DD211743A1 - Abrichtwerkzeuge - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Abrichtwerkzeuge mit hoher Haerte, niedrigem Reibungskoeffizient und grosser Verschleissbestaendigkeit und kann im allgemeinen Maschinenbau angewendet werden, wo Schleifflaechen von Schleifkoerpern abzurichten sind. Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Abrichtwerkzeugen mit wesentlich verbesserten Gebrauchswerteigenschaften bei hoher Lebensdauer, Regenerierbarkeit und moeglicher Materialsubstitution hochwertiger Rohstoffe. Die Aufgabe wird dadurch geloest, dass Abrichtwerkzeuge unterschiedlicher konstruktiver Gestaltung und unterschiedlichen Materialeinsatzes partiell an den Wirkflaechen eine Beschichtung aufweisen, erfindungsgemaess eine i.C-Schicht.

Description

Titel der Erfindung Abrichtwerkzeuge

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft regenerierungsfähige Abrichtwerkzeuge hoher Lebensdauer, daß heißt, mit hoher Härte, niedrigem Reibungskoeffizienten und großer Verschleißbeständigkeit und kann in der metallverarbeitenden Industrie zum Abrichten der Schleifflächen an Schleifkörpern angewendet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Abrichtv/erkzeuge sind als stehende, getriebene oder angetriebene Werkzeuge in einer Vielzahl konstruktiver Ausführungen bekannt, ebenso bzgl. der hierfür zum Einsatz kommenden Schleifmittel, wobei das Abrichtwerkzeug ein Einkorn- oder ein Vielkornabrichtwerkzeug sein kann.

Es ist bekannt, ungeschliffene oder angeschliffene Einzeldiamanten mit einem Spitzenwinkel zwischen 90° - 100° zu verwenden (DS-OS 2844 611). Auch Yielkornabrichtwerkzeuge aus mehreren natürlichen oder synthetischen Diamanten sind bekannt. Diese sind auf der Oberfläche des Abrichtwerkzeuges ungeordnet oder geordnet verteilt und keramisch, galvanisch oder metallisch gebunden (DE-OS 3065 635 5 DS-OS 2107 048).

Als Sin- und Vielkornabrichtwerkzeuge finden auch polykristalline , in einem Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahren aus Sinzelkristallen verbundene Platten aus Diamant und/ oder kubisch kristallinen Bornitrid Anwendung (DE-OS 2825 852).

Fach DB-OS 2041 104 ist der Einsatz von Schleifscheiben aus Aluminiumoxyd oder Siliziumcarbid bekannt, welche aus keramisch gebundenem, konventionellem Schleifkorn bestehen.

Als Abrichtwerkzeuge werden auch Rollen aus Stahl oder Hartmetall zum Abrichten der Schleifflächen von Schleifkörpern verwendet (US-Patent 3971 358; DE-AS 2327 783; DE-AS 2201 577; DD-WP 29 578).

Diese genannten Abrichtwerkze^ιge haben je nach Verfahren und Materialeinsatz unterschiedliche ISfachteile und werden den Anforderungen der Praxis nach hoher Lebensdauer und Regenerierbarkeit nur bedingt gerecht.

Bei Haturdiamanten wirkt sich dessen Härteanisotropie ungünstig auf die Bearbeitung, Regenerierbarkeit, Standzeit und damit Lebensdauer von Sinkornabrichtwerkzeugen aus.

Außerdem sind Naturdiamanten nicht frei von Fremdeinschlüssen. Einschlüsse von gelösten Metallen oder Metallverbindungen (Eisen, Aluminium, Titan, Chrom) und weitere Sinschlüüse (Luft, Wasser, flüssige Kohlensäure) führen zum Ablösen kleiner Teilchen beim Abrichtprozeß und beeinflussen die Topographie der Flächen des abzurichtenden Schleifkörpers negativ·

Diese lachteile besitzen Yielkornabrichtwerkzeuge nicht, sie sind jedoch in ihrer Herstellung relativ energie- und materialaufwendig und als Werkzeuggruppe nur bedingt regenerierbar. Abrichtwerkzeuge, wie Rollen aus Stahl oder Hartmetall, Scheiben aus Siliziumcarbid, Aluminiumoxyd und Bornitrid besitzen im Vergleich zu Diamanten eine geringere Härte,

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, für Ein- und Vielkornabrichtwerkzeuge durch höhere Standzeit und Regenerierbarkeit eine große Lebensdauer zu erreichen und durch Materialsubtitution, bezogen auf bestimmte Anwendungsfälle, insgesamt eine Einsparung an Kosten, Material, Energie sowie Importen zu erzielen»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die beschriebenen Ein- als aucii Vielkornabrichtwerkzeuge verschiedenen Materials an deren Wirkflächen mit den ab-

zurichtenden Sohleifkörpern eine Oberflächenveredelung zu realisieren, welche homogen ist, eine große Härte sowie Lebensdauer besitzt und regenerierbar ist.

Unter dem Begriff der PYD-Technik (physikalische Abscheidung aus der Dampfphase) zusammengefaßte Vakuum-physikalische Verfahren, wie Vakuumbedampfen, lonenplattieren und Katodenzerstäubung, ermöglichen die Bildung von Hartstoffverbindungen oder amorphen, metastabilen Schichten bei niedrigen Temperaturen. Hierzu zählt auch die ionengestützte Kohlenstoffbeschichtung (Kurzbezeichnung i.C-Beschichtung), mittels derer homogene Schichten mit hoher Härte, niedrigem Reibungskoeffizient und großer Verschleißbeständigkeit hergestellt werden können«

Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an den Wirkflächen der beschriebenen Ein- und Vielkornabrichtwerkzeuge partiell eine i.C-Beschichtung vorgenommen ist. Die i.C-Schicht besitzt vorteilhaft eine Oberflächenhärte großer 40 GPa, ist 2 - Λ 5 pm. dick, hat einen Reibungskoeffizienten kleiner 0,15, ist ausreichend haftfest, überzieht die Wirkflächen homogen und v/eist keine Fremde inschlüs s e auf.

Das beschichtete Abrichtwerkzeug verschiedenster konstruktiver Ausführung kann ein Hatürdiamant, ein synthetischer Diamant, ein polykristalliner Einzelkristall aus Diamant und/oder kubisch kristallinem Bornitrid, ein Siliziumcarbid sowie ein Korund sein, oder aus Rollen von Stahl oder Hartmetall bestehen.

Mit Hilfe der der i.G-Beschichtung eigenen Eigenschaften wurden Abrichtwerkzeuge geschaffen, welche beim Abrichten qualitativ hochwertige Schleifflächen erzielen, eine hohe Lebensdauer besitzen und mehrmals regenerierbar sind. Für bestimmte Anwendungsfälle können hochwertige Werkstoffe der Abrichtwerkzeuge substituiert werden»

Neben einer erheblichen Einsparung an Kosten, Grundmaterial und Energie kann der Import von natürlichen als auch sythetischen Diamanten reduziert werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Diamanten als Einkornabrichtv/erkzeug.

Das dargestellte Abrichtwerkzeug 2 besteht beispiels-7/eise aus einem Einzelkorn 1, welches in dem Abrichtwerkzeug 2 eingelötet ist. Das Einzelkorn 1, beispielsweise aus einem natürlichen Diamanten bestehend, ist an seinen Wirkflächen 3 partiell mit einer i.G-Schicht versehen. Die i.C-Schicht ist beispielsweise 8 Jim. dick, hat eine Oberflächenhärte von 52 GPa, eine Oberflächenrauhtiefe kleiner 1 jm. und haftet fest auf den Wirkflachen des Einzelkornes 1.

Mit Abnutzung der Wirkflächen 3 des Einzelkornes 1 ist der Seschichtungsvorgang an den neuen V/irkflächen 3 wiederholbar. Für bestimmte Anwendungsfälle kann der Uaturdiamant durch einen billigeren Werkstoff, bspw. Bornitrid, substituiert werden.

Die Lebensdauer dieses substituierten Werkstoffes bzw. Abrichtwerkzeuges wird durch die i.C-Beschichtung wesentlich erhöht, bedingt durch verminderten Verschleiß und durch die Möglichkeit einer mehrmaligen Regenerierung.

Claims (3)

1. Erfindung s ansprucii

   1. Abrichtwerkzeuge verschiedener konstruktiver Ausführungen und verschiedenen Materials als Ein- und Vielkornabrichtwerkzeuge zum Abrichten der Schleifflächen an Schleifwerkzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abrichtwerkzeugen (2), partiell an den Wirkflächen (3)» eine regenerierungsfähige i.C-Beschichtung vorgenommen ist.
2. 2. Abrichtwerkzeuge nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die i.C-Schicht vorteilhaft eine Oberflächenhärte größer 40 G?a besitzt, zwischen 2 bis 15 dick ist, bei einem Reibungskoeffizienten kleiner 0,15.
3. 3. Abrichtwerkzeuge nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das beschichtete Abrichtwerkzeug (2) ein l'Iaturdiamant, ein synthetischer Diamant, ein polykristallines Einzelkristall aus Diamant und/oder kubisch kristallinem Bornitrid, ein Siliziunicarbid, ein Korund ist oder aus Rollen von Stahl oder Hartmetall besteht.