DE1427585A1 - Verbesserungen in der Herstellung geformter Schleifartikel - Google Patents

Verbesserungen in der Herstellung geformter Schleifartikel

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DE1427585A1
DE1427585A1 DE19621427585 DE1427585A DE1427585A1 DE 1427585 A1 DE1427585 A1 DE 1427585A1 DE 19621427585 DE19621427585 DE 19621427585 DE 1427585 A DE1427585 A DE 1427585A DE 1427585 A1 DE1427585 A1 DE 1427585A1
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Description

Korton Company« Vor coater 6, Massachusetts, V«St»&*
Verbesoorangen In der Herstellung geformter Schleif-
artikel
lie Erfindung besieht οich auf ein Verfahren sun Herstollen geformter SchleifgegenatändQt in denen die Sohle if partikel gleichmäßig und kontrollierbar durch den ganzen Arbeiteteil des Formkörpers räumlich angeordnet sind·
Insbesondere ist dio Erfindung anwendbar auf die Fertigung von Schleifwerkzeugen, an denen relate große, harte Schleifolttelpartikel in dem bindenden Sodium weit aueeinanderatehend angeordnet sind· Dort, wo die Anzahl ▼on Schleifpartikeln relativ zur Oberfläche, gering ist, über die oder durch deren Raun durchweg die partikel verteilt sind* führten die herkömmlichen Arbeitsweisen eines mechanischen Mlschena der Sch&Lfp&rtikel mit dan Bindemittel Tor der Auebildung den gewünschton Pormkurpere zu Werkzeugen alt unerwünschter ungleichmäßiger Verteilung
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BAD ORIGINAL
427585
Vor der Erfindung war es bei Ausführungen» w@ große Sohlsifpsfftlkel bsnatsst rceräe& und da© *?©- es Schleifpartik©In gerijßgsr als 1/2 ¥©a Volumen des eehX@i£&©&&©a feiles 5 wi® Bisraasitbohswp Biamsatteonsn uaä Siaiia&tseheitea istj is äer prassis in einige» Fällen üb«* Höht »1·* ^θ2? Hand todlTiduoll J@gs SondersoäXeifpartikel te den Werkzeug einzusetzen* D@rartig© fiitoten aber außer fi®m. HachteiX langsam mnd 3 ein ρ nicht inmer zu einem .g&ten m@cha&is@lien Bsf©sti«» der Diamaaton aß äaa Werfcseus« .. ..
•. Qem&B der Erfindung wird ©in far fahr e& susi Ear·»
eförmtar Sohleifgegenstand© vorgeseiiXagexi, feei dem man eine Masse v©n peXleta, ims denen j©d©s ein© zentral® SchXeifmittel partikel (zer&part&lcal). aufweist t die von einem Bindemedium (Bindungsmittel) «angeben ist, bildet und dann zusammengefaßt (kollaktiv) diese lass© von Pellets zu dem gewünschten SaganstaM durch Anwendung von Brück oder Hitze oder von fee id em aaformt·
So schafft man ©in Verfahren zum Herstellen von gebundenen Sohleifwerksougan, dia eine glaichmäßig® yerteilung eines Schleifkornes aufweisen» das fest an die Arböitsoberflache des Werkzeuges oder durch den baren Teil des Werkzeuges gebunden ist»
BAD ORIGfNiC
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Gemäß dom orfindungegemäßen Vorfahren kann man auch die Schleifmittelpartikelverteilung in einem Schleifwerkzeug und zur gleichen Zeit die Pließeigenachaften der das Werkzeug ausbildenden Materialien für Einführen in die Form verbessern.
Dies int besonders dort wicht ig» wo gosinerte» Soheiben oder Bäder durch eine automatische Apparatur oder Torrichtung aus einer Mischung gebildet oder geformt werden aollen, die aus pulvermetall (oder " cermets «) und Schleif-Bittelpartikeln besteht. Vor dieser Erfindung war die kuchenartige, pappige Natur (Beschaffenheit) von solohen Gemieohen ein vorwiegendes Hindernis im Gebrauch derartiger Materialien in einer Apparatur, in der eix» kontrollierte Menge eines vorbereiteten Gemisches automat lach aus eiraa Beeohickungatriohter in die automatische presse zugeteilt wird» Die Verwendung von pellets in dem erfindungsgemäßen Verfahren lust völlig das problem des Fließens der Mischung in einer solohen Apparatur«
Erfindungegemäß benutzt man vorzugsweise kugel*
artige ( sphärische ) pellets, aus denen die Sohleif gegenstand · ausgebildet oder geformt werden» Sie Pellets bestehen voreugsweiee aus einer Uittelpartikel (Kernpartikel) von tragendem (primärem) Schleifmittelmaterial von einer Körnungsgröße entsprechend einem USA-Sieb 60 (Sieböffnung 0,250 mm) oder höher, das umgeben ist durch eine
. BAD ORIQfNAi.
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«β Μ, «w
in einselteiliger Form Torliegende (einzelteilige), selbsttragende Masse von einer eine Grundmasee ( Matrix ) bildendem Material, das aoeh üieboBschlaif partikel (sekundäre Sehlsifmittelpartiktl) einer Körnung entsprechend einem USA-Sieb 8Ö (Siebuffn'ung 0,177 aim) oder feiner enthalten kann» ©bglaich beste Ksgebniss© ohne Zuschlag von feinerem SohXaifmaterial ©rsi©Xfoar sind» Das Matrixmaterial kann ein
ι-
slnterfShlges Material enthalten» das beim Bimwlrkenlassen von Hit^e unt^r Bildung einer daus^liaften starken Bindung, für di® SohleifiBlttelpartllcel zasammeiiaohweißt» In gewissen feilen kann man Bin s@itw3ilis®3 Bindemittel anwenden, um_ . peliöta 09ltettres©nd und fest und stark genug zu ma~ » mo daß sie ein-Handhaben vor Formung und Ausbildung za fertigen gebrannten produkten aushalten» Bin derartiges temporäres Bindemittel ist swackdlenüch ein organisches Material» wie 2«B· Dextrin oder Sohellaok·
Bei Sachführung der Erfindung füllt man vorzugsweise eine Fora u,qt erwünschten Gestalt mit aiaer Menge von d©& das Schlöif^ittol enthaltenden Pellets praktisch gleichmäßiger &r&Be an· Dann kann man einen Brue& von etwa 2818 - 9844 kg/cm2 (20 « 70 tons per square inch) einwirken lassen, um einen massiven (verdichteten) SchleiffcrmkSrper auszubilden» bei dom däo primären Schi ei körper gleichmäßig durch äen gesamten Re.m& des Körpers räumlich angeordnet sind·
BAD
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.Dann kann man dan Körper zwecks Sintern dor üiatrju: der Einwirkung von Hit ζ a aussetzen· Die jeweils besondere-2aaperatur und did ürennbodingungan hängen von den einzelnen besonderen Schleifmittal- und Matrixmaterialian ab·
Die Erfindung wird nun im Zusammenhang jait apezifiachön Beispielen und den dazugehörigen Zeichnungen beschrieben«
Figur 1 zaigt etwas schematisch ein Verfahren sam Ausbilden der Pellets gemäß der Erfindung; und
Figur 2 zeigt einen Querschnitt Von einer Form» die kugelige pellets enthält» die fertig zum Formsn zu einem Schleifkörper sind·
Nach Figur 1 ist das lediglich aus Schleifmittelpartikeln bestehende Ausgangsmaterial 10 in einer ro« tierenden runden Schale 20 eingelegt· Falls gewünscht, kann ein organisches oberflächenaktives Netzmittel den Sealeifmittelpartikeln zugesetzt werden·
Die Drehachse der Schale 1st etwa 45° eur Horlsontalen geneigt, per Neigungswinkel und die Drehgeschwindigkeit werden so gewählt, daß das in der Schale befindliche Material sich selbst überrollt und nicht an den Schalenwändan durch Zentrifugalkraft gehalten wird. Bas Gemisch 12 aus dem gepulverten Matrixmaterial und dam
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„ 6 - .
temporären Binder ( Bindemittel ) w£3?& &©m Ausgangsaiaterial bai einer kontrollierten Zuführungages&wisdiglsöit sugefügtj für den. temporären Binder kann ©la LÖasmittel 15 hineugesohiagön werden* Das pulver neigt wio ©in . Schneeball §um SiohauffUllen odeff Auftürmen -auf &em ' Schlöiflcerii} uad i® melm Material sugsgeben wird^ um so mehr nimmt dia Sicke &ea ob er sog es am«, Di© Zufti&rangsgeachwlafiigkeit der Esstandteile wiz1^ s© g©segelt9 daB ^edes psllat aaa dem einoa Sehleifkora ä,©raae sunisrnt und die pallets nicht susansienbaGkea ©fies «slatera ( agglomeri^an )· Ist dia Solldioke des ü&ersisgg©© os1« raicht, dann wsrden diö pallets herausgsaommaa, und sind fertig «um ©ö&srauoa lsi d©r Form· ?©3?segsweS©@ t3p©okaet maa did pellets vor G-abrauoh,*
lagt man ( wie aaan.Figur a ) äi© pellets .in dea Form-Hohlraum 20 ein» dann worden SI© Sehl^ii'psa?tikel' gleiohmäöig im Abstand voneinander angeordnet * lint es· dem dar oh dan Apparateteil 21 auforlögtea JtofmaBgedruok Y»rird das Kügelohsn heruntergedruckt und kann die iiormal© dichtung ( ZueamiaendrUoken ) vorsiohgehen·
Obgleich ein sogenannter ·» temporärer angegeben wurde, wurde ermittelts daß in rieleii lallen ein. einfaches Banetzen der Bestandteile mit Wasser eines Sprühregens während der Bildung &©£*
bad
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daau ausreicht, oin genügendes Zusammenhalt an ( i^cli vermögen ) in don KUgelohen sogar nach ihrem ΐτοοίώβη herbelauf uhren«
Beispiel 1
Bereitung von Pellets·
' Ale erläuterndes Beispiel der Fertigung von kugeligen ( sphärlaohon ) pellets wurde eine Mlsohsehüsadl mit einem Durohmesser von 20,32 em und einer diiefe von 7,61 cm benutzt, pie Drehaohso der Schüssel war zur Horizont al en unter einem winkel von 47° geneigt und dia Dreh-geschwindigkeit betrug 52 U/Min· Als Ausgangskoiia wurde ein Aluminlumoxydkorn mit einer Körnungszah1 entsprechend einen USA-Sieb 36 (siibtiffnunß ca» 0,55 mm) benutzt· Sie Metallpulverbindung war' bezogen auf Gswioht, ein homogenes 50 t 50 aemisoh von einor V/olframoarbidpartikolgröße 1,5 ' Mikron und von Kobaltpulver mit einer durchschnittlichen liöohatpartikelgrüße von 1,5 Mikron, Ea war etwa 1 Gew. Paraffin mit olnbesogen· 1 Gow.-^ feingepulvertββ wurde mit dem Metallpulver gründlich vermischt* Sie gemiachten. pulver wurden langsam auf das Sohlelfmittel in der rotierenden Schüssel gesiobt, während oin feiner Vaseerstrahl auf das Sehleifmittolmaterlal gerichtet wurde· DIo Zttgabegeeohwindigkeit von Wasser wurde so gontigend nie«
BAD
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drig gehalten* daß die Sohle ifmil; telkörner nicht an den Schüsoelwänden oder aneinander hafteten» Die ZiuM; orangegeschwindigkeit des Ketallpalvor- und DextrinseialsciiQö wurde so geregelt j, daß die Taumelbewegung des Schleifmittels nicht geattfrt wdrde« Sear Vex^fahrensgang wurde unterbrochen, wenn eine groß©, Ansah! von Partikeln mit einer öräSe über lf19 uns { ejatapreehend einer Sieböffnung von I» 19 n.a 1190 Mikron ) geformt war« Kasb, dem trocknen wurden'öle pellets gesiebt® Es ergalj üieh$ ■ '
.3, i e b ·
.. Mesh · ■ '
ic »
Dur oh über Bor oh über
12
12 16
16 18
13 ' 24
24 35
34 44
44 54
54 .
1#68 1,3 1P€8 1,^9 63,0 -■1,19 IfOO- 18,0 1,OOca 0,73 15,8 ca, 0,73 n 0,52 1,4 *oa. 0,52 0,37 0,3 O,37sa 0,27 0,1 0,27 0,1
Ein® Untersuchung von 100 wahllos ausgewählten Ktigelohen» die gröber ale entsprechend einer Sieböffnung von etwa Q3TiO mm waren, geigte, daß 99 fl nur ein Schleifmittelpartikel enthielt«
BAD
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Ββΐ β pie 12
Bsi einer zweiten prüfung wurde eine Schüssel Bit einem flachen Boden» die einen Durchmesser von 130,175 mm and eine $iefe von 38,100 mm aufwies* benutzt» Die Pallete «orden nach der im Beispiel 1 beschriebenen Art und gebildetι ea ergab eich folgendesι
Surd Mesh 12 Sieböffnung
i. mm		 . 1,68
16 1,19
12 18 1,68 1,00
16 24 1,19 ca. 0,73
18 34 • 1,00 ca. 0,52
24 44 ca.0,73 0,37
34 ca· 0,52
44 0,37
0
66,3
6,4· 16,2
8,9 1,1
1,1 < 12a wurden andere Prüfversuchs durchgeführt, bei denen man mit Erfolg- ein Stahlbindspulver (95 1/4 £/i 3?e» 4 i» Hi-und 0,75 # 0 mit einer durchschnitt liehen Partikelgröße von 10 Mikron) für die Herstollung der Pellets be-• nutet mirde. pellets gröber sla einer Sieböffnung von 3,36 mm entsprechend wurden gefertigt; und es ist kein Grund dafür zu so'aen, warun größere pellets nicht genaoht vjor den können· Als primäres Schleifmittel war das feinnte, das ι-it
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- ίο - ■
benutzt wurde ©ine l'onerde ©in©r K8rnung3nummer entsprechend öineaa USA-Sieb βθ ( Sieböffnung O9250. mm)· Verwandet wurden Körnungen so grob wie Diasuanikör&ungau. eines USA-Si'3-bss 16 ( Si^bgffnung; lt18 mm ) und Wolframcarbid^ das durch, sin Sieb mit ein@r Öffnung to» 4 »00 um durchfiel und *.«£ -der öffnung von 2,38 mm zurUckbliab.
.. Um den Einfluß der pellatieierung auf die Schleifmittelvertsilung auszuwerten, warden PrUfscheiben hergestellt. Die Scheibe wurde mit Diamant visier KöriKinganuinxaer entsprechend einem USA-Sieb 36 ( Sieböffnung 0,55 mm ) . 2tt 2,06 Gewichtsprozent und mit einem pulver aas 50 jS WG ... und 50 i* Kobalt wie oben angegeben hergestellt. Die Schüssel rotierte mit 52 U/ilixiute und war 47° geaeigt» Dm den Diamant anzufeuchten, wurda ein Netzmittel garn Wasser ssu 1 Yolumen«- prosent gegeben. Die pellets wurden wie in den vorhergehenden Fällen, jedoch mit der Ausnahme entwiekelt, daß sie abgesiebt wurden, um diejenigen heraus abzuscheiden, die zwiHchan einer ßiebmaschenweite' von 2»G mm und 1,68 mm liegen· pie durch die Siebb'ffnung vpn 1^68 mm fallönden _ partikel wurden in die Schügasl für v/eiter©8 Aufbauen au-» rückgelagt» Die aussewähit^n unter 2,00 mm. / über 1?68 mm Partikel, bezogen auf die Sieoöffnung, wurden zu, einer Schleifscheibe verpreßt·
Ein© zweite priifacheibe wurde gefertigt mm
BAD OBIOiNAi.
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Pellets, die man durch Minohen des gana genauen Verhält- «ds3os der Bestandteile, Jedoch ohne joglicha Rücklicht auf den Größenbereich der erzeugten partikel bereitete, Bio Badingungen fUr das Arbeitenlassezi der Schüssel waren wie oben.. Die hinsichtlich ihrer Größe wahllos vorliegenden Pelletβ wurden zu einer Hehleifscheibe verformt.
Diese beiden Posten wurden mit einer Schleifscheibe derselben Zusammensetzung, die In derselben ]?oria ▼erpreßt war, verglichen« Die beiden aus Pellets hergestellten Soheiben wiesen eine bessere fliamantenvertailuns als der Kontrollposten auf, Me Scheibe mit den unter 2*00 mm / über 1,63 xnm-Sieböffnung-Pellets erwise sich als eine solche Kit der gleichmäßigsten Verteilung von den dreien.
Anwendbar ist das erfindungegemäße Vorfahren auf primäre Sohlelfkörner, vorzugsweise Diamant, mit einer Körnungenummer entsprechend einem USA-3ieb 60(mit einer öffnung von 0,250 mm) una gröber bis au 50 Volunanprozent. Sekundäres schleifkorn von jeder KörnungsgröBe, im allgemeinen AIgO-, SiC, KC und WgC, kann auch verwendet werden. Wenn das sekundäre Schleifkorn eine K£rnung3~ numinör entsprechend dem USA-Sieb 60 (fdaböffnung 0,250 mm.) aufweist Oder gröber ist, dann wird das sekundäre Schleifkorn mit dem primären Schleifkorn im pelletieruBgevorgimg gemischt« "Wenn das sekundäre Schleifmittel eine Eörnungs-
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des UBA-Siab@® 80 { Sieböffnung 0,17? me ) aufweist und feiner ist, dann wird es mit dsm Bindematerial geiaioclit sand ate Eulverbestandteil liinaügesebön»
_ Scheiben ©$©»■ anders Schleif formkörper können aus Ä©n ^©ilete nach, jetitereder Ij©kannteή Kathode auf diesem Gefeiate geformt w©ffäesß die for das eins©lia@ besondere BineaagevaterlBl uafl EehXeifiaittalsateriale die für die . ·" Herstellung, ier Sellets feeäutzt werd©iit anwendbar ist. Bin HölSprooQon 'kam mam anwenden,, um Sis mstaligebimdenen fertigen ForalcQrpür ^a,- MXd@n oder @i& i^wltprassan anv^nuen, gefolgt von ©iaem Siat^ra la einem Ofen in einer Inert atmoapMro« falle MtIg* .M® letztgenannt en I'Aathoder-. eignen sioh' inslaeaondex*© &m Auebilden von mstallgebundenen (gesinterten) diamant β elaeib ea· Er findungs gemäß nütalicha ty- piaoa© Matallpiilver besitsen piaptikelgrößen. von 1 - 12 Mikron und können Kobalt, Cte&laoae von wolframoarbid und Kobalt» StanlgemisGhe und Kupfer- und ginngemieeh-j gain·
Um eine gut© ?erteilung der primären Schleifnittalparfcikel in der f@rtlgan SohleifachsiL-5 oder dem fertigen Schleifwerkzeug herbeiaufüiirsn, mud man Pallets von ganz doraelben ürcß© verwenden· In der !Tat iat es π ort, wo die Sohleifmitteipartikel wait räumlich im Abstand an- ' geordnet .aindf zuwailon arwü&nacht, ein Gomiseb von Pellet π ■ von mehr ale einer Größe au verwenden, um ein zu sehr feet-
ßAD
8 η q 8 1 ? / η L 1 η
gelegtoa Sonoma in der Schleirmittelvortsiluno oder -!»u zu vermeiden. So lcann man z.B. erfindur4ü3se.T.äß bein Herstellen eines Diaaunt-tfüllungascheibansegiaentea ein G^inisoii von gleichen Oowichtatoilcn von 2Ü00 Mikron-Pelleta, von denen jedes ein Diamant mit telatUck und von 1630 .Mikron-Pellet η, ▼on denen jedee ein,U3A~r.iöb 36-Diumant2iittölotÜGk aufweist, verwenden«
BAD ORIGINAL
— — -* a * λ / λ

Claims (1)

1# Verfahren sur Jfe^stelliiag T©a
diarea Ai>f©miea 1S-Qa Pallets ata de
dung von Bruek und HitaSg woeai δ£@ Pellets eua mit einem Bindemittel allseitig ,ülierscgeßor» S§hlaif teile-lisa bestehen., imd dsireh Auf tragung einss Überzuges aus pul^@ri3i@rt©m BiMeraittel auf. «ils das Zentrum 'bildendem Sehl@ifteil@h©a la ainor Troamelliehandlungs-Kasse mit Hilfe aine^ Flüssigkeit ©shaltaa wordan sind, dadurch gekerni^eichEetg SaS man einen Übersug aus palverförmigea metallisöhem Bindemittsl amf Diamaat-Teilches aufbringt, und awar duroß lufspsühea öiaer Flüssigkeit aisf dia fsilohea während iiirer Umwälzbehandlung usid Zuführung des ra©tallisohen Bindemittels mit einer solohea gerdgeltea u@§chwindigl£3it9 daß ein. sioh allmählich verstärkender Überzug auf dos S©ilchen unter Bildung praktisch sphärischer Pellets entsteht^ die -outer Druck verdichtet werden» um ihre sphärische Fora v@'£ dem Erhitaea zu aeretSren und um dia Bindung attSSgxisiaÄSSSeiXsai: zu konzentrieren.
θ.ύθ" Unter^igeh {Art. 7 ·§ I Abs.."2 Ht. Ι Satz 3 des ÄnderungsBtes. ν. 4- 9.
ο η ο α 1 oX./ri /. 1 η . · ·
2,
Verfahren naoh Anaprach 1, dadurch gükennaelehnet, daß ein einzelnes besonderes (einzelteiligee) - Material als Bindem6Slum benutzt wird«
3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch JJJ gekennzeichnet» daß ein metallisches Material al» Bindemediun benutet wird·
4* Vorfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pallete so ausgebildet «erden, daß das Bindemedium in jedem fallet mindestens daa awaifaohe Volumen von der Sohleifmittal-Mittelpartikel ausmacht*
5· Verfahren naoh einem der Ansprüche 1 - 4, daduroh gekennzeiohnet, daß für jede der Schleifmittel-Mittelpartikel eine Körnungsnummer von mindestens USA-» Sieb 60 gewählt wird·
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Ab
• . 6. Verfahren nach jedem der Ansprüche .1 - 39 -dadurch gekennzeichnet, daß die sentralen Schleif.jittsipartiksl Diamant-Partikel sind.
7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekannzeichnet, daß Dextrin, Schellack oder ein anderes organisches Material in dem Bin deine dioiu enthalt on ist»
8· Varfahran nach einem dör Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes pallet so ausgebildet lot, daß es im wesentlichen kugalig ist. .
9· Geformter Schleifgegenstand, dadurch ge- .-> kennzeichnet, daß er nach dem Verfahren nach jedem der Ansprüche 1-8 hergestellt ist» .
I»
BAO1ORiGINAL
'800812:^0410
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