DE102016100897A1

DE102016100897A1 - Schleifrad und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102016100897A1
Application number: DE102016100897.4A
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Kasuga; Daichi KANDA
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2016-07-28
Also published as: JP2016137536A; CN105818007B; US20160214233A1; JP6459555B2; CN105818007A

Abstract

Ein Schleifrad (10) weist Folgendes auf: eine Vielzahl von Schleifkörnern (12) die so angeordnet sind, dass sie einander nicht berühren; Intervalleinstellungsmaterialien (14), die sich zwischen den Schleifkörnern (12) befinden, die sich mit den Schleifkörnern (12) in Kontakt befinden und die eine Korngröße (ΦB) haben, die einem Abstand zwischen den Schleifkörnern (12) erlaubt, gleich einem Mindesttrennabstand (α) zu sein; ein Bindemittel (16), das jedes Schleifkorn (12) an die Intervalleinstellungsmaterialien (14) bindet; und Poren (18), die zwischen den Schleifkörnern (12) ausgebildet sind.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifrad und auf ein Verfahren zur Herstellung des Schleifrads.
2. Stand der Technik
Um eine thermische Schädigung wie Schleifbrand und Schleifrisse zu verhindern und eine hohe maschinelle Bearbeitungsgenauigkeit zu erreichen, wird auch für ein effizientes Schleifen ein Schleifrad mit geringem Schleifwiderstand verwendet. Um den Schleifwiderstand zu verringern, wird in diesem Fall zum Beispiel wirksam das Niedrigkonzentrationsschleifrad verwendet, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. H6-155307 ( JP H6-155307 A ) offenbart ist und das einen reduzierten Schleifkorngehalt (eine reduzierte Schleifkornkonzentration) pro Volumeneinheit hat. Bei der in der JP H6-155307 A offenbarten Technik werden Schleifkörner, ein Aggregat und ein Bindemittel zusammengemischt, und das Gemisch wird geformt und gesintert, um das Niedrigkonzentrationsschleifrad auszubilden. Die JP H6-155307 A offenbart, dass das Schleifrad in diesem Fall wie folgt ausgebildet wird. Oberflächen der Schleifkörner werden mit einem organischen Bindemittel überzogen. Zu den Schleifkörnern wird ein Gemisch aus Bindemittelpulver und Aggregatkörnern mit einer Korngröße von 30% oder weniger der Korngröße der Schleifkörner zugegeben. Das Gemisch und die Schleifkörner werden zusammengemischt und gerührt, um auf der Oberfläche jedes Schleifkorns eine Anbringungsschicht auszubilden, die das Bindemittel und das Aggregat enthält. Die sich ergebenden Schleifkörner werden schließlich gesintert. Die JP H6-155307 A offenbart, dass der oben beschriebene Prozess zu einem keramisch gebundenen Schleifrad führt, das eine Konzentration von weniger als 200 hat und in dem die Schleifkörner und das Aggregat und die Poren, die in dem Bindemittel ausgebildet sind, im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind.
Allerdings haben die Schleifkörner und das Aggregat bei der in der JP H6-155307 A offenbarten Technik eine deutlich andere relative Dichte als das Bindemittel. Wenn die Schleifkörner, das Bindemittelpulver und die Aggregatkörner gemischt und gerührt werden, ist folglich eine gleichmäßige Anordnung der Schleifkörner und der Aggregatkörner schwierig. Somit kann die in der JP H6-155307 A offenbarte Technik zu ungleichmäßigen Abständen zwischen den Schleifkörnern führen, was den Schleifwiderstand abhängig vom Bereich des Schleifrads, der genutzt wird, ungleichmäßig macht.
Kurzdarstellung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe dieses Ausführungsbeispiels, ein Schleifrad, das es ermöglicht, die Abstände zwischen Schleifkörnern gleichmäßig einzustellen, und ein Verfahren zur Herstellung des Schleifrads zur Verfügung zu stellen.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung weist ein Schleifrad Folgendes auf:
eine Vielzahl von Schleifkörnern, die so angeordnet sind, dass sie einander nicht berühren;
Intervalleinstellungsmaterialien, die sich zwischen den Schleifkörnern befinden, mit den Schleifkörnern Kontakt eingehen und eine Korngröße haben, die es einem Abstand zwischen den Schleifkörnern erlaubt, gleich einem vorbestimmten Mindesttrennabstand zu sein;
ein Bindemittel, das jedes der Schleifkörner an die Intervalleinstellungsmaterialien bindet; und
Poren, die zwischen den Schleifkörnern ausgebildet sind.
Da gemäß dieser Ausgestaltung die Intervalleinstellungsmaterialien zwischen den Schleifkörnern angeordnet sind, werden die Schleifkörner zuverlässig in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei der Abstand gleich der Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien oder einem Mindesttrennabstand ist. Da der Mindesttrennabstand zwischen den Schleifkörnern aufrechterhalten wird, ist es daher möglich, ein Schleifrad zu produzieren, in dem die Intervalle zwischen den Schleifkörnern gleichmäßig sind und das über den gesamten Umfang des Schleifrads eine geringe Abweichung des Schleifwiderstands hat.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifrads die folgenden Schritte:

(a) Erzeugen von Zwischenmaterialien, die jeweils ein Schleifkorn, Intervalleinstellungsmaterialien und ein Anbringungsmittel aufweisen, das erzeugt wird, indem ein Bindemittel und ein Anbringungshilfsstoff gemischt werden, das eine Oberfläche des Schleifkorns bedeckt und das den Intervalleinstellungsmaterialien erlaubt, derart an der Oberfläche angebracht zu werden, dass die Intervalleinstellungsmaterialien vom Anbringungsmittel entblößt sind;
(b) Einbringen der Zwischenmaterialien in eine Form und Druckbeaufschlagen eines Inneren der Form, um einen Abstand zwischen den Schleifkörnern derart einzustellen, dass der Abstand gleich einem Mindesttrennabstand zwischen den Schleifkörnern ist, der durch eine Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien festgelegt wird; und
(c) Erhitzen eines im Schritt (b) erzeugten Formteils, um das Schleifrad zu erzeugen.

Durch das Herstellungsverfahren gemäß der zweiten Ausgestaltung kann ein Schleifrad ähnlich dem oben beschriebenen Schleifrad hergestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die obigen und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung exemplarischer Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Zahlen verwendet werden, um gleiche Elemente wiederzugeben. Es zeigen:
1 ein Schaubild eines ganzen keramisch gebundenen Schleifrads, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung abbildet;
2 ein vergrößertes Schaubild, das ein Gefüge nahe einer Schleifradoberfläche einer Schleifradschicht des keramisch gebundenen Schleifrads abbildet;
3 ein vergrößertes Schaubild eines Zwischenmaterials (tertiäres Zwischenmaterial), das die Schleifradschicht ausbildet;
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung einer Schleifradschicht;
5A eine vergrößerte Ansicht eines primären Zwischenmaterials;
5B eine vergrößerte Ansicht eines sekundären Zwischenmaterials; und
6 ein Schaubild, das den Zustand eines Formteils während eines Druckbeaufschlagungsschritts darstellt.
Ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Unten wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, ist ein Schleifrad 10 ein Schleifrad, das wie eine Scheibe geformt ist. Das Schleifrad 10 weist einen scheibenförmigen Kern 21 und eine ringförmige Schleifradschicht 22 auf. Der Kern 21 ist aus einem Metallmaterial wie Stahl, Aluminium oder Titan, einem faserverstärkten Kunststoffmaterial (FVK) oder Keramik ausgebildet. Die Schleifradschicht 22 wird ausgebildet, indem ein Material in eine Ringform gebrannt und das ringförmige Material mit einem Klebstoff oder durch Sintern an einem äußeren Umfang des Kerns 21 befestigt wird. Alternativ kann die Schleifradschicht 22 ausgebildet werden, indem am äußeren Umfang des Kerns 21 eine Vielzahl von Schleifradsegmenten angebracht wird, um so einen Ring auszubilden.
In der Mitte des Kerns 21 ist ein Mittelloch 23 ausgebildet, das den Kern 21 durchdringt. Das Mittelloch 23 wird über eine Zentriernabe gepasst, die von einem Wellenende einer Radspindel eines nicht in den Zeichnungen dargestellten Radspindelstocks vorsteht. Um das Mittelloch 23 herum ist eine Vielzahl von Schraubenlöchern 24 ausgebildet. Durch die Schraubenlöcher werden Schrauben eingeführt, die in Schraublöcher eingeschraubt werden, die am Wellenende der Radspindel ausgebildet sind. Die Schrauben werden durch die Schraubenlöcher 24 eingeführt und in die Schraublöcher eingefädelt, um das Schleifrad 10 an der Radspindel zu befestigen.
Wie in der vergrößerten Ansicht in 2 abgebildet ist, weist die Schleifradschicht 22 Schleifkörner 12 (in der Beschreibung superabrasive Schleifkörner aus Diamant oder CBN), Intervalleinstellungsmaterialien 14, ein Bindemittel 16 (in der Beschreibung eine keramische Bindung) und Poren 18 auf. Wie unten ausführlich beschrieben wird, wird die Schleifradschicht 22 erzeugt, indem eine Vielzahl von tertiären Zwischenmaterialien 22a3 (Zwischenmaterialien 22a) unter Druck gesetzt und erhitzt wird. Wie in 3 dargestellt ist, weist jedes der tertiären Zwischenmaterialien 22a3 vor dem Erhitzen ein Schleifkorn 12, ein Anbringungsmittel 15 und eine Vielzahl der Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf. Das Anbringungsmittel 15 beinhaltet eine keramische Bindung 16 und ist an der gesamten Oberfläche eines superabrasiven Schleifkorns 12 angebracht. In diesem Fall werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 über das Anbringungsmittel 15 auf der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 gehalten, sodass sie vom Anbringungsmittel 15 entblößt sind, anstatt vollständig mit dem Anbringungsmittel 15 bedeckt zu sein. In dem tertiären Zwischenmaterial 22a3 von 3 werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf dem superabrasiven Schleifkorn 12 an einem dem Betrachter zugewandten Abschnitt und einem vom Betrachter weggewandten Abschnitt gehalten. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird jedoch die Darstellung der Intervalleinstellungsmaterialien 14, die an den dem Betrachter zugewandten und vom Betrachter weggewandten Abschnitten auf den superabrasiven Schleifkörnern 12 gehalten werden, weggelassen.
Wie oben beschrieben wurde, sind die superabrasiven Schleifkörner 12 zum Beispiel aus kubischen Bornitrid-(CBN-)Schleifkörnern oder Diamantschleifkörnern ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die mittlere Korngröße ΦA (siehe 3) der superabrasiven Schleifkörner 12 zum Beispiel ungefähr 125 μm. Wie in 2 abgebildet ist, sind die superabrasiven Schleifkörner 12 in der Schleifradschicht 22 so angeordnet, dass sie einander nicht berühren.
Die Intervalleinstellungsmaterialien 14 sind aus zum Beispiel Aluminiumoxid (Al₂O₃) ausgebildet, das eine Feinkeramik ist. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, sondern die Intervalleinstellungsmaterialien 14 können aus anderen Arten an Keramik ausgebildet sein. Die Intervalleinstellungsmaterialien 14 können aus einem Element ausgebildet sein, das als ein Aggregat verwendet wird. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die mittlere Korngröße ΦB (siehe 3) der Intervalleinstellungsmaterialien 14 etwa 25 μm bis 40 μm. Mit anderen Worten beträgt das Verhältnis der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 zur mittleren Korngröße ΦA der superabrasiven Schleifkörner 12 ungefähr ein Drittel bis ein Fünftel. Die mittlere Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 wird, soweit erforderlich, entsprechend der Art und Konzentration des Schleifrads eingestellt.
Wie in 2 abgebildet ist, sind die Intervalleinstellungsmaterialien 14 zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 diskret angeordnet und befinden sich mit den superabrasiven Schleifkörnern 12 in Kontakt. Somit erlaubt jedes der Intervalleinstellungsmaterialien 14 zwei superabrasiven Schleifkörnern 12 so angeordnet zu sein, dass sie voneinander um einen Abstand getrennt sind, der ungefähr gleich der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 ist, um zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 einen Mindesttrennabstand α (= ΦB) festzulegen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Trennabstand (der bei der Erfindung dem Abstand entspricht) zwischen den zwei Schleifkörnern 12 größer oder gleich der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 und zweimal oder weniger so groß wie die mittlere Korngröße ΦB (1 × ΦB ≤ α ≤ 2 × ΦB). Wenn sich zwischen zwei superabrasiven Schleifkörnern 12 ein Intervalleinstellungsmaterial 14 befindet, ist der Trennabstand gleich dem Mindesttrennabstand α und ungefähr gleich der mittleren Korngröße ΦB. Wenn sich zwischen zwei superabrasiven Schleifkörnern 12 zwei Intervalleinstellungsmaterialien 14 befinden, ist der Trennabstand bis zu ungefähr zweimal so groß wie die mittlere Korngröße ΦB.
Die keramische Bindung 16, die wohlbekannt ist, überbrückt das superabrasive Schleifkorn 12 und das Intervalleinstellungsmaterial 14, die nebeneinander liegen, sodass ein Überbrückungsabschnitt 20 ausgebildet wird (siehe 2). Bevor das in 3 dargestellte tertiäre Zwischenmaterial 22a3 erhitzt wird, wird die keramische Bindung 16 (Bindemittel) mit einem Anbringungshilfsstoff 17 gemischt, der nicht in den Zeichnungen dargestellt ist und der die Wirkung hat, eine Haftung der Intervalleinstellungsmaterialien 14 zu ermöglichen. Die keramische Bindung 16 bildet zusammen mit dem Anbringungshilfsstoff 17 das oben beschriebene Anbringungsmittel 15 aus. Der Anbringungshilfsstoff 17 wird, wenn er in einem Heizschritt S14 erhitzt wird, aufgrund von Wärme verdampft und geht verloren. Zum Beispiel ist ein Material für den Anbringungshilfsstoff 17 eine Polyacrylsäure. Wie in 3 abgebildet ist, hält das Anbringungsmittel 15, das durch Beschichtung auf der gesamten Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 angebracht wird, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 vor dem Erhitzen des tertiären Zwischenmaterials 22a3 derart, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 teilweise in dem Anbringungsmittel 15 eingebettet sind.
Im Heizschritt S14 wird das tertiäre Zwischenmaterial 22a3 erhitzt, damit der Anbringungshilfsstoff 17, der eine Polyacrylsäure ist, verloren geht. Die keramische Bindung 16 (das Bindemittel) schmilzt und fließt von der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 zu Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien 14, die das superabrasive Korn 12 berühren. Die keramische Bindung 16 wird dann gekühlt und fest werden gelassen, wobei die Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 und die Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien 14 überbrückt werden. Wie oben beschrieben wurde, sind die Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 in vorbestimmten Intervallen angeordnet. Somit sind in der Schleifradschicht 22, wie in 2 dargestellt ist, zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 Räume ausgebildet, die Poren 18 bilden. Mit anderen Worten sind die Poren 18 an anderen Abschnitten als den superabrasiven Schleifkörnern 12, den Intervalleinstellungsmaterialien 14 und der keramischen Bindung 16 ausgebildet.
Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung der Schleifradschicht 22 beschrieben, das CBN-Schleifkörner verwendet. Das Verfahren zur Herstellung der Schleifradschicht 22 beinhaltet, wie in dem Ablaufdiagramm in 4 dargestellt ist, einen Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt S10, einen Druckbeaufschlagungsschritt S12 und einen Heizschritt S14.
Der Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt S10 ist ein Schritt, in dem das in 3 abgebildete tertiäre Zwischenmaterial 22a3 erzeugt wird, indem als Materialien das superabrasive Schleifkorn 12, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 und das Anbringungsmittel 15 verwendet werden. Der Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt 510 beinhaltet einen Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101, der als ein Schritt dient, in dem unter Verwendung der obigen Materialien ein primäres Zwischenmaterial 22a1 erzeugt wird, und einen Intervalleinstellungsmaterial-Anbringungsschritt S102, in dem unter Verwendung des primären Zwischenmaterials 22a1 das in 3 abgebildete tertiäre Zwischenmaterial 22a3 erzeugt wird. In dem Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 wird an der gesamten Oberfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12 das Anbringungsmittel 15 angebracht, das die keramische Bindung 16 enthält, um wie in 5A abgebildet das primäre Zwischenmaterial 22a1 zu erzeugen.
In dem Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 wird jedes der superabrasiven Schleifkörner 12 entlang des gesamten äußeren Umfangs des superabrasiven Schleifkorns 12 derart mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen, dass das Anbringungsmittel 15 eine Dicke t hat, die kleiner als die mittlere Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 (zum Beispiel 25 μm bis 40 μm) ist. Es kann ein beliebiges Überzugsverfahren verwendet werden. Zum Beispiel kann jedes der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen werden. Alternativ können die superabrasiven Schleifkörner 12 zusammen mit dem Anbringungsmittel 15 in eine Trommel eingebracht werden, und die Trommel kann gedreht werden, um gleichzeitig die gesamten äußeren Umfänge der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 zu überziehen.
Wie oben beschrieben wurde, ist das Anbringungsmittel 15 ein Pulver, das ein Gemisch aus der keramischen Bindung 16 und der Polyacrylsäure (nicht in den Zeichnungen dargestellt) ist, die als der Anbringungshilfsstoff 17 dient. Genauer ist das Anbringungsmittel 15 ein weiches Pulver und zeigt Eigenschaften ähnlich den Eigenschaften von weichem Kaolin. Wenn das superabrasive Korn 12 entlang des ganzen äußeren Umfangs des superabrasiven Schleifkorns 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen wird, wird das Anbringungsmittel 15 am gesamten äußeren Umfang angebracht. Wie oben beschrieben wurde, ist dabei die Dicke t des Überzugs des Anbringungsmittels 15 auf jedem superabrasiven Schleifkorn 12 vorzugsweise kleiner als die mittlere Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14.
Wie in 4 dargestellt ist, beinhaltet der Intervalleinstellungsmaterial-Anbringungsschritt S102 im Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt S10 einen ersten Anbringungsschritt S102A, der als ein Schritt dient, in dem unter Verwendung des primären Zwischenmaterials 22a1 ein sekundäres Zwischenmaterial 22a2 erzeugt wird, und einen zweiten Anbringungsschritt, in dem unter Verwendung des sekundären Zwischenmaterials 22a2 das tertiäre Zwischenmaterial 22a3 erzeugt wird. Im ersten Anbringungsschritt S102A werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 in der Oberfläche des primären Zwischenmaterials 22a1, das im Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 erzeugt wurde, teilweise eingebettet, sodass das sekundäre Zwischenmaterial 22a2 erzeugt wird, in dem, wie in 5B dargestellt ist, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 mit dem superabrasiven Schleifkorn 12 in Kontakt sind. Genauer werden die primären Zwischenmaterialien 22a1 und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 unter Verwendung eines Mischers derart zusammengemischt, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 jedes primäre Zwischenmaterial 22a1 umgeben.
Hinsichtlich des Volumenverhältnisses ist in diesem Fall das Gesamtvolumen der zugführten Intervalleinstellungsmaterialien 14 vorzugsweise ungefähr fünfmal oder mehr so groß wie das Gesamtvolumen der superabrasiven Schleifkörner 12. Somit kann an der Oberfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12, das heißt der Oberfläche des Anbringungsmittels 15, gleichmäßig eine große Menge Intervalleinstellungsmaterial 14 angebracht werden. Es wird ein Gemisch aus den primären Zwischenmaterialien 22a1 und den Intervalleinstellungsmaterialien 14 in eine Form für eingebettete Druckbeaufschlagung eingebracht, in der die Intervalleinstellungsmaterialien 14 in den primären Zwischenmaterialien 22a1 eingebettet werden. Das Innere der Form für eingebettete Druckbeaufschlagung wird unter einen vorbestimmten Druck gesetzt. Somit wird ein Formteil erzeugt, in dem die Intervalleinstellungsmaterialien 14, wie in 5B abgebildet ist, in dem Anbringungsmittel 15 teilweise eingebettet sind. In dem sekundären Zwischenmaterial 22a2 von 5B werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf dem superabrasiven Schleifkorn 12 an einem dem Betrachter zugewandten Abschnitt und einem vom Betrachter abgewandten Abschnitt gehalten. Allerdings wird die Darstellung der Intervalleinstellungsmaterialien 14, die auf den superabrasiven Schleifkörnern 12 an den dem Betrachter zugewandten und vom Betrachter abgewandten Abschnitten gehalten werden, zur Vereinfachung der Beschreibung weggelassen.
Im zweiten Anbringungsschritt S102B werden einige der an dem im ersten Anbringungsschritt S102A erzeugten sekundären Zwischenmaterial 22a2 angebrachten Intervalleinstellungsmaterialien 14 entfernt, um das tertiäre Zwischenmaterial 22a3 zu erzeugen, in dem die Intervalleinstellungsmaterialien 14, wie in 3 abgebildet ist, auf dem superabrasiven Schleifkorn 12 diskret angeordnet sind. Genauer können die sekundären Zwischenmaterialien 22a2 nacheinander durch verschiedene Siebe gesiebt werden, um die Feinheit zu erhöhen, sodass große sekundäre Zwischenmaterialien 22a2 mit einer großen Anzahl daran angebrachter Intervalleinstellungsmaterialien 14 nacheinander entfernt werden, um die Korngröße zu verringern. Dies erlaubt eine Entfernung derjenigen sekundären Zwischenmaterialien 22a2, die infolge einer großen Anzahl an den sekundären Zwischenmaterialien 22a2 anhaftender Intervalleinstellungsmaterialien 14 große Außenabmessungen haben. Folglich werden tertiäre Zwischenmaterialien 22a3 aussortiert, die kleine Außenabmessungen haben und in denen die Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf der Oberfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12 diskret angeordnet sind.
Im Druckbeaufschlagungsschritt S12 werden die aussortierten tertiären Zwischenmaterialien 22a3 in eine Form für eine Intervalleinstellungsdruckbeaufschlagung eingebracht, die es erlaubt, die Intervalle zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 einzustellen. Das Innere der Form wird unter einen vorbestimmten Druck gesetzt. Somit werden, wie in 3 abgebildet ist, das tertiäre Zwischenmaterial 22a3 und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 und das superabrasive Korn 12 des tertiären Zwischenmaterials 22a3 durch den Druck für die Druckbeaufschlagung bewegt. Das Gemisch wird dann derart eingestellt, dass zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 in einer Richtung von einem der superabrasiven Schleifkörner 12 zum anderen keine zwei oder mehr Intervalleinstellungsmaterialien 14 angeordnet sind. Es gibt eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass sich zwei Intervalleinstellungsmaterialien 14 miteinander in Kontakt befinden können. Auch in diesem Fall ist der Trennabstand zweimal oder weniger so groß wie die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14. Normalerweise werden die superabrasiven Schleifkörner 12 so angeordnet, dass sie voneinander um einen Abstand getrennt sind, der gleich der Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 ist. Ein Formteil, das in dem Druckbeaufschlagungsschritt S12 geformt wird, ist ein Gebilde, in dem die tertiären Zwischenmaterialien 22a3 durch eine Druckkraft zu einer Einheit geformt werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Formteil wie ein Ring geformt, der der Schleifradschicht 22 entspricht.
Die Dicke t des Überzugs des Anbringungsmittels 15 auf jedem superabrasiven Schleifkorn 12 ist kleiner als die mittlere Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14. Wenn auf das Innere der Form ein vorbestimmter Druck aufgebracht wird, um die Intervalleinstellungsmaterialien 14 mit dem Anbringungsmittel 15 auf den benachbarten superabrasiven Schleifkörnern 12 in Kontakt zu bringen, und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 dann im Anbringungsmittel 15 eingebettet werden, werden in dem Anbringungsmittel 15 leicht entblößte Abschnitte der Intervalleinstellungsmaterialien 14 eingebettet, ohne durch die Überzugsdicke t des Anbringungsmittels 15 behindert zu werden. Somit können die Intervalleinstellungsmaterialien 14 mit den benachbarten superabrasiven Schleifkörnern 12 in direkten Kontakt gelangen.
Im Heizschritt S14 wird das im Druckbeaufschlagungsschritt S12 erzeugte Formteil nun erhitzt, um die in 1 abgebildete Schleifradschicht 22 zu erzeugen. Im Heizschritt S14 nach dem Druckbeaufschlagungsschritt S12 wird das gepresste ringartige Formteil aus einem Formgestell genommen und bei einer passenden Sintertemperatur für die keramische Bindung 16 (zum Beispiel ungefähr 1000°C) erhitzt. Folglich geht die Polyacrylsäure, die der Anbringungshilfsstoff 17 ist, der das Anbringungsmittel 15 bildet, verloren. Die keramische Bindung 16, die das Anbringungsmittel 15 bildet, schmilzt und erstarrt dann, um die nebeneinander liegenden superabrasiven Schleifkörner 12 und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 miteinander zu verbinden. Somit werden die superabrasiven Schleifkörner 12 fest an die Intervalleinstellungsmaterialien 14 gebunden, die zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 angeordnet sind.
Mit anderen Worten fließt die keramische Bindung 16, die das Anbringungsmittel 15 bildet, von den Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 zu den Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien 14, um die Oberflächen von zwei superabrasiven Schleifkörnern 12, die jeweils die Intervalleinstellungsmaterialien 14 berühren, zu überbrücken, und daher werden die Überbrückungsabschnitte 20 ausgebildet. Auf diese Weise wird die ringartige Schleifradschicht 22 hergestellt. Anschließend wird die gesinterte Schleifradschicht 22 unter Verwendung eines Klebstoffs am äußeren Umfang des Kerns 21 befestigt, um das keramisch gebundene Schleifrad 10 fertigzustellen.
Mit einem Mikroskop wurde ein Gefüge der wie oben beschrieben hergestellten Schleifradschicht 22 untersucht. In der Schleifradschicht 22 waren zwischen jedem Paar superabrasiver Körner 12 ein oder zwei Intervalleinstellungsmaterialien 14 angeordnet (siehe 2). Die superabrasiven Schleifkörner 12 waren voneinander in einem Abstand angeordnet, wobei der Abstand ungefähr gleich der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 war. Das heißt, dass bei einer Vielzahl der tertiären Zwischenmaterialien 22a3, die das Formteil bilden, die Bewegung jedes superabrasiven Schleifkorns 12 durch die Wirkung der Intervalleinstellungsmaterialien 14 reguliert wurde, die jeweils zwischen den superabrasiven Schleifkörnern angeordnet waren, und dass zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 der Mindesttrennabstand α aufrechterhalten wurde, der gleich der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14 war. Somit wurde das keramisch gebundene Schleifrad 10 erzielt, das die Schleifradschicht 22 mit einer niedrigen Konzentration hatte und in dem die superabrasiven Schleifkörner 12 gleichmäßig verteilt waren. Bei der erfindungsgemäßen Schleifradschicht 22 stellte sich heraus, dass es möglich war, nicht nur keramisch gebundene Schleifräder mit einer Konzentration von 200 zu produzieren, sondern auch solche mit einer geringeren Konzentration von nur 100.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden die gesamten Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen, und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 wurden an dem Anbringungsmittel 15 auf den gesamten Oberflächen angebracht. Als Nächstes wurden unerwünschte Intervalleinstellungsmaterialien 14 entfernt, und das übrige Gebilde wurde erhitzt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die superabrasiven Schleifkörner 12 können derart mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen werden, dass nur Abschnitte von Außenumfangsflächen der superabrasiven Schleifkörner 12, an denen die Intervalleinstellungsmaterialien 14 angebracht werden müssen, mit dem Mittel überzogen wird. Es wird davon ausgegangen, dass dies ähnliche Wirkungen ergibt.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 derart mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen, dass die Dicke t des Anbringungsmittels 15 kleiner oder gleich der Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 ist. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Die Dicke t kann größer als die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 sein. In diesem Fall wird der Druckbeaufschlagungsdruck, der auf die Form für eingebettete Druckbeaufschlagung aufgebracht wird, angehoben, um die Ausbildung einer Schleifradschicht 22 zu erlauben, die ähnlich der Schleifradschicht 22 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist und in der die nebeneinander liegenden superabrasiven Schleifkörner 12 und die Intervalleinstellungsmaterialien 14 miteinander in Kontakt sind.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden im ersten Anbringungsschritt S102A die Intervalleinstellungsmaterialien 14 in der Oberfläche jedes primären Zwischenmaterials 22a1 eingebettet, das im Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 erzeugt wurde, um das sekundäre Zwischenmaterial 22a2 zu erzeugen, und das Gesamtvolumen der zugeführten Intervalleinstellungsmaterialien 14 ist im Hinblick auf das Volumenverhältnis ungefähr fünfmal oder mehr so groß wie das Gesamtvolumen an superabrasiven Schleifkörnern 12. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Das Volumenverhältnis kann einen beliebigen Wert haben. Dies ergibt ebenfalls angemessene Wirkungen. Allerdings erlaubt das Gesamtvolumen von ungefähr fünfmal oder mehr so groß wie das Gesamtvolumen an superabrasiven Körnen 12, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 in einer gewünschten Menge anzubringen.
In dem oben beschrieben Ausführungsbeispiel werden im zweiten Anbringungsschritt S102B die sekundären Zwischenmaterialien 22a2 gesiebt, sodass einige der angebrachten Intervalleinstellungsmaterialien 14 entfernt werden. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, und der zweite Anbringungsschritt S102B kann weggelassen werden. Dies ergibt ebenfalls angemessene Wirkungen. Allerdings ermöglicht das Vorsehen des zweiten Anbringungsschritts S102B gewünschte Zustände der Bindungskraft der keramischen Bindung 16 und der Rate der Poren 18.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Schleifradschicht 22 in dem Schleifrad 10 die superabrasiven Schleifkörner 12, die so angeordnet sind, dass sie einander nicht berühren, die Intervalleinstellungsmaterialien 14, die sich jeweils zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 befinden und sich mit den superabrasiven Schleifkörners 12 in Kontakt befinden und eine Korngröße haben, die den Mindesttrennabstand α zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 festlegt, die keramische Bindung 16, die ein Bindemittel ist, das jedes superabrasive Korn 12 mit den Intervalleinstellungsmaterialien 14 verbindet, und die Poren 18 auf, die jeweils zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 ausgebildet sind.
Daher sind die superabrasiven Schleifkörner 12 so angeordnet, dass sie zuverlässig voneinander um einen Abstand getrennt sind, der gleich der mittleren Korngröße ΦB der Intervalleinstellungsmaterialien 14, mit anderen Worten dem Mindesttrennabstand α, ist. Da der Mindesttrennabstand α zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 aufrechterhalten wird, ist es möglich, ein Schleifrad zu produzieren, in dem die Intervalle zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 gleichmäßig sind und das entlang des gesamten Umfangs der Schleifradschicht 22 eine geringe Abweichung des Schleifwiderstands hat.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Trennabstand zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 zweimal oder weniger so groß wie die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 und größer oder gleich der Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14. Somit wird ein Schleifrad 10 erzielt, das eine stabile Zusammensetzung und eine geringe Abweichung des Schleifwiderstands hat.
In dem oben beschrieben Ausführungsbeispiel wird die Schleifradschicht 22 aus der Vielzahl von Zwischenmaterialien 22a ausgebildet. Jedes Zwischenmaterial 22a weist das superabrasive Korn 12, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 und die als Bindemittel dienende keramische Bindung 16 auf. Jedes Zwischenmaterial 22a weist außerdem das Anbringungsmittel 15 auf, das die Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 (Schleifkorn) bedeckt und das den Intervalleinstellungsmaterialien 14 erlaubt, derart an der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 angebracht zu werden, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 vom Anbringungsmittel 15 entblößt sind.
Wenn das Zwischenmaterial 22a neben anderen Zwischenmaterialien 22a liegt, ist es somit sehr wahrscheinlich, dass jedes Intervalleinstellungsmaterial 14 und die daneben liegenden superabrasiven Schleifkörner 12 miteinander in direkten Kontakt gelangen. Folglich werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 jeweils zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 eingezwängt, die so nebeneinander liegen, dass sie mit dem Intervalleinstellungsmaterial 14 in Kontakt sind. Daher werden die Abstände zwischen den nebeneinander liegenden superabrasiven Schleifkörnern 12 durch die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 festgelegt und können ein gleichmäßiger Wert sein.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Anbringungsmittel erzeugt, indem die keramische Bindung 16 mit dem Anbringungshilfsstoff 17, etwa der Polyacrylsäure, gemischt wird. Die Zwischenmaterialien 22a (tertiären Zwischenmaterialien 22a3) werden erhitzt, damit der Anbringungshilfsstoff 17 verdampft und verloren geht und das Bindemittel schmilzt und von den Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 zu den Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien 14 fließt. Folglich werden die Oberflächen von zwei superabrasiven Schleifkörnern 12, die jedes der Intervalleinstellungsmaterialien 14 berühren, überbrückt.
Wie oben beschrieben wurde, sind die Intervalleinstellungsmaterialien 14 in vorbestimmten Intervallen auf den Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 angeordnet, wenn die superabrasiven Schleifkörner 12 durch die keramische Bindung 16 fixiert werden. Folglich können zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 und zwischen den Intervalleinstellungsmaterialien 14 passend die Poren 18 ausgebildet werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel hält das Anbringungsmittel 15 die Intervalleinstellungsmittel 14 in den Zwischenmaterialien 22a (sekundäre Zwischenmaterialien 22a2) so, dass jedes der Intervalleinstellungsmaterialien 14 im Anbringungsmittel 15 teilweise eingebettet ist. Dies verhindert, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 vom Anbringungsmittel 15 getrennt werden und lässt den restlichen Teil jedes Intervalleinstellungsmaterials 14 vom Anbringungsmittel 15 entblößt sein.
In dem oben beschrieben Ausführungsbeispiel sind in den Zwischenmaterialien 22a (primäre Zwischenmaterialien 22a1) die gesamten Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen. Somit werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 leichter an den gesamten Oberflächen angebracht und können leicht zwischen den nebeneinander liegenden superabrasiven Schleifkörnern 12 angeordnet werden, was zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 mit hoher Wahrscheinlichkeit für ein vorbestimmtes Intervall sorgt. Folglich kann zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 passend der Mindesttrennabstand α aufrechterhalten werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist in jedem der Zwischenmaterialien 22a die Dicke t des Anbringungsmittels 15 kleiner als die Korngröße der Intervalleinstallmaterialien 14. Selbst wenn die Intervalleinstellungsmaterialien 14 im Anbringungsmittel 15 teilweise eingebettet werden, sind folglich die übrigen Teile zwangsläufig entblößt. Selbst wenn die entblößten übrigen Teile der Intervalleinstellungsmaterialien 14 in dem Anbringungsmittel 15 auf den benachbarten superabrasiven Schleifkörnern 12 eingebettet werden, ist es somit sehr wahrscheinlich, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 und die benachbarten superabrasiven Schleifkörner 12 einander direkt berühren. Dies erlaubt es, dass zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 passend der Mindesttrennabstand α aufrechterhalten wird.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind in den Zwischenmaterialien 22a (tertiäre Zwischenmaterialien 22a3) die Intervalleinstellungsmaterialien 14 auf der Oberfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12 diskret angeordnet. Somit können die Poren 18 passend an anderen Stellen als den Stellen der Intervalleinstellungsmaterialien 14 ausgebildet werden.
In dem oben beschrieben Ausführungsbeispiel beträgt die Korngröße ΦB (mittlere Korngröße) der Intervalleinstellungsmaterialien 14 ein Fünftel bis ein Drittel der Korngröße ΦA (mittlere Korngröße) der superabrasiven Schleifkörner 12 (Schleifkörner). Somit bestimmen die Intervalleinstellungsmaterialien 14 mit einer großen Korngröße das Intervall zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12. Somit kann ein Schleifrad mit einer gewünschten niedrigen Konzentration ausgebildet werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Intervalleinstellungsmaterialien 14 Keramik oder Aluminiumoxid. Die Verwendung eines solchen hochgradig vielseitigen Materials ist ökonomisch.
Das Verfahren zur Herstellung des Schleifrads 10 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel beinhaltet Folgendes: den Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt S10, in dem die Zwischenmaterialien 22a erzeugt werden, die jeweils das superabrasive Korn 12, die Intervalleinstellungsmaterialien 14 und das Anbringungsmittel 15 aufweisen, das erzeugt wird, indem die keramische Bindung 16 und die Polyacrylsäure 17 miteinander gemischt werden, das die Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 bedeckt und das den Intervalleinstellungsmaterialien 14 erlaubt, derart an der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 angebracht zu werden, dass die Intervalleinstellungsmaterialien 14 vom Anbringungsmittel 15 entblößt sind; den Druckbeaufschlagungsschritt S12, in dem die Zwischenmaterialien 22a in die Form eingebracht werden und das Innere der Form unter Druck gesetzt wird, um den Abstand zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 derart einzustellen, dass der Abstand gleich dem Mindesttrennabstand α zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 ist, der durch die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien 14 festgelegt wird; und den Heizschritt S14, in dem das im Druckbeaufschlagungsschritt S12 erzeugte Formteil erhitzt wird, um das Schleifrad 10 zu erzeugen. Das Schleifrad 10 kann durch dieses Herstellungsverfahren ausgebildet werden.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Schleifrads 10 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Anbringungsmittel 15 im Heizschritt S14 erhitzt, damit die Polyacrylsäure 17 verdampft und verloren geht und die als Bindemittel dienende keramische Bindung 16 schmilzt und von der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 zu den Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien 14 fließt. Folglich werden die Oberflächen von zwei superabrasiven Schleifkörnern 12, die jedes der Intervalleinstellungsmaterialien 14 berühren, überbrückt. Somit können die Poren 18 passend an anderen Abschnitten als den superabrasiven Schleifkörnern 12, den Intervalleinstellungsmaterialien 14 und der keramischen Bindung 16 ausgebildet werden.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Schleifrads in dem oben beschrieben Ausführungsbeispiel beinhaltet der Zwischenmaterial-Erzeugungsschritt S10 Folgendes: den Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101, in dem die Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen werden, um die primären Zwischenmaterialien 22a1 zu erzeugen; und den Intervalleinstellungsmaterial-Anbringungsschritt S102, in dem die Intervalleinstellungsmaterialien 14 an den im Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 erzeugten primären Zwischenmaterialien 22a1 angebracht werden, um die Zwischenmaterialien 22a zu erzeugen. Somit können die Intervalleinstellungsmaterialien 14 zuverlässig zwischen den superabrasiven Schleifkörnern 12 angeordnet werden.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Schleifrads 10 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden im Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 die primären Zwischenmaterialien 22a1 erzeugt, in denen die gesamten Oberflächen der superabrasiven Schleifkörner 12 mit dem Anbringungsmittel 15 überzogen sind. Der Intervalleinstellungsmaterial-Anbringungsschritt S102 beinhaltet Folgendes: den ersten Anbringungsschritt S102A, in dem die sekundären Zwischenmaterialien 22a2 erzeugt werden, in denen die Intervalleinstellungsmaterialien 14 an den gesamten Oberflächen der im Anbringungsmittel-Überzugsschritt S101 erzeugten primären Zwischenmaterialien 22a1 angebracht sind; und den zweiten Anbringungsschritt S102B, in dem einige der Intervalleinstellungsmaterialien 14, die an den im ersten Anbringungsschritt S102A erzeugten sekundären Zwischenmaterialien 22a2 angebracht sind, entfernt werden, um die tertiären Zwischenmaterialien 22a3 zu erzeugen, die jeweils die Intervalleinstallmaterialen 14 auf der Oberfläche des superabrasiven Schleifkorns 12 diskret angeordnet haben. Da an den superabrasiven Schleifkörnern 12 keine zusätzlichen Intervalleinstellungsmaterialien 14 angebracht werden, können die Poren 18 passend an anderen Abschnitten als den superabrasiven Schleifkörnern 12, den Intervalleinstellungsmaterialien 14 und der keramischen Bindung 16 ausgebildet werden.
Gemäß dem Verfahren zur Herstellung des Schleifrads 10 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14 den Außenumfangsflächen der primären Zwischenmaterialien 22a1 im ersten Anbringungsschritt S102A derart zugeführt, dass das Gesamtvolumen der Intervalleinstellungsmaterialien 14 fünfmal oder mehr so groß wie das Gesamtvolumen der superabrasiven Schleifkörner 12 ist. Die Intervalleinstellungsmaterialien 14 werden somit an der Außenumfangsfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12 an Stellen angebracht, die die optimalen Stellen beinhalten, und dann werden die Intervalleinstellungsmaterialien 14, die an unerwünschten Stellen angebracht sind, entfernt. Folglich sind die Intervalleinstellungsmaterialien 14 im Zustand der Zwischenmaterialien 22a an den optimalen Stellen angebracht.
Anders als normale Aggregate können die Intervalleinstellungsmaterialien 14 derart zwischen den Schleifkörnern angeordnet und gehalten werden, dass das Schleifkornintervall einen vorbestimmten Wert hat. Darüber hinaus können in einer Richtung, in der die Schleifkörner nicht voneinander getrennt sind, zwei oder mehr Intervalleinstellungsmaterialien 14 angeordnet sein.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Anbringungshilfsstoff, der das Anbringungsmittel 15 bildet, das Polyacrylmittel. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Es kann jeder beliebige Anbringungshilfsstoff verwendet werden, solange der Anbringungshilfsstoff verloren geht, wenn er erhitzt wird, und mit der keramischen Bindung derart gemischt wird, dass das Gemisch an der Oberfläche jedes superabrasiven Schleifkorns 12 angebracht wird, um die Intervalleinstellungsmaterialien 14 so zu halten, dass das Zwischenmaterial 22a ausgebildet werden kann.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Schleifrad 10 das keramisch gebundene Schleifrad, das als Bindemittel die keramische Bindung enthält. Allerdings ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Bei einer anderen Ausgestaltung kann das Schleifrad ein metallisch gebundenes Schleifrad sein, das unter Verwendung eines Bindemittels ausgebildet wird, das Metall als Hauptbestandteil enthält. Das Schleifrad kann ein harzgebundenes Schleifrad sein, das unter Verwendung eines Bindemittels ausgebildet wird, das Harz als Hauptbestandteil enthält. Die Temperatur im Heizschritt kann entsprechend dem Bindemittel eingestellt werden, oder es kann ein Anbringungshilfsstoff verwendet werden, der bei niedriger Temperatur verloren geht. In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Schleifkörner des Schleifrads die superabrasiven Schleifkörner. Allerdings ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Schleifkörner können Schleifkörner sein, die Aluminiumoxid oder Siliciumcarbid enthalten.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist im Intervalleinstellungsmaterial-Anbringungsschritt S102 der Druck bei der eingebetteten Druckbeaufschlagung geringer als die Druckbeaufschlagungskraft im Druckbeaufschlagungsschritt, doch er kann entsprechend dem Bindemittel oder der Art der Schleifkörner geändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6-155307 A [0002, 0002, 0002, 0002, 0003, 0003]

Claims

Schleifrad mit: einer Vielzahl von Schleifkörnern, die so angeordnet sind, dass sie einander nicht berühren; Intervalleinstellungsmaterialien, die sich zwischen den Schleifkörnern befinden, mit den Schleifkörnern Kontakt eingehen und eine Korngröße haben, die es einem Abstand zwischen den Schleifkörnern erlaubt, gleich einem vorbestimmten Mindesttrennabstand zu sein; einem Bindemittel, das jedes der Schleifkörner an die Intervalleinstellungsmaterialien bindet; und Poren, die zwischen den Schleifkörnern ausgebildet sind.
Schleifrad nach Anspruch 1, wobei ein Abstand zwischen den Schleifkörnern zweimal oder weniger so groß wie die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien und größer oder gleich der Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien ist.
Schleifrad nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schleifrad eine Vielzahl von Zwischenmaterialien aufweist, die jeweils das Schleifkorn, die Intervalleinstellungsmaterialien und das Bindemittel enthalten, und jedes der Zwischenmaterialien außerdem ein Anbringungsmittel umfasst, das eine Oberfläche des Schleifkorns bedeckt und das den Intervalleinstellungsmaterialien erlaubt, derart an der Oberfläche angebracht zu werden, dass die Intervalleinstellungsmaterialien vom Anbringungsmittel entblößt sind.
Schleifrad nach Anspruch 3, wobei das Bindemittel und ein Anbringungshilfsstoff zusammengemischt werden, um das Anbringungsmittel zu erzeugen, die Zwischenmaterialien erhitzt werden, damit der Anbringungshilfsstoff verdampft und verloren geht und das Bindemittel schmilzt und von den Oberflächen der Schleifkörner zu Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien fließt, wodurch Oberflächen von zwei Schleifkörnern, die jedes der Intervalleinstellungsmaterialien berühren, überbrückt werden.
Schleifrad nach Anspruch 3 oder 4, wobei in jedem der Zwischenmaterialien das Anbringungsmittel jedes der Intervalleinstellungsmaterialien 14 im Anbringungsmittel teilweise eingebettet hält.
Schleifrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei in jedem der Zwischenmaterialien die gesamte Oberfläche des Schleifkorns mit dem Anbringungsmittel überzogen ist.
Schleifrad nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei in jedem der Zwischenmaterialien eine Dicke des Anbringungsmittels kleiner als die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien ist.
Schleifrad nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei in jedem der Zwischenmaterialien die Intervalleinstellungsmaterialien auf der Oberfläche des Schleifkorns diskret angeordnet sind.
Schleifrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien ein Fünftel bis ein Drittel einer Korngröße der Schleifkörner beträgt.
Schleifrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Intervalleinstellungsmaterialien Keramik oder Aluminiumoxid sind.
Verfahren zur Herstellung eines Schleifrads, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Erzeugen von Zwischenmaterialien, die jeweils Folgendes aufweisen: ein Schleifkorn, Intervalleinstellungsmaterialien und ein Anbringungsmittel, das erzeugt wird, indem ein Bindemittel und ein Anbringungshilfsstoff gemischt werden, das eine Oberfläche des Schleifkorns bedeckt und das den Intervalleinstellungsmaterialien erlaubt, derart an der Oberfläche angebracht zu werden, dass die Intervalleinstellungsmaterialien vom Anbringungsmittel entblößt sind; (b) Einbringen der Zwischenmaterialien in eine Form und Druckbeaufschlagen eines Inneren der Form, um einen Abstand zwischen den Schleifkörnern derart einzustellen, dass der Abstand gleich einem Mindesttrennabstand zwischen den Schleifkörnern ist, der durch eine Korngröße der Intervalleinstellungsmaterialien festgelegt wird; und (c) Erhitzen eines im Schritt (b) erzeugten Formteils, um das Schleifrad zu erzeugen.
Verfahren zur Herstellung eines Schleifrads nach Anspruch 11, wobei im Schritt (c) das Anbringungsmittel erhitzt wird, damit der Anbringungshilfsstoff verdampft und verloren geht und das Bindemittel schmilzt und von den Oberflächen der Schleifkörner zu Oberflächen der Intervalleinstellungsmaterialien fließt, wodurch die Oberflächen von zwei Schleifkörnern, die jedes der Intervalleinstellungsmaterialien berühren, überbrückt werden.
Verfahren zur Herstellung eins Schleifrads nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Schritt (a) die folgenden Schritte umfasst: (d) Überziehen der Oberflächen der Schleifkörner mit dem Anbringungsmittel, um primäre Zwischenmaterialien zu erzeugen; und (e) Anbringen der Intervalleinstellungsmaterialien an den im Schritt (d) erzeugten primären Zwischenmaterialien, um die Zwischenmaterialien zu erzeugen.
Verfahren zur Herstellung eines Schleifrads nach Anspruch 13, wobei im Schritt (d) die primären Zwischenmaterialien erzeugt werden, in denen die gesamten Oberflächen der Schleifkörner mit dem Anbringungsmittel überzogen sind, der Schritt (e) die folgenden Schritte umfasst: (f) Erzeugen von sekundären Zwischenmaterialien, in denen die Intervalleinstellungsmaterialien an den gesamten Oberflächen der im Schritt (d) erzeugten primären Zwischenmaterialien angebracht sind; (g) Entfernen einiger der Intervalleinstellungsmaterialien, die an den im Schritt (f) erzeugten sekundären Zwischenmaterialien angebracht sind, um tertiäre Zwischenmaterialien zu erzeugen, die jeweils die Intervalleinstellungsmaterialien auf der Oberfläche der Schleifkörner diskret angeordnet haben und die jeweils als das Zwischenmaterial dienen.
Verfahren zur Herstellung eines Schleifrads nach Anspruch 14, wobei im Schritt (f) die Intervalleinstellungsmaterialien Außenumfangsflächen der primären Zwischenmaterialien derart zugeführt werden, dass ein Gesamtvolumen der Intervalleinstellungsmaterialien fünfmal oder mehr so groß wie ein Gesamtvolumen der Schleifkörner ist.