CZ300177B6 - Zpusob výroby povlakovaného brusného výrobku se vzorovaným brusným povrchem - Google Patents
Zpusob výroby povlakovaného brusného výrobku se vzorovaným brusným povrchem Download PDFInfo
- Publication number
- CZ300177B6 CZ300177B6 CZ0241999A CZ241999A CZ300177B6 CZ 300177 B6 CZ300177 B6 CZ 300177B6 CZ 0241999 A CZ0241999 A CZ 0241999A CZ 241999 A CZ241999 A CZ 241999A CZ 300177 B6 CZ300177 B6 CZ 300177B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- formulation
- abrasive
- viscosity
- pattern
- binder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
- B29C39/14—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
- B29C39/148—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length characterised by the shape of the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
-
- 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
-
- 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
- B24D3/285—Reaction products obtained from aldehydes or ketones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Paper (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
Pri zpusobu výroby povlakovaného brusného výrobkuvhodného pro aplikace velmi jemného broušení se výrobek získá nanesením formulací obsahujících brusné drti, plniva, brusné pomocné prostredky, prísady a pojivovou pryskyrici ve vzorech na povrch podkladního materiálu za použití hlubotiskové technikya regulováním jejich viskozity tak, že uložené ostruvky formulací vzoru neztrácejí svuj tvar a neslijí se pred tím, než se vytvrdí.
Description
Způsob výroby povlakovaného brusného výrobku se vzorovaným brusným povrchem
Oblast techniky
Tento vynález se týká způsobu výroby vzorovaných brusných povrchů na podkladech ve formě užitečné pro jemné dokončování povrchů podkladů, jako jsou kovy, dřevo, umělé hmoty a sklo. který využívá proces hlubotisku.
Dosavadní stav těch niky
Návrh, ukládat izolované struktury jako ostrůvky směsi pojívá a brusného materiálu na základní io materiál, je známý už mnoho let. Pokud mají tyto ostrůvky velmi podobné výšky nad podložku a jsou adekvátně oddělené, pak snad po menší čisticí operaci vyústí použití výrobku ve zmenšeném poškrábání povrchu a zlepšeném vyhlazení povrchu. Navíc prostory mezi ostrůvky poskytují cestu, kterou mohou být rozptylovány z pracovní oblasti piliny vytvářené broušením.
U běžného povlakovaného brusivá odhaluje zkoumání brusného povrchu, Žc ve styku s obrobkem je v téže době srovnatelně menší počet povrchových brusných zrn. Když se povrch opotřebovává, tento počet vzrůstá, avšak stejnou měrou se může otupením snižovat užitečnost některých /. těchto brusných zrn. Použití brusných povrchů obsahujících jednotné uspořádání izolovaných ostrůvků má tu výhodu. Žc se stejné ostrůvky opotřebovávají v podstatě stejnou rychlostí, takže sc může stejnoměrná rychlost broušení zachovat po delší doby. V určitém smyslu se brusná práce pravidelněji přiděluje mezi větší počet brusných bodů. Protože navíc ostrůvky zahrnují mnoho menších částeček brusivá, eroze ostrůvku odhaluje nové, nepoužité brusné částečky, které jsou neopotřebované.
Jedna technika tvarování takového uskupení izolovaných ostrůvků nebo bodů, která byla popsána, je technika hlubotisku.
Tato technika hlubotisku používá váleček, do jehož povrchu byl vygravírován vzor buněk. Tyto buňky se vyplní hmotou daného složení a váleček se přitlačí proti povrchu a hmota v buňkách sc přenese na povrch. Normálně pak tato hmota tekla, dokud nebylo mezi dávkami hmoty uloženýma mi z kterékoli jednotlivé buňky žádné dělení. V konečném stádiu by se tak získala vrstva v podstatě rovnoměrné tloušťky. Jako ilustrace popisují porovnávací příklady C a D podle patentu
US 5 152 917. způsob, u kterého vzor získaný procesem hlubotisku ztrácí rychle veškeré dělení jednotlivých dávek uložených z buněk.
Podle patentu US 5 014 468 se hmota pojivo/brusivo daného složení ukládala z hlubotiskových buněk na odvalovací šabloně tím způsobem, že se hmota pokládala v řadě struktur, které obklopovaly oblast bez brusivá. Má se za to, že toto je výsledek ukládání méně než plného objemu buňky a pouze z obvodu každé buňky, což by zanechávalo popsané prstence daných hmot.
Vždy tedy bylo problémem přístupu hlubotisku zadržení užitečného tvaru ostrůvku. Formulovat směs brusivo/pojivo, která by byla dostatečně tekutá pro uložení a stále ještě dostatečně netekutá, aby ne se sedal a v podstatě na stejnoměrnou vrstvu povlaku, když se usadí na podklad, bylo velmi obtížné.
Chasman a kol uvádí v patentu US 4 773 920, že za použití hlubotiskového povlakovacího stroje
4? je možné na směs pojivá aplikovat jednotný vzor hřebenů a žlábků, což muže po vytvrzení sloužit jako kanál) pro odstraňování mazadla a třísek. Avšak kromě pouhého konstatování možnosti zde nejsou uvedené žádné podrobnosti, který by poskytly informaci o tom, jak se to může udělat.
Podle patentu US 4 644 703 používali Kaczmarek a kol. hlubotiskový válec běžným způsobem pro ukládání formulace brusivo/pojivo pro vytvoření vrstvy, která se pak vyrovná před tím. než se na povrch této vyhlazené první vrstvy uloží způsobem hlubotisku vrstva druhá. Zde také není žádné poučení o charakteru konečného vytvrzeného povrchu.
- I V/ JUIJ1 /7 B6
V patentu US 5 014 568 Ravipati a kol. bylo navrhováno používat směs brusivo/pojivo, která by měla nenewtonovské smykově houstnoucí vlastnosti tečení, a ukládat tuto směs na film technikou hlubotisku. U tohoto způsobu byla směs ukládána od okrajů hlubotiskových buněk, aby se vytvořily specifické struktury s povlaky zmenšené tloušťky a odstupem od oblastí obklopujícího povrchu bez této směsi. Pokud jsou buňky dostatečně těsně u sebe. mohou se povrchové struktury zdát spojené. Tento výrobek se ukázal velmi užitečný, zejména u čistících očních operací. Tento postup je velmi užitečný, avšak má potenciální problém se zvýšením přibýváním materiálu v buňkách hlubotiskového válce, takže se ukládaný vzor může během zdlouhavého chodu výroby ni mírně měnit. Navíc jc charakter postupu takový, že je omezený na taková složení hmoty , která obsahují relativně jemné brusné drti, obvykle méně než 20 mikrometrů.
Další přístup byl. ukládat smčs brusivo/pojivo na povrch podkladu a pak vnést vzor. který zahrnuje uskupení izolovaných ostrůvků na směsi, vyt vržením pojivá během styku s formou, která má negativ požadovaného vzorovaného povrchu. Tento přístup je popsaný v patentech US 5 437 754. US 5 378 251. US 5 304 223 a US 5 152 917. Na toto téma existuje^ více variant, ale všechny mají ten společný znak, že každý ostrůvek ve vzoruje během vytvrzování pojivá uvedený do styku s tvarujícím povrchem. Také tento přístup není bez problémů, které spočívají v tom, že se často vyskytne neúplné vyjmutí z formy, takže namísto vytváření například jehlanů
2o v zn i knou část o t va ry v u 1 kán u s kráterem.
Předložený vynález představuje techniku vytváření jednotně vzorovaných tvaru kombinace brusivo/pojivo, která nevyžaduje operaci vytvrzování ve formě nebo výběr kombinace brusivo/pojivo se specifickými nenewtonovskými smykově houstnoucími charakteristikami tečení.
Předložený vynález tedy poskytuje pružnou a efektivní cestu pro komerční měřítko výroby povlakovaných brusiv s jednotným uskupením izolovaných tvarů brusné směsi. Takováto povlakovaná brusivá jsou dobře uzpůsobená pro úpravu širokého rozsahu podkladů, aby poskytovaly jemná dokončování povrchu pro dlouhé intervaly operací při v podstatě stejné řezné rychlosti.
Problém, na který se naráží při používání hlubotiskových technik při výrobě vzorovaných povlakovaných brusných materiálů, spočíval vždy v usazení užitečného tvaru a vzoru po nanesení formulace. Naneseny tvar nejčastěji ztrácí své vertikální rozměry a má sklon rozbíhal se po povrchu a spojovat se se sousedními tvary. Na tento problém se poukazuje v porovnávacích příkladech C a D patentu US 5 152 917, který by l diskutován výše. V patentu US 5 014 468 by l dovnitř zaveden roztok, aby se používala formulace se zesílenou smykovou reologií, což způsobovalo, že se směs ukládala od okrajů hlubotiskových buněk, aby vytvořila zvláštní vzor, který je tam popsán.
Nyní se zjistilo, že pokud se vhodně reguluje viskozita při nízkém smyku a viskozita při vysokém smyku, je možné vytvářet za použití techniky hlubotisku vzorované povlakované brusné výrobky s různými rozdílnými vzory, které zahrnují diskrétní body, propojené body. linie a další vzory, i když má formulace zeslabenou smykovou reologií. Klíčem je zformuloval takovou směs pojivo/brusivo. aby splňovala dvě podmínky. Ta první podmínka je to, že je viskozita relativně nízká při relativné vysokých smykových podmínkách, jako jsou podmínky získané ze zkušenosti, když se plní hlubotiskové buňky, ošetřují plošky hlubotiskového válce po naplnění buněk a když se přepravuje materiál na podklad při stisknutí mezi hlubotiskovým válcem a pryžovým válcem. Jinými slovy, pro ulehčení ukládání povlaku musí mít formulace nízkou viskozitu za vysokého smyku. Ta druhá podmínka je ta, že pro zabránění přílišnému tečení a vyrovnávání sc, když je formulace usazená na podkladu za podmínek nízkého smyku a před tím, než se vytvrdí, má tato formulace vysokou viskozitu za nízkého smyku. Je také velmi žádoucí, aby byla doba zotavení viskozity krátká ve srovnání s dobou mezi uložením povlaku a vyt vržením.
Teoretické studie udržení vzoru nánosů naznačují, že povrchové napětí je řídicí síla. která vede klečení a ledy ke ztrátě vzoru, a viskozita je síla vzdorující. Udržení vzoru bude tedy příznivě
CZ JUUI77 B6 ovlivňováno nízkým povrchovým napětím a vysokou viskozitou. S pojivý vytvrdílelnými zářením, jako jsou pojivá obecně používaná s formulacemi brusivo/pojivo, jimiž se zabývá tento vynález především, se však povrchové napětí příliš nemění a je obecně v rozsahu kolem (30 až 40) x 10 ? Nm Vhodně stanovená směs brusivo/pojivo na bází vody má obecně také povrchové napětí v témže rozsahu. Viskozita je tedy parametr, který' má největší vliv na výsledek, který se může upravovat.
Podstata vynálezu io
Výše uvedené nedostatky známého stavu techniky odstraňuje za využití shora zmíněných poznatků a podmínek o povrchovém napětí a viskozitě aplikované formulace způsob výroby po\lakovaného brusného výrobku, který zahrnuje vzor směsí brusivo/pojivo pevně přilnutých k podkladnímu materiálu, podle vynálezu, jehož, podstata spočívá v tom. že se na podkladní iš materiál nanáší hlubotiskovou technikou vrstva formulace, která zahrnuje brusné drti a vytvrditelné pryskyřicové pojivo, a případně i brusný pomocný prostředek, plniva a přísady, ve vzoru izolovaných struktur, přičemž uvedená formulace má viskozitu při vysoké smykové rychlosti
10's 1 od 10 000 do lOOOm.Pa.s, po uložení této formulace na podkladní materiál se zvýší viskozita alespoň povrchových vrstev uložené formulace, aby byla nad 4000 m.Pa.s při nízké
2(i smykové rychlosti 0,05 s aby se zajistila izolace struktur, a pojivová složka formulace sc pro zachování uvedeného vzoru izolovaných struktur na podkladu vytvrdi.
Viskozita sc zde měří za použití Bohlinova VOR rcomelru při teplotách povlakování. které jsou obvykle přibližně od 15 do 50 °C. Klíč spočívá v tom, že formulace musí mít přiměřeně nízkou viskozitu za podmínek vysokého smyku, které se vyskytují během plnění hlubotiskových buněk, ošetřování válce při odstraňování přebytku formulace a ukládání z buněk, avšak po uložení je třeba viskozitu dostatečně rychle zvýšit, aby se zabránilo tečení formulace a tím zničeni oddělení uložených struktur. Izolace se nepovažuje za ztracenou, pokud okraje trochu změní místo, nýbrž jen tehdy, když jsou struktury ve styku se sousedními strukturami ve všech bodech po okrajích a io hloubka formulace v bodech styku je alespoň 10 % maximální výšky dotýkajících se struktur nad podkladem.
Jeden velmi vhodný způsob zajištění zachování separace je použít formulaci pryskyřice, která má tixotropický charakter, to jest, která projevuje časově závislé smykově slábnoucí chování.
Takovéto formulace rychle znovu nabývají svoji vysokou viskozitu, když se odstraní podmínky vysokého smyku. Viskozita obvykle znovu nabyde během asi 30 sekund alespoň 50% sxé hodnoty za podmínek malého smyku a to je ve většině případů dost. aby se uniklo ztrátě izolace, dokud nezačal proces vytvrzování pro zvýšení viskozity.
Při výrobní dovednosti může být viskozita vhodněji měřena Brookfíeldovým viskozimetrem. Výhodný proces podle vynálezu tedy sestává z nanesení vrstvy formulace zahrnující brusné drti a vytvrditelné pryskyřicové pojivo, popřípadě brusný pomocný prostředek, plniva a přísady, technikou hlubotisku do vzoru izolovaných struktur, přičemž zmíněná formulace má Brookfieldovu viskozitu při otáčkách vřetena 60 min 1 od 50 000 do 1000 ni.Pa.s, s výhodou 25 000 až 2000 a nejvýhodněji 15 000 až 5000 in.Pa.s, načež se pak po uložení na podkladní materiál zvýší viskozita alespoň povrchových vrstev uložené formulace při otáčkách vřetena 6 min 1 od 150 000 do 5000 m.Pa.s, s výhodou 50 000 až 7000 m.Pa.s a nejvýhodněji 25 000 až SOOOm.Pa.s a pojivová složka formulace se pro zajištění uvedeného vzoru izolovaných struktur na zmíněném podkladu vytvrdi.
Viskozita je ovlivňována teplotou a viskozity uvedené výše jsou při teplotě, při které se formulace pokládá při shora popsaném procesu. To je typicky například při teplotě asi od 15 do 50 °C, Viskozita se měří za použití Brookfieldova viskozimetru modelu LVE 5X s vřetenem #4.
- 3 CZ JUU177 B6
Dále je žádoucí, aby byl čas obnovy viskozity. to jest čas pro nízkou viskozitu za podmínek vysokého smyku pro navrácení na normální vysokou viskozitu, když se podmínky smyku odstraní, relativné krátký, tak méně než 60 sekund a s výhodou méně než 30 sekund.
> Jakákoli formulace, dokonce netixotropická. která má nízkou viskozitu za vysokého smyku ve shora zmíněném rozsahu, se však může upravovat po nanesení, aby se viskozita rychle přizpůsobila úrovni vyšší viskozity za nízkého smyku, jak je popsáno výše. takovým způsobem, aby se omezilo tečení, které by mělo tendenci se vyskytovat při nižších viskozitách. při kterých se formulace ukládá. Není také nezbytné, aby sc na vyšší úroveň upravovala viskozita celé io formulace. Často je postačující, když vyšší viskozitu dosáhne rychle vnější obnažená vrstva, protože ta působí jako škraloup, který zachová tvar struktury, i když vnitřní část zachovává menší viskozitu po delší dobu.
Změny viskozity alespoň povrchových vrstev se může dosáhnout například zahrnutím těkavého rozpouštědla, které se rychle ztrácí, do formulace, když se formulace uloží na podkladní materiál, případně za podpory zvýšené okolní teploty nebo za lokalizovaného dmýchání horkého plynu. Zvýšená teplota může samozřejmě také snižovat viskozitu. Je tedy důležité vyrovnávat tyto soupeřící účinky, aby se zajistilo, že výsledkem bude rostoucí viskozita. Jedním faktorem napomáhajícím v tomto směru by byl záměr, aby zvýšená teplota způsobovala urychlené vytvrzování,
Další možností by bylo rychle upravit teplotu struktury směrem dolů, takže by se viskozita zvýšila. Toto by se mohlo provést například průchodem podkladu se strukturami, které jsou na něm nanesené, přes chlazený válce a/nebo pod proudem studeného plynu.
Kromě úpravy viskozity změnou teploty nebo odstraněním kapaliny, je možné upravovat viskozitu zvyšováním obsahu pevných látek. 1 když se toto nemůže provést pro vnitřní část uložené formulace, není to vyloženě nezbytné. Je postačující, aby vyšší viskozity dosáhla povrchová vrstva, aby držela tvar naneseného vzoru. Nasypání jemné rozdruženého prášku na povrch struktury lak bude působit pro vytvoření lokalizovaného škraloupu o vyšší viskozitě na struktuře so a způsobovat, že bude zachovávat svůj tvar, dokud neposkytne trvalý tvar vytvrzení. Samotný prášek může být brusivo, plnivo nebo práškový materiál, který prokazuje výhodné vlastností, například brusný pomocný prostředek, jako je terafluoroboritan draselný, antistatické činidlo, jako je grafit, protizátěžové činidlo, jako je stearan zinečnatý, tuhé mazadlo, jako je vosk, nebo jakákoli kombinace takových materiálů, foto jeve skutečnosti prospěšný a výhodný aspekt stá vaj í e t ho vy nálezu.
Postup se může také podpořit takovým opatřením, že se hlubotiskový válec ohřeje a povrch, na který se formulace ukládá, se ochladí. Ohřátí hlubotiskového válce však nemá být na takovou úroveň, aby pojivo začínalo vytvrzovat a viskozita sc zvýšila jako důsledek v případě tepelně vytvrditefných složení pryskyřice.
Pře hled obrázků na výkresech
Obr. 1 ukazuje příklad proměny viskozity s ohledem na míru zborcení formulace brusné kaše podle tohoto vynálezu. Jak je ukázáno, je změna viskozity od podmínek vysokého zborcení do podmínek nízkého zborcení velmi výrazná. Jak je ukázáno na obr. 2, také regenerace viskozity, když se odstraní podmínky vysokého zborcení, je taková, že se dosáhne více než 50 % viskozity nízkého zborcení, jakmile se odstraní podmínky vysokého zborcení. Za těchto reologických ?o charakteristik si uložené formulace povlaku podrží hlubotiskový vzor s mezerou mezi jednotlivými nánosy. Obr. 3 a 4 znázorňují povlakové vzory formulace brusivá podle tohoto vynálezu, které se vytvrzují ihned po nanesení proti prodlevě 40 minut mezi nanesením a vytvrzením, To prokazuje, že v kontrastu k rozmazaným vzorům z porovnávacích příkladů C a D v patentu US 5 152 919 může v formulace řídké kaše brusivá s vhodně stanovenou reologií podle tohoto
-4CZ ^υυΐ77 B6 vynálezu zachovat svůj nespojitý vzor dokonce do 40 minut po nanesení, než se pojivo finálně vy tvrdí a zpevní UV.
Příklady provedení vynálezu
Nanášet se muže v jakémkoli požadovaném vzoru a bude to určeno z velké části velikostí a rozložením buněk 11a hlubotiskovém válci. Obecně jsou celkem vhodné buňky šestibokého, čtyřbokého. trojúhelníkového a čtyřúhelníkového příčného průřezu, ačkoli se mohou použít i jiné. ío To je možné například pro to, abv se zajistilo, že buňky jsou vyříznuté do povrchu válce ve formě drážek, například drážek ve tvaru trojboké šrouhovíce. Toto je často velmi výhodné uspořádání a může se přizpůsobit pro výrobu vzoru z diagonálních pruhů, který je jednak velmi charakteristický a také velmi účinný při broušení. Počet buněk na jednotku délky se může také měnit, i když s vyšší hustotou buněk je objem buněk s výhodou menší, aby se maximalizovalo odsazení objemů buněk po nanesení na povrch. Pokud jsou buňky situované velmi těsně, je možné způsobit to. že se budou nanesené formulace sbíhat k sobe, takže vytvoří v podstatě souvislou linii.
Velmi vhodné jsou také jiné vzory včetně izolovaných bodů nebo skupin bodů. Nanesené body samotné mají snahu být kulaté, ale technika nanášení včetně rychlosti hlubotiskového válce a
2o způsob, jímž se plní buňky, mohou způsobit to, že se tvar naneseného bodu od kulatého tvaru odchyluje. Tak může mít bod tvar půlměsíce nebo může mít „ohon komety“. V některých případech mohou mít tyto tvary některé výhody , ale obecně výhodné nejsou. Je tedy výhodné přizpůsobit vytlačovací tlak a poměry, za kterých se hlubotiskový válec stýká s povrchem podkladu, na který se má formulace nanést, tomu, aby se zajistilo, že se získají diskrétní kulaté body nanesené
2? formulace.
Složka brusivá formulace může být jakýkoli 7 dostupných materiálů známých ve stavu techniky, jako je alfa alumina resp. oxid hlinitý, (tavená nebo slinutá keramika), karbid křemíku, tavená alumina/zirkonia. kubický nitrid boru. diamant a podobně a také jejich kombinace, U aplikací, pro které je tento typ produktu určený především, je výhodné brusivo alumina a zejména tavená alumina. Brusné částice užitečné u tohoto vynálezu mají typicky a s výhodou průměrnou velikost částice od I mikrometru do 150 mikrometrů a výhodněji od 1 mikrometru do 80 mikrometrů.
Poměr brusivá ve formulaci jc samozřejmě zčásti stanovený omezeními viskozily uvedenými výše a typem aplikace. Obecně však množství přítomného brusivá tvoří asi od 10 do přibližně
90 % a s výhodou přibližně od 30 asi do 80 % hmotnosti formulace.
Další hlavní složka formulace je pojivo. Je to formulace vyivrditelné pryskyřice vybrané z pryskyřic vyt v rdíte Iných zářením, jako jsou pryskyřice vyt vidi tel né za použití paprsku elektronů, ultrafialovým zářením nebo viditelným světlem, jako jsou akrylované oligomery akrylova40 ných epoxydových pryskyřic, akry lované urethany a polyesterové akry laty a akry lované monomery včetnč monoakrylovanýeh, multiakrylovanýeh monomerů, a tepelně vytvrditelnč pryskyřice, jako jsou fenolické pryskyřice, močovino/formaldchydové pryskyřice a epoxydové pryskyřice a také směsi těchto pryskyřic. Ve skutečnosti je často vhodné mít složku vytvrditelnou zářením přítomnou ve formulaci, která se pak může vytvrdit relativně rychle poté, eo se tato formulace uložila, aby se uloženému tvaru dodala stabilita, a také tepelně vytvrditelnou pryskyřici. V kontextu této aplikace se rozumí, že termín „vytvrditelný zářením“ zahrnuje použití viditelného světla, ultrafialového (UV) světla a záření elektronového paprsku jako činidla, které vy volává tvrzení. V některých případech se mohou funkce tepelného vytvrzování i funkce vytvrzování zářením zajistit různými funkčními pochody v téže molekule. To je často požadovaný technický vtip.
formulace pryskyřicového pojivá může také zahrnovat nereaktivní termoplastickou pryskyřici, která může zvyšovat samoostrící charakteristiky nanesených brusných směsí zvýšením erodabíI i ty. Příklady takové termoplastické pryskyřice zahrnují polypropylén glykol. polyetylén glykol a polyoxypropylén-polyoxyeténový blokový kopolymer atd.
- 5 CZ 3UU177 B6
Do formulace řídké kaše brusivá mohou být zahrnuta plniva, aby modifikovala rcologii hmoty a tvrdost a houževnatost vytvrzených pojiv. Příklady užitečných plniv zahrnují: uhličitany kovu. jako uhličitan vápenatý, uhličitan sodný; oxidy křemičité jako křemen, skleněné kuličky, skleně5 né bublinky; křemičitany jako mastek, jíly. metakřemiěitan vápníku; síran kovu jako síran baria, síran vápenatý, síran hlinitý; oxidy kovu jako oxid vápenatý, oxid hlinitý: a trojhydrát hliníku.
Formulace řídké kaše brusivá muže zahrnovat brusný pomocný prostředek pro zvýšení brusné účinnosti a míry obrusu. Užitečný brusný pomocný prostředek muže být na anorganické bázi, io jako jsou soli halogenidu. například kryolit sodíku, tctrafluorboritan draselný atd.; nebo na bázi organické, jako jsou chlorované vosky, například polyvinylchlorid. Výhodné brusné pomocné prostředky v této formulaci jsou kryolit a tetraíluorboritan draselný o velikosti částice, která sahá od 1 do 80 mikrometrů a nejvýhodněji od 5 do 30 mikrometrů. Hmotnostní procento brusného pomocného prostředku sahá od 0 do 50 % a nejvýhodněji od 10 do 30 %.
!5
Formulace řídké kaše brusivá podle tohoto vynálezu mohou dále zahrnovat přísady, které zahrnují spojovací činidla, jako jsou si lanová spojovací činidla, například A 174 a A-l 100 dostupná u Osi Speciálities. lne., títaničitan a zirkohlinitany; antistatická činidla, jako je grafit, saze a podobně; suspendující činidlo, jako je naplynéný oxid křemičitý, například Cab O-Sil M5.
Aerosil 200; protizátěžová činidla, jako je stearan zinečnatý; mazadla, jako je vosk; sináčedla; barviva; dispergovadla a odpěňovadla.
Podkladní materiál, na který se formulace ukládá, může být textilie, a to tkaná, netkaná nebo počesané rouno, papír, tenká vrstva plastu, kovová fólie nebo jejich kombinace. Obecně nachá2> zejí výrobky zhotovené podle předloženého vynálezu své největší využití při výrobě jemných brusných materiálů, a proto se dává přednost velmi urovnanému povrchu. Obvykle je tak výhodný podklad pro nanesení formulací kompozitů podle tohoto vynálezu jemně kalandrovaný papír, tenká vrstva plastu nebo textilie s hladkým povrchovým povlakem.
w Vynález bude dále popsán vzhledem k určitým specifickým provedením, která je třeba chápal tak, že slouží pouze pro účely ilustrace a neznamenají žádná omezení pro rozsah vynálezu. Zkratky
Aby se zjednodušilo podání údajů, budou používány následující zkratky :
pojivové složky
Ebecryl 3600. 2700 Akrylované epoxydové oligomery dostupné u UCB Radcurc Chemical Corp. TMPTA trimetylol propan triakrylát dostupný u Sartomer Company. Inc.
HDODA 1.6-hexan diol diakrylát dostupný u Sartomer Co., Inc.
V-PYROL vinyl pyrolídon dostupný u CiAF Corp.
IC l A izokyanurál triakrylát dostupný u Sartomer Co., Inc.
TRPGDA tripropylcn glykoldiakrylát dostupný u Sartomer Co.. Inc.
Kuslom KS-201 akrylát monomer gel dostupný u Kustom Service lne.
4? Fotoiniciátory a Přísady
Irgacure 651 fotoiniciátor dostupný u Ciba-Geigy Company .
Speedcure 1TX 2-izopropylthioxanthon dostupný u Acelo Chemical Corp.
Spcedcure FDB ethyl 4-diinelhyleminobenzoat dostupný u Aceto Chemical Corp.
KR-55 titan ičitanové spojovací činidlo dostupné u Kenrich Pctroehemicals.
se FC-171 fluorouhlíkaté povrchově aktivní činidlo dostupné u 3M Company.
-6CZ BUUl// Bó
BYK-A510 potlačovací prostředek pěny dostupný u Mallinckrodt Corp.
A-l 100 aminopropyl triethoxysilan dostupný u Osi Speeíalties. lne.
SOEOX izopropyl alkohol dostupný u EM Science.
Dye 9R-75 chinakridon violet EV. disperze dostupná u Penn Color.
Pluronic 25 R2 polyoxypropylen-polyoxy ethy len blokový kopolymer dostupný u BASF Corp.
Cab-0 Sil M5 naplyněná silika od Cabot Corporation.
ATH S3 trihydrát hliníku od Alcoa.
Zrno jo EU 3 mikrometry; tavený oxid hlinitý AECX od Fujimi.
T 1RP1. tavený oxid hlinitý AECT od Trcibacher (stupeň označený ..P číslo).
TB BFRPLCC teplem upravovaný tavený oxid hlinitý AEO? s keramickým povlakem od Trcibacher (stupeři označený „P- číslo).
i? Brusný pomocný prostředek
KBP4 tetrafluoroborát draselný se střední velikostí částic 20 mikrometrů, dostupný u Soivay, lne.
Podklady
2o A 3 mil Mylar film pro oční aplikace.
B 5 mil Mylar film pro kovoobráběeí aplikace.
C polyesterová tkanina o J hmotnosti s povrchovým vytlačeným povlakem Surlynu o tloušťce 75 mikronů.
D polyesterová tkanina o J hmotnosti s povrchovým vytlačeným povlakem Surlynu o 25 tloušťce SO mikronů.
E E755 polyesterová tkanina o .1 hmotnosti s fenol iekou konečnou úpravou.
Surlyn je ionomerová pryskyřice SURLYN 1652-1 od Du Pont.
-7C7. 300177 B6
Tubuikd 1
služka | I % | Π % | m % | IV % | V % | VI % | vil % | VI u % |
bbeciyl 3600 | 6.63 | |||||||
í-becryl 3700 | 6.77 | 6.77 | 5.30 | |||||
TMPTA | 7.95 | 7.90 | 7.90 | 13.27 | 13.27 | 6.20 | 11.10 | 12.70 |
IIDODA | 3.62 | |||||||
IC ΓΛ | 7.90 | 7.90 | 13.27 | 13.27 | 6.20 | 11.10 | ||
TRPGDA | 5.64 | 4,40 | ||||||
V-PYROb | 3.59 | 12.70 | ||||||
Kusiojn KS 201 | 5.64 | |||||||
Iigacure 651 | 1.04 | 0.90 | 0.90 | 1.15 | 1.15 | 1.10 | 1.10 | 1.00 |
Speeilcuie ΓΓΧ | 0.35 | |||||||
Spcedcuie t:DB | 0.81 | |||||||
KR-55 | 0.06 | |||||||
FC-171 | 0.12 | |||||||
BYK-A510 | 0.12 | |||||||
A-1100 | 1.46 | 0.45 | 0.45 | 0.58 | 0.58 | 0.55 | 0.55 | 0.50 |
ísopropyl Alcohol | 0.34 | 0.34 | 0.43 | 0.43 | 0.41 | 0.41 | 0.38 | |
Selo a | 0.83 | |||||||
Glacial Acetic Acid | 0.01 | |||||||
Waiei | 0.73 | 0.11 | 0.11 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.12 |
Dye 9R-75 | 2.22 | |||||||
ťluionic 25R2 | 1,05 | 5-.Ó0 | 5.60 | |||||
Cab-O-Sil M5 | 1.15 | |||||||
ATH-S3 | 1.15 | |||||||
Kíif; | 23.33 | 23.33 | 23.33 | 23.33 | , 23.33 | 23.33 | 24.20 | |
Chain | 69.41 | 46.6 | 46.67 | 46.67 | 46.67 | 46.67 | 46.67 | 48.40 |
Způsob přípravy formulace
Monomerové a/nebo oligomcrové složky se spolu míchaly po dobu 5 minut za použili vysokosmykového míehadla při 1000 otáčkách za minulu. Tato formulace pojivá se pak smíchala s nějakými iniciátor), smáčedly, odpěňovacími činidly, dispergovadly atd, a v míchání se pokračovalo po dobu dalších 5 minut při téže rychlosti míchání. Pak se přidávaly následující složky, pomalu a v naznačeném pořadí s pětiminutovým mícháním při 1500 otáčkách za minutu mezi přidáváním: suspenzní činidla, brusné pomocné prostředky, plniva a brusné zrno. Po přidání brusného zrna se otáčky míchání zvýšily na 2000 min'1 a pokračovalo se po dobu 15 minut, io Během této doby byla pečlivě sledována teplota a rychlost míchání se snížila na 1000 otáček za minutu, když teplota dosáhla 40,6 °C. Poté byla zaznamenána teplota a visko/ita.
Příprava gravuro váného povlaku
Povlakovací sestava zahrnovala pryžový válec o tvrdosti 75 podle Shoreho A a sadu řídicích nožů pro vytvoření uhlu 55 až 75°, pokud jde o tangens v bodě styku. Hlubotiskový válec se otáčí v nanášecí pánvi, aby se do buněk naplnila formulace. Hlubotiskový válec nesoucí naplněné buňky pak prochází pod řídicím nožem, aby se odstranil přebytek formulace a poté se dostal do styku s podkladem, když prochází pod pryžovým válcem, který působí tak, že vytahuje formulaci
2o z buněk a nanáší ji na podkladní materiál.
Vytvrzování
Poté. co se vzor nanese na podklad, prochází vzorovaný podklad do vytvrzovat í stanice. Kde je vytvrzování tepelné, jsou použité vhodné prostředky. Kde se vytvrzování aktivuje fotoiniciátory, může být zajištěný světelný zdroj. Když se používá UV vytvrzování, užívají se dva 300 wattové zdroje, a to jedna D žárovka a jedna H žárovka s dávkováním řízeným rychlostí, při které vzorovaný podklad procházel pod těmito zdroji.
to Potažené vzory' a relevantní viskozity jsou uvedené v následujících tabulkách 2 a 3. ..ΗΓΧ znamená šestibokč buňky, „QUAD znamená čtvercové buňky a „TH znamená vzory z linií tří šroubovic. Šestiboké vzory se zvýšeným hřebenem jsou typické jako vzory podle patentu US 5 014 468, který patří ke stavu techniky. Oddělené trojúhelníkové body naznačují, že samostatné body byly trojboké. Všimněte si. že všechny příklady s viskoz.itou v předem vyznačeném rozsahu ukázaly všechny samostatný vzor s odstupem mezi jednotlivými nánosy.
V tabulce 2 přitom znamená:
hexagonal raised ridges - šestiboké zvýšené hřebeny diserete dots - diskrétní body eonnected dots - spojené body diserete lineš - diskrétní linie diserete dots - diskrétní trojboké body loss of separation - ztráta oddělení.
t5 V tabulce 3 a dalších s naměřenými hodnotami viskozity pak znamená:
Bohlin VOR VISC. @0,05 sec '-měření Bohlinovým VOR reometrem při smykové rychlosti 0,05 resp. 1010 s 1 a
Brooklleld VISC. @6 resp. 60 RPM (eps) - měření viskozity podle Brookfíelda při 6 resp. 60 otáčkách vřetena za minutu.
-9 CZ 300J77 B6
Tabulka 2
g r a v u r a vzoru | 1 inie/inch | slož. prysk. | velikus t zrna | vzor povlaku | Př. |
IIFX | 85 | 1 | FU | I lexagoiial raiscd ridges | I |
HFX | 50 | 1 | FU | Hexagutul mised íidges | 2 |
UFX | 28 | 1 | Τ.Γ400 | Ileiagunal raised íidges | 3 |
BOX | . ...X8. | 1 | Ί \P1200 | Ikxagorml laised ridges | |
HFX | 17 | í | FU | Disciete duts | 5 |
Π FX | 17 | v | T.P400 | Ikngunal laiscd ridges | 6 |
HFX | 17 | v | T.P24O | Cunuected Dots | 7 |
HFX | 17 | v | Τ.ΙΊ8Ο | Cunnccied Duís | 8 |
Til | 25 | 1 | TJMOO | Disciete lineš | 9 |
Til | 10 | IV | T.P18O | Disciete lineš | 10 |
Til | 10 | IV | ' TJMOO | Uiscictc lineš | 11 |
Til | 10 | II | T,P180 | Discrete lineš | 12 |
TH | 10 | 11 | T,P32O | Discreie lineš | 13 |
111 | 10 | II | TB.P320 | Disciete lineš | 14 |
lil | 10 | m | T,P180 | Discrete lineš | 15 |
TH | 10 | 111 | T.P32O | Discrete lineš | 16 |
QUAD | 10 | I | FU | Disciete doLs | 17 |
QUAD | 10 | 1 | T.P1200 | Discrete λ duts | 18 |
QIJAI.) | 10 | 1 | Τ.Ν00 | Disciete a dots | 19 |
QLJAL) | 10 | 11 | T.P180 | Discrete a duts | 20 |
quad | 10 | II | T,P32Q | Discrete a dots | 21 |
QUAD | 10 | III | T.P180 | Disciete a dots | 22 |
QUAD | 10 | 111 | T.P320 | Disciete a duts | 23 |
TU | 10 | VI | T.P32O | Disciete lineš | 24 |
Til | 10 | VII | T.P32O | Disciete liucs | 25 |
TH | 10 | V | T.P320 | Discrete lineš | 26 |
TU | 10 | Vlil | T.P32O | Luss uf Separniion* | 27* |
- 10CZ 300177 B6
Tabulka 3
Bublin VOR VlSC. ©0.05 SÉCT | Bolilin VOR VISC. @ ltfSEC1 | Brookfield VISC. @6 RPM (eps) | BroofcJScld VISC. @ 60 RPM (eps) | EX. |
15,000 | 5,000 | 8,000 | 9,900 | 1 |
15,000 | 5,000 | 8,000 | 9,900 | 2 |
49,000 | 1,500 | 13,000 | 5,300 | 3 |
21,000 | 2,000 | 23,500 | 9,600 | 4 |
15,000 | 5,000 | 8,000 | 9,900 | 5 |
18,000 | 6,000 | 20,500 | 11,500 | 6 |
6,800 | 3,400 | 10,000 | 6,100 | 7 |
4,000 | 2,500 | 8,000 | 4,800 | 8 |
49,000 | 1,500 | 13,000 | 5,300 | 9 |
4,000 | 2,500 | 8,000 | 4,800 | 10 |
18,000 | 6,000 | 20,500 | 11,500 | 11 |
9,000 | 3.000 | 8,500 | 4,400 | 12 |
8,600 | 4,200 | 14,000 | 8,000 | 13 |
8,700 | 4,100 | 13,000 | 8.100 | 14 |
8,900 | 3,200 | 8,000 | 4,600 | 15 |
10,000 | 4,900 | 13,500 | 8,500 | 16 |
15,000 | 5,000 | 8,000 | 9,900 | 17 |
21,000 | 2,000 | 23,500 | 9,600 | 18 |
49,000 | 1,500 | 13,000 | 5,300 | 19 |
9,000 | 3,000 | 8,500 | 6,500 | 20 |
8,600 | 4,200 | 14,000 | 8,000 | 21 |
8,900 | 3,200 | 8,000 | 4,600 | 22 |
10,000 | 4,900 | 13,500 | 8,500 | 23 |
750 | 225 | 700 | 465 | 27* |
Vyrytý vzor zc I7HEX šestibokýeh buněk obsahoval buňky o hloubce 559 mikrometrů se stejnými stranami 1 000 mikrometrů na vrchní straně a 100 mikrometrů u dna.
Vzor s 10 TU trojbokými šroubovieemi zahrnoval souvislý kanál vyříznutý pod 45° vůči ose válce, který měl hloubku 699 μιη a šířku rozevření na povrchu 2500 μιη.
Vzor s 10Q1JAD čtyřúhelníky zahrnoval čtvercové buňky o hloubce 420 μηι, rozměrem na io vrchní straně 2340 μιη a rozměrem na straně dna 650 μηι.
C7. 300177 B6
Zjistilo se, že kde hlubotiskový válec ukládá ..body, muže se tvar těchto bodů ovlivňovat rychlostí otáčení hlubotiskového válce a tlakem vyvíjeným gumovým válcem. Příliš vy soké otáčky nebo příliš vysoký tlak mezi gumovým válcem a hlubotiskovým válcem má tendenci defor5 movat tvar z kruhového na trojúhelníkový a může dokonce vést k tomu, že jsou sousední body propojené. Avšak za ideálních podmínek, které se budou měnit podle složení, tvrdosti pryžového válce a tlaku na hlubotiskový válec, gravury vzoru a rychlosti nanášení, je ideální ..bod“' vzoru kruhový.
Vytvrzování bylo zahájeno použitím UV záření během asi 30 sekund od nanesení dávek daného ío složení.
Výše popsané příklady byly podrobeny brusným testům používajícím upravený postup 121 Fss prstencového testu. V každém případě byl použit pás 6,4 cm x 152.4 cm a tento pás se pohyboval rychlostí 1 524 sni za minutu. Pás byl ve styku s obrobkem ve tvaru prstence z, nerezavějící oceli 304 (17.8 cm vnější průměr. 15,2 cm vnitřní průměr a 3,1 cm šířka) při tlaku (10 psi) 69 kN/m .
Styčný kotouč za pásem byl pryžový kotouč (7 inch) 17.8 cm s hladkou čelní plochou o tvrdosti 60 podle Shoreho. Obrobek se pohyboval rychlostí 3 srn za minutu.
Prstence byly předem zdrsněny na počáteční Ra 50. Brusné intervaly jedna minuta byly následovány měřeními množství obrusu, teploty obrobku a jakosti povrchu. S deseti prstenci se provedlo broušení celkem 10 minut s každým pásem a byl zaznamenáván celkový obrus a průměrná jakost povrchu Ra. Rtm a teplota obrobku. Ra je aritmetická střední hodnota odchylky drsnosti profilu od střední čáry a Rtm je vážený průměr nej hlubších rýh. Jak hodnoty Ra. tak i Rtm jsou v jednotkách mikro inch. V soustavě SI je tak třeba výsledky resp. hodnoty udané v tabulce 4 násobit koeficientem 0.0254, aby se získaly odpovídající hodnoty v milimetrech.
Porovnávací příklad C-l používá komerční produkt jemného brusivá dostupný u Norton Company pod označením R245 s brusnými drtěmi taveného oxidu hlinitého P-400. R245 nenese vzorovaný povrch.
Tabulka 4
Pó | v z o r povlaku | podklad | obrus (qm) | teplota (A | ** 1 ί Ba | Rtm |
C-i | žádný | E | 24 | 69 | J 6 | 225 |
11 | 10 TH | B | 65, 6 | 58 | 2 3 | 231 |
6 | 17 HEX | C | 40, 6 | 57 ! | LlZZZ | 311 |
3(1
Vzorky povlečené vzorem dávají mnohem vyšší celkový obrus, zatímco nabízejí studené broušení oproti běžně po v lakovanému brusivu R245.
Druhá sada příkladů sledovala tentýž zkušební postup kromě toho. že prstence byly předem zdrsněny na počáteční drsnost Ra 70. Výsledky jsou uvedené v tabulce 5. Porovnávací příklad C-2 používá výrobek z komerčního jemného brusivá dostupný u Norton Company pod označením R245 s brusnými drtěmi taveného oxidu hlinitého P-320. R245 nenese vzorovaný povrch.
Tabulka 5
-, Př. | vzor povlaku | ............. | tep lota <°C) | Ra 1 | Rtm í | |
podklad | obrus (gm) | |||||
' J - λ | žádný | f | 43,9 | 60 | 24 | 259 |
13 | 10 Til | B | 64,2 | 57 | 29 | 274 |
—---------------- | -------------------------------- | —·---.......— | —---------------- | -------------------- | ||
13 | 10 TH | c | 70,4 | 57 | ”*32 1 | 344 |
13 | 10 TH | F | 61, 9 | 54 | 30 35 | 273 |
21 | 10 Q | B | 59 | 58 | 256 í | |
/1 | 10 Q | c | 53,3 | 62 | 31 | 277 |
21 | 10 Q | F | 48,6 | 61,5 | 32 | 250 |
Jak vzorovaná brusivá 10Q, lak i Ι0ΤΗ na různých podkladech opět přinášejí lepší výsledky než 5 běžná povlakovaná brusivá bez vzoru v celkovém obrusu a chladném broušení, přičemž zajišfují přijatelné jemnosti povrchu.
V následujících sériích zkoušek byl použit tentýž zkušební postup, jak je popsaný výše, stíní rozdílem, že bylo na počáteční drsnost Ra 70 předem zdrsněno 20 prstenců a na každém pásu se io použila doba broušení 20 minut. Byl také zaznamenám počáteční obrus po první minutě broušení.
Výsledky jsou uvedené v tabulce 6.
Tabulka 6
Př. | podklad | počátečnj obrus ígmj | cel kovy obrus (gm) | tep lota (°C) | Ra | Rtm |
02 | F | 55,4 | 54 | 17 | 126 | |
13 | C | 4,1 | 85,5 | 48 | i 25 | 166 |
13-a | C | 77,7 | 4 7 | t 22 1 | 155 | |
1 3-b | c | 2,7 | 35 | 46, 5 | 1 20 | 138 |
16 | c | 1,1 | 77,6 | 49 | [18 | 130 |
Příklad 13 a naznačuje, že pás byl týž. jako byl použit v příkladu 13, kromě toho, že pás byl před použitím předběžně upraven, l oto jasně zlepšilo počáteční obrus {po první minutě broušení) a hladkost povrchu, ale stálo to něco na celkovém získaném obrusu. Příklad 13—b ukazuje účinek vypuštění složky brusného pomocného prostředku (KBF4) z. formulace, to jest se 70 % hmotnosti
2(i zrna (T) oxidu hliníku P320 a bez jakéhokoli KBF4 v kaši. Počáteční obrus z příkladu 13—b zůstal nižší dokonce i po kroku předběžné úpravy před zkouškou. Příklad 16 ukazuje menší počáteční i celkový obrus, avšak může se získat jemnější povrchová úprava při odlišné formulaci pryskyřice.
V následujícím souboru brusných příkladů se demonstruje účinek přídavného povlečení práško25 vcho materiálu na vzorovanou povlakovanou brusnou kaši. Tentýž zkušební postup, jak je popsán shora, byl zvolen s 20 prstenci zdrsněnými předem na počáteční drsnost Ra 80. Hodnoty Ra a Rlm byly měřeny pouze po první minutě, po deset i minutovém intervalu broušení a dvacetiminutovém intervalu broušení. Zapsané hodnoty Ra a Rlm jsou průměry těchto tří odečtu. Počáteční obrus po první minutě broušení byl zaznamenán rovněž. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 7.
Tabulka 7
Př | podklad | počáteční | cel kovy | teplota j | Ra | Rtm |
obrus (qm) | obrus (qm) | ČT ! | ||||
r> 1 | F 1 | i 7,j | 52,7 | 60 | 18 i | i 159 1- |
'1 4 | i c | 4,5 | 8 9, 3 | 50, 6 | 2 6 | 252 |
14-a | c | 7,6 | 64,0 | 52,7 | 21 | 212 |
14-b | , <' j i 2.J | 9 9 L | 83,7 | 50, 4 | 22 | ; 228 |
Příklad 14 ukazuje, že brusný výrobek vzorovaný 10 trojbokýnii šroubovieenii s formulací řídké 5 kaše, která využívá zrna oxidu hliníku upravená teplem (BFRPLCC) a brusný pomocný prostředek KBF4, vykazoval mnohem vyšší celkový obrus a chladné broušení než porovnávací příklad C-2. Příklad 14-aje týž jako příklad 14 kromě toho, že na kaši vzorovaného brusivá byla povlečena přídavná vrstva brusných zrn BFRPLC C a pak následovalo vytvrzení UV. Toto zlepšuje počáteční obrus (po jedné minutě broušení) a jakost povrchu, avšak snižuje obrus cel kont vý. Tento kompromis mezi počátečním obrnsem a celkovým obrusem se může eliminovat, když se na povrch vzorované kaše brusivá povlékla místo pouhých zrn prášková směs zrn BFRPLCC a brusného pomocného prostředku K.BF, a pak následovalo UV vytvrzování. Jak je ukázáno na příkladu 14-b, zlepšil přídavný práškový potah směsi zrno/brusný pomocný prostředek (hmotnostní poměr 2 ku 1) značně počáteční obrus, zatímco zachoval celkový obrus a jemnější jakost íš povrchu. Tento přístup se ve skutečností výhodným aspektem tohoto vynálezu.
Následující soubor příkladu ukazuje, jak přidání nereaktivního termoplastického polymeru zasahuje brusný výkon vzorovaných brusných výrobků. Příklad 13—c v tabulce 8 je tentýž jako příklad 13 v tabulce 6 kromě toho, že na povrch brusné kaše byl aplikován přídavný práškový jo povlak směsi FRPL/KBF4 (hmotnostní poměr 2:1). Všimněte si. že zatímco je všechno ostatní stejné, zlepšuje přidání Pluronie 25R2, nereaktivního polyoxypropylen-polyoxyethylen blokového kopolymerú značně celkový obrus (příklad 25 versus příklad 26 a příklad 24 versus příklad
13—c) v obou příkladech s přídavným práškovým povlakem povrchu i bez něho.
Tabulka 8
-r P ř . i i ί | pryskyř.' | , PLURONIC 25R2 1 1 | RRPL/KBER j pov roh. prášek | podklad i 1 i 1 , L._______________ i. | počat. obrus íqm) | ' — I — ' i I ce1kový obrus i (gm) |
2 6 ! _____„ i. | V | ne | ne | D [ | 0 8 | i 44,8 |
25 ; | VII | ano | ne | D ! | 3,9 | ; 82,5 |
. j. 13-cj | II | ne | ano | C ] | 8, 6 | : 90, 9 |
21 ' VI 1 | ano | ano | C : | 7,9 | Í 102,5 |
U další sady pokusů vyhodnocování brusné účinnosti výrobků podle vynálezu byly některé z. produktů zkoušeny na stroji Coburn Model 5000. který je určený pro provádění postupu l Coburn sa Ophthalmie Test ing (505 Tpw-2FM). Tato zkouška zahrnovala leštění plastické čočky CR-39. která má průměr 6.4 cm a tloušťku 317,5 cm. Tato čočka je rozkmitávána při 1725 otáčkách za minutu a nosná vrstva brusivá, která má 5 mil resp. 0,0127 cm podklad Mylar. se uvede do oscilace, kdvž je ve styku s povrchem čočky při aplikovaném tlaku (20 psi) 138 kN/m“. Čočka dostala první zjemňovací úpravu a aplikace testovaná v řadách porovnání byla druhá zjemňovací b operace.
- 14CZ 300177 B6
U výsledků představených v tabulce 9 bylo broušení nepřetržité po dvě minuty. U tabulky 10 byly údaje získány po opakovaných intervalech broušení 30 sekund a kumulativní obrus je udáván po 1.5 a 10 minutách.
Tabulka 9
Příklad | vzor | grav. Válce | obros (míls ý | 1 Ha |
C-3 | t- - -----1 óboký se zvýš. | ; 85 HEX | 34 | o |
i hřbety | í | 1 : | 1 | |
C-4 | ! hladký : | N/A 1 | 2 i 10 | |
2 | 6boký se zvýš. | 1 50 HEX í | 19 | 4 |
j hřbety i | ||||
5 | diskrétní body | 17 HEX | 51 ! | 6 |
17 | diskrétní body | io Q | 16 | 8 |
Tabulka 10
při klad | g rav. | i ................. , vzor | 1 min | 5 min | 10 mm | průměr. |
vá Lee | povlaku | obrus (mils) | obrus j (mils) | obrus (mils) | Ra | |
C-3 | 85 HEX i | 6boký se zvýš. hřbety | 15 | ! 36 1 | 37 | 6 |
b | 17 HEX | diskréf ní body | 77 | 116 | 174 | 11 |
17 | io Q | diskrétní body | 55 | 217 | 341 | 1 1 |
Z výše uvedených údajů v tabulce 9 lze vidět, že hladký povlak bez gravírovaného vzoru vykazuje chabý obrus a jakost povrchu. Je také jasné, že je důležitá četnost a typ vzoru. C-3 je úspěšný komerční výrobek dostupný u Norton Co. pod označením Q—135. Ten je však pohodlně co do výsledků překonán výrobky, které nesou vzory z nespojitých bodů.
Poslední bod je učiněn opět v tabulce 10. která ukazuje, že vzor z oddělených bodů pokračuje v efektivním broušení dlouho poté, co výrobek se vzorem šestiúhelníků s vyvýšeným hřbetem přestal být účinný. Všechna složení ve dvou výše uvedených tabulkách používala tutéž formulaci pryskyřice a brusné drti o téže velikosti 3 mikrometry.
Claims (16)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Způsob výroby povlakovaného brusného výrobku, který zahrnuje vzor kompozitu brusivo/pojivo přilnutých k podkladnímu materiálu, při kterém se formulace zahrnující směs brusných drtí a vytvrditelného pryskyřicového pojivá aplikuje na podkladní materiál ve vzoru izolovaných struktur hlubotiskovou technikou, vyznačující se tím, že se viskozita nanášené formulace při smykové rychlosti 1(P s ' upraví na hodnoty od 10 000 do 1000 m.Pa.s, načež se po m nanesení formuaec na podkladní materiál vyvolá zvětšení viskozity alespoň povrchových vrstev nanesené formulace, aby zachovala izolaci těchto struktur, a pojivová složka formulace se vytvrdi pro zachování uvedeného vzoru izolovaných struktur na podkladu.
- 2, Způsob podle nároku I, vyznačující se tím, že formulace má tixolropickou i? povahu a viskozitu při smykové rychlosti 0,05 s 1 alespoň 4 000 m.Pa.s.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se působí na zvýšení viskozity alespoň části nanesené formulace změnou teploty.2d
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje těkavou složku a zvýšení viskozity nanesené formulace se vyvolá odstraněním alespoň části této těkavé složky z této formulace.
- 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se na zvýšení viskozity nanesené25 formulace působí přidáním prášku na povrch nanesených struktur.
- 6. Způsob podle nároku 5. vyznačující se tím, že sc prášek vybere ze skupiny sestávající z brusných drtí, brusných pomocných prostředků, inertních plniv, antistatických činidel, mazadel, proti zátěžových činidel a jejich směsí.51)
- 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím. že prášek jc brusná drť, která se vybere ze skupiny sestávající zaluminy, tavené aluminy/zirkonic, karbidu křemíku, kubického nitridu bóru, diamantu a jejich směsí.55
- 8, Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím. že prášek je brusný pomocný prostředek vybraný ze skupiny obsahující kryolít, tetrafluoroborál draselný a jejich směsi.
- 9. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím. že se brusná drf vybere ze skupiny sestávající zaluminy, tavené aluniíny/zirkonie, karbidu křemíku, kubického nitridu bóru, diamanio tu a jejich směsí.
- 10. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím. že se do formulace přidá také jedna nebo více přísad vybraných ze skupiny sestávající z brusných pomocných prostředků, inertních plniv, antistatických činidel, mazadel, protizátěžovýeh činidel a jejich směsí.
- 11. Způsob podle nároku 10. vyznačující se tím, že formulace zahrnuje brusný pomocný prostředek vybraný ze skupiny sestávající zkryolitu. teraíluoroborátu draselného a jejich směsí.5o
- 12. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím. že pojivová pryskyřice zahrnuje tepelně vytvrditelnou složku.
- 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že pojivová pryskyřice zahrnuje složku vytvrditelnou UV.- 16C7. 300177 B6
- 14. Způsob podle nároku 1. vyznačující se tím, že pojivová pryskyřice zahrnuje nereaktivní termoplastickou složku.
- 15. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím. žc se formulace pokládá ve vzoru, který se vybere z diskrétních bodu a diskrétních linií.
- 16. Povlakovaný brusný výrobek, vyznačující se tím, že je zhotovený způsobem, jak je v podstatě popsaný v nároku 15.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/780,750 US5840088A (en) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | Rotogravure process for production of patterned abrasive surfaces |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ9902419A3 CZ9902419A3 (en) | 2001-06-13 |
CZ300177B6 true CZ300177B6 (cs) | 2009-03-04 |
Family
ID=25120568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ0241999A CZ300177B6 (cs) | 1997-01-08 | 1997-12-22 | Zpusob výroby povlakovaného brusného výrobku se vzorovaným brusným povrchem |
Country Status (24)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5840088A (cs) |
EP (1) | EP0954411B1 (cs) |
JP (1) | JP3958373B2 (cs) |
KR (1) | KR100335521B1 (cs) |
CN (1) | CN1077831C (cs) |
AR (1) | AR011373A1 (cs) |
AT (1) | ATE268671T1 (cs) |
AU (1) | AU716055B2 (cs) |
BR (1) | BR9714201A (cs) |
CA (1) | CA2276506C (cs) |
CO (1) | CO4870715A1 (cs) |
CZ (1) | CZ300177B6 (cs) |
DE (1) | DE69729476T2 (cs) |
DK (1) | DK0954411T3 (cs) |
ES (1) | ES2223086T3 (cs) |
HK (1) | HK1024203A1 (cs) |
HU (1) | HU223453B1 (cs) |
ID (1) | ID21807A (cs) |
NO (1) | NO314074B1 (cs) |
NZ (1) | NZ335615A (cs) |
PL (1) | PL185351B1 (cs) |
TW (1) | TW436365B (cs) |
WO (1) | WO1998030361A1 (cs) |
ZA (1) | ZA9842B (cs) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5833724A (en) * | 1997-01-07 | 1998-11-10 | Norton Company | Structured abrasives with adhered functional powders |
DE19746268A1 (de) * | 1997-10-20 | 1999-04-22 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Folienmaterials |
US6299508B1 (en) | 1998-08-05 | 2001-10-09 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article with integrally molded front surface protrusions containing a grinding aid and methods of making and using |
US6183346B1 (en) | 1998-08-05 | 2001-02-06 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article with embossed isolation layer and methods of making and using |
US6186866B1 (en) | 1998-08-05 | 2001-02-13 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article with separately formed front surface protrusions containing a grinding aid and methods of making and using |
US6159089A (en) * | 1998-12-16 | 2000-12-12 | Norton Company | Grinding system |
US6048375A (en) * | 1998-12-16 | 2000-04-11 | Norton Company | Coated abrasive |
US6287184B1 (en) | 1999-10-01 | 2001-09-11 | 3M Innovative Properties Company | Marked abrasive article |
US6096107A (en) * | 2000-01-03 | 2000-08-01 | Norton Company | Superabrasive products |
US6413286B1 (en) | 2000-05-03 | 2002-07-02 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Production tool process |
US6599177B2 (en) * | 2001-06-25 | 2003-07-29 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Coated abrasives with indicia |
MX2008012939A (es) * | 2006-04-04 | 2009-01-16 | Saint Gobain Abrasives Inc | Articulos abrasivos curados con radiacion infrarroja, y metodo de fabricacion de los mismos. |
ATE507935T1 (de) * | 2007-09-24 | 2011-05-15 | Saint Gobain Abrasives Inc | Schleifprodukte mit aktiven füllern |
RU2555269C2 (ru) | 2010-07-02 | 2015-07-10 | Зм Инновейтив Пропертиз Компани | Покрытые абразивные изделия |
US9168638B2 (en) | 2011-09-29 | 2015-10-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for finishing hard surfaces |
WO2013101575A2 (en) | 2011-12-29 | 2013-07-04 | 3M Innovative Properties Company | Coated abrasive article |
WO2013106575A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-07-18 | 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 |
US8968435B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-03-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses |
GB2576356A (en) * | 2018-08-16 | 2020-02-19 | 3M Innovative Properties Co | Coated abrasive article and method of making the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3549341A (en) * | 1968-08-05 | 1970-12-22 | Minnesota Mining & Mfg | Method for producing pyramidal shaped tumbling media |
EP0052758A2 (de) * | 1980-11-20 | 1982-06-02 | Walter Klingspor | Flexibles Schleifmittel, beispielsweise in Form von Bögen, Bändern, Scheiben oder dergleichen |
EP0396150A2 (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-07 | Norton Company | Coated abrasive material and method of making same |
US5152917A (en) * | 1991-02-06 | 1992-10-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Structured abrasive article |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3991527A (en) * | 1975-07-10 | 1976-11-16 | Bates Abrasive Products, Inc. | Coated abrasive disc |
US4773920B1 (en) * | 1985-12-16 | 1995-05-02 | Minnesota Mining & Mfg | Coated abrasive suitable for use as a lapping material. |
US4644703A (en) * | 1986-03-13 | 1987-02-24 | Norton Company | Plural layered coated abrasive |
US5107626A (en) * | 1991-02-06 | 1992-04-28 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of providing a patterned surface on a substrate |
US5378251A (en) * | 1991-02-06 | 1995-01-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles and methods of making and using same |
US5437754A (en) * | 1992-01-13 | 1995-08-01 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive article having precise lateral spacing between abrasive composite members |
-
1997
- 1997-01-08 US US08/780,750 patent/US5840088A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 AU AU57178/98A patent/AU716055B2/en not_active Ceased
- 1997-12-22 WO PCT/US1997/023826 patent/WO1998030361A1/en active IP Right Grant
- 1997-12-22 DK DK97953428T patent/DK0954411T3/da active
- 1997-12-22 HU HU0000774A patent/HU223453B1/hu not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 ID IDW990652A patent/ID21807A/id unknown
- 1997-12-22 PL PL97334497A patent/PL185351B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 NZ NZ335615A patent/NZ335615A/xx not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 CN CN97181255A patent/CN1077831C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 KR KR1019997006213A patent/KR100335521B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 JP JP53091898A patent/JP3958373B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-22 DE DE69729476T patent/DE69729476T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 BR BR9714201-8A patent/BR9714201A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 CZ CZ0241999A patent/CZ300177B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 ES ES97953428T patent/ES2223086T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 AT AT97953428T patent/ATE268671T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-12-22 EP EP97953428A patent/EP0954411B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-22 CA CA002276506A patent/CA2276506C/en not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-01-05 ZA ZA9842A patent/ZA9842B/xx unknown
- 1998-01-07 AR ARP980100075A patent/AR011373A1/es unknown
- 1998-01-07 CO CO98000487A patent/CO4870715A1/es unknown
- 1998-02-05 TW TW087100194A patent/TW436365B/zh not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-07-07 NO NO19993361A patent/NO314074B1/no unknown
-
2000
- 2000-06-19 HK HK00103675A patent/HK1024203A1/xx not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3549341A (en) * | 1968-08-05 | 1970-12-22 | Minnesota Mining & Mfg | Method for producing pyramidal shaped tumbling media |
EP0052758A2 (de) * | 1980-11-20 | 1982-06-02 | Walter Klingspor | Flexibles Schleifmittel, beispielsweise in Form von Bögen, Bändern, Scheiben oder dergleichen |
EP0396150A2 (en) * | 1989-05-05 | 1990-11-07 | Norton Company | Coated abrasive material and method of making same |
US5152917A (en) * | 1991-02-06 | 1992-10-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Structured abrasive article |
US5152917B1 (en) * | 1991-02-06 | 1998-01-13 | Minnesota Mining & Mfg | Structured abrasive article |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5863306A (en) | Production of patterned abrasive surfaces | |
EP1011924B1 (en) | Structured abrasives with adhered functional powders | |
US6293980B2 (en) | Production of layered engineered abrasive surfaces | |
CZ300177B6 (cs) | Zpusob výroby povlakovaného brusného výrobku se vzorovaným brusným povrchem | |
US6451076B1 (en) | Engineered abrasives | |
MXPA99006382A (en) | Rotogravure process for production of patterned abrasive surfaces | |
MXPA00002512A (en) | Structured abrasives with adhered functional powders |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20131222 |