DE1752504B - Schleifscheibe - Google Patents

Description

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lumprozent elektrisch leitenden, aus zwei Phasen be- mit einer Größe von 0,05 bis 0,15 mm (300 bis

stehenden Metallteilchen besteht, wobei von diesen 100 mesh) hergestellt.

beiden Phasen die Hauptphase oin Kern ist, der gege- Gegebenenfalls können die erfindungsgemäßen

benenfalls aus einem korrosions- oder oxydationsbe- Schleifscheiben mit einer porösen Struktur hergestellt

ständigen Metall bestehen kann, während sich die 5 werden. Diese kann auf üblichem Wege erzielt wer-

kleinere Phase aus einem Überzug auf den Metallteil- den, beispielsweise durch Anwendung eines reduzier-

chen zusammensetzt und aus einem Metall besteht, ten Verformungsdruckes oder durch Zumengung eines

das eine größere Oxydations- oder Korrosionsbestän- porenerzeugenden Additivs, wie beispielsweise

digkeit als das Kernmetall aufweist. In der Mischung p-Dichlorbenzol, in die Formmasse, wobei das Addi-

ist ferner ein potentiell härtbares Bindemittel enthal- io tiv während des Verformungsverfahrens verdampft,

ten, wobei die Metallteilchen und das Bindemittel in Die Anwesenheit von Poren erleichtert den Zutritt des

einem Volumenverhältnis zwischen 15 und 75% und Elektrolyten auf die Oberfläche der Schleifmittelteil-

zwischen 85 und 25 %, bezogen auf das Gesamtvolu- chen während des elektrolytischen Schleifverfahrens,

men an Metallteilchen und Bindemittel, vorliegen. Die Zeichnung erläutert in schematischer Weise die·

Es ist darauf hinzuweisen, daß die relative Menge 15 Struktur einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe. Sie

des Metalls, welches den Kern dei leitenden Me- stellt eine vergrößerte Ansicht eines Schnittes durch

tallteilchen darstellt, je nach den Erfordernissen vari- einen Teil einer derartigen Schleifscheibe dar.

iert werden kann. Aus wirtschaftlichen Gründen liegt Schleifmittelteilchen 1 liegen in Mischung mit lei-

das den Überzug bildende Metall im allgemeinen in tenden Metallteilchen vor, wobei jedes von diesen

ziemlich kleinen Mengen vor, beispielsweise in Men- 20 Teilchen aus einem Metallkern 2 besteht, der einen

gen von ungefähr 1 °/o, es kann jedoch auch in Mengen Überzug 3 aus einem Metall trägt, welches eine grö-

bis zu 49 ⁰Zo eingesetzt werden. ßere Oxydations- oder Korrosionsbeständigkeit als

Viele Metallkombinationen können zur Herstel- das Metall des Kerns 2 aufweist. Man sieht, daß die lung der elektrisch leitenden Metallteilchen verwendet Überzüge 3 in dichtem, elektrischem Kontakt unterwerden. 25 einander stehen. Ferner ist ein Harzbindemittel 5 vor-

Es können Teilchen aus jedem geeigneten Metall handen, das Poren 4 enthält. Diese durch die Zeichausgewählt und gegen Oxydation oder Korrosion nung gezeigte Struktur ist jedoch nur beispielhaft. Die durch einen aufgebrachten Überzug aus einem Metall folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, mit einer größeren Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit geschützt werden. Werden eine Schleifwir- 30 B e i s ρ i e 1 1 kung erzeugende Produkte, wie beispielsweise Schleifscheiben, unter Verwendung einer Masse hergestellt, Eine Materialcharge wird in folgender Weise verdie ein derartiges aus zwei Phasen bestehendes Metall- mischt:

pulver enthält, wobei die Masse unter Druck verformt Die nachstehend angegebenen Materialien werden

wird, so daß die Metallteilchen in Kontakt miteinan- 35 in einen geeigneten Behälter gegeben: der gebracht werden, dann gewährleistet die äußere

korrosionsbeständige Phase, daß ein guter Metall- 1372 g mit Silber überzogenes Kupferpulver,

Metall-Kontakt erzielt wird und dem Durchleiten eines _{onA p}, _]H

elektrischen Stroms in allen Richtungen in dem ge- zu* g rnenoinarz,

formten Körper nur ein geringer Widerstand entge- 40 424 g Aluminiumoxyd-Schleifmittel, gengesetzt wird.

Die Verwendung von derartigen Zweiphasen- Die Volumprozentsätze des mit Silber überzogenen

Metallpulvern ermöglicht ferner die Aufrechterhai- Kupfers, des Phenolharzes sowie des Aluminium-

tung einer hohen Leitfähigkeit unter Verwendung oxyd-Schleifmittels sind wie folgt: einer geringeren Metallpulvermenge, so daß es mög- 45

Hch ist, eine relativ höhere Menge der Schleifmittel- Mit Silber überzogenes Kupfer ... 37,0%

teilchen, die in bestimmten Fällen erwünscht sein _n. .. 00 no/

kann, einzusetzen. Phenolharz 38,0%

Die Schleifmittelteilchen können aus allen beliebi- Aluminiumoxyd 25,0%

gen bekannten Schleifmaterialien bestehen, beispiels- 50

weise aus Aluminiumoxyd. Das Bindemittel ist vor- Das mit Silber überzogene Kupferpulyer wird

zugsweise ein synthetisches Harz, es können jedoch durch elektrolytische Abscheidung von Silber auf

auch andere Typen von Bindemitteln verwendet wer- einem Kupferpulver mit hoher Leitfähigkeit herge-

den, beispielsweise natürlicher Kautschuk und Schel- stellt.

lack, anorganische oder mineralische Bindemittel so- 55 Die gesamte Charge wird ¹It Stunde lang in einer

wie in der Wärme sich verfestigende mineralische Trommel durchmischt und anschließend durch ein

Massen auf der Basis eines flüssigen Alkalisilikats, die grobmaschiges Sieb gesiebt.

bei Temperaturen unterhalb des Schmelzpunktes der Die Mischung wird abschließend IV2 Stunden lang

verwendeten elektrisch leitenden Metalle unter BiI- in einer Trommel durchmischt.

dung einer stabilen glasähnlichen Masse durch 60 Aus dieser Charge werden 1134 g ausgewogen und

Wärme ausgehärtet werden können. in eine geeignete Form gegeben. Die Form wird in

Die Teilchengrößen der Schleifmittelteilchen sowie eine mit Heizplatten versehene Presse eingesetzt und

der Metallteilchen werden je nach den Erfordernissen bei einer Temperatur von 165° C unter einem Druck

für einen bestimmten Verwendungszweck ausgewählt. von 1,1t pro cm² (71 per square inch) yerpreßt. Die Beispielsweise werden Schleifscheiben, die sich mit 65 Form wird unter diesem Druck und bei dieser Tempe-

Erfolg in einem elektrolytischen Schleifsystem einset- ratur während einer Zeitspanne von 30 Minuten ge-

zen lassen, aus Schleifmittelteilchen mit einer Größe halten, worauf die Schleifscheibe aus der Form ent-

von ungefähr 0,15 mm (100 mesh) und Metallteilen nommen wird.

Der spezifische Widerstand dieser Scheibe ist niedriger als 0,0004 Ohm/cm.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 beschriebene Arbeitsweise wird wiederholt, wobei jedoch ein goldplattiertes Kupferpulver an Stelle des silberplattierten Kupferpulvers eingesetzt wird.

Beispiel 3

Die im Beispiel 1 beschriebene Methode wird wiederholt, wobei jedoch ein platinplattiertes Kupferpulver an Stelle des silberplattierten Kupferpulvers eingesetzt wird.

Geeignete plattierte Kupferteilchen können nach dem in der britischen Patentschrift 978 606 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

chen, die unter Verwendung einer kleineren Menge Patentansprüche· eines sYntnetischen Harzes zwecks Erzielung eines hochleitenden Körpers verbunden werden, hergestellt. Dieses mit Harz gebundene Produkt läßt sich in einfa-

1. Schleifscheibe, bestehend aus Metallteilchan 5 eher Weise zu jeder gewünschten Kontur verformen, und elektrisch nichtleitenden Schleifkörnern in Ein sehr praktisches und wirtschaftliches Produkt einem organischen oder mineralischen Bindemit- wird in der britischen Patentschrift 991143 beschrietel, dadurch gekennzeichnet, daß die ben. In diesem Falle bestehen die Metallteilchen aus Metallteilchen in bekannter Weise aus einem Kern hochleitendem Kupfer oder aus hochleitenden Kup-(2) mit einem Überzug (3) bestehen, der eine grö- io ferlegierangen, welche vor der Einmengung in die ßere Oxydations- und Korrosionsbeständigkeit Schleifscheibenzusammensetzung einer Desoxydahat als der Kern. tionsbehandlung unterzogen worden sind. Eine derar-

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch ge- tige Zusammensetzung kann einen spezifischen kennzeichnet, daß der Kern (2) der Metallteilchen Widerstand von nur 0,000434 Ohm/cm besitzen, so aus Kupfer und der Überzug (3) aus Silber besteht. 15 daß es möglich ist, bei dem Schleifverfahren eine hohe

Stromdichte einzuhalten.

Die Desoxydationsbehandlung ist von größter Wichtigkeit, da die Anwesenheit von Oxyd oder Kor-

rosioiisprodukten auf der Oberfläche der Metallteil-

ao chen eine Erhöhung des spezifischen Widerstandes der letztlich erhaltenen Schleifscheibe zur Folge hat. Außerdem muß Sorge dafür getragen werden, daß

In den vergangenen Jahren wurde das Schleifen während der Verarbeitung nach der Desoxydation von schwierig verarbeitbaren Metallen verbessert und eine Oxydation oder Korrosion soweit wie möglich durch gleichzeitige Anwendung eines elektrolytischen 25 auf einem Minimum gehalten wird.
Verfahrens zur Metallentfernung gefördert. Es wäre möglich, Teilchen aus hochleitenden Me-

Die elektrolytische Metallentfernung kann den tallen mit größerer Oxydations- und Korrosionsbe-Hauptteil der Arbeit bei Verwendung einer elektrisch ständigkeit, wie beispielsweise Silber oder Gold, zu leitenden Scheibe, welche Schleifmittelteilchen ent- verwenden. Diese Metalle sind jedoch sehr teuer, wohä.lt, erfüllen. Das Schleifmittel dient hauptsächlich 30 bei die Praxis gezeigt hat, daß sich ihr Einsatz nicht zur Entfernung des elektrolytisch zersetzten Metalls rechtfertigt.

und hält, da es ein Nichtleiter ist, einen Raum zwi- Es ist klar, daß die Neigung eines wirtschaftlich in-

schen dem leitenden Teil der Scheibe und dem Werk- teressanten Metalls, wie beispielsweise von Kupfer stück aufrecht und ermöglicht auf diese Weise ein und Kupferlegierungen, sich leicht zu oxydieren, nicht Fortschreiten des elektrolytischen Verfahrens mit 35 nur zu einem erhöhten spezifischen Widerstand führt, Hilfe eines geeigneten Elektrolyten. sondern auch die Herstellungsverfahren einschränkt.

Hohe Stromdichten sind erwünscht. Die festen Der Ej findung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Metallscheiben, welche gewöhnlich verwendet wer- Schleifscheibe zu schaffen, bei der eine derartige Oxyden, enthalten um ihren ganzen Umfang herum das dation oder Korrosion wirksamer inhibiert wird.
Schleifmaterial. Diese Scheiben besitzen jedoch den 40 Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch Nachteil, daß es schwierig ist, die Scheibenflächen zu eine Schleifscheibe, bestehend aus Metallteilchen und speziellen Konturen, die oft erwünscht sind, zu verf or- elektrisch nichtleitenden Schleif körnern in einem ormen. Scheiben, die sich auf diese Weise verformen las- ganischen oder mineralischen Bindemittel, welches sen, wurden bisher aus einem Schleifmittel in einer dadurch gekennzeichnet ist, daß die Metallteilchen in harzartigen Matrix zusammen mit einer beträchtli- 45 bekannter Weise aus einem Kern mit einem Überzug chen Menge Graphit hergestellt. Der Graphit hat zur bestehen, der eine größere Oxydations- und Korro-Folge, daß die Scheibe leitend wird und bei elektroly- sionsbeständigkeit hat als der Kern,
tischen Schleifverfahren eingesetzt werden kann. Die Es wurde gefunden, daß ein geringer spezifischer

Leitfähigkeit einer derartigen Zusammensetzung ist Widerstand unter ungünstigen Bedingungen durch die jedoch relativ gering, so daß nicht die gewünschten 50 Verwendung relativ billiger, stark leitender Metallteilhohen Stromdichten erzielt werden können. chen, beispielsweise aus hochleitendem Kupfer, die

Es hat sich herausgestellt, daß es für eine wirksame mit einer geringeren Menge eines Metalls mit einer Durchführung elektrolytiscn unterstützter Schleifver- größeren Oxydations- oder Korrosionsbeständigkeit fahren erforderlich ist, daß die Schleifscheibe sehr überzogen sind, aufrechterhalten werden kann. Ein hohe Stromdichten liefert. Beispielsweise muß die' 55 derartiger Überzug kann durch elektrolytische Ab-Stromdichte bei einem Schleifen von Stahl bei einer scheidung oder nach einer anderen Methode, welche Einhaltung einer elektromotorischen Kraft von 5 Volt einen innigen elektrischen Kontakt zwischen dem urbis zu 2307 A/dm² (1500 A/square inch) betragen. sprünglichen Teilchen und dem Überzug ermöglicht, Dies erfordert eine Scheibe mit einem geringen spezi- aufgebracht werden. Die relativ geringe Menge an fischen Widerstand, der vorzugsweise unterhalb 60 oxydationsbeständigem Metall, die zur Erzielung des 0,0065 Ohm/cm³ liegt. gewünschten Ergebnisses notwendig ist, ermöglicht

Eine derartige Scheibe kann durch eine gesinterte die wirtschaftlich vertretbare Verwendung von Metal- oder gegossene Masse aus einem leitenden Metall und len wie Silber, Gold oder Platin,
einem nichtleitenden Schleifmittel hergestellt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird

Jedoch können derartigen Scheiben nur unter Schwie- 65 durch die vorliegende Erfindung eine Schleifscheibe rigkeiten spezielle Konturen verliehen werden. geschaffen, die aus einer geformten und gehärteten Außerdem wurden spezielle Zusammensetzungen aus Mischung aus 10 bis 60 Volumprozent elektrisch hochleitenden Metallteilchen und Schleifmittelteil- nichtleitenden Schleifmittelteilchen und bis zu 90 Vo-