DE112010005029B4

DE112010005029B4 - Schleifgegenstand mit offener Struktur

Info

Publication number: DE112010005029B4
Application number: DE112010005029.5T
Authority: DE
Inventors: Mervyn Chung-Fat; Virginie Vaubert; Sergio Rodrigues
Original assignee: Saint Gobain Abrasifs SA; Saint Gobain Abrasives Inc
Current assignee: Saint Gobain Abrasifs SA; Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2009-12-29
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2030-12-28
Also published as: DE112010005029T5; US20110159794A1; FR2954723A1; WO2011080569A4; WO2011080569A2; CA2785429A1; WO2011080569A3; FR2954723B1

Abstract

Schleifgegenstand (104, 200), aufweisend:
einen Stoff (106), der eine Vorderfläche (124) und eine Rückfläche (126) aufweist, wobei die Vorderfläche (124) aus ersten Strickgarnen gebildet ist, jedes Garn (214) der ersten Strickgarne mehrere Filamente (208) aufweist, mehrere Fäden (118, 204) mit den ersten Strickgarnen verschlungen sind und zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) verlaufen, wobei die mehreren Fäden (118, 204) einen Hohlraum (128) zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) definieren, wobei die Fäden (118, 204) aus einem Einzelfaserelement bestehen, das dicker als die Filamente (208) des Garns (214) ist,
wobei die Fäden (118, 204) einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente (208) ist; und
Schleifkörner (110, 212), die an der Vorderfläche (124) des Stoffes (106) haften.

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Diese Offenbarung betrifft einen Schleifgegenstand sowie ein Verfahren zum Bilden eines solchen Schleifgegenstandes.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein Abschleifen wird in zahlreichen Industrien zur Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften eines Materials verwendet. Zum Beispiel wird ein Abschleifen in so unterschiedlichen Industrien wie der Herstellung elektronischer Geräte, Autolackierung oder sogar Möbelherstellung verwendet. In jeder dieser Industrien werden Schleifmaterialien auf der Basis der Materialentfernungsrate und der Eigenschaften, die der fertigen Oberfläche verliehen werden, ausgewählt, aber häufig wird ein Kompromiss zwischen der Materialentfernungsrate und den Oberflächeneigenschaften getroffen. Solche Schleifmaterialien sind beispielsweise bekannt aus der DE 695 02 621 T4 und auch aus der EP 2 042 269 A1 .
Eine Schwierigkeit, die mit dem Abschleifprozess verbunden ist, ist die Entfernung von Spänen oder Abfallmaterial, die bzw. das von der Oberfläche eines geschliffenen Werkstücks abgeschliffen werden bzw. wird. Insbesondere werden in Trockenschleifprozessen Staub, der aus Abfallmaterial besteht, das von der Oberfläche eines Werkstücks abgeschliffen wird, und Körner und anderes Material, das sich vom Schleifgegenstand löst, zu einem Problem. Der Staub kann sich zum Beispiel zwischen dem Schleifgegenstand und dem Werkstück festsetzen und die Oberflächenqualität und Materialentfernungsraten beeinflussen. Insbesondere können Teilchen aus hartem Material, wie gespaltene Schleifkörner, die sich zwischen dem Schleifgegenstand und dem Werkstück festsetzen, Kratzer auf der Oberfläche des Werkstücks verursachen. In einem anderen Beispiel können sich weichere Teilchen und Staub zwischen dem Schleifgegenstand und dem Werkstück ansammeln, was zu einem geringeren Kontakt zwischen dem Schleifgegenstand und dem Werkstück führt, wodurch die Materialentfernungsrate verringert wird. In jedem Fall kann das abgeschliffene Abfallmaterial zu einer verminderten Oberflächenqualität und Leistung des Schleifgegenstandes führen.
Als solches wäre ein verbesserter Schleifgegenstand wünschenswert. Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung durch einen Schleifgegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung könnte unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich und ihre zahlreichen Merkmale und Vorteile für einen Fachmann offensichtlich werden.

1 enthält eine Darstellung eines beispielhaften Schleifsystems.
2 und 3 enthalten Darstellungen eines beispielhaften Schleifgegenstandes.

Die Verwendung derselben Referenzzeichen in verschiedenen Zeichnungen gibt gleiche oder identische Elemente an.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
In einer besonderen Ausführungsform enthält ein Schleifgegenstand eine Unterlagsschicht mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und Schleifkörner, die an der Vorderfläche der Unterlagsschicht haften. In einem Beispiel enthält die Unterlagsschicht einen Stoff. Die Vorderfläche der Unterlagsschicht ist aus Strickgarnen des Stoffes gebildet. Jedes Garn der gestrickten Garne enthält mehrere Filamente. Zusätzlich kann der Stoff mehrere Fäden enthalten, die mit den Strickgarnen verschlungen sind und sich zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche der Unterlagsschicht erstrecken. Die Fäden bestehen aus einem Einzelfaserelement, das dicker als die Filamente des Garns ist, wobei die Fäden einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente ist. Die mehreren Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche der Unterlagsschicht. Ferner können die Strickgarne einen Satz von Öffnungen oder Aveolen bilden, die den Fluss von Abfallmaterial und Luft von der Vorderfläche der Unterlagsschicht in den Hohlraum zwischen der Vorder- und Rückfläche der Unterlagsschicht ermöglichen. In einem Beispiel werden die Schleifkörner an die Vorderfläche der Unterlagsschicht mittels eines Bindemittels angeheftet, das eine kontinuierliche Beschichtung über der Vorderfläche der Unterlagsschicht außer über den Aveolen bildet.
In einer weiteren Ausführungsform kann ein Schleifgegenstand durch Bereitstellen eines Stoffes mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche, Auftragen einer Bindemittelformulierung auf der Vorderfläche des Stoffes und Auftragen von Schleifkörnern auf der Vorderfläche des Stoffes gebildet werden. Die Vorderfläche des Stoffes ist aus Strickgarnen gebildet. Jedes Garn der Strickgarne enthält mehrere Filamente. Mehrere Fäden sind mit den Strickgarnen verschlungen und verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die Fäden bestehen aus einem Einzelfaserelement, das dicker als die Filamente des Garns ist, wobei die Fäden einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente ist. In einem Beispiel enthält das Auftragen der Bindemittelformulierung das Kalandern der Bindemittelformulierung an die Vorderfläche und das Auftragen der Schleifkörner enthält das Abscheiden der Schleifkörner durch elektrostatische Abscheidung. In einem anderen Beispiel können die Bindemittelformulierung und Schleifkörner gemischt und gemeinsam in einer Aufschlämmung aufgetragen werden.
In Verwendung kann der Schleifgegenstand an eine Schleifvorrichtung gekoppelt werden, die den Schleifgegenstand wiederholt parallel zu einer Ebene bewegt. Die Vorderfläche des Schleifgegenstandes wird mit einer Oberfläche eines zu schleifenden Gegenstandes in Kontakt gebracht und Abfallmaterial wird von der Vorderfläche des Werkstück durch einen Hohlraum, der durch die Fäden definiert ist, und die Aveolen, die durch die Strickgarne definiert sind, zur Rückfläche gezogen.
1 enthält eine Darstellung eines beispielhaften Schleifsystems 100. Das Schleifsystem 100 enthält eine Schleifvorrichtung 102 und einen Schleifgegenstand 104. In einem Beispiel bewegt die Schleifvorrichtung 102 den Schleifgegenstand in einer Bewegung relativ zu einer Ebene, wie einer Ebene, die durch die Hauptfläche des Schleifgegenstandes 104 definiert ist. Die Bewegung der Schleifvorrichtung 102 kann eine kreisförmige Bewegung sein oder kann eine oszillierende Bewegung sein. Insbesondere enthält der Schleifgegenstand 104 eine Unterlagsschicht 106 mit einer Vorderfläche 124 und einer Rückfläche 126. Eine Bindemittelbeschichtung 108 bindet Schleifkörner 110 an die Vorderfläche 124 der Unterlagsschicht 106.
An der gegenüber liegenden Oberfläche 126 ist der Stoff 106 an die Schleifvorrichtung 102 gekoppelt. Zum Beispiel kann der Stoff 106 mit einem Material 112 an die Schleifvorrichtung gekoppelt sein. In einem Beispiel ist das Material 112 ein Haken- und Schlingenmaterial, wie Velcro®. In einem anderen Beispiel ist das Material 112 ein Klebematerial, wie ein druckempfindliches Klebematerial. Das Klebematerial kann auf die Rückfläche 126 der Unterlagsschicht 106 derart aufgetragen werden, dass es einen Luftstrom durch die Rückfläche 126 der Unterlagsschicht 106 ermöglicht. Zum Beispiel kann ein druckempfindlicher Schaum, der eine offenzellige Struktur aufweist, aufgetragen werden. In einem anderen Beispiel kann ein druckempfindlicher Klebstoff in Kügelchen, Linien oder offenen Mustern aufgetragen werden und nur einen Teil der Rückfläche 126 der Unterlagsschicht 106 bedecken.
In einem Beispiel enthält die Unterlagsschicht 106 einen Stoff, der eine gestrickte Vorderfläche 114 enthält, die mehrere Aveolen 116 definiert. Eine Aveole 116 ist eine gemusterte Öffnung, die für einen Zugang von der Vorderfläche 124 zum Hohlraum 128 sorgt. Die gestrickte Schicht 114 ist aus mehreren Garnen gestrickt. Jedes Garn enthält mehrere Filamente. In einem Beispiel ist das Bindemittel 108 über der gestrickten Schicht 114 in einer kontinuierlichen Beschichtung aufgetragen, ohne die Aveolen 116 zu bedecken.
Zusätzlich enthält der Stoff Fäden 118, die zwischen der Vorderfläche 124 und der Rückfläche 126 verlaufen und einen Hohlraum 128 zwischen der Vorderfläche 124 und der Rückfläche 126 definieren. In einem Beispiel, können die Fäden 118 mit der gestrickten Schicht 114 verschlungen sein. In einem anderen Beispiel können die Fäden an der gestrickten Schicht 114 haften.
Wahlweise kann der Stoff eine gestrickte Schicht 120 enthalten. In einem Beispiel bindet die gestrickte Schicht 120 die Fäden 118 an einer Rückfläche 126 der Unterlagsschicht 106. Die gestrickte Schicht 120 kann aus mehreren Garnen gebildet sein, die jeweils mehrere Filamente enthalten. Ferner kann die gestrickte Schicht 120 eine Oberfläche bilden, auf der das Kopplungsmaterial 112 aufgebracht ist. Als Alternative können die Fäden 118 an der Rückfläche 126 zusammengeklebt werden.
In einer beispielhaften Verwendung wird die Vorderfläche 124 des Schleifgegenstandes 104 in Kontakt mit einem zu schleifenden Werkstück angeordnet, wodurch die Schleifkörner 110 mit dem Werkstück in Kontakt gelangen. Die Schleifvorrichtung 102 kann wahlweise den Schleifgegenstand 104, zum Beispiel in einer hin- und hergehenden Bewegung, einer kreisförmigen Bewegung oder einer Kombination davon, in eine Richtung parallel zu einer Ebene bewegen, wie einer Ebene parallel zur Hauptfläche 124 des Schleifgegenstandes 104. Als Alternative kann ein Anwender die Bewegung des Schleifgegenstandes und der Schleifvorrichtung 102 erleichtern. Wenn das Werkstück abgeschliffen ist, kann sich Abfallmaterial bilden. In einem Beispiel kann das Abfallmaterial durch die Aveolen 116 der gestrickten Schicht 114 in den Hohlraum 128 des Schleifgegenstandes gezogen werden. In einem besonderen Beispiel enthält die Schleifvorrichtung 102 Zugangslöcher 122, durch die ein Vakuum angelegt oder Luft bewegt werden kann. Infolgedessen kann das Abfallmaterial durch die wahlweise gestrickte Schicht 120 und durch die Zugangslöcher 122 aus dem Hohlraum 128 gezogen werden. In einem solchen Beispiel wird das Abfallmaterial vom Werkstück und zwischen dem Schleifgegenstand 104 und dem Werkstück durch den Schleifgegenstand und dann zu der Schleifvorrichtung 102 gezogen, wodurch verhindert wird, dass sich Staub in die Luft verteilt oder das Abschleifen des Werkstücks behindert.
2 und 3 enthalten Darstellungen eines beispielhaften Schleifgegenstandes 200. Der Schleifgegenstand 200 enthält eine gestrickte Schicht 202 und Fäden 204, die sich von der gestrickten Schicht 202 in eine Richtung entgegen gesetzt zu der Schleiffläche erstrecken. Schleifkörner 212 sind durch eine Bindemittelbeschichtung 210 gegenüber den Fäden 204 an der gestrickten Schicht 202 befestigt. Wahlweise ist eine gestrickte Schicht 206 mit den Fäden 204 gegenüber der gestrickten Schicht 202 verbunden.
Die gestrickte Schicht 202 ist aus mehreren Strickgarnen gebildet. Jedes der Strickgarne enthält mehrere Filamente 208. In einem Beispiel sind die Filamente 208 aus einem Polymermaterial gebildet, wie einem Polyamid, einem Polyester, einem Polyolefin, Polyaramid, Polyacrylonitril oder einer Kombination davon. Ein beispielhaftes Polyamid enthält Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 11, Nylon 12 oder eine beliebige Kombination davon. In einem Beispiel enthält der Polyester ein Polyethylenterephthalat. Ein beispielhaftes Polyolefin enthält ein Polyolefinhomopolymer, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Polypenten oder Polymethylpenten; ein Polyolefincopolymer, wie Ethylen-Pröpylen-Copolymer, Ethylen-Buten-Copolymer oder Ethylen-Octen-Copolymer; oder eine beliebige Kombination davon.
In einem besonderen Beispiel bildet die gestrickte Schicht 202 einen Satz von Öffnungen oder Aveolen 316, wie in 3 dargestellt. Die Aveolen 316 bieten einen Zugang von der Vorderfläche eines Schleifgegenstandes 200 zu einem Hohlraum, der durch die Fäden 204 definiert ist. In einem Beispiel kann Luft und Abfallmaterial durch die Aveolen 316 gehen. Insbesondere definieren die Aveolen 316 ein Muster von Öffnungen. Zum Beispiel können die Aveolen 316 in Reihen und Spalten ausgerichtet sein. In einem anderen Beispiel können die Aveolen 316 in Reihen ausgerichtet sein, die zu benachbarten Reihen versetzt sind, wie dargestellt. Ferner können die Aveolen 316 einen Querschnitt mit einer Form, wie einem Dreieck, einem Viereck, einem Fünfeck, einem Sechseck, einem Siebeneck oder einem anderen Vieleck oder eine beliebige Kombination davon aufweisen. In einem weiteren Beispiel kann die Form annähernd kreisförmig oder oval sein.
In einem weiteren Beispiel haben die Aveolen 316 eine Querdimension 320, definiert als die längste Länge über die Öffnung oder Aveolen 316, in einem Bereich von 0,2 mm bis 25 mm. Zum Beispiel kann die Querdimension in einem Bereich von 0,2 mm bis 10 mm, wie einem Bereich von 0,5 mm bis 5 mm oder sogar einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm liegen. Ferner können die Aveolen 316 so beabstandet und bemessen sein, das ein gewünschtes Muster von Öffnungen entsteht, um eine erwünschte offene Fläche relativ zu der Fläche zu erhalten, die durch die Vorderfläche des Schleifgegenstandes 200 definiert ist. Zum Beispiel kann das Muster von Aveolen 316 mindestens 5% offene Fläche relativ zu der Fläche vorsehen, die durch die Vorderfläche definiert ist, wie eine offene Fläche in einem Bereich von 5% bis 70%, einem Bereich von 15% bis 50% oder sogar einem Bereich von 35% bis 50% der Fläche, die durch die Vorderfläche des Schleifgegenstandes 200 definiert ist.
Die Fäden 204 definieren einen Hohlraum an einer Seite der gestrickten Schicht 202 gegenüber einer Schleiffläche des Schleifgegenstandes 200. In einem Beispiel sind die Fäden 204 aus einem Polymermaterial gebildet, wie einem Polyamid, einem Polyester, einem Polyolefin, Polyaramid, Polyacrylonitril oder einer Kombination davon. Ein beispielhaftes Polyamid enthält Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 11, Nylon 12 oder eine beliebige Kombination davon. In einem Beispiel enthält der Polyester ein Polyethylenterephthalat. Ein beispielhaftes Polyolefin enthält ein Polyolefinhomopolymer, wie Polyethylen, Polypropylen, Polybuten, Polypenten oder Polymethylpenten; ein Polyolefincopolymer, wie Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Buten-Copolymer oder Ethylen-Octen-Copolymer; oder eine beliebige Kombination davon.
Insbesondere sind die Fäden 204 dicker und haben eine größere Querschnittsfläche als die Filamente 208. In einem Beispiel können die Fäden 204 einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente ist. Zum Beispiel kann der Durchmesser der Fäden 204 mindestens 75% größer als der Durchmesser der Filamente oder sogar mindestens 100% größer als der Durchmesser der Filamente sein (z.B. mindestens das Zweifache des Durchmessers der Filamente). Eine Erhöhung in Prozent wird relativ zum Durchmesser der Filamente 208 berechnet. In einem Beispiel, haben die Fäden 204 einen Durchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 5 mm, wie im Bereich von 0,05 mm bis 3 mm oder sogar im Bereich von 1 mm bis 3 mm.
Insbesondere werden die Fäden 204 mit dem gestrickten Stoff 202 mechanisch verbunden, wie durch ein Verschlingen der Fäden 204 mit den Garnen 214 des gestrickten Stoffes 202. Als Alternative können die Fäden 204 durch den gestrickten Stoff 202 gestanzt und an dem gestrickten Stoff 202 durch Reibung oder mit der Bindemittelbeschichtung 210 befestigt werden. In einem weiteren alternativen Beispiel können die Fäden 204 mit einem Klebstoff an die gestrickte Schicht 202 gebunden werden.
Wahlweise kann die Schicht 206 aus Strickgarnen gebildet werden. In einem Beispiel kann die Schicht 206 gestrickt werden, um die Fäden 204 zu verschlingen. Die Garne der gestrickten Schicht 206 können Garne ähnlich den Garnen der gestrickten Schicht 202 sein. Als Alternative können sich die Garne der gestrickten Schicht 206 von den Garnen der gestrickten Schicht 202 unterscheiden. Ferner kann jedes der Garne der gestrickten Schicht 206 aus mehreren Filamenten gebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform kann die gestrickte Schicht 206 mit Fäden gestrickt sein, wie Fäden ähnlich den Fäden 204 oder Fäden, die sich von den Fäden 204 unterscheiden, wobei die Fäden ein Einzelfaserelement im Gegensatz zu Garnen mit mehreren Filamenten sind. Als Alternative kann die gestrickte Schicht 206 mit Klebstoff an die Fäden 204 gebunden sein.
In einem Beispiel ist die gestrickte Schicht 206 ein loser Strick, der für Porosität für den unbehinderten Strom von Luft und Staubteilchen sorgt. In einem alternativen Beispiel kann die gestrickte Schicht 206 eine feste Strickkonstruktion sein, die zusätzliche Aveolen enthält.
In einem weiteren Beispiel bildet die wahlweise gestrickte Schicht 206 eine Oberfläche, auf der Kopplungsmechanismen befestigt sein können. Zum Beispiel können zusätzliche Haken- oder Schlingenstrukturen an der gestrickten Schicht 206 befestigt sein, vorausgesetzt, der Zugang bleibt für einen Durchgang von Luft und Staubteilchen. In einem anderen Beispiel können Klebstoffe auf die wahlweise gestrickte Schicht 206 aufgetragen werden.
Obwohl nicht dargestellt, können zusätzliche Garne zwischen den vorderen und hinteren gestrickten Schichten (202 oder 206) durch den Hohlraum des Stoffes verlaufen. Solche Garne enthalten mehrere Filamente, die einen kleineren Durchmesser als die Fäden 204 aufweisen, die ebenso zwischen den vorderen und hinteren gestrickten Schichten (202 oder 206) verlaufen. Die wahlweisen Garne können dieselben sein wie die Garne, die die vordere gestrickte Schicht 202 oder die hintere gestrickte Schicht 206 bilden. Als Alternative können sich die Garne von den Garnen der gestrickten Schichten (202 oder 206) unterscheiden.
Schleifkörner 212 sind mit einer Bindemittelbeschichtung 210 gegenüber den Fäden 204 an die erste gestrickte Schicht 202 gebunden. In einem besonderen Beispiel bildet die Bindemittelbeschichtung 210 eine kontinuierliche Beschichtung der gestrickten Schicht 202, ohne die Aveolen 316 zu bedecken. Zum Beispiel kann die kontinuierliche Oberfläche 318, die die Aveolen 316 umgibt, mit der Bindemittelbeschichtung 210 zur Bildung eines durchgehenden Bindemittelauftrags beschichtet sein. Eine solche Beschichtung ist von getrennten Agglomeraten zu unterscheiden, die eine diskontinuierliche Schicht über einer Oberfläche bilden können. Insbesondere liegt die Bindemittelbeschichtung 210 an der Oberfläche der vorderen gestrickten Schicht 202 an, die durch die Garne gebildet wird, ausschließlich der Aveolen.
In einem Beispiel ist das Bindemittel ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenolharz, Harnstoff-Formaldehydharz, Acrylharz, Epoxidharz, Silikonharz, Isocyanuratharz, Melamin-Formaldehydharz, Polyimidharz oder einer beliebigen Kombination davon. Ein beispielhaftes Phenolharz enthält Resol und Novolac. Resol-Phenolharze können basenkatalysiert sein und haben ein Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol größer oder gleich Eins, wie von 1:1 bis 3:1. Novolac-Phenolharze können säurekatalysiert sein und haben ein Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol kleiner Eins, wie 0,5:1 bis 0,8:1.
Ein Epoxidharz kann ein aromatisches Epoxid oder ein aliphatisches Epoxid enthalten. Aromatische Epoxidkomponenten enthalten ein oder mehrere Epoxidgruppen und einen oder mehrere aromatische Ringe. Ein beispielhaftes aromatisches Epoxid enthält Epoxid, das abgeleitet ist von einem Polyphenol, z.B. von Bisphenolen, wie Bisphenol A (4,4'-Isopropylidendiphenol), Bisphenol F (Bis[4-hydroxyphenyl]methan), Bisphenol S (4,4'-Sulfonyldiphenol), 4,4'-Cyclohexylidenbisphenol, 4,4'-Biphenol oder 4,4'-(9-Fluorenyliden)diphenol. Das Bisphenol kann alkoxyliert (z.B. ethoxyliert oder propoxyliert) oder halogeniert (z.B. bromiert) sein. Beispiele für Bisphenolepoxide enhalten Bisphenol-Diglycidylether wie Diglycidylether von Bisphenol A oder Bisphenol F. Ein weiteres Beispiel eines aromatischen Epoxids enthält Triphenylolmethantriglycidylether, 1,1,1-Tris(p-hydroxyphenyl)ethan-triglycidylether oder ein aromatisches Epoxid, das von einem Monophenol abgeleitet ist, z.B. von Resorcinol (zum Beispiel Resorcin-Diglycidylether) oder Hydrochinon (zum Beispiel Hydrochinon-Diglycidylether). Ein anderes Beispiel ist Nonylphenyl-Glycidylether. Zusätzlich enthält ein Beispiel eines aromatischen Epoxids Epoxid-Novolac, zum Beispiel Phenolepoxid-Novolac und Cresolepoxid-Novolac. Aliphatische Epoxidkomponenten haben eine oder mehrere Epoxidgruppen und sind frei von aromatischen Ringen. Die externe Phase kann ein oder mehrere aliphatische Epoxide enthalten. Ein Beispiel eines aliphatischen Epoxids enthält Glycidylether von C2-C30-Alkyl; 1,2-Epoxid von C3-C30-Alkyl; Mono- oder Multiglycidylether eines aliphatischen Alkohols oder Polyols wie 1,4-Butandiol, Neopentylglycol, Cyclohexandimethanol, Dibromneopentylglycol, Trimethylolpropan, Polytetramethylenoxid, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Glycerol und alkoxylierte aliphatische Alkohole; oder Polyole. In einer Ausführungsform enthält das aliphatische Epoxid eine oder mehrere cycloaliphatische Ringstrukturen. Zum Beispiel kann das aliphatische Epoxid eine oder mehrere Cyclohexenoxidstrukturen enthalten, zum Beispiel zwei Cyclohexenoxidstrukturen. Ein Beispiel für ein aliphatisches Epoxid, das eine Ringstruktur aufweist, enthält hydrierten Bisphenol-A Diglycidylether, hydrierten Bisphenol F-Diglycidylether, hydrierten Bisphenol S-Diglycidylether, Bis(4-hydroxycyclohexyl)methan-Diglycidylether, 2,2-Bis(4-hydroxycyclohexyl)propan-Diglycidylether, 3,4-Epoxidcyclohexylmethyl-3,4-epoxidcyclohexancarboxylat, 3,4-Epoxid-6-methylcyclohexylmethyl-3 ,4-epoxid-6-methylcyclohexancarboxylat, Di(3,4-epoxidcyclohexylmethyl)hexandioat, Di(3,4-epoxid-6-methylcyclohexylmethyl)hexandioat, Ethylenbis(3,4-epoxidcyclohexancarboxylat), Ethandioldi(3,4-epoxidcyclohexylmethyl)ether oder 2-(3,4-Epoxidcyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxid)cyclohexan-1,3-dioxan.
Ein beispielhaftes multifunktionelles Acryl kann Trimethylolpropantriacrylat, Glycerol-triacrylat, Pentaerythritol-triacrylat, Methacrylat, Dipentaerythritol-pentaacrylat, Sorbitol-triacrylat, Sorbital-hexacrylat oder eine beliebige Kombination davon enthalten. In einem anderen Beispiel kann ein Acrylpolymer aus einem Monomer mit einer Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen, einer Glycidylgruppe oder einer Hydroxyalkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen gebildet werden. Repräsentative Acrylpolymere enthalten Polymethylmethacrylat, Polyethylmethacrylat, Polybutylmethacrylat, Polyglycidylmethacrylat, Polyhydroxyethylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polyethylacrylat, Polybutylacrylat, Polyglycidylacrylat, Polyhydroxyethylacrylat und Gemische davon.
Ein Silikonharz kann zum Beispiel Polyalkylsiloxane, wie Silikonpolymere, die aus einem Vorläufer gebildet sind, wie Dimethylsiloxan, Diethylsiloxan, Dipropylsiloxan, Methylethylsiloxan, Methylpropylsiloxan oder Kombinationen davon enthalten. In einer besonderen Ausführungsform enthält das Polyalkylsiloxan ein Polydialkylsiloxan wie Polydimethylsiloxan (PDMS). In einem anderen Beispiel kann das Silikonpolymer ein polares Silikon enthalten, wie Silikon, das funktionelle Halogenidgruppen enthält, wie Chlor und Fluor, und Silikon, das funktionelle Phenylgruppen enthält. Zum Beispiel kann das Silikon Trifluoropropylmethylsiloxan-Polymere enthalten. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Silikon Polyphenylmethylsiloxan enthalten.
Abhängig von den katalysierenden Mitteln und der Art von Polymer kann die Bindemittelformulierung wärmehärtbar sein oder kann durch aktinische Strahlung, wie UV-Strahlung, härtbar sein, um das Bindemittel zu bilden.
Die Bindemittelformulierung kann auch Katalysatoren und Initiatoren enthalten. Zum Beispiel kann ein kationischer Initiator Reaktionen zwischen kationischen polymerisierbaren Bestandteilen katalysieren. Ein Radikalinitiator kann eine radikalische Polymerisation von radikalisch polymerisierbaren Bestandteilen katalysieren. Der Initiator kann durch Wärmeenergie oder aktinische Strahlung aktiviert werden. Zum Beispiel kann ein Initiator einen kationischen Photoinitiator enthalten, der kationische Polymerisationsreaktionen katalysiert, wenn er aktinischer Strahlung ausgesetzt wird. In einem anderen Beispiel kann der Initiator einen radikalen Photoinitiator enthalten, der radikalische Polymerisationsreaktionen einleitet, wenn er aktinischer Strahlung ausgesetzt wird. Aktinische Strahlung enthält teilchenförmige oder nicht-teilchenförmige Strahlung und soll eine Elektronenstrahl-Strahlung und elektromagnetische Strahlung beinhalten. In einer besonderen Ausführungsform enthält elektromagnetische Strahlung eine Strahlung mit mindestens einer Wellenlänge im Bereich von etwa 100 nm bis etwa 700 nm und insbesondere Wellenlängen im Ultraviolettbereich des elektromagnetischen Spektrums.
Im Allgemeinen sind kationische Photoinitiatoren Materialien, die aktive Spezies bilden, die, wenn sie aktinischer Strahlung ausgesetzt werden, imstande sind, mindestens teilweise polymerisierende Epoxide oder Oxetane zu bilden. Zum Beispiel kann ein kationischer Photoinitiator, bei Belichtung mit aktinischer Strahlung, Kationen bilden, die die Reaktionen von kationisch polymerisierbaren Komponenten, wie Epoxiden oder Oxetanen, einleiten können.
Ein Beispiel eines kationischen Photoinitiators enthält zum Beispiel Oniumsalz mit Anionen schwacher Nukleophilität. Ein Beispiel enthält ein Haloniumsalz, ein Iodosylsalz oder ein Sulfoniumsalz, ein Sulfoxoniumsalz oder ein Diazoniumsalz oder eine beliebige Kombination davon. Andere Beispiele kationischer Photoinitiatoren enthalten Metallocensalz.
In besonderen Beispielen enthält die Bindemittelformulierung relativ zum Gesamtgewicht der zusammengesetzten Bindemittelformulierung etwa 0,1 Gew% bis etwa 15 Gew% eines oder mehrerer kationischer Photoinitiatoren, zum Beispiel etwa 1 Gew% bis etwa 10 Gew%.
Die Bindemittelformulierung kann wahlweise Photoinitiatoren enthalten, die zur Lichthärtung radikalisch polyfunktioneller Acrylate nützlich sind. Ein Beispiel für einen radikalischen Photoinitiator enthält Benzophenon (z.B. Benzophenon, Alkyl-substitutiertes Benzophenon oder Alkoxy-subsitutiertes Benzophenon); Benzoin (z.B. Benzoin, Benzoinether, wie Benzoinmethylether, Benzoinethylether und Benzoinisopropylether, Benzoinphenylether und Benzoinacetat); Acetophenon, wie Acetophenon, 2,2-Dimethoxyacetophenon, 4-(Phenylthio)acetophenon und 1,1-Dichloracetophenon; Benzilketal, wie Benzildimethylketal und Benzildiethylketal; Anthrachinon, wie 2-Methylanthrachinon, 2-Ethylanthrachinon 2-Tertbutylanthrachinon, 1-Chloranthrachinon und 2-Amylanthrachinon; Triphenylphosphin; Benzoylphosphinoxide, wie zum Beispiel 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid; Thioxanthon oder Xanthon; Acridinderivat; Phenazenderivat; Chinoxalinderivat; 1-Phenyl-1,2-propandion-2-O-benzoyloxim; 1-Aminophenylketon oder 1-Hydroxyphenylketon, wie 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, Phenyl(1-hydroxyisopropyl)keton und 4-Isopropylphenyl(1-hydroxyisopropyl)keton; oder eine Triazinverbindung, zum Beispiel, 4'''-Methylthiophenyl-1-di(trichloromethyl)-3,5-S-triazin, S-Triazin-2-(stilben)-4,6-bistrichloromethyl oder Paramethoxystyryltriazin; oder eine beliebige Kombination davon.
Ein beispielhafter Photoinitiator enthält Benzoin oder sein Derivat wie α-Methylbenzoin; α-Phenylbenzoin; α-Allylbenzoin; α-Benzylbenzoin; Benzoinether wie Benzildimethylketal (erhältlich zum Beispiel unter dem Handelsnamen „IRGACURE 651“ von Ciba Specialty Chemicals), Benzoinmethylether, Benzoinethylether, Benzoin-n-butylether; Acetophenon oder sein Derivat, wie 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanon (erhältlich zum Beispiel unter dem Handelsnamen „DAROCUR 1173“ von Ciba Specialty Chemicals) und 1-Hydroxycyclohexylphenylketon (erhältlich zum Beispiel unter dem Handelsnamen „IRGACURE 184“ von Ciba Specialty Chemicals); 2-Methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanon (erhältlich zum Beispiel unter dem Handelsnamen „IRGACURE 907“ von Ciba Specialty Chemicals); 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-
Ein weiterer nützlicher Photoinitiator enthält Pivaloinethylether, Anisoinethylether; Anthrachinone, wie Anthrachinon, 2-Ethylanthrachinon, 1-Chloranthrachinon, 1,4-Dimethylanthrachinon, 1-Methoxyanthrachinon, Benzanthrachinonhalomethyltriazine und dergleichen; Benzophenon oder sein Derivat; Iodoniumsalz oder Sulfoniumsalz wie zuvor beschrieben; einen Titankomplex wie Bis(η5-2,4-cyclopentadienyl)bis[2,-6-difluoro-3-(1H-pyrrolyl)phenyl)titan (im Handel erhältlich unter dem Handelsnamen „CGI784DC“, ebenso von Ciba Specialty Chemicals); ein Halomethylnitrobenzol wie 4-Bromomethylnitrobenzol und dergleichen; oder Mono- oder Bisacylphosphin (erhältlich zum Beispiel von Ciba Specialty Chemicals unter den Handelsnamen „IRGACURE 1700“, „IRGACURE 1800“, „IRGACURE 1850“ und „DAROCUR 4265“). Ein geeigneter Photoinitiator kann eine Mischung der oben genannten Spezies enthalten, wie eine α-Hydroxyketon/Acrylphosphinoxid-Mischung (erhältlich zum Beispiel unter dem Handelsnamen IRGACURE 2022 von Ciba Specialty Chemicals).
Ein weiterer geeigneter radikalischer Photoinitiator enthält eine ionische Farbstoff-Gegenionverbindung, die imstande ist, aktinische Strahlen zu absorbieren und freie Radikale zu erzeugen, die die Polymerisation der Acrylate einleiten können.
Ein Photoinitiator kann in einer Menge von nicht mehr als etwa 20 Gew%, zum Beispiel, nicht mehr als etwa 10 Gew% oder nicht mehr als etwa 5 Gew% vorhanden sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der Bindemittelformulierung. Zum Beispiel kann ein Photoinitiator in einer Menge von 0,1 Gew% bis 20,0 Gew%, wie 0,1 Gew% bis 5,0 Gew% oder 0,1 Gew% bis 2,0 Gew% vorhanden sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der Bindemittelformulierung, obwohl Mengen außerhalb dieser Bereiche auch nützlich sein können. In einem Beispiel ist der Photoinitiator in einer Menge von mindestens etwa 0,1 Gew%, wie mindestens etwa 1,0 Gew% oder in einer Menge von 1,0 Gew% bis 10,0 Gew% vorhanden.
Die Bindemittelformulierung kann auch andere Komponenten wie Lösemittel, Weichmacher, Vernetzungsmittel, Kettenübertragungsmittel, Stabilisatoren, Dispergierungsmittel, Härtungsmittel, Reaktionsvermittler und Mittel zur Beeinflussung der Fluidität der Dispersion enthalten. Zum Beispiel kann die Bindemittelformulierung auch ein oder mehrere Kettenübertragungsmittel enthalten, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Polyol, Polyamin, linearem oder verzweigtem Polyglycolether, Polyester und Polylacton.
Die Schleifkörner 212 können aus einem oder einer Kombination der Schleifkörner gebildet werden, enthaltend Siliziumdioxid, Aluminiumoxid (Sinter- oder Schmelzkorund), Zirkonoxid, Zirkonoxid/Aluminiumoxid, Siliziumcarbid, Granat, Diamant, kubisches Bornitrid, Siliziumnitrid, Cerdioxid, Titandioxid, Titandiborid, Borcarbid, Zinnoxid, Wolframcarbid, Titancarbid, Eisenoxid, Chrom, Feuerstein, Schmirgel oder eine beliebige Kombination davon. Zum Beispiel können die Schleifkörner 212 ausgewählt sein aus einer Gruppe bestehend aus Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Zirkonoxid, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid, Bornitrid, Granat, Diamant, gemeinsam geschmolzenem Aluminiumoxid/Zirkonoxid, Cerdioxid, Titandiborid, Borcarbid, Feuerstein, Schmirgel, Aluminiumoxidnitrid oder einer Mischung davon. Besondere Ausführungsformen wurden durch die Verwendung jener Schleifkörner geschaffen, die vorwiegend aus Alpha-Aluminiumoxid bestehen.
Die Schleifkörner 212 können auch eine besondere Form haben. Ein Beispiel für eine solche Form enthält einen Stab, ein Dreieck, eine Pyramide, einen Kegel, eine massive Kugel, eine hohle Kugel oder dergleichen. Als Alternative kann das Schleifkorn 212 regellos geformt sein.
Die Schleifkörner 212 haben im Allgemeinen eine durchschnittliche Korngröße von nicht mehr als 2000 Mikron, wie nicht mehr als etwa 1500 Mikron. In einem anderen Beispiel ist die Schleifkorngröße nicht mehr als etwa 750 Mikron, wie nicht mehr als etwa 350 Mikron. Zum Beispiel kann die Schleifkorngröße mindestens 0,1 Mikron sein, wie von etwa 0,1 Mikron bis etwa 1500 Mikron, und typischerweise von etwa 0,1 Mikron bis etwa 200 Mikron oder von etwa 1 Mikron bis etwa 100 Mikron. Die Korngröße der Schleifkörner 212 ist üblicherweise als die längste Dimension des Schleifkorns definiert. Im Allgemeinen gibt es eine Bereichsverteilung von Korngrößen. In einigen Fällen ist die Korngrößenverteilung streng kontrolliert.
In einem gemischten Schleifschlamm, der die Schleifkörner 212 und die Bindemittelformulierung enthält, stellen die Schleifkörner 212 etwa 10% bis etwa 90%, wie etwa 30% bis etwa 80%, des Gewichts des Schleifschlamms dar.
Die Bindemittelformulierung, der Schleifschlamm oder die Schleifschicht können ferner eine Schleifhilfe zur Erhöhung der Schleifeffizienz und Schneidrate enthalten. Eine nützliche Schleifhilfe kann eine anorganische Basis haben, wie ein Halogenidsalz, zum Beispiel Natriumcryolit und Kaliumtetrafluoroborat; oder eine organische Basis, wie ein chloriniertes Wachs, zum Beispiel Polyvinylchlorid. Eine besondere Ausführungsform enthält Kryolit und Kaliumtetrafluoroborat mit einer Teilchengröße im Bereich von 1 Mikron bis 80 Mikron, und üblicherweise von 5 Mikron bis 30 Mikron. Die Gewichtsprozent der Schleifhilfe sind im Allgemeinen nicht mehr als etwa 50 Gew%, wie von etwa 0 Gew% bis 50 Gew%, und besonders häufig von etwa 10 Gew% bis 30 Gew% der gesamten Aufschlämmung (einschließlich der Schleifkörner).
Zusätzlich kann die Schleifschicht mit einer Beschichtung eines Anti-Aufladungsmaterials versehen sein. Ein beispielhaftes Anti-Aufladungsmaterial enthält Metallsilicate, Siliziumdioxide, Metallcarbonate, Metallsulfate oder eine beliebige Kombination davon. Die Metallsilicate können aus Magnesiumsilicaten, Kaliumaluminiumsilicaten, Aluminiumsilicaten, Kalziumsilicaten oder einer beliebigen Kombination davon bestehen. In einer Ausführungsform enthalten die Magnesiumsilicate Talk, die Kaliumaluminiumsilicate enthalten Glimmer, die Aluminumsilicate enthalten Tone und die Kalziumsilicate enthalten Wollastonit. Die Siliziumdioxide können ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Quarzglas, pyrogener Kieselsäure und präzipitiertem amorphem Siliziumdioxid. Die Metallcarbonate können Kalziumcarbonat enthalten. Die Metallsulfate können wässeriges Kalziumsulfat oder wasserfreies Kalziumsulfat enthalten. In einem weiteren Beispiel kann das Anti-Aufladungsmaterial ein Metallsalz einer langkettigen Fettsäure enthalten, wie ein Metallstearat, zum Beispiel Natrium-, Kalzium- oder Magnesiumstearat.
Zur Bildung des Schleifgegenstandes kann der Stoff der Unterlagsschicht zum Beispiel in einem kontinuierlichen Prozess abgegeben werden. Als Alternative kann der Prozess ein Chargenprozess sein und der Stoff kann in geschnittenen Lagen bereitgestellt werden, die fertig zur Verarbeitung sind. Der Stoff enthält eine Vorderfläche und eine Rückfläche und die Vorderfläche enthält einen Satz von Strickgarnen, die die Aveolen definieren. Eine Bindemittelformulierung wird auf die Vorderfläche des Stoffes aufgetragen und Schleifkörner werden auf die Vorderfläche des Stoffes über der Bindemittelformulierung aufgetragen, wo sie mit dem Bindemittel an die Vorderfläche geklebt werden. Insbesondere kann die Bindemittelformulierung zur Bildung einer kontinuierlichen Schicht des Bindemittels aufgetragen werden. Zum Beispiel kann die Bindemittelformulierung an die Vorderfläche des Stoffes kalandert werden. Die Schleifkörner können über der Bindemittelformulierung aufgetragen und an den Stoff gebunden werden. In einem besonderen Beispiel können die Schleifkörner auf dem Bindemittel abgeschieden werden, wie beispielsweise durch elektrostatische Abscheidung.
Als Alternative können das Bindemittel und das Schleifmittel in Kombination als Aufschlämmung aufgetragen werden. Zum Beispiel kann eine Aufschlämmung, die die Bindemittelformulierung und Schleifkörner enthält, auf die Vorderfläche des Stoffes, beispielsweise durch Kalandern, aufgetragen werden. In einem anderen Beispiel kann die Bindemittelformulierung mit anderen Beschichtungstechniken, wie Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung oder einer beliebige Kombination davon aufgetragen werden.
Insbesondere hat der Schleifgegenstand wünschenswerte Eigenschaften, die sich aus seiner Konstruktion ergeben. Zum Beispiel kann der Schleifgegenstand eine wünschenswerte Durchströmungsrate haben. Die Luftdurchlässigkeit des Schleifgegenstandes wird mit einem Modell 3300 Air Permeability Tester von Texttest AG (Schweiz) mit einem Testdruck von 200 Pa und einer Testkopffläche von 20 cm² bewertet. In einem Beispiel ist die Luftdurchlässigkeit mindestens 1000 mm/s, wie mindestens 1200 mm/s, mindestens 1400 mm/s, mindestens 1600 mm/s, mindestens 2000 mm/s oder sogar mindestens 3000 mm/s. Insbesondere kann die Luftdurchlässigkeit in einem Bereich von 1000 mm/s bis 6000 mm/s, wie einem Bereich von 1200 mm/s bis 6000 mm/s, einem Bereich von 1600 mm/s bis 5500 mm/s oder sogar einem Bereich von 2100 mm/s bis 5500 mm/s liegen.
Zusätzlich kann der Schleifgegenstand wünschenswerte Materialentfernungsraten bieten. Zum Beispiel ist die Materialentfernungsleistung als die gesamte Materialentfernung in einer 10-minütigen Periode definiert, wie nach dem Verfahren von Beispiel 1 bestimmt. Der Schleifgegenstand kann eine Materialentfernungsleistung von mindestens 1 Gramm, wie mindestens 1,5 Gramm, mindestens 2,0 Gramm, mindestens 3,0 Gramm, mindestens 4,0 Gramm oder sogar mindestens 4,2 Gramm haben.
In einem anderen Beispiel kann der Schleifgegenstand eine wünschenswerte Zurückschnell- oder Anpassungsfähigkeit haben. Die anpassungsfähige Eigenschaft des Schleifgegenstandes ermöglicht, dass er eine mäßige Krümmung in der abgeschliffenen Komponente ausgleicht. Das Zurückschnellen hilft, die Schleifschichten mit der Oberfläche in Kontakt zu halten, insbesondere einer unebenen Oberfläche, und bietet eine annähernd konstante Kraft auf den Schleifschichten, wodurch ein ungleichmäßiges Abschleifen aufgrund einer übermäßigen Kraft in einer Region relativ zu einer anderen verhindert wird.
Insbesondere hat der Schleifgegenstand eine wünschenswerte Druckfestigkeit bei 30% Kompression und 50% Kompression. Zum Beispiel kann der Schleifgegenstand eine Druckfestigkeit, gemessen nach ASTM D1667, die modifiziert wurde, um die komprimierbare Konstruktion des Schleifgegenstandes zu erhalten, und die sofort gemessen wurde, von mindestens 0,5 N/cm² bei 50% Kompression haben. In einem Beispiel hat der Schleifgegenstand eine 50% Druckfestigkeit von mindestens 1,0 N/cm², wie mindestens 2,0 N/cm². In einem weiteren Beispiel kann der Schleifgegenstand eine 50% Druckfestigkeit von nicht mehr als 12 N/cm², wie nicht mehr als 10 N/cm², nicht mehr als 8 N/cm² oder sogar nicht mehr als 7 N/cm² haben.
In einem weiteren Beispiel kann die Druckfestigkeit bei 30% Kompression mindestens 0,5 N/cm², wie mindestens 0,7 N/cm², mindestens 1,1 N/cm² oder sogar mindestens 1,3 N/cm² sein. In einem zusätzlichen Beispiel kann die Druckfestigkeit bei 30% Kompression nicht mehr als 10 N/cm², wie nicht mehr als 8,5 N/cm², nicht mehr als 5 N/cm² oder sogar nicht mehr als 3 N/cm² sein.
BEISPIEL
Beispiel 1
Schleifgegenstandsproben wurden entweder mit Phenolharz-Bindemittel oder Harnstoff-Formaldehyd-Bindemittel und P320 Halbedelkorundkörnern hergestellt. Die Proben könnten eine Anti-Aufladungsschicht aufweisen oder nicht, die aus einem Metallstearat gebildet ist. Die Proben werden mit Vergleichsproben von A295 und A277 Schleifgegenständen verglichen, die von Saint-Gobain erhältlich sind.

Zur Bestimmung der Materialentfernungsleistung (MRP), definiert als die gesamte Materialentfernung nach 10 Minuten Schleifen, angegeben in Gramm, werden aus den Proben Scheiben mit 100 mm Durchmesser gefertigt und an einem Kreisschleifmaschine befestigt. Werkstücke, die aus einer Plexiglastafel gefertigt sind, werden 10 Minuten geschliffen und der Gewichtsverlust wird gemessen. Die Materialentfernungsleistung ist in Tabelle 1 dargestellt. TABELLE 1. Materialentfernungsleistung von Schleifproben

	Material	Anti-Aufladung	MRP (Gramm)
Probe 1	Phenolharz	Nein	0,32
Probe 2	Harnstoff-Formaldehyd	Nein	0,79
Probe 3	Phenolharz	Ja	1,84
Probe 4	Phenolharz	Ja	4,23
Probe 5	Harnstoff-Formaldehyd	Ja	1,4
A295	Harnstoff-Formaldehyd	Ja	3,83
A277	Harnstoff-Formaldehyd	Ja	4,18

Wie in Tabelle 1 dargestellt, bieten die Proben eine wünschenswerte MRP von bis zu 4,2 Gramm.
Beispiel 2
Die Luftdurchlässigkeit wird mit einem Modell 3300 Air Permeability Tester von Texttest AG (Schweiz) bewertet, der die Luftströmungsrate durch eine bekannte Fläche misst. Die Luftdurchlässigkeit wird aus dem Druckabfall über der Öffnung bestimmt. Für die Tests wird ein Testdruck von 200 Pa mit einer Testkopffläche von 20 cm² verwendet. Die Luftdurchlässigkeit wird als Strömungsvolumen pro Oberflächeneinheit pro Sekunde angegeben, d.h. als mm/s (=(mm³/mm²)/s).

Offenmaschige Unterlagsschichten verschiedener Lieferanten werden getestet. Zusätzlich werden Proben getestet, die mit offenmaschiger Unterlagsschicht gebildet sind und ein Phenolharz-Bindemittel und Schleifkörner mit einer Velcro® Schicht enthalten. Multi-Air und Multi-Air Soft-Touch-Produkte A275, die von Saint-Gobain erhältlich sind, und Abranet und Abranet Soft-Produkte, die von Mirka erhältlich sind, werden getestet. Tabelle 2 zeigt die Luftdurchlässigkeit. TABELLE 2. Luftdurchlässigkeit von Unterlagsschicht und Proben.

	Luftdurchlässigkeit (Durchschnitt; mm/s)	Standardabweichung (mm/s)
Offenmaschige Unterlagsschicht 0	4475	19
Offenmaschige Unterlagsschicht 1	4493	63
Offenmaschige Unterlagsschicht 3	5408	17
Offenmaschige Unterlagsschicht 4	3280	65
Offenmaschige Unterlagsschicht 5	3478	46
Offenmaschige Unterlagsschicht 6	4833	139
Offenmaschige Unterlagsschicht 7	884	123
O-M Unterlagsschicht 3 mit (Phenol) Harz	4475	7
Probe 1 (mit O-M 3 + Harz + Korn + Velcro-Schicht)	1667	38
Probe 2 (mit O-M 4 + Harz + Korn + Velcro-Schicht)	1427	146
Probe 3 (mit O-MX + Harz + Korn + Velcro-Schicht)	2252	105
Multi-Air A275 P400	1526	395
Multi-Air „Soft-touch“ A275 P400	1602	414
Abranet P400	10175	96
Abranet Soft P800	1105	51

Wie in Tabelle 2 dargestellt, weisen die Proben 1 und 2 eine vergleichbare Luftdurchlässigkeit zu handelsüblichen Vergleichsproben auf. Probe 3 weist eine wünschenswert höhere Luftdurchlässigkeit als andere handelsübliche Proben auf.
Beispiel 3
Die Komprimierbarkeit und das Zurückschnellen der Schleifgegenstände werden auf der Basis eines Druckfestigkeitstests bei 30% Kompression und 50% Kompression bestimmt. Die Druckfestigkeit wird nach ASTM D1667 gemessen, die so modifiziert wurde, dass ein komprimierbares Material mit einer Oberfläche von 650 mm² erhalten wurde, und wurde sofort und nicht nach 60 Sekunden gemessen.

Es werden offenmaschige Unterlagsschichten von verschiedenen Lieferanten getestet. Zusätzliche Proben, die mit offenmaschiger Unterlagsschicht hergestellt wurden und Phenolharz-Bindemittel und Schleifkörner mit einer Velcro® Schicht enthielten, werden getestet. Ferner wird ein Multi-Air Soft-Touch Produkt A975, erhältlich von Saint-Gobain getestet. Tabelle 3 zeigt die Druckfestigkeit. TABELLE 3. Druckfestigkeit von Proben

Probe (650mm²)	F (N/cm²) 30% Kompression	F (N/cm²) 50% Kompression
Offenmaschige Unterlagsschicht 0	6.8	8.3
Offenmaschige Unterlagsschicht 1	8.5	9.5
Offenmaschige Unterlagsschicht 2	8.2	9.4
Offenmaschige Unterlagsschicht 3	0.7	0.9
Offenmaschige Unterlagsschicht 4	0.7	0.7
Offenmaschige Unterlagsschicht 5	0.8	1.5
O-M Unterlagsschicht 3 mit (Phenol) Harz	0.7	1.4
Probe 1	0.8	2.1
Probe 3	1.5	2.7
Multi-Air Soft Touch A975 P400	0.4	1.0

Wie in Tabelle 3 dargestellt, weisen die Schleifgegenstandsproben eine höhere Druckfestigkeit auf als die Vergleichsprobe, sind aber dennoch weder steif noch starr. Zusätzlich, wie in Tabelle 2 dargestellt, weisen die Proben eine ähnliche oder höhere Durchlässigkeit auf als die Vergleichsprobe.
In einem ersten Aspekt enthält ein Schleifgegenstand einen Stoff, der eine Vorderfläche und eine Rückfläche aufweist. Die Vorderfläche ist aus ersten Strickgarnen gebildet. Jedes Garn der ersten Strickgarne enthält mehrere Filamente. Mehrere Fäden sind mit den ersten Strickgarnen verschlungen und verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die mehreren Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Der Schleifgegenstand enthält auch Schleifkörner, die an der Vorderfläche des Stoffes haften.
In einem Beispiel des ersten Aspekts hat der Schleifgegenstand eine Druckfestigkeit bei 50% Kompression von mindestens 0,5 N/cm², wie mindestens 1,0 N/cm², oder mindestens 2,0 N/cm². Die Druckfestigkeit bei 50% Kompression kann nicht mehr als 12,0 N/cm² sein, wie nicht mehr als 10 N/cm².
In einem weiteren Beispiel des ersten Aspekts haben die Fäden einen Durchmesser, der mindestens 50% größer ist als der Durchmesser der Filamente, wie mindestens 75% größer als der Durchmesser der Filamente, oder mindestens 100%größer als der Durchmesser der Filamente. Der Durchmesser kann 0,05 mm bis 5 mm betragen.
In einem zusätzlichen Beispiel definieren die Strickgarne ein Muster von Öffnungen. Jede Öffnung in dem Muster von Öffnungen kann eine Querdimension im Bereich von 0,2 mm bis 25 mm, wie im Bereich von 0,2 mm bis 10 mm oder im Bereich von 0,5 mm bis 5 mm haben.
In einem Beispiel bietet das Muster von Öffnungen mindestens 5% offene Fläche relativ zu der Fläche, die durch die Vorderfläche definiert ist, wie im Bereich von 5% bis 70% der Fläche, im Bereich von 15% bis 50% der Fläche oder im Bereich von 35% bis 50% der Fläche, die durch die Vorderfläche definiert ist.
In einem weiteren Beispiel enthalten die Fäden Polyamid. In einem anderen Beispiel enthalten die Filamente Polyester. In einem zusätzlichen Beispiel enthalten die Filamente Polyamid.
In einem zusätzlichen Beispiel enthält der Schleifgegenstand ferner ein Bindemittel. Das Bindemittel haftet an den Schleifkörnern an der Vorderfläche. Das Bindemittel ist ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenolharz, Harnstoff-Formaldehydharz, Acrylharz, Epoxidharz, Silikonharz, Isocyanuratharz, Melamin-Formaldehydharz, Polyimidharz oder einer beliebigen Kombination davon. Zum Beispiel ist das Bindemittel wärmehärtbar. In einem anderen Beispiel ist das Bindemittel durch Strahlung härtbar. In einem zusätzlichen Beispiel bildet das Bindemittel eine an die ersten Strickgarne der Vorderfläche des Stoffes anliegende Schicht.
In einem weiteren Beispiel enthält die Rückfläche zweite Strickgarne. Die mehreren Fäden sind mit den zweiten Strickgarnen der Rückfläche verschlungen.
In einem zweiten Aspekt enthält ein Schleifgegenstand einen Stoff mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche. Die Vorderfläche ist aus ersten Strickgarnen gebildet. Jedes Garn der ersten Strickgarne enthält mehrere Filamente. Mehrere Fäden sind mit den ersten Strickgarnen verschlungen und verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die Rückfläche ist aus zweiten Strickgarnen gebildet. Die mehreren Fäden sind mit den zweiten Strickgarnen verschlungen. Die Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Der Schleifgegenstand enthält ferner ein Bindemittel, das an der Vorderfläche des Stoffes aufgebracht ist, und Schleifkörner, die an dem Bindemittel haften.
In einem Beispiel des zweiten Aspekts liegt das Bindemittel an den ersten Strickgarnen an. In einem weiteren Beispiel haben die Fäden einen Durchmesser, der mindestens 50% größer ist als der Durchmesser der Filamente.
In einem zusätzlichen Beispiel definieren die ersten Strickgarne ein Muster von Öffnungen. In einem anderen Beispiel hat der Schleifgegenstand eine Druckfestigkeit bei 50% Kompression von mindestens 0,5 N/cm² oder nicht mehr als 12,0 N/cm².
In einem dritten Aspekt enthält ein Schleifgegenstand einen Stoff mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche. Die Vorderfläche ist aus ersten Strickgarnen gebildet. Mehrere Fäden verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die mehreren Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Der Schleifgegenstand enthält ferner Schleifkörner, die an der Vorderfläche des Stoffes haften. Der Schleifgegenstand hat eine Druckfestigkeit bei 50% Kompression von mindestens 0,5 N/cm². In einem Beispiel des dritten Aspekts hat der Schleifgegenstand eine Druckfestigkeit bei 50% Kompression von mindestens 1,0 N/cm² oder nicht mehr als 12,0 N/cm².
In einem weiteren Beispiel definieren die ersten Strickgarne ein Muster von Öffnungen. Zum Beispiel hat jede Öffnung in dem Muster von Öffnungen eine Querdimension im Bereich von 0,2 mm bis 25 mm. In einem Beispiel bietet das Muster von Öffnungen mindestens 5% offene Fläche relativ zu der Fläche, die durch die Vorderfläche definiert ist.
In einem zusätzlichen Beispiel enthält der Schleifgegenstand ein Bindemittel. Das Bindemittel heftet die Schleifkörner an die Vorderfläche. Zum Beispiel ist das Bindemittel ein Harz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phenolharz, Harnstoff-Formaldehydharz, Acrylharz, Epoxidharz, Silikonharz, Isocyanuratharz, Melamin-Formaldehydharz, Polyimidharz oder einer beliebigen Kombination davon.
In einem anderen Beispiel bildet das Bindemittel eine an den ersten Strickgarnen der Vorderfläche des Stoffes anliegende Schicht. In einem Beispiel enthält die Rückfläche zweite Strickgarne. Die mehreren Fäden sind mit den zweiten Strickgarnen der Rückfläche verschlungen.
In einem vierten Aspekt enthält ein Verfahren zur Bildung eines Schleifgegenstandes das Ausgeben eines Stoffes, der eine Vorderfläche und eine Rückfläche aufweist. Die Vorderfläche ist aus ersten Strickgarnen gebildet. Jedes Garn der ersten Strickgarne enthält mehrere Filamente. Mehrere Fäden sind mit den ersten Strickgarnen verschlungen und verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Das Verfahren enthält ferner das Auftragen einer Bindemittelformulierung auf die Vorderfläche des Stoffes und das Auftragen von Schleifkörnern auf die Vorderfläche des Stoffes. In einem Beispiel des vierten Aspekts ist die Rückfläche aus zweiten Strickgarnen gebildet und die mehreren Fäden sind mit den zweiten Strickgarnen verschlungen.
In einem Beispiel des vierten Aspekts enthält das Auftragen der Bindemittelformulierung das Bilden einer Schicht der Bindemittelformulierung, die an die ersten Strickgarne anliegt. In einem anderen Beispiel enthalten das Auftragen der Bindemittelformulierung und Auftragen des Schleifmittels das Auftragen einer Aufschlämmung, die die Schleifkörner und die Bindemittelformulierung enthält. In einem zusätzlichen Beispiel enthält das Auftragen der Bindemittelformulierung das Kalandern der Bindemittelformulierung an die Vorderfläche des Stoffes. In einem weiteren Beispiel enthält das Auftragen der Schleifkörner das Abscheiden der Schleifkörner durch elektrostatische Abscheidung.
In einem fünften Aspekt enthält das Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks das Koppeln eines Schleifgegenstandes an eine Schleifvorrichtung. Die Schleifvorrichtung dient zum wiederholten Bewegen des Schleifgegenstandes parallel zu einer Ebene. Der Schleifgegenstand enthält einen Stoff mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche. Die Vorderfläche ist aus ersten Strickgarnen gebildet. Jedes Garn der ersten Strickgarne enthält mehrere Filamente. Mehrere Fäden sind mit den ersten Strickgarnen verschlungen und verlaufen zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Die Fäden definieren einen Hohlraum zwischen der Vorderfläche und der Rückfläche. Der Schleifgegenstand enthält ferner Schleifkörner, die an der Vorderfläche des Stoffes haften. Das Verfahren enthält ferner das Kontaktieren der Vorderfläche des Schleifgegenstandes mit einer Oberfläche des Werkstückes und das Abziehen von abgeschliffenem Material von der Vorderfläche des Schleifgegenstandes durch den Hohlraum zur Rückfläche.
Es ist zu beachten, dass nicht alle der zuvor in der allgemeinen Beschreibung oder den Beispielen beschriebene Tätigkeiten erforderlich sind, dass ein Teil einer bestimmten Tätigkeit nicht erforderlich sein könnte und dass eine oder mehrere weitere Tätigkeiten zusätzlich zu den beschriebenen ausgeführt werden könnten. Ferner ist die Reihenfolge, in der die Tätigkeiten angeführt sind, nicht unbedingt die Reihenfolge, in der sie ausgeführt werden.
In der vorangehenden Beschreibung wurden die Konzepte unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann weiß jedoch, dass verschiedene Modifizierungen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in den Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Daher sind die Beschreibung und Figuren nur als Veranschaulichung und nicht als Einschränkung zu verstehen und alle derartigen Modifizierungen sollen im Umfang der Erfindung liegen.
Wie hierin verwendet, sollen die Begriffe „weist auf“, „aufweisend“, „enthält“, „enthaltend“, „hat“, „habend“ oder jede Variation davon einen nicht ausschließenden Einschluss bedeuten. Ferner, falls nicht ausdrücklich anderes angegeben ist, bezieht sich „oder“ auf ein einschließlich-oder und nicht auf ein ausschließlich-oder. Zum Beispiel ist eine Bedingung A oder B durch eines der Folgenden erfüllt: A ist wahr (oder vorhanden) und B ist falsch (oder nicht vorhanden), A ist falsch (oder nicht vorhanden) und B ist wahr (oder vorhanden) und beide A und B sind wahr (oder vorhanden).
Ebenso werden „einer“, „eine“ oder „eines“ zur Beschreibung von hierin beschriebenen Elementen und Komponenten verwendet. Dies dient einfach der Annehmlichkeit und verleiht dem Umfang der Erfindung einen allgemeinen Sinn.
Ferner enthalten Bezugnahmen auf Werte, die in Bereichen angegeben sind, jeden Wert innerhalb dieses Bereichs.

Claims

Schleifgegenstand (104, 200), aufweisend: einen Stoff (106), der eine Vorderfläche (124) und eine Rückfläche (126) aufweist, wobei die Vorderfläche (124) aus ersten Strickgarnen gebildet ist, jedes Garn (214) der ersten Strickgarne mehrere Filamente (208) aufweist, mehrere Fäden (118, 204) mit den ersten Strickgarnen verschlungen sind und zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) verlaufen, wobei die mehreren Fäden (118, 204) einen Hohlraum (128) zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) definieren, wobei die Fäden (118, 204) aus einem Einzelfaserelement bestehen, das dicker als die Filamente (208) des Garns (214) ist, wobei die Fäden (118, 204) einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente (208) ist; und Schleifkörner (110, 212), die an der Vorderfläche (124) des Stoffes (106) haften.
Schleifgegenstand (104, 200) nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend ein Bindemittel, wobei das Bindemittel die Schleifkörner (110, 212) an die Vorderfläche (124) heftet.
Verfahren zum Bilden eines Schleifgegenstands (104, 200), wobei das Verfahren enthält: Bereitstellen eines Stoffes (106), der eine Vorderfläche (124) und eine Rückfläche (126) aufweist, wobei die Vorderfläche (124) aus ersten Strickgarnen gebildet ist, jedes Garn (214) der ersten Strickgarne mehrere Filamente (208) aufweist, mehrere Fäden (118, 204) mit den ersten Strickgarnen verschlungen sind und zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) verlaufen, wobei die Fäden (118, 204) einen Hohlraum (128) zwischen der Vorderfläche (124) und der Rückfläche (126) definieren, wobei die Fäden (118, 204) aus einem Einzelfaserelement bestehen, das dicker als die Filamente (208) des Garns (214) ist, wobei die Fäden (118, 204) einen Durchmesser haben, der mindestens 50% größer als der Durchmesser der Filamente (208) ist; Auftragen einer Bindemittelformulierung auf die Vorderfläche (124) des Stoffes (106); und Auftragen von Schleifkörnern (110, 212) auf die Vorderfläche (124) des Stoffes (106).
Schleifgegenstand (104, 200) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schleifgegenstand (104, 200) eine Druckfestigkeit bei 50% Kompression von mindestens 0,5 N/cm² hat.
Schleifgegenstand (104, 200) nach Anspruch 4, wobei die Druckfestigkeit bei 50% Kompression nicht mehr als 12,0 N/cm² ist.
Schleifgegenstand (104, 200) oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Durchmesser der Fäden (118, 204) in einem Bereich von 0,05 mm bis 5 mm liegt.
Schleifgegenstand (104, 200) oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Strickgarne ein Muster von Öffnungen definieren.
Schleifgegenstand (104, 200) oder Verfahren nach Anspruch 7, wobei jede Öffnung (316) in dem Muster von Öffnungen eine Querdimension (320) in einem Bereich von 0,2 mm bis 25 mm hat.
Schleifgegenstand (104, 200) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Bindemittel ein Harz ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phenolharz, Harnstoff-Formaldehydharz, Acrylharz, Epoxidharz, Silikonharz, Isocyanuratharz, Melamin-Formaldehydharz, Polyimidharz oder einer beliebiger Kombination davon.
Schleifgegenstand (104, 200) nach Anspruch 2 oder nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Bindemittel eine Schicht bildet, die an den ersten Strickgarnen der Vorderfläche (124) des Stoffes (106) anliegt.
Schleifgegenstand (104, 200) oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Rückfläche (126) zweite Strickgarne aufweist, wobei die mehreren Fäden (118, 204) mit den zweiten Strickgarnen der Rückfläche (126) verschlungen sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 6 bis 8 oder 11, wobei das Auftragen der Bindemittelformulierung und das Auftragen des Schleifmittels das Auftragen einer Aufschlämmung enthält, die die Schleifkörner (110, 212) und die Bindemittelformulierung enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 6 bis 8 oder 11, wobei das Auftragen der Bindemittelformulierung das Kalandern der Bindemittelformulierung an die Vorderfläche (124) des Stoffes (106) enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 6 bis 8 oder 11, wobei das Auftragen der Schleifkörner (110, 212) das Abscheiden der Schleifkörner (110, 212) durch elektrostatische Abscheidung enthält.