DD277637A1 - Verfahren zur herstellung von schleifdispersionsschichten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifdispersionsschichten in der Schleifkoerperproduktion. Das Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der Gebrauchseigenschaften der Schleifwerkzeuge in galvanischer Bindung und die oekonomische Verwendung hochwertiger Schleifmittel, vorzugsweise von Diamant und Kubischem Bornitrid. Die Aufgabe besteht darin, das Schneidenangebot auf der Schleifkoerperarbeitsflaeche so zu erhoehen, dass die geforderte Oberflaechenqualitaet auf dem damit bearbeiteten Werkstueck ohne Einlaufphase erreicht wird. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass der Einbauvorgang des Schleifmittels mit der Ausgangskorngroesse nach Erreichen einer definierten Hoehe der Bindemittelschicht unterbrochen und nach Aufbringen eines Schleifmittels mit einer um eine bis vier Koernungsstufen kleineren Korngroesse solange fortgesetzt wird, bis ein Kornueberstand ueber der Bindung von zwei bis vier Fuenftel der zuletzt aufgebrachten Korngroesse erreicht ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung von Schleifwerkzeugen in galvanischer Bindung mit einfach und/oder kompliziert geformten Außen- oder/und Innenprofilen.

Charakteristik bekannter technischer Lösungen

Schleifdispersionsschichten werden im allgemeinen durch Einlagerung von Schleifmittelkörnern einer definierten Korngröße oder Körnung in eine sich auf einem Metallgrundkörper während eines galvanischen Prozeß abscheidende Metallschicht hergestellt. Das dabei verwendete Schleifmittel kann sowohl ein superharter Werkstoff als auch ein gewöhnlich als Schleifmittel verwendeter Hartstoff sein. Der Vorganr der Einlagerung läuft so ab, daß das auf diese Art entstandene Schleifwerkzeug meist ohne weitere Bearbeitungsvorgänge, wie Abrichten oder Schärfen, zum Einsatz gebracht werden kann. Bekannt sind Lösungen, durch die mittels Einlagerung verschleißmindernder Stoffe in das Bindungsmetall die Abriebfestigkeit der galvanischen Bindung erhöht wird. Dies wird beispielsweise gemäß B 24D DE3032027 dadurch erreicht, daß nach dem Anheften der Körner aus den Schleifmitteln Diamant oder Kub.sches Bornitrid im Korngrößenbereich vc.i 63/50 bis 200/160pm auf dem Metallgrundkörper dem galvanischen Bad um Größenordnungen kleinere Schleifmittelteilchen, ζ. Β. Diamant im Korngrößenbereich von 0,1 bis 20μηι oder Siliziumkarbid im Korngrößenbereich von 0,5 bis 5μιη oder Elektrokorund im Korngrößenbereich von 1 bis θμητι beigegeben werden, die beim Abscheidungsprozeß vollständig in das Bindemetall eingelagert werden.

Nachteilig ist bei allen auf diese Art hergestellten Schichten, daß das arbeitsscharfe Werkzeug, bedingt durch das Herstellungsverfahren und den Umstand, daß das den Spanungsprozeß ausführende Schleifmittel Korngrößenunterschiede aufweist, eine Einlaufphase durchlaufen muß. Dabei kommen infolge der Verschleißeinwirkung an den Schneiden der größeren Körner allmählich immer mehr kleinere Körner in Eingriff, bis die mit dem Werkzeug bearbeiteten Flächen über eine lange Zeit eine gleichbleibende Qualität aufweisen.

Häufig wird diese Einlaufphase separat ausgeführt, wepn nicht gewährleistet ist, daß die anfangs erzielte Rauheit noch im zulässigen Bereich der Forderungen an das zu schleifende Teil liegt. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig, weil die meistens verwendeten superharten Schleifmittel Diamant und Kubisches Bornitrid eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen. Außerdem wird durch den separaten Einlaufvorgang ein Teil des Arbeitspotentials des Werkzeuges unproduktiv verbraucht.

Ziel der Erfindung

ZipI der Erfindung ist die Verbesserung der Gebrauchseigenschaften von Schleifwerkzeugen, deren Arbeitsfläche aus Schleifmittelkörnern besteht, die nach bekannten Verfahren in eine galvanisch abgeschiedene Bindemetallschicht eingelagert werden, und die ökonomische Verwendung hochwertiger Schleifmittel.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Dor Erfindung liogt clio Aufgabo zugrunde, Schleifwerkzeuge aus galvanisch gebundenen Schleifmitteln herzustellen, die sich dadurch auszeichnen, daß vom Beginn ihros Einsatzos bis zum Standzoitendo eine nahezu gleichmäßige Qualität der mit ihnen boarboitoton Workstückflächon gowährloistot ist.

Dio Schloiidisporsionsschicht wird zunächst nach dem bokan.itoii Vorfahron hergestellt. Auf eine Bindumittelgrundschicht, die dor bossoron Haftung dor Disporsionsschicht auf dom Metallgrundkörpor dient, wird eine definierte Schleifmittelkörnung oder SchloifmittoKraktion aufgebracht und nach bokannton Vorfahron hofostigt. Nach Erreichen der erforderlichen Belegungsdichte wird mit dom Einbotton dor Schloifmittolkörnor bogonnon. Nach Erroichon oinor bestimmten Hoho dor Bindemetallschicht wird dor Vorgang untorbrochon und oinu weitoro Schicht Schloifmittolkörnung odor Schloifmittolfraktion aufgebracht, die eine

Korngröße aufweist, die der Differenz zwischen der Ausgangskorngröße und der erzielten Höhe der Bindemetallschicht entspricht. Es folgt die Befestigung der Körner auf der Bindemitteloberfläche auf galvanischem Weg. Nach Erreichen der gewünschten Belegungsdichte wird der Einbettungsvorgang fortgesetzt, bis die zuletzt aufgebrachten Körner zu zwei bis vier Fünftel ihrer Größe vom galvanisch abgeschiedenen Bindemetall umschlossen sind.

Die so entstandene Arbeitsfläche des Schleifwerkzeuges weist ein hohes Schneidenangebot auf. Sie erzeugt auf dem zu bearbeitenden Werkstück von Anfang an eine Oberflächenqualität, die mit einem Werkzeug, das nur mit der Ausgangskörnung belegt ist, erst nach Durchlaufen der Einlaufphase erreicht wird. Ist die zuletzt aufgebrachte feinere Körnung soweit abgearbeitet, daß sie nicht mehr am Spannungsprozeß beteiligt ist, hat die Ausgangskörnung den Verschleißzustand erreicht, der die Einhaltung einer gleichmäßigen Qualität der bearbeiteten Fläche gewährleistet.

Werkzeuge mit solcherart aufgebauten Arbeitsflächen sind sowohl für die Bearbeitung sprödharter als auch zähharter als auch ungehärteter Werkstoffe anwendbar. Der vorgeschlagene Schichtaufbau hat die Erhöhung der statischen Schneidenzahl und eine Verbesserung der Oberflächengüte auf dem zu bearbeitenden Werkstück zur Folge. Er bewirkt einen sparsamen Einsatz und einen ökonomischen Verbrauch hochwertiger Schleifmittel.

Ausführungsbeispiel

Das Verfahren wird nachfolgend an 2 Ausführungsbeispielen erläutart.

Beispiel 1

Herstellung eines Schleifwerkzeuges mit geradem oder Forinprofil zur Bearbeitung keramischer Teile. Auf die dem herzustellenden Profil entsprechend geformte und den Crfordernissen des galvanischen Abscheidungsprozesses gemäß vorbehandelte künftige Arbeitsfläche eines Stahlgrundkörpers wird Diamantgranulat mit einer Korngröße zwischen 400 und 500μΓη aufgetragen, durch galvanische Abscheidung von vorzugsweise Nickel auf dieser Fläche befestigt und bis auf etwa 50% der Kornhöhe eingebettet. Dann wird der Vorgang unterbrochen und Diamantgranualt mit einer Korngröße zwischen 200 und 250 pm aufgelegt. Die galvanische Abscheidung des Bindemetalls wird fortgesetzt, so daß die Körner des Diamantgranulats mit der kleineren Korngröße zunächst befestigt und dann η die sich weiter erhöhende Bindungsschicht eingelagert werden. Ist der Zustand erreicht, daß die Körner beider Körnungen bzw. Koinfraktionen noch 50 bis 150Mm aus der Bindung herausragen, wird der Galvanikprozeß beendet. Nach der üblichen Abschlußbehandlung kann das Schleifwerkzeug in Anwendung kommen.

Beispiel 2

Herstellung eines Sch'eifstiftes zur Nut-, Schlitz- oder Bohrungsbearbeitung an Teilen aus Stahl Die künftige Arbeitsfläche eines Schleifsiiftgrundkörpers mit geradem oder Formprofil wird nach entsprechender Vorbehandlung mit Granulat aus Kubischem Bornitrid in einer Korngröße zwischen 100 und 125pm in unmittelbaren Kontakt gebracht. Die Körner werden durch galvanische Abscheidung von vorzugsweise Nickel auf dieser Fläche befestigt und etwa 50pm tief eingebaut. Der Galvanikprozeß wird dann unterbrochen und in einem anderen Bad fortgesetzt, in dem die vorher entstandene Bindemitteloberfläche mit Granulat aus Kubischem Bornitrid in einer Korngröße zwischen 80 und 63pm in Berührung kommt. Zu dem Zeitpunkt, da die Körner beider Körnungen bzw. Kornfraktionen noch 20 bis 40pm aus der Bindung herausragen, wird der Abscheidungsvorgang des Bindemittels beendet. Das Werkzeug ist nach der üblichen Abschlußbehandlung einsatzbereit.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Schleifdispersionsschichten, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Auftragen von Schleifmittel, vorzugsweise Diamant oder Kubisches Bornitrid, der Korneinbau nach Erreichen einer Bindungshöhe von 40 bis 60% der Korngröße unterbrochen und nach Aufbringen von Granulat der gleichen Schleifmittelart in einer um eine bis vier Körnungsstufen kleineren Korngröße fortgesetzt wird, bis die Körner beider Körnungen bzw. Kornfraktionen um einen Betrag aus der Bindung herausragen, der 40 bis 60% der Korngröße der kleineren Körnung bzw. Kornfraktion entspricht.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgetragenen Schleifmittel sich in ihrer Art voneinander unterscheiden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ι ie grobe Körnung bzw. Kornfraktion im Korngrößenbereich zwischen 40 und 10oOpm und die feinere Körnung bzw. Kornfraktion im Korngrößenbereich zwischen 10 und 800μηη liegt.