DE1278276B - Feinschleif- oder Polierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Feinschleif- oder Polierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE1278276B
DE1278276B DESCH38427A DESC038427A DE1278276B DE 1278276 B DE1278276 B DE 1278276B DE SCH38427 A DESCH38427 A DE SCH38427A DE SC038427 A DESC038427 A DE SC038427A DE 1278276 B DE1278276 B DE 1278276B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fine grinding
grinding
work surface
abrasive
polishing
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
Application number
DESCH38427A
Other languages
English (en)
Inventor
Hermann Johannes Schladitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schladitz Whiskers AG
Original Assignee
Schladitz Whiskers AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schladitz Whiskers AG filed Critical Schladitz Whiskers AG
Publication of DE1278276B publication Critical patent/DE1278276B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

  • Feinschleif- oder Polierkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Bei der Oberflächenbearbeitung von Präzisionswerkstücken sind zur Erzielung der gewünschten Oberfläche mehrere Arbeitsgänge notwendig, die sich normalerweise in einen Schleif- und in einen Poliervorgang aufteilen lassen. Beim Schleifen wird meistens mit starr gebundenen Schleifmitteln gearbeitet, d. h., das körnige Schleifmittel, wie Korund, Siliziumcarbid, Diamant usw., ist auf einem Schleifmittelträger, beispielsweise eine Schleifscheibe oder einem Schleifband, aufgeklebt. Während des Schleifvorganges werden die einzelnen Körner abgenutzt, wodurch die Schleifleistung absinkt und infolge der nun erhöhten Reibung der Schleifkörner diese aus ihrem Verband im Schleifmittelträger allmählich herausgerissen werden. Da es insbesondere bei Schleifscheiben mit sehr feiner Körnung, wie sie zum Feinschleifen verwendet werden, außerordentlich schwierig ist, die Korngröße aller Teilchen genau gleich zu halten, kommt es vor, daß vorzugsweise gröbere herausgerissene Teilchen Riefen auf der zu bearbeitenden Oberfläche erzeugen, die nur dadurch beseitigt werden können, daß die ganze Oberfläche erneut, und zwar bis auf die Tiefe dieser Riefen abgetragen wird. Nachdem bei diesem fortgesetzten Feinschleifprozeß erneut auch gröbere Körnchen ausbrechen können, läßt sich mit diesem Verfahren eine hochwertige Oberfläche nicht erzielen. Deswegen verwendet man im allgemeinen zum Feinschleifen und noch mehr zum Polieren sogenannte lose und lose gebundene, also bewegliche Schleifmittel, das sind mehr oder weniger pulverförmige Schleifmittel, die in einer Flüssigkeit aufgeschlämmt oder auf Trägerkörpern beweglich befestigt sind. Besondere Schwierigkeiten ergeben sich naturgemäß beim Bearbeiten von Glasflächen, falls diese eine hohe Präzision aufweisen müssen, wie es bei optischen Linsen u. dgl. der Fall ist. Solche Glasflächen werden meistens zuerst durch sogenanntes Glasfräsen bearbeitet, das mit Hilfe von diamantbesetzten Schleifwerkzeugen, also mit starr gebundenen Schleifmitteln erfolgt. Die bei diesem Arbeitsgang in der Glasoberfläche erzeugten Riefen werden anschließend durch ein- oder mehrmaliges Schleifen mit losem Korn, d. h. mit z. B. in Wasser aufgeschlämmten Schleifmitteln, wie Elektrokoründ oder Siliziumcarbid, beseitigt. Die Glasfläche besitzt nach dem Schleifvorgang ein mattscheibenartiges Aussehen und wird erst durch den folgenden Poliervorgang durchsichtig und glänzend. Dieser Poliervorgang wird mit lose gebundenem Korn durchgeführt, wobei der Poliermittelträger mit einem nachgiebigen Stoff, wie z. B. Pech überzogen ist, in den sich die Poliermittelteilchen elastisch einbetten. Um eine einwandfreie polierte Oberfläche zu erhalten, ist es notwendig, daß alle Poliermittelteilchen die gleiche Korngröße haben, was bei Korngrößen unter 1 Mikron sehr schwierig zu erreichen ist. Etwas größere Teilchen, die beim Polieren aus dem nachgiebigen Poliermittelträger zufällig herausgerissen werden, erzeugen auf der Glasoberfläche neue Riefen, die nur sehr schwer wieder entfernt werden können und meist eine Endbearbeitung von Hand erfordern.
  • Diese Nachteile können an sich bei einem Feinschleif- und Polierkörper nicht eintreten, der in einem Bindemittel eingebettete Schleifkörperchen mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmesser von mindestens 10:1 enthält, da hierbei die Schleifkörperchen fest auf ihrer ganzen Oberfläche von dem Bindemittel umgeben und dadurch fest in ihm verankert sind, so daß ein Herausbrechen nicht zu befürchten ist. Bei einem bekannten Schleifkörper dieser Art werden als Schleifkörperchen Glasfasern verwendet. Dieser Werkstoff hat den Nachteil, daß er sehr spröde ist und schon bei geringer Beanspruchung bricht. Dieser bekannte Schleifkörper ist daher praktisch nur für Radierzwecke, nicht jedoch für industrielle Zwecke brauchbar, da die abgebrochenen Glasfaserteilchen Riefen auf der zu polierenden Oberfläche erzeugen und somit ebenso nachteilig wirken wie die aus dem Schleifmittelträger herausgerissenen Schleifkörner bei den üblichen Schleifscheiben. Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, einen Feinschleif- oder Polierkörper mit in einem Bindemittel eingebetteten stab- oder fadenförmigen Schleifkörperchen mit einem Verhältnis der Länge zum Durchmesser von mindestens 10: 1 zu schaffen, dem die geschilderten Nachteile nicht anhaften. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als -Schleifkörperchen Whisker hoher Festigkeit verwendet werden. Unter dem Begriff »Whisker« werden dabei mono- oder polykristalline Fäden aus Metallen oder Metallverbindungen verstanden, die sich durch eine außerordentlich große Festigkeit auszeichnen. Die Verwendung derartiger Whisker zur Verstärkung von weniger festen Werkstoffen, z. B. durch Einlagerung in eine Matrix, ist bekannt. Bei der Erfindung dagegen werden solche Whisker zur Werkstoffabtragung verwendet, wobei sich gegenüber der Verwendung von Glasfasern der Vorteil ergibt, daß die Whisker jedenfalls bei den beim Schleifen oder Polieren auftretenden Kräften nicht abbrechen, so daß die Gefahr des Entstehens von Schleifriefen durch abgebrochene Teilchen nicht besteht.
  • Es ist zwar bekannt, in eine Schleifscheibe Metalldrahtstückchen oder auch Stahlwolle einzubetten. Dies erfolgt jedoch ausschließlich zu dem Zweck, die beim Schleifvorgang auftretende Wärme von der Schleiffläche in das Innere der Schleifscheibe abzuführen, während der Schleifvorgang selbst mit Hilfe des üblichen kornförmigen Schleifmittels, z. B. Aluminiumoxyd, durchgeführt wird, das gleichmäßig in dem Schleifmittelträger verteilt ist und durch die ungenügende Verankerung in dem Schleifmittelträger der Gefahr des Herausbrechens ausgesetzt ist.
  • Da die Whisker einen sehr kleinen Querschnitt haben, der in der Größenordnung von 10-smm2 liegen kann, ist die Lage der Whisker in dem Bindemittel für den Schleif- bzw. Poliervorgang an sich ohne Bedeutung. Um jedoch eine möglichst große Oberfläche für das Festhalten der Whisker in dem Bindemittel bei möglichst kleinem mechanisch an- . greifendem Querschnitt zur Verfügung zu haben, ist es zweckmäßig, die Whisker in bekannter Weise parallel zueinander und senkrecht zur Arbeitsfläche anzuordnen. Auf diese Weise wird erreicht, daß bis auf die Stirnflächen der Whisker die gesamte Oberfläche von dem Bindemittel umschlossen ist.
  • Als besonders geeignet haben sich Whisker aus Fe, A1203 oder Fe203, nitrierte Whisker sowie Whisker aus Wolfram, Molybdän oder Titancarbid erwiesen, die, falls sie nicht selbst aus magnetischem ; Material bestehen, mit einem Metall überzogen werden können, um eine Ausrichtung parallel zueinander und senkrecht zur Arbeitsfläche mit Hilfe eines Magnetfeldes zu ermöglichen, wie dies für andere Schleifkörperchen bereits bekannt ist.
  • An Stelle von Whiskern können erfindungsgemäß als Schleifkörperchen auch Blättchenkristalle mit anisotropen Festigkeits- bzw. Härteeigenschaften verwendet werden, die mit ihren gleitfähigen Gitterebenen senkrecht zur Arbeitsfläche angeordnet sind. i Hierfür eignen sich besonders Molybdändisulfidpartikeln und natürliche Blättchengraphitpartikeln. Diese Stoffe, die normalerweise als Schmiermittel Verwendung finden, haben senkrecht zu ihren gleitfähigen Gitterebenen eine beträchtliche Härte, die z. B. im Fall von Blättchengraphit derjenigen von Diamant entspricht. Voraussetzung für die Verwendung dieser Stoffe als Schleifkörperchen ist naturgemäß, daß die Blättchenkristalle mit ihren gleitfähigen Gitterebenen senkrecht zur Arbeitsfläche angeordnet werden, was in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Magnetfeldes erreicht werden kann, wobei nicht magnetisierbare Blättchenkristalle vorher in an sich ebenfalls bekannter Weise mit einem entsprechenden Metall überzogen werden müssen. Während Molybdändisulfid stets in Form von Blättchenkristallen vorliegt, ist bei Graphit nur natürlicher Blättchengraphit verwendbar, da Kunstgraphit isotrope Festigkeits- und Härteeigenschaften hat, sich also nicht in einer bestimmten Richtung ausrichten läßt.
  • Es sind aus Quarz, Aluminiumoxyd oder Siliciumcarbid bestehende Schleifkörner für Schleifkörper beliebiger Form bekannt, wobei auf die Oberfläche der Schleifkörner kolloidaler, isotroper, spröder, kristalliner Kohlenstoff aufgeklebt wird, um die Schleifwirkung zu verbessern. Zusätzlich kann hierbei auf die Oberfläche der Schleifkörner natürlicher Graphit aufgeklebt oder aufgeschmiert werden, um die beim Schleifen auftretende Wärme gering zu halten und eine hochwertige Oberfläche an dem zu bearbeitenden Werkstück zu erhalten. Selbst wenn durch den aufgeklebten Kohlenstoff die Schleifwirkung verbessert werden sollte, wird die Werkstoffabtragung praktisch ausschließlich von den Schleifkörnern selbst durchgeführt. Sowohl die Schleifkörner als auch der aufgeklebte kristalline Kohlenstoff sind nur über einen geringen Teil ihrer Oberfläche in dem Bindemittel gehalten, so daß auch hier die Gefahr des Ausbrechens einzelner Teilchen besteht.
  • Als Bindemitel haben sich bekannte Kunststoffe, wie Athoxilin- und Polyesterharze, gut bewährt.
  • Die Herstellung des erfindungsgemäßen Schleif-oder Polierkörpers kann dadurch erfolgen, daß in bekannter Weise in einem Gefäß die magnetisierbaren, gegebenenfalls mit einem entsprechenden Metallüberzug zu versehenden Stab- oder blättchenförmigen Schleifkörperchen, also Whisker oder metallüberzogene Blättchenkristalle aus natürlichem Blättchengraphit oder Molybdändisulfid, die einen Durchmesser bzw. eine Dicke von weniger als 50 #tm haben, durch ein Magnetfeld parallel zueinander und senkrecht zu der künftigen Arbeitsfläche ausgerichtet und in dieser Lage durch das Bindemittel fixiert werden. Das Bindemittel, z. B. das vorher erwähnte Polyesterharz, wird beispielsweise in flüssigem Zustand in das Gefäß eingebracht oder eingedampft und fixiert nach dem Erstarren die Schleifkörperchen in der durch das Magnetfeld bestimmten Lage. Das gleiche Ergebnis kann dadurch erzielt werden, daß die magnetisierbaren Schleifkörperchen in das noch flüssige Bindemittel eingebracht werden und dieses Gemisch der Wirkung eines Magnetfeldes ausgesetzt wird, wodurch die Schleifkörperchen in der vorher beschriebenen Weise ausgerichtet und in dieser Lage durch das erstarrende Bindemittel fixiert werden. Um eine größere Konzentration der Schleifkörperchen zu erzielen, kann der Abstand der Schleifkörperchen voneinander nach dem Ausrichten durch das Magnetfeld, aber vor dem Erstarren des Bindemittels durch Druck senkrecht zur Längsrichtung der Schleifkörperchen, also parallel zur Arbeitsfläche, verringert werden. Dies kann in der Praxis dadurch erfolgen, daß die Seitenwände des Gefäßes zum Teil verschiebbar ausgeführt sind. Die Schleifkörperchen bleiben bei diesem Vorgang in ihrer zueinander parallelen Lage und ordnen sich auf Grund des ihnen anhaftenden Magnetismus im wesentlichen in gleichem Abstand voneinander.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Polierkörpers ist in der Zeichnung im Schnitt dargestellt. Der Polierkörper 1 besteht aus einem erhärtbaren Kunststoff 2 geringerer Festigkeit, in den stab-oder haarförmige Schleifkörperchen 3, z. B. sogenannte Whisker, eingebettet sind, die eine hohe Festigkeit und Härte haben. Beim Polieren wird der Kunststoff 2 an der Stirnfläche 4 stärker abgetragen als die Schleifkörperchen 3, so daß diese stets geringfügig vorstehen. Die abgetragenen Kunststoffteilchen werden durch die beim Polieren normalerweise verwendete Flüssigkeit abgeführt.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Feinschleif- oder Polierkörper mit in einem Bindemittel eingebetteten, Stab- oder fadenförmigen Schleifkörperchen mit einem Verhältnis des Durchmessers zur Länge von mindestens 1:10, dadurch gekennzeichnet, daßdie Schleifkörperchen Whisker hoher Festigkeit sind.
  2. 2. Feinschleif- oder Polierkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Whisker gegebenenfalls metallüberzogen und in bekannter Weise parallel zueinander und senkrecht zur Arbeitsfläche angeordnet sind.
  3. 3. Feinschleif- oder Polierkörper mit senkrecht zur Arbeitsfläche gerichteten, gegebenenfalls metallüberzogenen und in ein Bindemittel eingebetteten Schleifkörperchen, dadurch gekennzeichnet, da.ß die Schleifkörperchen Blättchenkristalle mit anisotropen Festigkeits- bzw. Härteeigenschaften, z. B. Molybdändisulfid- oder natürliche Blättchengraphitpartikeln sind, die mit ihren gleitfähigen Gitterebenen senkrecht zur Arbeitsfläche angeordnet sind.
  4. 4. Verfahren zur Herstellung eines Feinschleif-oder Polierkörpers nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise in einem Gefäß die magnetisierbaren, gegebenenfalls mit einem Metallüberzug zu versehenden, Stab- oder blättchenförmigen Schleifkörperchen durch ein Magnetfeld parallel zueinander und senkrecht zur künftigen Arbeitsfläche ausgerichtet und in dieser Lage durch das Bindemittel fixiert werden.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung eines Feinschleif-oder Polierkörpers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel gerichteten Schleifkörperchen vor dem Erstarren des Bindemittels parallel zur Arbeitsfläche zusammengeschoben werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 617 863; schweizerische Patentschrift Nr. 255 778; USA.-Patentschriften Nr. 2 463 679, 2 275 339; Zeitschriften »Powder Metallurgy«, Nr. 11 vom Mai 1963, S. 59 bis 72, Nr. 14 vom Oktober 1964, S. 152 bis 167; Zeitschrift »The Engineer«, Nr. 5605 vom 28. Juni 1963,S.1179; Zeitschrift »Metalworking Production«, vom 16. Dezember 1964, S. 79 bis 81; Zeitschrift »The Iron Age«, vom 4. Februar 1965, S.72; Zeitschrift »Nickel-Berichte«, vom Februar 1965, S.59,60.
DESCH38427A 1965-02-09 1966-02-04 Feinschleif- oder Polierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung Pending DE1278276B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1278276X 1965-02-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1278276B true DE1278276B (de) 1968-09-19

Family

ID=4565260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DESCH38427A Pending DE1278276B (de) 1965-02-09 1966-02-04 Feinschleif- oder Polierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1278276B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030997A1 (de) * 1990-10-01 1992-04-09 Muemin Oeszuet Polierwerkzeug
EP0642889A1 (de) * 1993-09-13 1995-03-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Schleifartikel und Verfahren zur Herstellung derselben
US5946991A (en) * 1997-09-03 1999-09-07 3M Innovative Properties Company Method for knurling a workpiece
US5975987A (en) * 1995-10-05 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece, and such molded article

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE617863C (de) * 1931-07-16 1935-08-28 Orello Simmons Buckner Herstellen von Schleifkoerpern unter Verwendung eines elektrischen Feldes
US2275339A (en) * 1941-02-08 1942-03-03 Allison Company Abrasive cutting wheel
CH255778A (fr) * 1945-04-23 1948-07-15 Thinlot Paul Marcel Article abrasif.
US2463679A (en) * 1945-03-31 1949-03-08 John T Kilbride Abrading means and method of making same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE617863C (de) * 1931-07-16 1935-08-28 Orello Simmons Buckner Herstellen von Schleifkoerpern unter Verwendung eines elektrischen Feldes
US2275339A (en) * 1941-02-08 1942-03-03 Allison Company Abrasive cutting wheel
US2463679A (en) * 1945-03-31 1949-03-08 John T Kilbride Abrading means and method of making same
CH255778A (fr) * 1945-04-23 1948-07-15 Thinlot Paul Marcel Article abrasif.

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4030997A1 (de) * 1990-10-01 1992-04-09 Muemin Oeszuet Polierwerkzeug
EP0642889A1 (de) * 1993-09-13 1995-03-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Schleifartikel und Verfahren zur Herstellung derselben
US5975987A (en) * 1995-10-05 1999-11-02 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece, and such molded article
US5946991A (en) * 1997-09-03 1999-09-07 3M Innovative Properties Company Method for knurling a workpiece
US6238611B1 (en) 1997-09-03 2001-05-29 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece and such molded article
US6386079B2 (en) 1997-09-03 2002-05-14 3M Innovative Properties Company Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece, and such molded article
US6959575B2 (en) 1997-09-03 2005-11-01 3M Innovative Properties Company Kurling tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2222947A1 (de) Schleifscheibe
DE3232869A1 (de) Diamantpressling fuer ein werkzeug und verfahren zu dessen herstellung
DE2536090A1 (de) Schleifkoerper und verfahren zu seiner herstellung
EP0648576A1 (de) Schleifbelag für Schleifwerkzeuge und Verfahren zur Herstellung des Schleifbelages
WO2006079444A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schleifen von keramischen kugeln
DE4338077C2 (de) Honelement
DE1278276B (de) Feinschleif- oder Polierkoerper und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2306780A1 (de) Verzahntes werkzeug zum feinbearbeiten von zahnraedern
DE2350405B2 (de) Scheibenförmiges Lappwerkzeug
DD207171A5 (de) Werkzeug zur herstellung von aussenprofilformen
EP0530528B1 (de) Schleifwerkzeug
DE743204C (de) Verfahren zum Herstellen von Schleif- und Schneidwerkzeugen mit auf einem metallischen Traeger galvanisch befestigten Schleifkoernern
DE69935856T2 (de) Schneideinsatz mit polykristallinem, hart gesintertem Material
DE2349326A1 (de) Schleifkorn und schleifkorngemisch
DE589374C (de) Mittel zum Polieren, Abziehen und Schleifen von Gegenstaenden grosser Haerte, insbesondere von Hartlegierungen
DE3404871A1 (de) Schleif-, hon- oder abreibkoerper
DE2932370A1 (de) Verfahren und werkzeug zum abrichten von schleifscheiben
DE756336C (de) Diamantwerkzeug
AT341367B (de) Schleifkorper
CH233912A (de) Werkzeug zum Abrichten von Schleifkörpern.
AT147605B (de) Verfahren und Einrichtung für Gesteinsflächenbearbeitung.
DE845917C (de) Verfahren zum Schleifen von keramischen Werkstoffen
DE1952045A1 (de) Mehrzweckwerkzeug
DE163179C (de)
DE3433729A1 (de) Werkzeug zur bearbeitung metallischer und nichtmetallischer werkstoffe