en) Abrasive articles with novel structures and methods for grinding
CA2479712C (en) Abrasive articles with novel structures and methods for grinding
CA2580657C (en) Porous abrasive articles with agglomerated abrasives and method for making the agglomerated abrasives
IE84072B1 (en) Improved coated abrasives