DD227920A1

DD227920A1 - Verfahren zur herstellung kunstharzgebundener verstaerkter schleifkoerper

Info

Publication number: DD227920A1
Application number: DD26898484A
Authority: DD
Inventors: Axel Klauke; Subrata Chatterjee; Elvira Simon; Reinhard Fiebiger
Original assignee: Sprela Werke Spremberg Veb
Priority date: 1984-11-01
Filing date: 1984-11-01
Publication date: 1985-10-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kunstharzgebundener verstaerkter Schleifkoerper, insbesondere Trennschleifkoerper. Ziel der Erfindung ist die Erhoehung der Bruchfestigkeit von verstaerkten Schleifkoerpern. Weiterhin sollen bei der Herstellung kostenguenstige Bindemittel mit einer verbesserten Lagerstabilitaet eingesetzt werden. Aufgabe der Erfindung ist die Impraegnierung der eingesetzten Verstaerkungsgewebe mit einem PF-Harz niedriger Viskositaet und einem Gehalt an Hexamethylentetramin1,5%. Erfindungsgemaess wird fuer die Schleifkoerpermischung ein Gemisch aus 70-80% PF-Novolak, 8-10% Hexamethylentetramin und 10-22% eines NaOH-katalysierten PF-Resols eingesetzt. Die Aushaertung der Schleifkoerper erfolgt bei 343-453 K nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve. Es tritt dabei eine verbesserte Bindung zwischen den eingesetzten Bindemitteln der Schleifkoerpermischung und des Verstaerkungsgewebes ein.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hersteilung kunstharzgebundener verstärkter Schleifkörper, insbesondere Trennschleif körper.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Schnell umlaufende Schleifscheiben unterliegen einer hohen mechanischen Beanspruchung. Um ein Platzen oder Zerbrechen dieser Schleifscheiben zu vermeiden, werden sie mit organischen oder anorganischen Faserstoffen verstärkt. Die Faserstoffe werden dabei in Form von Fasern, Fäden oder Geweben eingesetzt. Hauptsächlich haben sich Verstärkungen aus Glasseide in der Schleifkörperindustrie durchgesetzt. Die Faserstoffe werden vorrangig mit duroplastischen Harzen vorimprägniert, wobei bei der Aushärtung der Schleifscheiben die Faserstoffe durch die Kondensation bzw. Polymerisation der eingesetzten Harze eine feste Verbindung mit dem Schleifkörper eingehen. Insbesondere werden als duroplastische Harze Phenol-Formaldehyd-Resole oder -Novolake verwendet.

Bekannt ist, Schleifscheiben auf einer oder auf beiden Seitenflächen mit untrennbaren Bewehrungen zu versehen, welche mit einem zähflüssigen duroplastischen Harz imprägniert sind (DD-WP 48323). Hierbei werden vorrangig Epoxyd- oder Polyesterharz eingesetzt. Die eingesetzten Harze sind nicht ausreichend verfügbar und kostenaufwendig. Derartig gefertigte Schleifkörper erreichen keine ausreichend hohe Biegebruchfestigkeit.

Weiterhin ist bekannt. Schleifkörper herzustellen, bei welchen die Schleifkörperverstärkung aus einem Glasfaserstoff besteht, welcher eine Auflagerung eines PF-Novolakes mit einem an sich bekannten Anteil von 10% Hexamethylentetramin enthält (DD-WP

Diese Verfahrensweise hat den Nachteil, daß bei der Trocknung des mit dieser Novolak-Lösung getränkten Verstärkungsgewebes das Hexamethylentetramin aufgespalten wird. Durch den hohen Anteil an Hexamethylentetramin wird eine schnelle Kondensation des PF-Novolaks bewirkt. Hierdurch kommt es zu einer Versprödung des Harzes auf dem Verstärkungsgewebe und damit zu einem Abfall der Festigkeit des gesamten Schleifkörpers.

Es ist auch die Herstellung von verstärkten, kunstharzgebundenen Schleifscheiben bekannt, die Verstärkungsringe aus einem Fadenmaterial besitzen (DE-AS 1132465). Die Verstärkungsringe sind dabei innerhalb des Schleifkörpers angebracht, wodurch einerseits die Herstellung erschwert und die Bruchfestigkeit nicht im ausreichenden Maße erhöht wird. Für die Fertigung von Trennschleifkörpern ist die erfindungsgemäße Lösung nicht nutzbar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Bruchfestigkeit von verstärkten Schleifkörpern. Weiterhin sollen bei der Herstellung der Schleifkörperverstärkungen kostengünstige PF-Harze mit einer verbesserten Lagerstabilität eingesetzt werden, die gleichzeitig bei der Verarbeitung zu einer Verbesserung der Arbeits- u. Umweltbedingungen führen. Die Herstellung der verstärkten Schleifkörper muß automatisierbar sein.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist, zur Imprägnierung der eingesetzten Verstärkungsgewebe ein PF-Harz einzusetzen, welches eine niedrige Viskosität und einen Gehalt an Hexamethylentetramin £ 1,5% aufweist. Durch Rezepturabstimmung des Imprägnierharzes des Verstärkungsmaterials mit dem PF-Novolak-Hexa-Gemisch der Schleifkörpermischung ist eine Verbesserung der Bindung zwischen Schleifmittel und Verstärkungsgewebe herzustellen.

Erfindungsgemäß werden kunstharzgebundene Schleifkörper, welche als Armierungsgewebe Glasfaser- und/oder Kohlenstoffasergewebe und als Bindemittel PF-Növolake oder PF-Resole enthalten, hergestellt, indem eine Imprägnierung des Verstärkungsgewebes mit einer PF-Novolak-Lösung der Anteile von < 1,5% Hexamethylentetramin aufweist, erfolgt. Der Einsatz eines hexamethylentetraminarmen bzw. hexamethylentetraminfreien PF-Novolakes ist möglich, weil mit einem Molverhältnis Phenol zu Formaldehyd von 1:0,90-0,95 kondensiert wird. Durch die Kondensationsführung wird ein Produkt erhalten, welches aufgrund seiner Molekulargewichtsverteilung eine relativ niedrige Schmelzviskosität aufweist. Der so erhaltene PF-Novolak wird bei der Imprägnierung der Glasgewebe ohne weitere Verdünnung durch Lösungsmittel eingesetzt. Aus dieser günstigen Eigenschaft des PF-Novolaks resultiert ein geringerer Energiebedarf bei der Trocknung des imprägnierten Gewebes. Nach der Trocknung der imprägnierten Glasfasergewebe werden die Ronden für die verschiedenen Trennschleifkörpertypen zugeschnitten. Durch die geringe Nachkondensation des hexamethylentetraminaren bzw. -freien PF-Novolaks während der Trocknung des imprägnierten Glasfasergewebes erhält man bei einem Harzauftrag von 35—45% flexible Ronden mit genügender Steifigkeit. Die zur Herstellung der Schleifkörper eingesetzte Schleifkörpermischung enthält ein Bindemittel, bestehend aus 70-80% gemahlenem PF-Novolak, 8-10% Hexamethylentetramin und 10-22% eines flüssigen PF-Resols. Die Verstärkungsmaterialien und die Schleifkörpermischung werden nach einer Formung des Schleifkörpers nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K gehärtet. Durch den Einsatz von Ronden mit einem PF-Novolak-Auftrag ohne bzw. mit geringem Hexamethylentetramingehalt wird eine bessere Verbindung zwischen Verstärkungsgewebe und Schleifkörpermischung während des Aushärtens erreicht. Aus der besseren Verbindung zwischen Verstärkungsgewebe und der Schleifkörpermischung resultiert eine höhere mechanische Festigkeit der mit diesem Verstärkungsmaterial hergestellten Schleifkörper.

-2- 689

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Ein Glasseidendrehergewebe 190 g/m² wird mit einer PF-Novolak-Lösung ohne Hexamethylentetramin getränkt und in einem Trockenkanal getrocknet. Das erhaltene Gewebe mit einem Harzauftrag von 50% wird zu Ronden mit einem Durchmesser von 180 mm verarbeitet und bei der Herstellung von Trennschleif körpern mit Armierung und den Kennwerten V: 80 m/s und η = 8500 U/min eingesetzt. Die Trennschleif körper werden aus einer Schleifkörpermischung, bestehend aus 20% PF-Harz und 80% Normalkorund unterschiedlicher Korngrößen kalt gepreßt, wobei die Verstärkungsgewebe auf beiden Seitenflächen mit eingepreßt werden. Die geformten Schleifkörper werden unter Normaldruck im Backverfahren nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K ausgehärtet.

Beispiel 2

Ein Glasseidendrehergewebe 370 g/m² wird mit einer PF-Novolak-Lösung mit Hexamethylentetramingehalt von 1,5% getränkt und anschließend in einem Trockenkanal getrocknet. Das so erhaltene Gewebe mit einem Harzauftrag von 40% wird zu Ronden mit einem Durchmesser von 250 mm verarbeitet und bei der Herstellung von Trennschleifkörpern mit Armierung und den Kennwerten V = 80 m/s und η = 8500 U/min eingesetzt. Die Trennschleifkörper werden aus einer Schleifkörpermischung, bestehend aus 20% PF-Harz und 80% Siliziumkarbid unterschiedlicher Korngrößen als Schleifmittel kalt gepreßt. Die Verstärkungsgewebe werden auf beiden Seiten mit eingepreßt. Die erhaltenen Schleifkörper werden unter Normaldruck im Backverfahren nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve bei 343-453 K ausgehärtet.

Claims

-1- 689

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung kunstharzgebundener verstärkter Schleifkörper, wobei als Bindemittel PF-Novolake und PF-Resole Anwendung finden und als Verstärkungsmaterial Glasfaser- und/oder Kohlenstoffasergewebe eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial mit einem PF-Novolak imprägniert wird, der eine Viskosität g 150 mPas und einen Gehalt an Hexamethylentetramin ^ 1,5% aufweist, wobei die Gewichtsanteile PF-Novo!ak:Verstärkungsmaterial gleich 35—45:65—55 sind, und das Verstärkungsmaterial mit der Schleifkörpermischung, welche als Bindemittel ein Gemisch aus 70—80% PF-Novolak, 8-10% Hexamethylentetramin und 10-22% eines NaOH-katalysierten PF-Resols enthält, bei 343-453 K nach einer bekannten Temperatur-Zeit-Kurve ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das PF-Novolak für das Verstärkungsmaterial in einem Molverhältnis von PhenohFormaldehyd gleich 1:0,90-0,95 kondensiert wurde und einen Fließpunkt von 60-75⁰C aufweist.