DE1247928B

DE1247928B - Abrasive bodies

Info

Publication number: DE1247928B
Application number: DEC30353A
Authority: DE
Inventors: Ronald Voss
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1962-07-06
Filing date: 1963-07-04
Publication date: 1967-08-17

Description

Schleifkörper Die Erfindung bezieht sich auf Schleifkörper mit einer mit Schleifkorn belegten nachgiebigen Unterlage und bezweckt, die Schleif- und Schnittleistung zu verbessern.Abrasive bodies The invention relates to abrasive bodies with a Resilient base covered with abrasive grain and aims to improve the grinding and cutting performance to improve.

Schleifkörper werden gewöhnlich in zwei Arten eingeteilt. Die eine Art ist ein starrer gebundener Schleifkörper, der das Schleifkom und eine Bindung enthält, die in eine dichte starre Form gepreßt werden, beispielsweise in die Form einer Schleifscheibe oder eines Schärfsteins. Als Bindungen können ScheRack, Harze, Sifikate oder Metalle verwendet werden, je nach den gewünschten Eigenschaften. Da die gebundenen Schleifkörper starr sind, haben sie keine Nachgiebigkeit.Abrasive tools are usually classified into two types. One type is a rigid bonded abrasive article which contains the abrasive grain and a bond which are pressed into a tight rigid shape such as a grinding wheel or sharpening stone. ScheRack, resins, certificates or metals can be used as bonds, depending on the desired properties. Because the bonded abrasives are rigid, they have no compliance.

Die andere Art Schleifkörper hat eine mit Schleifkom belegte nachgiebige Unterlage. Ein Beispiel dafür ist Sandpapier. Bei einem solchen Schleifkörper hält ein auf der Unterlage aufgebrachter Klebstofffilm die Schleifkömer. Die Unterlage kann aus Papier, Gewebe, vulkanisierten Fasem oder eine Verbindung davon bestehen. Verschiedene Arten von Klebstoffen können verwendet werden, und alle Arten von Schleifkörnem -können verwendet werden, wie beispielsweise Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Flint, Schmirgel od. dgl.The other type of grinding wheel has a flexible one covered with grinding components Document. An example of this is sandpaper. Holds with such a grinding wheel an adhesive film applied to the base, the abrasive grains. The underlay can consist of paper, fabric, vulcanized fibers or a combination thereof. Different types of adhesives can be used, and all types of abrasive grain -can be used, such as silicon carbide, aluminum oxide, flint, Emery or the like

Die so mit Schleifkorn belegten Schleifkörper haben jedoch den Nachteil, daß sie leicht verglasen und dann nicht mehr zum Schleifen von Metallflächen verwendet werden können. Dieses Verglasen erfolgt, weil die meisten Metalle sofort oxydieren, und eine frisch geschnittene Oberfläche einen dünnen Oxidfilm des Metalls bildet. Derartige Oxide sind meistens härter als das Ursprungsmetall, und sie erhöhen die Schleiftemperaturen. Die abgenommenen Metallpartikeln werden durch diese Flitze erweicht und bilden über den unregelmäßigen Oberflächen der Schleifkörner eine Verglasung. Dadurch verringert sich die Schnittkraft, und die Lebensdauer wird geringer. Das trifft besonders zu bei korrosionsbeständigem Stahl, der mit belegten Schleifbändern wirtschaftlich nicht geschliffen werden kann. Trockene Schleifbänder verglasen schnell, weil sich die, Schleifpartikeln erweichen und auf der Oberfläche der Schleifkömer eine metallische Glasur bilden.The abrasive bodies covered in this way with abrasive grain, however, have the disadvantage that they are easily glazed and can then no longer be used for grinding metal surfaces. This vitrification occurs because most metals oxidize instantly and a freshly cut surface forms a thin oxide film of the metal. Such oxides are usually harder than the original metal and they increase the grinding temperatures. The removed metal particles are softened by this streak and form a glazing over the irregular surfaces of the abrasive grains. This reduces the cutting force and reduces the service life. This is particularly true of corrosion-resistant steel, which cannot be ground economically with coated grinding belts. Dry abrasive belts vitrify quickly because the abrasive particles soften and form a metallic glaze on the surface of the abrasive grains.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bisher besondere Hilfsmittel beim Schleifen benutzen müssen, wie beispielsweise Flüssigkeiten oder Fette. Vielfach muß aber ein Schleifen ohne solche Hilfsmittel erfolgen. Selbst dort, wo solche Hilfsmittel benutzt werden können, bleibt das Verglasen ein Problem, und die Schnittkraft und die Lebensdauer des Schleifkörpers sind ungünstig beeinflußt. Bei Verwendung von Schleifhilfsmitteln verschwinden. ihre Vorteile wieder teilweise. Beispielsweise werden Wasser, Schneidöl od. dgl. aufgesprühtt oder aufgegossen, bevor das Schleifkom das Werkstück berührt. Dabei besteht das Problem, wie das Aufbringen des Wassers od. dgl. erfolgen soll, und wie es wieder abgeführt werden soll. Wird ein flüssiges Schleifhilfsmittel aufgegossen, dann erreicht es ni#Iit den Bereich der größten Hitzeerzeugung, und deshalb muß das Aufgießen unter Druck erfolgen, wodurch wieder das Problem entsteht, wir, solche Druckflüssigkeit aufgebracht und entfernt werden soll. Erfolgt das Aufbringen durch Aufsprühen, dann erhöht sich die Feuergefahr bei entzündbaren Flüssig-Ikeiten. Wird Wasser benutzt, dann entsteht auch das Problem der Korrosion.In order to avoid this disadvantage, it has hitherto been necessary to use special aids when grinding, such as liquids or greases. In many cases, however, grinding must be carried out without such aids. Even where such aids can be used, vitrification remains a problem and the cutting force and life of the abrasive are adversely affected. Disappear when using grinding aids. their advantages again partially. For example, water, cutting oil or the like are sprayed on or poured on before the grinding com touches the workpiece. The problem here is how the water or the like is to be applied and how it is to be discharged again. If a liquid grinding aid is poured on, it does not reach the area of greatest heat generation, and therefore the pouring must be carried out under pressure, which again creates the problem of how such pressure fluid should be applied and removed. Is carried out by spraying the application, then the cause fire flammable liquid Ikeiten increased. If water is used, the problem of corrosion also arises.

Wenn ein Fett oder ein Wachs als Schleifhilfsmittel benutzt wird, dann wird- dieses gewöhnlich auf die Abriebfläche aufgebracht. Dabei entsteht ein Schleifstaub, beispielsweise aus öl, Kompartikeln und Metallspänchen, der sich auf der Oberfläche des Schleifkörpers ansammelt und der das Schneiden ungünstig beeinflußt.When a grease or wax is used as a grinding aid, it is usually applied to the abrasive surface. This creates a grinding dust, for example from oil, comparticles and metal shavings, which collects on the surface of the grinding wheel and has an unfavorable effect on the cutting process.

Die Erfmdung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile durch Einbringen eines Schleifhilfsmittels in die Schleifoberfläche des mit Schleifkorn belegten Schleifkörpers.The aim of the invention is to avoid these disadvantages by introducing them a grinding aid into the grinding surface of the coated with abrasive grain Grinding wheel.

Gemäß der Eifindung ist ein Teil des Schleifkorns auf der nachgiebigen Unterlag ge eines Schleifkörpers ersetzt durch gleichmäßig verteilte Körner aus Eisensulfid mit einer Komgröße über 0,15 mm. Das Eisensulfid kann Eisenpyrit, Troilit oder Markasit sein. Das Gewichtsverhältnis Schleifkörner zu Eisensulfidkörnern soll zwischen 90 Gewichtsprozent bis etwa 60 Gewichtsprozent Schleifkömer zu 10 Gewichtsprozent bis etwa 40 Gewichtsprozent Eisensulfidkörnem betragen. Das kornförmige Eisensulfid ergibt unter Druck eine Schmierung und wirkt als komförmiges Schleifhilfsmittel, indem es eine Verglasung der Metallpartikeln verhindert.According to the invention, part of the abrasive grain on the flexible backing of an abrasive body is replaced by evenly distributed grains of iron sulfide with a grain size of over 0.15 mm. The iron sulfide can be iron pyrite, troilite or marcasite. The weight ratio of abrasive grains to iron sulfide grains should be between 90 percent by weight to about 60 percent by weight of abrasive grains to 10 percent by weight to about 40 percent by weight of iron sulfide grains. The granular iron sulfide provides lubrication under pressure and acts as a granular grinding aid by preventing vitrification of the metal particles.

Bei Verwendung von Kömern aus Eisenpyrit entsprechen diese Körner zweckmäßig einer Maschenweite von 0,34 bis 0,25 mm. Sie gehen also durch ein Sieb mit 324 Maschen/cm2 und einer lichten Maschenweite von 0,34 mm hindurch und werden von einem Sieb mit 576 Maschen/cm2 und einer lichten Masebenweite von 0,25 mm zurückgehalten.When using grains made of iron pyrite, these grains expediently correspond to a mesh size of 0.34 to 0.25 mm. They pass through a sieve with 324 mesh / cm2 and a mesh size of 0.34 mm and are retained by a sieve with 576 mesh / cm2 and a mesh width of 0.25 mm.

Das Aufbringen der Eisensulfidkörner auf die nachgiebige Unterlage, beispielsweise auf eine Gewebeunterlage, erfolgt durch einen Klebstoffbinder, vorzugsweise durch ein wärmehärtendes Harz.The application of the iron sulfide grains to the flexible base, for example on a fabric backing, preferably by means of an adhesive binder by a thermosetting resin.

Wird als Schleifkorn geschmolzenes Alumim*umoxid verwendet, so besteht die Schleifkomauflage aus 80 Gewichtsprozent Körnern aus geschmolzenem Aluminiumoxid und 20 Gewichtsprozent Eisenpyritkömern.If molten aluminum oxide is used as the abrasive grain, the abrasive grain coating consists of 80 percent by weight of molten aluminum oxide grains and 20 percent by weight of iron pyrite grains.

Wird ein erfindungsgemäßer Schleifkörper beispielsweise zum Schleifen von korrosionsfestem Stahl benutzt, dann unterliegt das Eisensulfid unmittelbar neben den das Werkstück berührenden Schleifkörnern hohen Temperaturen und hohen Drücken und reinigt so die Metallflächen. Das Eisensulfid reagiert also mit den frisch geschnittenen Metallflächen und bildet einen Film geringerer Schubfestigkeit. Dieser Film wirkt als Schmiermittel zwischen den Schleifkörnern und dem Werkstück und verhindert, daß sich das frisch geschnittene Metall mit dem Schleifkom verschweißt. Das Eisensulfid muß mit dem Werkstück in innige Berührung gebracht werden und an der Schleiffläche unter Druck stehen. Das Eisensulfid ist als Schleifhilfsmittel besonders wirksam bei schweren Schleifvorgängen bei legierten Stählen.If an abrasive body according to the invention is used, for example, for grinding corrosion-resistant steel, then the iron sulfide immediately next to the abrasive grains in contact with the workpiece is subject to high temperatures and high pressures and thus cleans the metal surfaces. The iron sulphide reacts with the freshly cut metal surfaces and forms a film with less shear strength. This film acts as a lubricant between the abrasive grains and the workpiece and prevents the freshly cut metal from welding together with the abrasive grain. The iron sulfide must be brought into intimate contact with the workpiece and be under pressure on the grinding surface. Iron sulphide is particularly effective as a grinding aid in heavy-duty grinding operations on alloyed steels.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand mehrerer Beispiele erläutert. Soweit in dem Beispiel Prozentzahlen erwähnt sind, sind Gewichtsprozente gemeint. Beispiel I Verschiedene Anteile an körnigem Eisensulfid bei Schleifbändern werden hinsichtlich ihrer Wirkung miteinander verglichen, und zwar verglichen mit einem Standardschleifband. Jedes geprüfte Schleifband bestand aus einem industriellen Harzgewebe, das mit geschmolzenem Aluminiumoxid Körnung 50 belegt war. Nur die Prozentzahlen (10, 20, 40 Gewichtsprozent), zu denen das geschmolzene Aluminiumoxid durch körniges Eisensulfid ersetzt war, waren unterschiedlich. Das Gewicht an gesamtem körnigem Material pro Flächeneinheit jedes Schleifbandes war bei allen Schleifbändern gleich. Die benutzten Eisenpyrite gingen durch ein Sieb mit 324 Maschen/cm2 und einer lichten Maschenweite von. 0,34 rnrn hindurch und wurden von einem Sieb mit 576 Maschen/cm2 und einer lichten Maschenweite von 0,25 mm zurückgehalten.The invention is explained below using several examples. As far as percentages are mentioned in the example, percentages by weight are meant. Example I Different proportions of granular iron sulfide in abrasive belts are compared with one another with regard to their effect, specifically compared with a standard abrasive belt. Each abrasive belt tested consisted of an industrial resin cloth overlaid with fused 50 grit aluminum oxide. Only the percentages (10, 20, 40 percent by weight) at which the molten alumina was replaced by granular iron sulfide were different. The weight of total granular material per unit area of each abrasive belt was the same for all abrasive belts. The iron pyrites used went through a sieve with 324 mesh / cm2 and a mesh size of. 0.34 mm through and were retained by a sieve with 576 mesh / cm2 and a mesh size of 0.25 mm .

Die Schleifbänder wurden einem üblichen mechanischen Schleiftest unterworfen, und jedes Schleifband wurde wiederholt mit korrosionsbeständigem Stahl in Berührung gebracht. Der Anpreßdruck betrug 1,65 kg/cm2, und dieser Druck wurde während des Testes beibehalten, so lange, bis die Materialabnahme bis auf einen bestimmten Wert niedriger wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigt die Tabelle I. Tabelle I Material- zeit Gewichtsverlust Material- Schleifband abnahme in des abnahme (Minuten) Schleifbandes (9) (9) (g/min) 100 % geschmolzenes Aluminiumoxid ........ 1025 80 13 12,8 90 % geschmolzenes Aluminiumoxid - mit 10 D/o Pyriten .................... 1180 84 14 14,0 80 % geschmolzenes Aluminiumoxid mit 20 % Pyriten .................... 1350 92 14 14,6 60 % geschmolzenes Aluminiumoxid mit 40 % Pyriten .................... 1310 100 14 13,1 Aus den Versuchen geht hervor, daß alle die Schleifbänder, die Pyrite enthalten, eine bessere Leistung haben als die üblichen Schleifbänder, sie zeigten größere Materialabnahme, längere Lebensdauer, d. h. allgemein bessere Schleifeigenschaften. Die besten Eigenschaften ergeben sich bei dem -Schleifband mit 20 1/o Pyriten und 80 % geschmolzenem Aluminiumoxid.The abrasive belts were subjected to a conventional mechanical abrasive test and each abrasive belt was repeatedly brought into contact with corrosion-resistant steel. The contact pressure was 1.65 kg / cm2, and this pressure was maintained during the test until the material decrease down to a certain value. The results of the tests are shown in Table I. Table I. Material time weight loss material Abrasive belt decrease in decrease (Minutes) sanding belt (9) (9) (g / min) 100 % fused alumina ........ 1025 80 13 12.8 90 % molten alumina - with 10 D / o pyrites .................... 1180 84 14 14.0 80 % fused alumina with 20% pyrite .................... 1350 92 14 14.6 60 % fused alumina with 40% pyrite .................... 1310 100 14 13.1 It is evident from the tests that all of the abrasive belts containing pyrite performed better than the usual abrasive belts, they showed greater material removal, longer life, i.e. H. generally better grinding properties. The best properties are found with the abrasive belt with 20 1 / o pyrite and 80 % molten aluminum oxide.

Beispiel II Es wurden zwei verschiedene Mengen von Eisenpyriten hergestellt. Eine dieser Mengen entsprach, wie im Beispiel I, einer lichten Maschenweite von 0,34 mm, und die zweite Menge war grober und entsprach einer lichten Maschenweite von 0,25 mm. Als Schleifbänder wurden industrielle Harzgewebe verwendet. Das Gesamtgewicht an kömigem Material pro Flächeneinheit war bei allen Schleifbändem das gleiche. Das zum Vergleich herangezogene Standard-Schleifband hatte 100% geschmolzenes Aluminiumoxid Körnung 50, und die erfindungsgemäßen Schleifbänder waren mit dem gleichen Gewicht verschiedener Mischungen aus Eisenpyriten und geschmolzenem Aluminiumoxid Körnung 50 belegt.Example II Two different amounts of iron pyrite were prepared. One of these quantities corresponded, as in Example I, to a mesh size of 0.34 mm, and the second quantity was coarser and corresponded to a mesh size of 0.25 mm. Industrial resin cloths were used as abrasive belts. The total weight of granular material per unit area was the same for all abrasive belts. The standard abrasive belt used for comparison was 100% molten 50 grit aluminum oxide, and the inventive abrasive belts were coated with the same weight of various mixtures of iron pyrite and 50 grit fused aluminum oxide.

Es wurde ein Schleifdruck von 1,65 kg/cm2 angewendet, und jedes Schleifband wurde 80 Minuten lang getestet. Die Teste sind in Tabelle II vergleichsweise wiedergegeben. Tabelle II Gewichts- Komgröße Material- verlust des Material- Schleifband der Pyrite abnahme Schleif- abnahme bandes (MM) (9) (9) (g/niin) 100 1/o geschmolzenes Aluminiumoxid ............. 900 12 11,2 90 % geschmolzenes Aluminiumoxid mit -10 % Pyriten .......................... -0,4 bis +0,25 1060 10 13,2 80 % geschmolzenes Aluminiumoxid mit 20 % Pyriten .......................... -0,4 bis +0,25 985 10 12,3 60 % geschmolzenes Alumim,*umoxid mit 40 % Pyriten .......................... - 0,4 bis + 0,25 955 12 11,9 80 % geschmolzenes Aluminiumoxid mit 20 % Pyriten .......................... -0,34 bis +0,25 1080 10 13,5 Alle die Schleifbänder mit Pyriten haben bessere Schleifeigenschaften als das Standard-Schleifband. Die Größe der Pyrite (± 0,34 bzw. 0,25 mm Maschenweite) ergab die beste Wirkung.An abrasive pressure of 1.65 kg / cm2 was applied and each abrasive belt was tested for 80 minutes. The tests are shown for comparison in Table II. Table II Weight Grain size material loss of material Sanding belt of the Pyrite decrease Sanding decrease band (MM) (9) (9) (g / niin) 100 1 / o molten alumina ............. 900 12 11.2 90 % fused alumina with -10 % pyrite .......................... -0.4 to +0.25 1060 10 13.2 80 % fused alumina with 20% pyrite .......................... -0.4 to +0.25 985 10 12.3 60 % molten alumim, * umoxid with 40% pyrite .......................... - 0.4 to + 0.25 955 12 11.9 80% fused alumina with 20% pyrite .......................... -0.34 to +0.25 1080 10 13.5 All the sanding belts with pyrite have better sanding properties than the standard sanding belt. The size of the pyrite (± 0.34 or 0.25 mm mesh size) gave the best effect.

Claims

1. A grinding body with a resilient pad which is covered with abrasive grain, d a d u rch in that a part of the abrasive grains are replaced by evenly distributed mm Eisensulfidkömer with a particle size above 0.15.

2. Abrasive body according to spoke 1, characterized by a ratio of 90 percent by weight to about 60 percent by weight of abrasive grains to 10 percent by weight to about 40 percent by weight of iron sulfide grains. 3. Abrasive body according to claim 1 or 2, characterized in that the iron sulfide grains are iron pyrite grains which pass through a sieve with a mesh size of 0.34 mm and are retained by a sieve with 0.25 mm. 4. Abrasive body according to one of claims 1 to 3, characterized in that the abrasive grain layer is applied to a fabric backing by a thermosetting resin. 5. Abrasive body according to claim 1, characterized in that the abrasive grain layer consists of 80 percent by weight of molten aluminum oxide and 20 percent by weight of iron pyrite grains.