DE1167249B

DE1167249B - Schleifkoerper

Info

Publication number: DE1167249B
Application number: DEC27629A
Authority: DE
Inventors: Roy Edward Zimmermann
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1961-08-16
Filing date: 1962-08-03
Publication date: 1964-04-02
Also published as: FR1330483A; AT240210B; GB946856A

Description

Schleifkörper Die Erfindung bezieht sich auf Schleifkörper, insbesondere auf Schleifscheiben, bei denen das Schleifkorn in einer Füllstoff enthaltenden Bindung gebunden ist.
Die Verwendung von Füllstoffen zur Verbesserung der Eigenschaften gebundener Schleifscheiben ist bekannt. Die Füllstoffe dienen verschiedenen Zwecken. Einmal verbessern Füllstoffe die Eigenschaften der Schleifscheibe und ermöglichen eine erhöhte Abnahme von Metall von dem Werkstück oder eine verringerte Abnutzung pro Gewichtseinheit des, abgenommenen Metalls, oder beide Verbesserungen ergeben sich gleichzeitig, und in diesem Falle verbessern also die Füllstoffe die Leistung und damit die Wirtschaftlichkeit beim Schleifen.
Zweitens verbessern Füllstoffe auch die Schnittigkeit der Scheiben. Bei Schneidscheiben entwickelt sich eine große Hitze. Wird diese Hitze nicht schnell von der Schnittfläche abgeführt, dann verbrennt das geschnittene Metall, das sich dann in der Nähe des Schnitts verfärbt, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Änderung seiner Eigenschaften. Diese Gefahr wird bei Verwendung von Füllstoffen verringert, da diese bei der Wärmeabfuhr mitwirken.
Der bei gebundenen Schleifkörpern am meisten verwendete Füllstoff ist Kryolith, ein Doppelfluorid von Natriumaluminium. Auch Eisensulfide und Alkalimetallfluoborate sind als Füllstoff vorgeschlagen worden. Auch die Verwendung von Füllstoffkombinationen, wie beispielsweise Eisensulfid und Kryolith, sind vorgeschlagen worden, ebenso Kaliumfluoborat und Eisensulfid, und die alkalischen Metallsalze der Schwefel-, Salz- und Hydrobromsäuren mit Bleisulfid oder Antimonsulfid.
Der überraschend bessere Resultate ergebende Füllstoff gemäß der Erfindung besteht aus einer Mischung von Eisensulfid und Kalium-Aluminium-Fluorid. Besonders gute Resultate bei Schneidscheiben ergeben sich bei Verwendung einer Mischung von 50 Volumprozent Kalium-Aluminium-Fluorid und 50 1/o Pyrit. Diese Materialzusammensetzung ist nicht nur dem Kryolith und dem Pyrit überlegen, die bisher meistens verwendet wurden, sondern hat auch einen ausgesprochen synergistischen Effekt. Die Kombination von Pyrit und Kalium-Aluminium-Fluorid ergibt bessere Resultate als bei der Verwendung einer dieser Kombinationsbestandteile allein. Die überraschenden Ergebnisse des neuen erfindungsgemäßen Füllmaterials bei Schleifscheiben ergeben sich aus den nachfolgenden Untersuchungstabellen.

Bei der ersten Untersuchung wurde eine Stange mit einem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt mit einem Durchmesser von 18,8 mm benutzt. Es wurden Scheiben mit vier verschiedenen Füllstoffen untersucht. Die erste Scheibe enthielt nur Kryolith als Füllstoff, die zweite Kalium-Aluminium-Fluorid, die dritte eine Mischung von Kryolith und Pyrit, und die letzte eine erfindungsgemäße Mischung von Kalium-Aluminium-Fluorid und Pyrit. Von jeder Scheibenart wurden drei Scheiben untersucht, und mit jeder Scheibe wurden acht Schnitte von je einer Sekunde ausgeführt, und dann wurde die Anzahl der Schnitte pro 25 mms verbrauchten Schleifmaterials ermittelt. Die Durchschnittsergebnisse zeigt die Tabelle 1.

Tabelle 1

Anzahl der Schnitte

Füllstoff pro 25 mm$

verbrauchten

Schleifkorns

Kryolith .............. . ...... 94,0

Kalium-Aluminium-Fluorid .... 91,4

Kryolith und Pyrit . . . . . . . . . . . . 100,0

Kalium-Aluminium-Fluorid und

Pyrit ...................... 134,9

Eine weitere Untersuchung wurde angestellt, wobei eine Scheibe als Füllstoff Kryolith enthielt und zwei weitere Scheiben den neuen erfindungsgemäßen Füllstoff. In diesem Falle war das Werkstück ein quadratischer heißgewalzter Stahlbarren mit einer Seitenlänge von 50 mm. Es wurden mit jeder Scheibe zehn Schnitte ausgeführt, wobei dann das verbrauchte Schleifkorn in 25 mm3 pro 25 mm4 geschnittenen Metalls ermittelt wurde. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 11.

Tabelle 11

25 mmy

Sekunden Metall pro

Scheibe pro Schnitt 25 mm$

Schleifkorn

Kryolith ............. 13,5 1,70

Kalium-Aluminium-

Fluorid und Pyrit ... 10,0 2,40

Kalium-Aluminium-

Fluorid und Pyrit ... 11,0 2,47

Ähnlich dem zweiten Versuch wurde mit Scheiben mit 1000/9 Pyrit als Füllstoff und mit verschiedenen Mischungen von Pyrit mit Kalium-Aluminium-Fluorid ein weiterer Versuch angestellt, um die Wirkung eines Füllmaterials aus 50 Volumprozent Pyrit und 50 Volumprozent Kalium-Aluminium-Fluorid festzustellen. Die Ergebnisse zeigt die Tabelle 111.

Aus den erläuterten Versuchen ergibt sich, daß das neue Füllmaterial dem bisher benutzten Kryolith oder Pyrith überlegen ist. Es ergibt sich weiter, da.ß eine Mischung von 50 Volumprozent Kalium-Aluminium-Fluorid und 50 Volumprozent Pyrit besser ist als die Verwendung eines dieser beiden Stoffe. Der sich so ergebende synergistische Effekt ist höchst ungewöhnlich und unerwartet.

Die Herstellung von Scheiben mit dem neuen Füllmaterial kann wie üblich erfolgen. Beispielsweise wird das Schleifkorn mit einer Mischung von Furfurol und Kresol vermischt, und zwar etwa 1 cm3 pro 1000 g Schleifkorn. Die Schleifkörner werden dann mit einem flüssigen Phenolharz benetzt. Eine Mischung von festem Phenolharz und Füllstoff wird dann mit den belegten Schleifkörnern vermischt. Die trockene körnige Mischung wird dann kaltgepreßt und bei 80 bis 95° C während 36 Stunden ausgehärtet. Die Mengen an Bindematerial, Füllstoff und Schleifkorn bestimmen sich nach der Struktur und Härte der Scheibe. Die Menge des Füllstoffs in dem bindenden Harz kann zwischen 5 bis 60 Gewichtsprozent betragen, je nach der Festigkeit der erforderlichen Bindung. Wird zuviel Füllstoff benutzt, dann wird die Bindung zu weich. Für die meisten Schleifscheiben soll der Anteil an Füllstoff 10 bis 35 % betragen.
Harzgebundene Schneidscheiben enthalten zweckmäßig 34 Volumprozent Harz, 15,5 Volumprozent Füllstoff und 50,5 Volumprozent Schleifkorn. Das Pyrit soll einer Maschenweite von 0,042 mm entsprechen.
Wenn bisher von harzgebundenen Schneidscheiben gesprochen wurde, so kann der Füllstoff aber auch bei allen anderen Schleifscheiben benutzt werden, die üblicherweise einen Füllstoff enthalten, beispielsweise bei allen organisch gebundenen Scheiben, bei harz-, gummi- und schellackgebundenen Scheiben. Ebenso gehören hierzu Schruppscheiben und Kugellagerscheiben sowie Schneidscheiben.
Als Eisensulfide können auch Eisendisulfid oder die bekannten Mineralien, die Eisensulfide enthalten, wie Troilit und Markasit benutzt werden. Pyrit wird hauptsächlich deshalb benutzt, weil es in großen Mengen zur Verfügung steht und auch billig ist. Auch das Kalium-Aluminium-Fluorid ist verhältnismäßig billig, so daß also die erfindungsgemäße Verbesserung von Schleif- und Schneidscheiben mit billigen Materialien erzielt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Schleifkörper mit einer das Schleifkorn festhaltendenBindung, dadurch gekennzeichn e t, daß das Bindemittel als Füllstoff Eisensulfid und Kalium-Aluminium-Fluorid enthält.
2. Schleifkörper nach Anspruch 1 mit einer organischen Bindung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel als Füllstoff Pyrit und Kalium-Aluminium-Fluorid enthält.
3. Schleifkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus 50 Volumprozent Pyrit und 50 Volumprozent Kalium-Aluminium-Fluorid zusammengesetzt ist.
4. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff 5 bis 60 Gewichtsprozent des Bindemittels ausmacht.
5. Schleifkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des Pyrit einer kleineren Maschenweite als 0,042 mm entspricht und daß der Füllstoff 10 bis 35 Gewichtsprozent des Bindemittels ausmacht.