DE1502646B - Verfahren zum Herstellen eines pro filierten Diamantformwerkzeuges - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein be-

Herstellen eines profilierten Diamantformwerkzeuges sonders einfaches Verfahren zum Herstellen eines

mit einem Tragkörper und einer mittels Metallbinde- Diamantformwerkzeuges, das auch eine komplizierte

mittel daran befestigten Schicht Diamantkörner, Profilierung besitzen darf, anzugeben mit der Maß-

deren arbeitende Spitzen in einer gemeinsamen 5 gäbe, daß die Diamantkörner in größtmöglicher

Arbeitsfläche liegen, wobei im Überschuß aufge- Konzentration angeordnet sind und in Richtung ihrer

tragenes Diamantkorn mittels einer Haftschicht an Hauptachse nach außen ragen,

einem Hilfsträger befestigt, der Überschuß entfernt Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs

und das Korn durch das Metallbindemittel gebunden beschriebenen Verfahren, erfindungsgemäß dadurch

und in eine Schicht eingebettet wird, die größer als io gelöst, daß in bekannter Weise der Hilfsträger mit

die Diamantkörner ist, worauf der Hilfsträger ent- einer durchgehenden Haftschicht versehen wird und

fernt wird. daß er nach dem Auftragen des Korns im Uber-

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird schuß derart gekippt und/oder gedreht wird, daß die der Hilfsträger gemäß einem vorbestimmten Muster Körner lawinenartig umgeschüttet werden,
mit Klebstoffflächen versehen. Das Korn wird im 15 Durch das lawinenartige Umschütten der im Überüberschuß aufgetragen. Die nicht an der Klebstoff- schuß vorhandenen Diamantkörner ergibt sich überschicht haftenden Körner werden dann abgebürstet raschend, daß die Diamantkörner orientiert, d.h. oder auf andere Weise entfernt. Nachdem das in der Richtung ihrer Hauptachsen, in die Haftverbleibende Korn in der Metallbindemittelschicht schicht eindringen, bis ihre Spitzen am Hilfsträger fixiert und der Hilfsträger entfernt worden ist, ergibt 20 anliegen.

sich ein Werkzeug, bei dem eine einzige Schleif- Die so orientierten Körner haben die größt-

körnerschicht in der Arbeitsfläche liegt. Die Dichte mögliche Konzentration. Dieser Effekt beruht haupt-

der Diamantschleifkörner in dieser Schicht ist je- sächlich darauf, daß die Körner infolge der natür-

doch gering; die Lage der Körner ist unregelmäßig. liehen Gleitbewegung beim Umschütten orientiert

Es ist ferner bekannt, den Hilfsträger mit einer 25 werden, im Zusammenwirken mit dem Einfluß der

durchgehenden Haftschicht zu versehen, diese mit restlichen Körnerschüttung auf die bereits haftenden

einer Schablone abzudecken und dann die Diamant- Körner.

schleifkörner mittels eines elektrostatischen Feldes Das Werkzeug hat eine hohe Schneidfähigkeit,

auf den Hilfsträger aufzubringen. Hiermit erreicht _weil ein sehr großer Teil der arbeitenden Spitzen am

man, daß die Körner eine solche Orientierung er- 30 Ende der Hauptachse liegt und daher hochwirksam

fahren, daß sie beim fertigen Werkzeug in Richtung ist und weil diese Spitzen äußerst dicht neben-

ihrer Hauptachse nach außen ragen. Aber auch hier- einander liegen. Die Körner sind sehr fest verankert

bei ist die Korndichte gering. Außerdem kann dieses und geben dem Werkzeug eine hohe Lebensdauer,

Verfahren nur bei einer ebenen Werkzeugoberfläche _weil die Körner über einen großen Teil ihrer Länge

verwirklicht werden. 35 im Bindemittel eingebettet sind und sich wegen der

Außerdem ist es bekannt, einen Hilfsträger mit großen Konzentration gegenseitig abstützen. Das

einer durchgehenden Haftschicht zu versehen, die Verfahren erlaubt die Herstellung einer sehr genauen

auch galvanisch aufgetragen sein kann, Diamant- Werkzeugoberfläche, auch wenn diese ein kom-

körner auf diese Haftschicht zu verteilen und dann pliziertes Profil hat, d. h., die mit der Haftschicht

mit einem Druckwerkzeug durch die Haftschicht bis 40 versehene, zum Werkzeug negative Arbeitsfläche des

zur Anlage am Hilfsträger zu drücken. Auch hierbei Hilfsträgers darf ein kompliziertes Profil aufweisen.

ist die Korndichte gering. Beim Eindrücken werden Bei alledem läßt sich das Verfahren leicht durch-

die Körner zum überwiegenden Teil so umgelegt, führen.

daß ihre Hauptachse parallel zur Hilfsträgerober- I_n weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die fläche verläuft. Infolge der Verwendung des Druck- 45 Haftschicht während des Kippens und/oder Drehens Werkzeuges lassen sich nur einfache Werkzeugober- des Hilfskörpers galvanisch gebildet werden,
flächen, z. B. Zylinderflächen oder ebene Flächen, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachherstellen, stehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher

Bei einem anderen bekannten Verfahren werden erläutert. Es zeigt

die Diamantkörner in einem galvanischen Bad zu- 50 F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Diamantform-

nächst in einer Schicht auf dem Hilfsträger verteilt. werkzeug, wie es erfindungsgemäß hergestellt werden

Dann wird galvanisch die Haftschicht gebildet. soll,

Wiederum ergibt sich eine geringe Korndichte, eine F i g. 2 eine Ansicht auf einen Teil des Quermangelnde Orientierung der Körner und eine Be- Schnitts der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,
schränkung auf ebene Werkzeugoberflächen. 55 F i g. 3 einen Teilschnitt durch einen Hilfsträger

Es ist ferner bekannt, Diamantkörner einzeln in zur Herstellung einer Diamantformschleifscheibe,
einer Schablone festzuhalten und mit einer Wachs- F i g. 4 einen Schnitt durch den Hilfsträger nach schicht zu fixieren. Alsdann wird in den angrenzen- Einbringen der aktiven Diamantkörnerschicht,
den Raum ein Bindemittel-Werkstoff eingefüllt, der F i g. 5 einen Schnitt durch den Hilfsträger mit sowohl die Diamantkörner verankert als auch die 60 der fertigen Diamantformschleifscheibe und
Verbindung zum Tragkörper herstellt. Hierbei lassen F i g. 6 einen Schnitt durch die Diamantformsich die Diamantkörner nur mit relativ großem Ab- schleifscheibe nach Beseitigung des Hilfsträgers.
stand anordnen. Durch die Verwendung der Halte- Das Diamantformwerkzeug besteht aus einem schablone wird das Verfahren kompliziert. Tragkörper 1, der durch Verankerungsfurchen 2 auf-

Sodann ist es bekannt, Diamantpulver mit Metall- 65 gerauht ist und über ein Bindemittel 3 eine aktive

teilchen zu mischen und dieses Gemisch durch starken Schicht 5 trägt. Diese Schicht besteht aus in größt-

Druck zu verfestigen. Auf diese Weise lassen sich aber möglicher Konzentration angeordneten Diamant-

keine wohldefinierten Arbeitsflächen erzeugen. schleifkörnern 4, die mit ihren arbeitenden Spitzen

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4 a in einer die Werkzeugfläche bildenden, profilier- sam zu drehen beginnt, verbleibt in der Haftschicht

ten, gemeinsamen Arbeitsfläche liegen. Die Körner im Sinne der beschriebenen Gesetzmäßigkeit nur

sind im wesentlichen mit ihrer Hauptachse nach jene Schicht von Körnern, die in der Schüttung mit

iiußen gerichtet. Größenunterschiede η werden durch ihren künftigen Arbeitsspitzen 4 a die profilierte

unterschiedlich tiefe Einbettung ausgeglichen. 5 Innenwand 7 berühren, wobei die obersten Schichten

Zum Herstellen des Diamantformwerkzeuges wird der Schüttung in eine lawinenartige Verschiebung mit Hilfe eines Formdrehmeißels auf einer Dreh- derart gelangen, daß die weiteren Abschnitte der bank ein Hilfsträger 6 hergestellt, dessen profilierte Innenwand 7 in der dem Drehsinn entgegengesetzten Innenwand 7 dem Negativ der gewünschten Werk- Richtung stets mit einer ausreichenden Menge an zeugarbeitsfläche entspricht. Wegen des komplizier- io Kömern 4 versorgt sind, während die Anzahl der ten Profils kann der Hilfsträger^wauch als Matrizen- darüber lagernden Schichten in der Bewegungsrichform bezeichnet werden. Ferner erhält der Hilfs- tung fortlaufend abnimmt, so daß die der eingeträger eine Bohrung 8, damit später der Tragkörper 1 betteten Schicht nächstliegende Schicht, die auch konzentrisch in den Hilfsträger 6 eingesetzt werden die Lage der einzelnen eingebetteten Körner mitkann. Der Hilfsträger 6 kann beispielsweise aus 15 bestimmt hatte, ihre Lage als letzte in dem Augeneinem Schmiedestück aus einer Aluminiumlegierung blick verläßt, in dem sie durch das Gewicht der bestehen, die leicht bearbeitbar ist. Der Tragkörper 1 darüber lagernden Schichten nicht mehr belastet ist. kann aus einem ähnlichen Material bestehen. Dies bedeutet, daß diese vorletzte Schicht bis zum

Nach dem Säubern, Entfetten und Trocknen der Zeitpunkt, wo sie ihre Lage als letzte verläßt, die Innenwand 7 wird diese mittels eines Pinsels oder 20 Lage der anhaftenden Körner während der Dreh-Zerstäubers mit einer Haftschicht versehen. Diese bewegung festhält. Wenn sie dann selbst ihre Lage kann aus einem sehr dünnen Film (nur einige verläßt, was ungefähr nach einem Viertel bis einem Mikron) eines dünnflüssigen, langsam trocknenden Drittel der Umdrehung des Hilfsträger stattfindet, Klebemittels niedriger Viskosität bestehen, z. B. kann sie die Lage der anhaftenden Körner 4 nicht einer 5%igen Wasserlösung von Gummiarabikum, 25 mehr beeinflussen, da jetzt das Gewicht der zu- und ist in der Zeichnung nicht dargestellt. ■ sammenhängenden oder darüber lagernden Schichten

Dann wird der Hilfsträger 6 in eine vertikale Lage nicht mehr einwirkt; vielmehr bleibt nur noch das gebracht. Nunmehr wird auf die Innenwand 7 eine verhältnismäßig geringe Gewicht einzelner Diamantbestimmte Menge sortierten Diamantpulvers mit körner 4 wirksam, das (mit Bezug auf die Kräfte, einer Körnung (Siebgröße) geschüttet, die für das 30 mit welchen die Körner 4 in der Haftschicht gezu fertigende Schleifwerkzeug vorgeschrieben ist. halten werden) vernachlässigbar ist. Bei diesem Vor-Diese Menge ist größer, als es für den Aufbau der gang ist darauf zu achten, daß die Drehgeschwindigaktiven Schicht 5 notwendig ist. Falls für die Schicht keit der Form beim Einschütten von Körnern mittz. B. 7 et benötigt werden, muß die eingeschüttete lerer Größe (120 bis 150 mesh) den Wert von Menge etwa das Fünffache betragen. Der Hilfs-' 35 1 U/20 bis 30 see nicht übersteigt, träger 6 wird sodann um seine Achse einmal lang- Bei der Herstellung von nicht rotierenden Werksam gedreht, und zwar in der Hand oder in einem zeugen wird analog vorgegangen. Zur lawinenartigen beliebigen Ständer. Durch die überschüssige Menge Umschüttung der Diamantkörper und zur entsprean Diamantkörnern wird gewährleistet, daß dabei chenden Befestigung in der Haftschicht muß hierbei sämtliche profilierten Innenflächen, die mit der Haft- 40 der Hilfsträger in der Längsrichtung geneigt werden, schicht versehen wurden, mit Diamantkömem in Die angeführten Faktoren ermöglichen eine neue Berührung kommen, wobei diejenigen Körner 4, die Anordnung der Diamantkörner 4 in der aktiven der profilierten Innenwand 7 am nächsten sind, mit Schicht 5. Da die Diamantkörner 4 die profilierten ihren Spitzen in die Haftschicht eindringen. Das Ge- Flächen des Hilfsträger 6 ausschließlich mit ihren wicht der überschüssigen Körnermenge bewirkt, daß 45 Schneidkanten (also nicht ihren Flächen) berühren, diese Körner 4 durch die Haftschicht bis an die ist der wesentliche Teil eines jeden Koms 4 in der Innenwand 7 hindurchdringen. Die Drehbewegung aktiven Schicht 5 mit Bindemittel 3 umhüllt, besowie das Gewicht der überschüssigen Menge an sonders aber jener Kornteil, welcher die größte Ab-Diamantkörnern bewirken, daß bei der gegenseitigen messung aufweist. Die Folge davon ist eine ideale lawinenartigen Umschüttung der einzelnen Diamant- 50 kraftschlüssige Verankerung der Körner 4 in dem schichten jedes Diamantkorn 4 der untersten Schicht Bindemittel. Die F i g. 2 und 5 zeigen, daß jener durch die Haftschicht mit seiner natürlichen Arbeits- Teil des Korns 4, welcher die größten Abmessungen spitze 4 a, die mit der Haftschicht bereits in Be- hat, von der Innenwand 7 aus nach dem Fonnrührung gekommen ist, hindurchdringt. Die Lage inneren hin gerichtet ist. Die Tatsache, daß jedes des Korns 4 in dem Augenblick, in dem es an der 55 Korn 4 in der aktiven Schicht 5 von dem Binde-Haftschicht haftenbleibt, ist einerseits durch seine mittel kraftschlüssig umhüllt ist, bedeutet, daß die Gestalt und andererseits durch die Lage aller übrigen Körner 4 auch bei großem spezifischem Druck, benachbarten Körner 4 bestimmt. Das Korn stützt welchem das Werkzeug während der Arbeit ausgesich nämlich vom, hinten, links und rechts auf die setzt ist, nicht herausgerissen werden, und dies auch benachbarten Körner, durch welche es in der 60 bei langer Betriebszeit, wenn die Schneidkanten 4 a Richtung der lawinenartigen Umschüttung und unter nicht mehr ganz scharf sind und der spezifische dem Druck der darüber lagernden (oberen) Schichten Schnittdruck daher ansteigt. Das Werkzeug behält lediglich mit jenem Teil durchdringen kann, welcher auch nach langer Benutzung sämtliche Körner (ihre Jas engste Profil besitzt. Dies bedeutet, daß die be- Konzentration "nimmt nicht ab), seine Schneidfähigaachba""rten Körner das betrachtete Korn 4 daran 65 keit bleibt unverändert, und das Werkzeug wider-

iindern, mit jenem Teil zwischen ihnen durchzu- steht demzufolge erfolgreich allen unerwünschten bringen, welcher ein größeres Profil aufweist. Wenn Formveränderungen, die sonst infolge fortschreitender Hilfsträger 6 nach der Aufschüttung sich lang- der Abnutzung zustande kommen.

Bei einer anderen Ausführungsfonn wird der mit der notwendigen Menge von Öiamantkömem gefüllte Hilfsträger 6 in einem galvanischen Bad so langsam gedreht, daß die Körner-Umschüttung erst dann zustande kommt, wenn die Körner in der Schicht, die mit der profilierten Innenwand 7 des Hilfsträgers 6 in Berührung ist, von dem sich auf dieser Innenwand bildenden galvanischen Überzug, z. B. aus Nickel, festgehalten wurden. Berm Drehen wird dann die Verankerung der übrigen aktiven Körner in der gleichen Weise herbeigeführt. Zuletzt wird auf die Nickelschicht galvanisch ein genügend dickes Polster, z. B. aus Kupfer, aufgetragen, und zwar auf dem ganzen Innenumfang. Dieses Polster kann dann später, z.B. mittels eines Lotes von niedrigem Schmelzpunkt, und zwar direkt im Hilfsträger 6, mit dem Tragkörper 1 verbunden werden. Die langsame Bildung der ersten Haftschicht auf galvanischem Wege kann durch die Anwendung eines elektrisch leitenden Klebemittels als Haftschicht ersetzt werden. Im galvanischen Bad wird dann lediglich das Metallbindemittel, bestehend aus einer Nickelschicht und einem Kupfer-Polster, gebildet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines profilierten Diamantformwerkzeuges mit einem Tragkörper und einer mittels Metallbindemittel daran befestigten Schicht Diamantkörner, deren arbeitende Spitzen in einer gemeinsamen Arbeitsfläche liegen, wobei im Überschuß aufgetragenes Diamantkom mittels einer Haftschicht an einem Hilfsträger befestigt, der Überschuß entfernt und das Korn durch das Metallbindemittel gebunden und in eine Schicht eingebettet wird, die größer als die Diamantkömer ist, worauf der Hilfsträger entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in bekannter Weise der Hilfsträger (6) mit einer durchgehenden Haftschicht versehen wird und daß er nach dem Auftragen des Korns im Überschuß derart gekippt und/oder gedreht wird, daß die Körner lawinenartig umgeschüttet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht während des Kippens und/oder Drehens des Hilfskörpers galvanisch gebildet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen