DD294657A5 - Bindemittelversatz fuer keramisch gebundene korundschleifkoerper fuer umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s - Google Patents

Bindemittelversatz fuer keramisch gebundene korundschleifkoerper fuer umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s Download PDF

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Karl-Ernst Kraack
Volker Trinks
Gunter Wagner
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Bergakademie Freiberg,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bindemittelversatz der fuer keramisch gebundenen Korundschleifkoerpern fuer Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s Anwendung findet. Ziel der Erfindung ist es, die Rohstoffkosten fuer die Bindemittelzusammensetzung und den energetischen Aufwand bei der Schleifkoerperherstellung zu senken. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine bor- und bleifreie Bindemittelzusammensetzung fuer die Schleifkoerperherstellung zu entwickeln, die die Sinterung der Schleifkoerper bei Temperaturen 1 250C gestattet. Erfindungsgemaesz wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dasz der Bindemittelversatz eine Mischung aus{Korundschleifkoerper; Bindemittelversatz; Silicatschlacke; Phosphorherstellung; Kaolin; Feldspatsand; kobalt-titanhaltiges Abprodukt}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Bindemittelversntz, der bei der Herstellung von keramisch gebundenen Korundschleifkörpern für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35m/s Anwendung findet.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Die Herstellung und Anwendung keramisch gebundener Schleifkörper wird in hohem Maße von der Beschaffenheit und dem thermischen Verhalten des keramischen Bindemittels bestimmt. Zur Gewährleistung einer konstanten Schleifkörperqualität müssen enge Toleranzwerte in der Zusammensetzung des Bindemittels eingehalten werden.
Neben den üblichen Bindemittelzusammensetzungen auf der Basis von Kaolin und Feldspat (z. B. SU 808 259) sind auch Bindemittel auf der Grundlage glimmerreicher Sande, die 0,4-0,7 Masseanteile Glimmer der Mischkristallreihe Zinnwaldit-Protolithionit enthalten (DD 222240), bekannt. Nach DD 227638 ist es möglich, Spiegelglaspulver oder Gemische aus Spiegelglaspulver und unbelegtem Glaspulver mit einer Teilchengröße von <63μηη als Bindemittel zur Herstellung keramisch gebundener Schleifkörper einzusetzen. Nachteilig bei den aufgeführten Bindemitteln sind die erforderlichen hohen Brenntemperaturen bei der Schleifkörperherstellung, die z.B. beim Bindemittel gemäß DD 227638 bei über 1250°C liegen. Der Nachteil der hohen Brenntemperaturen kann durch den Einsatz von borhaltigen Bindemitteln (SU 1247 253, DE 2211442, DE 2345759, DE 3616257, GB 1194110) oder Bindemitteln auf der Basis eines Bleiglases (SU 573336) beseitigt werden. Nachteilig beim Einsatz borhaltiger Bindemittel bzw. der Bindemittel auf Bleiglasbasis sind jedoch die bedeutend höheren Rohstoffkosten. Deshalb wurde in der DD 255640 vorgeschlagen, bis zu 50 Masseanteile in % des borhaltigen Bindemittels durch aufgemahlenes Flachglas zu ersetzen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, dia Rohstoffkosten für die Bindemittelzusammensetzung und den energetischen Aufwand bei der Schleifkörperherstellung zu senken.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine bor- und bleifreie Bindemittelzusammensetzung für die Schleifkörperherstellung zu entwickeln, die die Sinterung der Schleifkörper bei Temperaturen £ 1250°C gestattet. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bindemittelversatz eine Mischung aus
0,4 bis 0,8, vorzugsweise 0,58-0,62, Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke mit einer Korngröße < 63 \im,
0,1 bis0,2, vorzugsweiseO,14-0,18, Masseanteilen Kaolin,
0,1 bis0,3, vorzugsweise 0,18-0,22, Masseanteilen Feldspatsand,
0,03 bis 0,05, vorzugsweise 0,038-0,042, Masseanteilen kobalt-titanhaltigem Abprodukt der ,
Hartmetallaufbereitung ist.
Die bei der Phosphorherstellung anfallende Silicatschlacke ist durch ein SiOj-CaO-Verhältnis von 0,8 bis 0,95 gekennzeichnet und besitzt etwa folgende Zusammensetzung:
CaO 47,8% Fe2O3 0,3%
SiO, 41,5% F 2,9%
AI2O, 2,6% PjO6 0,98%
Das eingesetzte kobalt-titanhaltige Abprodukt fällt bei der Hartmetaltaufbereitung an und besitzt etwa folgende Zusammensetzung:
CoO 37,8% Fe2O3 2,75%
TiO2 42,1 % AI2O3 1,94%
CaO 3,4%
Glühverlust 11,8%
Das kobalt-titanhaltige Abprodukt bewirkt eine blaue Färbung der gesinterten Schleifkörper. Durch die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung ist es möglich, die aus einem Gemisch von Schleifmittel und von Bindemittel geformten Schleifkörper bereits bei PK 125 zu brennen. Ausführungsbeispiel Zur Herstellung eines keramisch gebundenen Schleifkörpers für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s wurde der folgende Bindemittelversatz (Versatz A) verwendet:
0,6 Masseanteile Silicatschlacke, die bei der Phosphorherstellung anfällt (chemische Analyse: SiO2 43,6%, AI2O3 4,8%, CaO 45,6%, K2O 0,35%, Na2O 0,15%)
0,16 Masseanteile Kaolin Salzmünde (chemische Analyse: SiO2 54%, AI2O3 31 %, KjO 1,0%, CaO 0,4%, MgO 0,4%, Fe2O3 0,7%) 0,20 Masseanteile Feldspatsand Kahla (chemische Analyse: SiO2 89,8%, AI2O3 4,7%, K2O 2,94%, MgO 0,9%, Fe2O3 0,26%) 0,04 Masseanteile kobalt-titanhaltiges Abprodukt der Hartmetallaufbereitung (chemische Analyse: CoO 37,9%, TiO2 42,1 %,
AI2O31,94%, Fe2O3 2,75%, CaO 3,40%, Glühverlust 11,8%)
0,16 Masseantoile dieses Bindemittelversatzes wurden mit 0,84 Masseanteilen Normalkorund Korngröße 32 vermischt und auf bekannte Weise zu Schleifscheiben verarbeitet. Brenntemperatur und Eigenschaften der mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelversatz hergestellten Schleifscheibe sind in der Tabelle 1 aufgeführt. Werden Schleifscheiben mit einem bekannten Bindemittelversatz (Bindung B 500) (Versatz B), bestehend aus 0,72 Masseanteilen Feldspat, 0,25 Masseanteilen Kaolin und 0,003 Masseanteilen Kalkspat, hergestellt, so sind Brenntemperaturen bei PK 135 erforderlich, um die erwünschte Qualität zu erreichen. Mit dem erfindungsgemäßen Bin^emittelversatz A wird diese Qualität schon bei einer Brenntemperatur PK 125 erreicht. Die erreichten Parameter sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
Tabelle 1 Zusammensetzung und Eigenschaften der Schleifkörper
Masseanteile Normakorund NK32 0,84 0,84
Bindemittelversatz A B
Masseanteile Bindemittel 0,16 0,16
Brenntemperatur PK125 PK135
Rohdichte (g/cm3) 2,08 2,11
Biegefestigkeit (MPa) 21,3 22,1
Volumenschwindung (%) 0,2 0,3
offene Porosität (%) 28,0 29,0

Claims (2)

1. Bindemittelversatz für keramisch gebundene Korundschleifkörper für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s, der Kaolin und Feldspatsand enthält, gekennzeichnet dadurch, daß er eine homogene Mischung aus
0,4 bis 0,8 Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke mit
einer Korngröße < 63 μιτι,
0,1 bis 0,2 Masseanteilen Kaolin,
0,1 bis0,3 Masseanteilen Feldspatsand,
0,03 bis 0.05 Masseanteilen kobalt-titanhaltigem Abprodukt der Hartmetallauf bereitung ist.
2. Bindemittelversatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß er eine homogene Wirkung aus 0,58 bis 0,62 Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke, 0,14 bis 0,18 Masseanteilen Kaolin,
0,18 bis 0,22 Masseanteilen Feldspatsand,
0,038 bis 0,042 Masseanteilen kohalt-titanhaltigem Abprodukt der Hartmetallaufbereitung
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