DE1302479B - Schleifscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe aus organi- zugeben, deren organisches Bindemittel einen poren-

schem Bindemittel mit eingelagertem Schleifkorn und 15 bildenden Füllstoff aus bröckeligen, mineralischen

Füllstoff aus bröckeligen, porösen, mineralischen Körnern enthält, der bei der Herstellung der Schleif-

Körnern. scheibe nicht zur Entmischung neigt, die Festigkeit der

Schleifscheiben dieser Art werden zum Putzen von Schleifscheibe nicht beeinträchtigt und beim Schleifen

Gußstücken verwendet, wobei das Schleifen mit den verhältnismäßig leicht ausbricht.

Seitenflächen oder mit der Umfangsfläche erfolgt. Sie 20 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge-

bestehen aus einer Masse von Schleifkörnern, die löst, daß der Füllstoff im wesentlichen an sich bekann-

durch ein organisches Bindemittel gebunden sind, wo- tes Olivin ist (»Gießerei-Praxis«, 17 vom 10. September

bei das Bindemittel Füll- und Zusatzstoffe enthalten 1957, S. 376 bis 478). Bei einer Schleifscheibe dieser

kann oder nicht. Beim "utzen mit diesen Schleif- Art bricht oder bröckelt der Füllstoff beim Schleifen

scheiben ergeben sich nun dadurch Schwierigkeiten, 25 eher als das Schleifkorn aus und hinterläßt kleine

daß die Schleiffläche der Scheibe verglast. Das Ver- Löcher oder Poren, die die gewünschte Kühlung be-

glasen der Scheibe ist darauf zurückzuführen, daß das wirken.

organische Bindemittel durch die Reibungshitze weich Olivine nennt man eine vielseitige steinige Gruppe wird, über die Schleiffläche fließt und die Schleifkörner von Mineralien, die hauptsächlich aus Magnesiumbedeckt. Die Schleifleistung wird dadurch herabge- 30 silikat und Eisensilikat bestehen, d. h. (Mg, Fe)₂SiO₄. setzt. Man hat sich bemüht, diesen Nachteil zu be- Eine vollständig isomorphe Serie dieses Materials seitigen, indem man die Schleiffläche mit kleinen reicht von Forsterit, Mg₂SiO₄, über Chrysolit bis Eisen-Löchern oder Poren versah, so daß die Schleifscheiben chrysolit, Fe₂SiO₄. Im allgemeinen enthält Olivin mehr ein kühleres Schneiden ermöglichten. Solche offenen, Magnesium als Eisen und Eisencnrysolit ist der gerinmitkleinen Löchern versehenen Schleifscheiben werden 35 gere Anteil, der durchschnittlich ungefähr 15% des vielfach verlangt. Olivins beträgt. Nickel und Titan können als Un-

Man hat auf mehrfache Weise versucht, bei Schleif- reinigkeit in kleinen Mengen vorhanden sein. Das

scheiben eine Porosität oder eine offene Struktur zu Olivin besteht aus rhombischen Kristallen und ist für

erreichen. Bei einem Verfahren wird die Mischung zur viele Gesteinsarten ein charakteristischer Bestandteil,

Herstellung der Schleifscheibe in einer Form gepreßt, 40 beispielsweise bei Gabbro, Basalt und Peridotit. Das

wobei der Formstempel mehrere Stifte oder finger- unter dem Namen »Dunit« bekannte Gestein besteht

ähnliche Vorsprünge hat, die sich in die Form hinein fast vollständig aus Oliviu. Olivin hat ein spezifisches

erstrecken. Dann hat die Schleifscheibe über die ganze Gewicht von 3,2 bis 4,3 g/cm³, und das spezifische

Schleiffläche verteilt Poren oder kleine Löcher. Diese Gewicht vergrößert sich mit dem Eisengehalt.

Herstellungsart ist aber teuer. Außerdem haben der- 45 Olivin enthält etwa 36 bis 43°/₀ Kieselerde, 28 bis

artige Schleifscheiben eine ungleichförmige Dichte, 52 °/„ Magnesia und etwa 5 bis 30 % Eisen. Bei Olivin

besonders dort, wo die Mischung um die Stifte herum- ist das Verhältnis Mg: Fe etwa 9 : 1 oder höher bis

gepreßt wird. Gemäß einem anderen Verfahren wurden etwa 2:1.

der Mischung Partikeln eines flüchtigen Materials bei- Gegenüber den früher verwendeten Materialien ergegeben, wie beispielsweise Naphthalin oder Paradi- 50 folgt bei Olivin keine Ausseigerung, weil die Dichte chlorbenzol. Bein Aushärten verflüchtigten sich dann und/oder die Partikelgröße ungefähr ebenso ist wie bei diese Materialien und hinterließen kleine Löcher oder dem Schleifkorn. Wird eine Rohmischung mit Olivin Poren in der Schleifscheibe. Dabei ist es aber sehr zu Schleifscheiben gepreßt, dann ergibt sich eine schwierig, eine gleichmäßige Porenverteilung zu er- gleichmäßige Verteilung des Olivins in der Schleifzielen. 55 scheibe und damit eine gleichmäßige Porenverteilung

Es ist nun auch schon versucht worden, die ge- über die Schleiffläche. Auch die Festigkeit der Schleifwünschte Porosität der Schleifscheibe beim Schleif- scheibe wird durch Olivin nicht ungünstig beeinflußt. Vorgang selbst zu erzeugen, indem man dem organi- Bei der Herstellung von erfindungsgemäßen Schleifschen Bindemittel einen bröckeligen, porösen, mine- scheiben wird übliches Schleifkorn, wie beispielsweise rauschen Füllstoff zusetzte. Dieser Füllstoff sollte beim 60 Siliziumkarbid u. dgl., mit einem organischen Binde-Schleifen ausbrechen und einen entsprechenden Hohl- mittel vermischt, und es wird eine bestimmte Menge raum hinterlassen. Als ein solcher Füllstoff ist aus der Olivin der Mischung zugesetzt. Das Bindemittel kann LJSA.-Patentschrift 2 469 398 Bimsstein bekannt, der auch ein neutrales oder ein aktives Füllmittel und/oder sich, wie der deutschen Patentschrift 971 204 zu ent- andere Modifizierungsmittel enthalten. Die Mischung nehmen, bei metallgebundenen Schleifscheiben auch 65 wird in eine Form eingegeben und zu einem Abriebbewährt hat. Bei organisch gebundenen Schleifscheiben körper gepreßt.

ist Bimsstein für den genannten Zweck jedoch nicht Der geformte Körper wird aus der Form herausge-

brauchbar. Infolge der hohen Porosität des Bimssteins nommen und zwecks Aushärtung der Bindung mit

Hitze behandelt, wobei die Zeit dieser Behandlung und die Temperaturen dem für Schleifscheiben sonst üblichen Verfahren entsprechen. Die organisch gebundenen Körper können heißgepreßt werden, wobei die Bindung teilweise oder ganz aushärtet, wenn gleichzeitig Hitze und Druck angewendet werden, oder die Körper können auch kaltgepreßt werden, wobei die Mischung in einer Form gepreßt wird und die Bindung nachträglich durch Erhitzung ausgehärtet wird. Nach dem Aushärten oder Brennen wird der Körper in Liekannter Weise bearbeitet.

Der Anteil des Olivins bestimmt sich nach der gewünschten Porosität.

Der Anteil an Olivin kann so groß sein wie möglich, sofern η j · der poröse Körper für den gewünschten Gebrauch fest genug ist. Die zugegebenen Olivinpartikeln sollen in einem solchen Anteil vorhanden sein, daß das Volumen des Olivins 3 bis 20% des Volumens des Formkörpers beträgt. Ist der Anteil des Olivins größer «ils 20 Volumprozent, dann kann eine Ausseigerung des Olivins aus der Mischung stattfinden. Gewöhnlich ist ein Anteil des Olivins zwischen 5 und etwa 15 Volumprozent des gebundenen Körpers zu bevorzugen bei einer Partikelgröße von etwa 10 bis 0,3 mm und feiner. Die zweckmäßigste Partikelgröße liegt zwischen 5 und etwa 1,2 mm Maschenweite. Der maximale Anteil an Olivin häng- ab ve., der beabsichtigten Schleifoder Schneidearbeit, von der Materialabnahme und davon, ob das Schleifen nal oder trocken erfolgt.

Alle üblichen Schleifkornarten können bei der Erfindung benutzt werden, wie beispielsweise Siliziumkarbid, Aluminiumoxyd, Zirkoniumoxyd, Flint, Granat, Bauxit und Mischungen davon. Unter »organischer Bindung« soll verstanden werden: natürliche oder synthetische Harze einschließlich Phenolformaldehyd, Harnstofformaldehyd, Melaminformaldehyd, Epoxyharze, Alkyde, Polyester, modifizierte Phenole, natürlicher und synthetischer Gummi, Schellack u. dgl. Werden übliche Füllmaterialien verwendet, dann können das beispielsweise sein: Chryolit, Eisensulfide, Flußspat.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel I

Harzgebundene Schleifscheiben nach der Erfindung können aus folgender Mischung hergestellt werden: Mischung Gewichtsprozent

Schleifkorn (Körnung 24) 90,0

Gepulvertes, hitzehärtbares Phenolharz 7,7

Flüssiges hitzehärtbares Phenolharz 2,3 ^s°

Zunächst wird das Schleifkorn mit dem flüssigen Phenolharz vermischt, um das Schleifkorn zu benetzen. Dann wird das gepulverte Phenolharz zugefügt, bei weiterem Mischen, bis das ganze gepulverte Harz aufgenommen und in der Mischung verteilt ist.

Dann wird eine Mischung aus 85 Gewichtsprozent der Schleifkorn-Harz-Mischung hergestellt, und dieser Mischung wird 15 Gewichtsprozent Olivin zugefügt, wobei das Olivin hauptsächlich besteht aus

47 bis 49% MgO

7 bis 9% FeO

39 bis 41% StO₂

Diese Rohmischung wird in eine Form gegeben und in üblicher Weise zu einer Scheibe gepreßt mit einer Dichte von 1,36 g/cm³. Dann wird die gepreßte Schleifscheibe wie üblich ausgehärtet bei einer Temperatur von etwa 148 bis 20*° C, und zwar etwa 40 Stunden lang. Schleifscheiben mit den Abmessungen 750 · 25 · 25 mm haben einen Olivinanteil von etwa 10 Volumprozent.

Will man Schleifscheiben gleicher Art mit einem Olivinanteil von 5 Volumprozent herstellen, dann wird eine Rohmischung aus 93 Gewichtsprozent der oben beschriebenen Schleifkorn-Harz-Mischung benutzt, und es werden 7 Gewichtsprozent Olivin zugegeben, und die Mischung wird dann auf eine Dichte vor* l,32g/cm^s gepreßt. Sollen 15 Volumprozent Olivin vorhanden sein, dann besteht die Rohmischung aus 79 Gewichtsnrozent der Schleifko.n-Harz-Mischune- und es werden 2! Gewichtsprozent Olivin hinzugefügt, und das Pressen erfolgt bis auf eine Dichte von 1,4 g/cm³. Sollen die Dichte und/oder das Porenvolumen größer oder kleiner sein, dann wird der Anteil an Olivin in der Mischung entsprechend vergrößert oder verringert.

Beispiel Il

Es wurden Schleifscheiben mit verschiedenem Olivinanteil hergestellt, wobei das Schleifkorn Aluminiumoxyd war. Der Olivinanteil bei diesen Scheiben war 0 bis 20 Volumprozent. Bei diesen Scheiben wurde die Berstfestigkeit geprüft.

Tabelle 1

Olivin (Volumprozent)

0
5

10
15
20

Ausreichende Berstfestigkeit bei einer Schleifgeschwindigkeit von

98,6 m/sec
95,6 m/sec
93,5 m/sec
87,9 m/sec
83,4 m/sec

Die Festigkeit dieser Schleifscheiben mit 5 bis 20 Volumprozent Olivin reicht aus für eine maximale Schleif geschwindigkeit von wenigstens 30,5 m/sec. War das Olivin in einem Anteil von mehr als 20 Volumprozent vorhanden, dann seigerte das Olivin aus der Schleifkornbindung aus.

Beispiel III

Zum Vergleich der Wirkung von Olivin gegenüber anderen porenbildenden Additiven wurden mehrere solcher Additive miteinander verglichen. Jeder der in Form einer 3 gepreßten Testkörper mit einem Querschnitt von 6,4 cm², enthielt Siliziumkarbid, Körnung 24, und war auf gleiche Weise hergestellt und gepreßt. Die Körper unterschieden sich nur durch das verwendete porenbildende Material, Jeder Testkörper enthielt genügend porenformendes Material mit einer Partikalgröße von 0,3 mm Maschenweite und feiner, so daß also der Testkörper 15 Volumprozent des porenbildenden Additives enthält. Festgestellt wurden die Zugfestigkeit, die Gleichmäßigkeit der Mischung, die Ausseigerung und die Probleme der Herstellung. Für die Zugfestigkeiten wurde die Prüfmaschine von T inius — Olsen Universal benutzt, und zwar wurden durchschnittlich wenigstens fünf Muster geprüft. Weiter wurden zum Vergleich eine übliche, harzgebundene Scheibe mit Siliziumkarbid, Körnung 24 verwendet, die kein porenbildendes Additiv enthielt. Bei dem letztgenannten Körper wurden 15% zusätzliche Porosität erreicht durch Verringerung der Dichte. Die Resultate zeigt die Tabelle 2.

Tabefle 2

Muster	Porenbildendes Additiv	Anteil des poren bildenden Additivs	Zugfestigkeit kg/cm*	Bemerkungen
1 2 3 4 5	keines Tonkügelchen kalziniertes Bauxit Gesteinssalz Olivin	keines 15 15 15 15	59,85 50,19 54,67 56,70 70,42	Ablagerungen und geringe Festigkeit festigkeitsverringernd Segregation Korrosion gut

oull^u \Xlw Ei Cuvluug i-iltslit viii-

schränken. Beispielsweise können auch Schneidscheiben erfindungsgemäß hergestellt werden. Auch können die Schleif korngröße, die verwendete organische Bindung und das Verhältnis von Schleifkorn zur Bindung je nach dem beabsichtigten Gebrauch verschieden sein. Meistens sollen die erfindungsgemäßen korn enthalten. Der Preßdruck und das Aushärten hängen natürlich ab von de Art und dem Anteil des Bindematerials und von dem beabsichtigten Gebrauchszweck der Scheibe. Meistens werden Drücke zwischen 35 bis 420 kg/cm² benutzt, und das Aushärten erfolgt bei 260⁰C bis zu 50 Stunden lang.

Claims (1)

1. dringt bei der Herstellung der Schleifscheibe das flüssige

   Patentanspruch: organische Bindemittel in die Poren des Bimssteins ein,

   so daß nach der Aushärtung des Bindemittels die so

   Schleifscheibe aus organischem Bindemittel mit imprägnierten Bimssteinteilchen Zentren eines harten, eingelagertem Schleifkorn und Füllstoff aus brocke- 5 gefüllten Bindemittels bilden, die nicht oder nur schwer Iigen, porösen, mineralischen Körnern, dadurch aus der Schleifscheibe ausbrechen. Hinzu kommt noch, gekennzeichnet, daß der Füllstoff im daß Bimsstein infolge seiner geringen Dichte in dem wesentlichen an sich bekanntes Olivin ist. flüssigen Bindemittel vor dem Aushärten aufschwimmt

   und zu einer entmischten Schleifscheibenstruktur führt, ίο Ähnliches gilt für andere poröse Zusatzstoffe, wie

   Tonkugelchen od. dgL, die außerdem die Festigkeit der

   Schleifscheibe beeinträchtigen.