DE102021203185A1 - Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article - Google Patents
Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article Download PDFInfo
- Publication number
- DE102021203185A1 DE102021203185A1 DE102021203185.4A DE102021203185A DE102021203185A1 DE 102021203185 A1 DE102021203185 A1 DE 102021203185A1 DE 102021203185 A DE102021203185 A DE 102021203185A DE 102021203185 A1 DE102021203185 A1 DE 102021203185A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrode
- abrasive
- potential
- abrasive article
- backing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 9
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifartikels (100), bei dem Schleifkörner in einem zwischen einer ersten Elektrode eines ersten Potentials P1 und einer zweiten Elektrode eines zweiten Potentials P2 wirkenden elektrischen Feld mit einer Streuspannung U auf eine mit Bindemittel beschichtete Schleifartikelunterlage elektrostatisch gestreut werden, wobei mittels einer dritten Elektrode eine Dosierung von zu streuenden Schleifkörnern durchgeführt wird, indem an der dritten Elektrode ein Dosierpotential PD eingestellt, wobei sich das Dosierpotential PD zwischen dem Potential P1 der ersten Elektrode und dem Potential P2 der zweiten Elektrode befindet.Ferner wird eine Streuvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein entsprechend hergestellter Schleifartikel vorgeschlagen.The invention relates to a method for producing an abrasive article (100), in which abrasive grains are electrostatically scattered in an electric field with a stray voltage U acting between a first electrode of a first potential P1 and a second electrode of a second potential P2 onto an abrasive article backing coated with binder , wherein a third electrode is used to meter abrasive grains to be scattered by setting a metering potential PD on the third electrode, with the metering potential PD being between the potential P1 of the first electrode and the potential P2 of the second electrode proposed for carrying out the method and a correspondingly manufactured abrasive article.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifartikels, bei dem eine mit Bindemittel beschichtete Schleifartikelunterlage mit Schleifkörnern bestreut wird. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechend hergestellten Schleifartikel sowie eine Streuvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method of making an abrasive article in which a binder-coated abrasive article backing is sprinkled with abrasive grits. Furthermore, the invention relates to a correspondingly produced abrasive article and a scattering device for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Schleifartikeln bekannt, bei denen eine mit Bindemittel beschichtete Schleifartikelunterlage mit einer kornförmigen Substanz, insbesondere mit Schleifkörnern, bestreut wird. Derartige Verfahren sind beispielsweise aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifartikels vorgeschlagen, bei dem Schleifkörner in einem zwischen einer ersten Elektrode eines ersten Potentials P1 und einer zweiten Elektrode eines zweiten Potentials P2 wirkenden elektrischen Feld mit einer Streuspannung U = P2 - P1 auf eine mit Bindemittel beschichtete Schleifartikelunterlage elektrostatisch gestreut werden. Erfindungsgemäß wird mittels einer dritten Elektrode, insbesondere einer Dosierelektrode, eine Dosierung von zu streuenden Schleifkörnern, insbesondere unabhängig vom Streuen der Schleifkörner, durchgeführt, indem an der dritten Elektrode ein Dosierpotential PD eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, wird, wobei sich das Dosierpotential PD zwischen dem Potential P1 der ersten Elektrode und dem Potential P2 der zweiten Elektrode befindet.A method for producing an abrasive article is proposed in which abrasive grains are electrostatically scattered in an electric field acting between a first electrode of a first potential P1 and a second electrode of a second potential P2 with a stray voltage U = P2 - P1 onto an abrasive article backing coated with binder will. According to the invention, a third electrode, in particular a metering electrode, is used to meter the abrasive grains to be scattered, in particular independently of the spreading of the abrasive grains, by setting, in particular controlling or regulating, a metering potential PD at the third electrode, with the metering potential PD varying between the potential P1 of the first electrode and the potential P2 of the second electrode.
Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird im Folgenden angenommen, dass die zweite Elektrode die Gegenelektrode des Elektrodensystems aus erster Elektrode und zweiter Elektrode darstellt, d.h. dass die Schleifkörner in Richtung der zweiten Elektrode auf die Schleifartikelunterlage beschleunigt werden.Without restricting generality, it is assumed below that the second electrode represents the counter-electrode of the electrode system made up of the first electrode and second electrode, i.e. that the abrasive grains are accelerated in the direction of the second electrode onto the abrasive article backing.
Ein Schleifartikel dient zur schleifenden Bearbeiten eines Werkstücks und weist zumindest eine Schleifartikelunterlage und auf zumindest einer Seite der Schleifartikelunterlage angeordnete Schleifkörner auf. Bei dem Schleifartikel kann es sich insbesondere um einen beschichteten Schleifartikel handeln. Bei einem beschichteten Schleifartikel werden Schleifkörner mittels des Bindemittels (oft auch als Grundbinder bezeichnet) auf der Schleifartikelunterlage fixiert.An abrasive article is for abrading a workpiece and includes at least one abrasive backing and abrasive grits disposed on at least one side of the abrasive backing. In particular, the abrasive article can be a coated abrasive article. In a coated abrasive article, abrasive grits are fixed to the abrasive article backing by means of the binder (often referred to as the make binder).
Der Schleifartikel umfasst eine, insbesondere flexible, Schleifartikelunterlage mit zumindest einer Schicht. Die Schleifartikelunterlage kann insbesondere Papier, Pappe, Vulkanfiber, Schaumstoff, einen Kunststoff, ein textiles Gebilde, insbesondere ein Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflecht, Vlies, oder eine Kombination dieser Materialien, insbesondere Papier und Gewebe, in einer oder mehreren Schichten, umfassen. Die, insbesondere flexible, Schleifartikelunterlage verleiht dem Schleifartikel hinsichtlich Haftung, Dehnung, Reiss- und Zugfestigkeit, Flexibilität und Stabilität spezifische Eigenschaften.The abrasive article comprises an abrasive article backing, in particular a flexible one, with at least one layer. The backing for the abrasive article can comprise, in particular, paper, cardboard, vulcanized fiber, foam, a plastic, a textile structure, in particular a woven fabric, knitted fabric, knitted fabric, mesh, fleece, or a combination of these materials, in particular paper and fabric, in one or more layers. The abrasive article backing, which is particularly flexible, gives the abrasive article specific properties in terms of adhesion, elongation, tear and tensile strength, flexibility and stability.
Der Schleifartikel weist eine zum Schleifen vorgesehene, d.h. abrasive, Oberfläche auf derjenigen Seite des Schleifartikels auf, auf der Schleifkörner mittels des Bindemittels fixiert sind. Die abrasive Oberfläche des Schleifartikels wird während eines Schleifprozesses über ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, sodass mittels der an der abrasiven Oberfläche angeordneten Schleifkörner eine Schleifwirkung erzeugt wird. Der Schleifartikel kann prinzipiell in unterschiedlichen Konfektionsformen vorliegen, zum Beispiel als Schleifscheibe oder als Schleifband, als Bogen, Rolle, Streifen oder auch als Schleifartikel-Warenbahn (z.B. in der Herstellung). Insbesondere kann der Schleifartikel für den Einsatz mit Schleifmaschinen wie Exzenterschleifmaschinen oder auch per Handschliff hergestellt sein. Beispielsweise kann der Schleifartikel als Handschleifbogen, als Schleifband oder als mit Velours kaschierte Schleifscheibe realisiert sein.The abrasive article has a surface intended for grinding, i.e., abrasive, on that side of the abrasive article to which abrasive grits are fixed by the binder. During a grinding process, the abrasive surface of the grinding article is moved over a workpiece to be machined, so that a grinding effect is produced by means of the grinding grains arranged on the abrasive surface. In principle, the abrasive article can be in different ready-made forms, for example as a grinding wheel or as an abrasive belt, as a sheet, roll, strip or also as an abrasive article web (e.g. in production). In particular, the grinding article can be manufactured for use with grinding machines such as random orbital grinding machines or also for manual grinding. For example, the abrasive article can be implemented as a hand sanding sheet, as a sanding belt or as a sanding disk covered with velor.
Der Schleifartikel weist an zumindest einer Oberfläche der Schleifartikelunterlage Schleifkörner auf. Unter einem Schleifkorn soll ein Element verstanden werden, das eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf einen zu bearbeitenden Gegenstand, d.h. auf ein Werkstück, hat. Ein Schleifkorn kann dabei insbesondere aus einem mineralischen und/oder keramischen Material ausgebildet sein, beispielsweise aus Diamant, aus Korund, aus Siliciumcarbid, aus Bornitrid oder dergleichen. In einem Ausführungsbeispiel sind die Schleifkörner durch Aluminiumoxid-Partikel mit einer Partikelgröße zwischen 7 µm und 300 µm realisiert. Insbesondere kann das Schleifkorn jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende geometrische Ausgestaltung aufweisen. Das Schleifkorn kann ein sogenanntes geformtes Schleifkorn oder ein gebrochenes Schleifkorn sein. Ein Schleifkorn verursacht an dem zu bearbeitenden Gegenstand eine Reibung und Temperaturentwicklung, die eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf bzw. in den zu bearbeitenden Gegenstand aufbringt.The abrasive article has abrasive grits on at least one surface of the abrasive article backing. Abrasive grain should be understood to mean an element that has a deforming and/or abrasive effect on an object to be machined, ie on a workpiece. An abrasive grain can be formed in particular from a mineral and/or ceramic material, for example from diamond, from corundum, from silicon carbide, from boron nitride or the like. In one embodiment, the abrasive grains are aluminum oxide particles with a particle size between 7 μm and 300 μm. In particular, the abrasive grain can have any geometric configuration that appears reasonable to a person skilled in the art. The abrasive grain can be so-called shaped abrasive grain or broken abrasive grain. An abrasive grain causes friction and temperature development on the object to be processed, which causes a deforming and/or erosive effect applies to or in the object to be processed.
Mit dem Bindemittel werden die Schleifkörner, insbesondere in einer gewünschten Stellung und/oder Verteilung, auf der Schleifmittelunterlage zumindest vorfixiert, insbesondere fixiert. Ausgehend vom Stand der Technik sind einem Fachmann geeignete Bindemittel zum Fixieren von Schleifkörnern auf der Schleifartikelunterlage grundsätzlich bekannt. Dabei wird die Schleifartikelunterlage vor Bestreuen mit Schleifkörnern mit dem Bindemittel beschichtet.The abrasive grains are at least pre-fixed, in particular fixed, on the abrasive backing with the binder, in particular in a desired position and/or distribution. Starting from the prior art, a person skilled in the art is basically familiar with suitable binders for fixing abrasive grains on the abrasive article backing. In this case, the abrasive article backing is coated with the binder before it is sprinkled with abrasive grains.
Die Schleifkörner werden mittels elektrostatischem Streuen in das noch nicht ausgehärtete Bindemittel eingestreut und derart an der Schleifartikelunterlage angebunden. Unter „elektrostatischem Streuen“ soll insbesondere ein Streuverfahren verstanden werden, bei dem elektrisch polarisierbare Schleifkörner durch ein, insbesondere statisches, elektrisches Feld (ggf. entgegen einer Schwerkraft) auf die mit Bindemittel beschichtete Schleifartikelunterlage beschleunigt werden. In Folge des elektrostatischen Streuens kann eine gezielte Verteilung, insbesondere eine gezielte Streudichte, der Schleifkörner auf der Schleifartikelunterlage erreicht werden. Ferner kann eine Orientierung der Schleifkörner erzielt werden.The abrasive grains are sprinkled into the not yet hardened binder by means of electrostatic scattering and are thus bound to the abrasive article backing. “Electrostatic scattering” should be understood to mean, in particular, a scattering method in which electrically polarizable abrasive grains are accelerated by a, in particular static, electrical field (possibly against the force of gravity) onto the abrasive article backing coated with binder. As a result of the electrostatic scattering, a targeted distribution, in particular a targeted scattering density, of the abrasive grains on the abrasive article backing can be achieved. Furthermore, an orientation of the abrasive grains can be achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, Nachteile des Standes der Technik zu verbessern. Bei der Durchführung von aus dem Stand der Technik bekannten Ansätzen zum elektrostatischen Streuen werden Schleifkörner im Überschuss auf ein sog. Streuband dosiert und bilden ein sog. Kornbett. In einem elektrischen Feld werden die Schleifkörner elektrostatisch auf eine über dem Kornbett positionierte Schleifartikelunterlagenwarenbahn gestreut. Dabei können nicht gestreute, überschüssige Schleifkörner wiederverwendet werden. Je grösser die elektrische Feldstärke ist, der die Schleifkörner während des Streuvorgangs ausgesetzt sind, desto eher wird eine orthogonale Ausrichtung der Schleifkörner relativ zur Schleifartikelunterlagenwarenbahn erzielt. Gleichzeitig führt eine besonders hohe elektrische Feldstärke jedoch auch dazu, dass eine große Menge an Schleifkörnern auf die Schleifartikelunterlagenwarenbahn gestreut wird. Folglich entsteht eine nahezu durchgängige, d.h. geschlossene, Schicht von Schleifkörnern auf der Schleifunterlage, die bei zeitlicher Verlängerung des Streuvorgangs kein weiteres Schleifkorn mehr aufnimmt. Eine derart realisierte geschlossene Schicht von Schleifkörnern weist wirtschaftliche und technische Nachteile auf. Insbesondere resultiert ein Schleifartikel mit einer geringen mechanischen Flexibilität und geringem Spanraum, der während eines Schleifprozesses abgetragenes Material aufnehmen könnte, sodass ein zügiges Verstopfen des Schleifartikels begünstigt und damit die Abtragsleistung bei der Nutzung des Schleifartikels verringert wird.The method according to the invention makes it possible to improve the disadvantages of the prior art. When carrying out the approaches for electrostatic scattering known from the prior art, abrasive grains are metered in excess onto a so-called scatter belt and form a so-called grain bed. In an electric field, the abrasive grains are electrostatically scattered onto an abrasive article backing web positioned over the grit bed. Excess abrasive grains that are not scattered can be reused. The greater the electrical field strength to which the abrasive grains are exposed during the scattering process, the more likely it is that the abrasive grains will be aligned orthogonally relative to the abrasive article backing web. At the same time, however, a particularly high electric field strength also results in a large quantity of abrasive grains being scattered onto the web of abrasive article backing. As a result, an almost continuous, i.e. closed, layer of abrasive grains is created on the abrasive backing, which no longer absorbs any more abrasive grains if the spreading process is prolonged. A closed layer of abrasive grains realized in this way has economic and technical disadvantages. In particular, the result is an abrasive article with low mechanical flexibility and small chip space that could absorb material removed during a grinding process, so that rapid clogging of the abrasive article is promoted and the removal rate when the abrasive article is used is reduced.
Um diesem nachteiligen Effekt Rechnung zu tragen wird gemäß Stand der Technik oftmals die Streuspannung und damit die elektrische Feldstärke derart eingestellt, dass eine gewünschte, vorteilhafte Menge an Schleifkörnern pro Fläche auf die Schleifartikelunterlage aufgetragen wird. Dieses Vorgehen hat jedoch wiederum den Nachteil, dass auf Grund der verhältnismäßig geringen elektrischen Feldstärke das während es elektrostatischen Streuens auf die Schleifartikelunterlage aufgebrachte Schleifkorn nicht optimal (d.h. senkrecht) zur Schleifartikelunterlage ausgerichtet wird.In order to take account of this disadvantageous effect, according to the prior art the stray voltage and thus the electric field strength are often adjusted in such a way that a desired, advantageous quantity of abrasive grains per area is applied to the abrasive article backing. However, this procedure has the disadvantage that, due to the relatively low electric field strength, the abrasive grain applied to the abrasive article backing during electrostatic scattering is not optimally aligned (i.e. perpendicularly) to the abrasive article backing.
Um auch diesem nachteiligen Effekt Rechnung zu tragen, ist denkbar, die zur Streuung zur Verfügung stehende Menge an Schleifkörnern im Kornbett zu verringern, um derart auf die Schleifartikelunterlage bei maximal möglicher elektrischer Feldstärke eine reduzierte Menge an Schleifkörnern zu dosieren, die auf Grund der dann vergleichsweis hohen elektrischen Feldstärke des elektrischen Felds vollständig und optimal ausgerichtet auf die Schleifartikelunterlage gestreut wird. Eine derartige Lösung gemäß Stand der Technik ist jedoch technisch schwierig und unpraktisch umsetzbar, beispielsweise auf Grund mangelnder Homogenität und schlechter Dosierbarkeit der bereitgestellten Schleifkörner.In order to also take this disadvantageous effect into account, it is conceivable to reduce the amount of abrasive grains available for scattering in the grain bed in order to meter a reduced amount of abrasive grains onto the abrasive article backing at the maximum possible electric field strength, which due to the then comparatively high electrical field strength of the electrical field is scattered completely and optimally aligned onto the backing of the abrasive article. However, such a solution according to the prior art is technically difficult and impractical to implement, for example due to a lack of homogeneity and poor dosability of the abrasive grains provided.
Ferner besteht bei Verfahren des Standes der Technik eine technische Schwierigkeit darin, eine über die Breite der Schleifartikelunterlage, insbesondere der Schleifartikelunterlagenwarenbahn, homogene Streuung bzw. Verteilung der gestreuten Schleifkörner zu erzielen. So wird insbesondere am Rand der Schleifartikelunterlage eine erhöhte Menge an Schleifkörnern gestreut, während in der Mitte der Schleifartikelunterlage geringere Menge an Schleifkörnern gestreut wird.Furthermore, with methods of the prior art, there is a technical difficulty in achieving homogeneous scattering or distribution of the scattered abrasive grains over the width of the abrasive article backing, in particular the abrasive article backing web. In particular, an increased amount of abrasive grains is scattered at the edge of the abrasive article backing, while a smaller amount of abrasive grains is scattered in the middle of the abrasive article backing.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, diese Nachteile zu überwinden, indem mittels der dritten Elektrode eine Art zwischengeschaltete Dosierelektrode realisiert wird, die der Dosierung von zu streuenden Schleifkörnern unabhängig vom Prozess des Streuens der Schleifkörner ermöglicht. Dazu wird an der dritten Elektrode ein Dosierpotential PD eingestellt, das sich zwischen dem Potential P1 der ersten Elektrode und dem Potential P2 der zweiten Elektrode befindet. Dabei wird in einer Ausführungsform des Verfahrens das Dosierpotential PD derart gewählt, dass die Streuspannung U zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode in eine Dosierspannung UD (nach obiger Annahme liegt die Dosierspannung zwischen der ersten Elektrode und der dritten Elektrode an) und in eine Beschleunigungsspannung UB (nach obiger Annahme liegt die Beschleunigungsspannung zwischen der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode an) unterteilt wird. Unter der „Dosierung“ ist dabei die Vorgabe bzw. Einstellung einer zu streuenden Menge an Schleifkörnern zu verstehen. Folglich lassen sich derart eine Dosierung und eine Streuung der Schleifkörner vorteilhaft, insbesondere in einem Verfahrensschritt des Streuvorgangs, entkoppeln. Folglich wird somit realisierbar, dass die Menge zu streuender Schleifkörner, die über das Dosierpotential PD vorgegeben wird, einstellbar und insbesondere reduzierbar, ist und stets bei vergleichsweise hoher, insbesondere maximal möglicher, Streuspannung gestreut werden kann. Es lassen sich so Schleifartikel mit optimal ausgerichteten Schleifkörnern realisieren. Weiterhin wird der Mangel der inhomogenen Verteilung der Schleifkörner über die Breite des Schleifartikels, insbesondere der Schleifartikelunterlagenwarenbahn, behoben.The method according to the invention makes it possible to overcome these disadvantages by realizing a type of interposed dosing electrode by means of the third electrode, which allows the dosing of abrasive grains to be scattered independently of the process of spreading the abrasive grains. For this purpose, a dosing potential PD is set at the third electrode, which is between the potential P1 of the first electrode and the potential P2 of the second electrode. In one embodiment of the method, the metering potential PD is selected in such a way that the stray voltage U between the first electrode and the second electrode is converted into a metering voltage UD (according to the above assumption, the metering voltage is between the first electrode and the third electrode) and an acceleration voltage UB (according to above Assuming the accelerating voltage is present between the second electrode and the third electrode). “Dosage” is to be understood as the specification or setting of a quantity of abrasive grains to be scattered. Consequently, such a metering and a scattering of the abrasive grains can be advantageously decoupled, in particular in a method step of the scattering process. Consequently, it can be realized that the amount of abrasive grains to be scattered, which is specified via the dosing potential PD, can be adjusted and in particular reduced, and can always be scattered at a comparatively high, in particular maximum possible, scattering voltage. In this way, abrasive articles with optimally aligned abrasive grains can be produced. Furthermore, the deficiency of the inhomogeneous distribution of the abrasive grains over the width of the abrasive article, in particular the abrasive article backing web, is eliminated.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Dosierpotential PD mittels eines passiven oder aktiven Spannungsteilers, der mit dem Potential P1 der ersten Elektrode und dem Potential P2 der zweiten Elektrode verbunden ist, aus der Streuspannung U, die zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode anliegt, erzeugt, insbesondere gesteuert oder geregelt. Auf diese Weise kann eine technisch besonders einfache Realisierung des Verfahrens angegeben werden.In one embodiment of the method, the dosing potential PD is calculated from the stray voltage U, which is present between the first electrode and the second electrode, by means of a passive or active voltage divider, which is connected to the potential P1 of the first electrode and the potential P2 of the second electrode. generated, in particular controlled or regulated. In this way, a technically particularly simple implementation of the method can be specified.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Beschleunigungsspannung UB, insbesondere bei Veränderung der Dosierspannung UD, auf einen Wert eingestellt, insbesondere gesteuert oder geregelt, der gemäß einer Durchschlagsfestigkeit des Mediums, in dem gestreut wird, gewählt wird. Unter „gemäß einer Durchschlagsfestigkeit“ ist insbesondere zu verstehen, dass die Beschleunigungsspannung UB geringfügig kleiner, beispielsweise maximal 2 % kleiner, insbesondere maximal 10 % kleiner, ganz insbesondere maximal 25 % kleiner der Durchschlagsfestigkeit des Mediums gewählt wird. Unter dem Medium, in dem gestreut wird, ist beispielsweise das die Streuvorrichtung umgebende Gas wie Luft - aber prinzipiell auch Vakuum - zu verstehen. Derart ist realisierbar, dass die Beschleunigungsspannung UB gemäß der technischen Rahmenbedingungen maximal gewählt werden kann. In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Beschleunigungsspannung UB 40 kV.In one embodiment of the method, the acceleration voltage UB, in particular when the dosing voltage UD changes, is set, in particular controlled or regulated, to a value which is selected according to a dielectric strength of the medium in which the scattering takes place. “According to a dielectric strength” means in particular that the acceleration voltage UB is selected to be slightly lower, for example at most 2% lower, in particular at most 10% lower, in particular at most 25% lower, of the dielectric strength of the medium. The medium in which the scattering takes place is to be understood, for example, as the gas surrounding the scattering device, such as air—but in principle also a vacuum. It can be realized in such a way that the maximum acceleration voltage UB can be selected in accordance with the technical framework conditions. In one embodiment, the acceleration voltage UB is 40 kV.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die dritte Elektrode zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode, insbesondere im zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode wirkenden elektrischen Feld, ganz insbesondere im zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode vorhandenen Zwischenraum, angeordnet. Auf diese Weise lässt sich das Verfahren auf besonders kleinem Raum durchführen. Ferner ist denkbar, dass die dritte Elektrode dichter an derjenigen Elektrode angeordnet ist, aus deren Richtung die Schleifkörner gestreut werden. Auf diese Weise kann den Schleifkörnern während des Streuvorgangs ermöglicht werden, sich im elektrischen Feld zwischen der zweiten Elektrode (vgl. obige Annahme) und der dritten Elektrode optimal auszurichten. Außerdem ist denkbar, dass diejenige Elektrode, in deren Richtung die Schleifkörner gestreut werden, durch die zu bestreuende Schleifartikelunterlage selbst realisiert ist, indem auf diese beispielsweise ein elektrisch leitfähiges Bindemittel als Elektrode aufgebracht ist.In one embodiment of the method, the third electrode is arranged between the first electrode and the second electrode, in particular in the electric field acting between the first electrode and the second electrode, in particular in the gap between the first electrode and the second electrode. In this way, the method can be carried out in a particularly small space. It is also conceivable that the third electrode is arranged closer to that electrode from whose direction the abrasive grains are scattered. In this way, it is possible for the abrasive grains to be optimally aligned during the scattering process in the electrical field between the second electrode (cf. assumption above) and the third electrode. It is also conceivable that that electrode, in the direction of which the abrasive grains are scattered, is realized by the abrasive article backing to be sprinkled itself, in that, for example, an electrically conductive binding agent is applied to it as an electrode.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die dritte Elektrode als ein Gitter aus Strukturen elektrisch leitenden Materials, insbesondere aus Drähten oder Streifen aus Metall oder leitend beschichtetem Material, realisiert. In einem Ausführungsbeispiel kann die dritte Elektrode beispielsweise aus einer Vielzahl von Metalldrähten realisiert sein, die jeweils einen Durchmesser von 0.3 mm und einen Abstand von 1 cm zum jeweilig benachbarten Metalldraht aufweisen. Derart kann erreicht werden, dass die Schleifkörner während des Streuvorgangs kaum durch die dritte Elektrode in ihrer Fortbewegungsrichtung abgelenkt und/oder behindert werden. In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Strukturen elektrisch leitenden Materials unter einem Winkel ungleich Null zu einer Förderrichtung der Schleifartikelunterlage, insbesondere der Schleifartikelunterlagenwarenbahn, ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird vorgesehen, dass die Strukturen im Wesentlichen längs der Warenbahn, jedoch nicht parallel oder kollinear zu dieser, angeordnet sind. Vorteilhaft lassen sich derart Streifen-Effekte der gestreuten Schleifkörner auf der Schleifartikelunterlagenwarenbahn vermeiden, indem „Schatten“ der dritten Elektrode, insbesondere der Strukturen elektrisch leitenden Materials, in Laufrichtung der Schleifartikelunterlagenwarenbahn überlappen.In one embodiment of the method, the third electrode is implemented as a grid of structures of electrically conductive material, in particular of wires or strips of metal or material with a conductive coating. In one exemplary embodiment, the third electrode can be realized, for example, from a large number of metal wires, each of which has a diameter of 0.3 mm and a distance of 1 cm from the respective adjacent metal wire. In this way it can be achieved that the abrasive grains are hardly deflected and/or impeded in their direction of advance by the third electrode during the scattering process. In one embodiment of the method, the structures of electrically conductive material are oriented at a non-zero angle to a conveying direction of the abrasive article backing, in particular the abrasive article backing web. In this way it is provided that the structures are arranged substantially along the length of the material web, but not parallel or collinear thereto. Advantageously, stripe effects of the scattered abrasive grains on the web of abrasive article backing can be avoided in that “shadows” of the third electrode, in particular of the structures of electrically conductive material, overlap in the running direction of the web of abrasive article backing.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Strukturen elektrisch leitenden Materials des Gitters unabhängig voneinander auf jeweils ein Potential PD_i (i stellt dabei den Index der i-ten Struktur dar) eingestellt, wobei das gemittelte Potential aller Strukturen elektrisch leitenden Materials dem Dosierpotential PD entspricht. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Strukturen gezielt und unabhängig voneinander einstellen und folglich besondere Effekte beim Streuen der Schleifkörner erzielen. Beispielsweise lassen sich Inhomogenitäten, insbesondere im Randbereich des Schleifartikels, vermeiden.In one embodiment of the method, the structures of electrically conductive material of the grid are set independently of each other to a potential PD_i (i represents the index of the ith structure), the average potential of all structures of electrically conductive material corresponding to the metering potential PD. In this way, the individual structures can be adjusted in a targeted manner and independently of one another, and consequently special effects can be achieved when the abrasive grains are scattered. For example, inhomogeneities, especially in the edge area of the abrasive article, can be avoided.
Ferner wird gemäß Erfindung eine Streuvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Die Streuvorrichtung umfasst eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode sowie eine dritte Elektrode, wobei die dritte Elektrode insbesondere zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet ist. In einer Ausführungsform der Streuvorrichtung ist die dritte Elektrode als ein Gitter aus Strukturen elektrisch leitenden Materials realisiert. In einer Ausführungsform der Streuvorrichtung sind die Strukturen unter einem Winkel ungleich Null zu einer Förderrichtung der Schleifartikelunterlage, insbesondere der Schleifartikelunterlagenwarenbahn, angeordnet oder anordenbar.Furthermore, according to the invention, a scattering device for carrying out the invention procedure proposed. The scattering device comprises a first electrode, a second electrode and a third electrode, the third electrode being arranged in particular between the first electrode and the second electrode. In one embodiment of the scattering device, the third electrode is implemented as a grid of structures of electrically conductive material. In one embodiment of the scattering device, the structures are arranged or can be arranged at an angle that is not equal to zero to a conveying direction of the abrasive article backing, in particular the web of abrasive article backing.
Ferner wird gemäß Erfindung ein Schleifartikel, insbesondere eine Schleifartikel-Warenbahn, vorgeschlagen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Schleifartikel weist auf der Schleifartikelunterlage aufgebrachte Schleifkörner auf. Schleifkörner sind aus dem Stand der Technik bekannt. Die Schleifkörner werden mit Hilfe des Bindemittels direkt auf die Schleifartikelunterlage angebunden. Der Schleifartikel weist eine zum Schleifen vorgesehene, d.h. abrasive, Oberfläche auf, insbesondere auf derjenigen Seite des Schleifartikels, auf der die Schleifkörner fixiert sind. Die abrasive Oberfläche des Schleifartikels wird während eines Schleifprozesses über ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, sodass mittels der an der abrasiven Oberfläche angeordneten Schleifkörner eine Schleifwirkung erzeugt wird. Der Schleifartikel kann prinzipiell in unterschiedlichen Konfektionsformen vorliegen, zum Beispiel als Schleifscheibe oder als Schleifband, als Bogen, Rolle, Streifen oder auch als Schleifartikel-Warenbahn (z.B. in der Herstellung).Furthermore, according to the invention, an abrasive article, in particular a web of abrasive articles, is proposed which is produced according to the method according to the invention. The abrasive article has abrasive grits applied to the abrasive article backing. Abrasive grains are known from the prior art. The abrasive grains are bonded directly to the backing of the abrasive article with the help of the binder. The abrasive article has a surface intended for grinding, i.e., an abrasive surface, particularly on that side of the abrasive article to which the abrasive grits are affixed. During a grinding process, the abrasive surface of the grinding article is moved over a workpiece to be machined, so that a grinding effect is produced by means of the grinding grains arranged on the abrasive surface. In principle, the abrasive article can be in different ready-made forms, for example as a grinding wheel or as an abrasive belt, as a sheet, roll, strip or also as an abrasive article web (e.g. in production).
Es sei erwähnt, dass der mit Schleifkörnern bestreute Schleifartikel zusätzlich mit einem Deckbinder beschichtet werden kann, der insbesondere schichtweise über die mittels des Bindemittels auf der Schleifmittelunterlage fixierten Schleifkörner aufgebracht wird. Dabei verbindet der Deckbinder die Schleifkörner fest untereinander und fest mit der Schleifmittelunterlage. Dem Fachmann sind geeignete Deckbinder aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.It should be mentioned that the abrasive article sprinkled with abrasive grains can also be coated with a top binder, which is applied in particular in layers over the abrasive grains fixed to the abrasive backing by means of the binder. The top binder connects the abrasive grains firmly to each other and to the abrasive backing. Suitable top coats from the prior art are well known to those skilled in the art.
Figurenlistecharacter list
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.The invention is explained in more detail in the following description on the basis of exemplary embodiments illustrated in the drawings. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into further meaningful combinations. The same reference symbols in the figures designate the same elements.
Es zeigen:
-
1a eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Streumaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; -
1b eine schematische Aufsicht auf Teile der Streumaschine aus1a ; -
2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem Verfahrensdiagramm; -
3 eine schematische Schnittdarstellung eines Schleifartikels, hergestellt nach erfindungsgemäßem Verfahren.
-
1a a schematic side view of an exemplary embodiment of a spreading machine for carrying out the method according to the invention; -
1b shows a schematic top view of parts of the spreader1a ; -
2 an embodiment of the method according to the invention in a process diagram; -
3 Figure 12 is a schematic sectional view of an abrasive article made by the method of the present invention.
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- WO 2014/206967 A1 [0002]WO 2014/206967 A1 [0002]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021203185.4A DE102021203185A1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021203185.4A DE102021203185A1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021203185A1 true DE102021203185A1 (en) | 2022-10-06 |
Family
ID=83282394
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021203185.4A Pending DE102021203185A1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021203185A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2027309A (en) | 1932-03-24 | 1936-01-07 | Behr Manning Corp | Abrasive material |
US2869511A (en) | 1954-10-27 | 1959-01-20 | Michigan Abrasive Company | Apparatus for propelling particulate matter |
US3253201A (en) | 1961-09-12 | 1966-05-24 | Hi En Co Inc | Electrostatic processing system |
WO2014206967A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Abrasive means |
-
2021
- 2021-03-30 DE DE102021203185.4A patent/DE102021203185A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2027309A (en) | 1932-03-24 | 1936-01-07 | Behr Manning Corp | Abrasive material |
US2869511A (en) | 1954-10-27 | 1959-01-20 | Michigan Abrasive Company | Apparatus for propelling particulate matter |
US3253201A (en) | 1961-09-12 | 1966-05-24 | Hi En Co Inc | Electrostatic processing system |
WO2014206967A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Abrasive means |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE689202C (en) | Method and device for producing sheet-shaped abrasive bodies | |
EP3013920A1 (en) | Abrasive means | |
DE10226358B4 (en) | Improved engineered abrasives | |
EP3083870B1 (en) | Method for producing multilayer abrasive particles | |
DE69935264T2 (en) | Filter material and apparatus and method of manufacture | |
US2027308A (en) | Manufacture of abrasive articles | |
EP3397429B1 (en) | Method for producing a grinding tool | |
EP2106903A1 (en) | Method for scattering friction-inhibiting materials and accompanying device | |
DE102013212609A1 (en) | Process for producing an abrasive | |
WO2015089529A1 (en) | Method for the production of abrasive articles | |
DE69629682T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A FILTER | |
DE102013212617A1 (en) | Device for applying abrasive grains | |
EP1208945A1 (en) | Method for applying particles on a substrate | |
DE112012002093T5 (en) | Conditioner for a CMP pad and method of making the same | |
DE10296547B4 (en) | Production of patterned surfaces of coated abrasives | |
DE102021203185A1 (en) | Method of making an abrasive article, scattering device and abrasive article | |
EP0716903A1 (en) | Abrasive article on backing | |
WO2022063662A1 (en) | Method for producing an abrasive article, and abrasive article | |
EP2535145A2 (en) | Method, device and manufacture of a carrier with hard particles | |
EP3976318A1 (en) | Method for producing an abrasive article, and abrasive article | |
DE3630189A1 (en) | ANTI-ADJUSTING DEVICE FOR GRINDING BODY | |
DE102019205745A1 (en) | Coated abrasive tool and method of making the same | |
DE102016210001A1 (en) | grindstone | |
DE102013212670A1 (en) | A method of making an abrasive comprising at least one padding step in which abrasive grains are poured onto an abrasive pad | |
DE102013108918A1 (en) | Form dressing roll |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication |