DE1769339C3 - Schleif-, Polier- und Schwabbelmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

45

Die Oberflächengüte der Rauhigkeit des abgearbeiteten Werkstückes ist ein wichtiges Kennzeichen für die Leistungsfähigkeit eines Schleif-, Polier- oder Schwabbelmaterials. Unter »Schwabbeln« versteht man eine Oberflächenbearbeitung eines Werkstückes — häufig durch Reibung —, um eine besonders hohe Oberflächengüte zu erreichen. Im Gegensatz dazu handelt es sich beim Polieren um einen Materialabtrag von der Oberfläche, um Oberflächenfehler zu beseitigen. In der einschlägigen Technik ist man der Ansicht, daß bei steigenden Anforderungen an die Oberflächengüte der Materialabtrag sinkt. Bisher wurden daher relativ aggressive Schleifmaterialien für das Polieren und den erforderlichen Materialabtrag und andere, nichtschleifende oder nur schwach schleifende Materialien zum Schwabbeln von Werkstücken auf hohe Oberflächengüten angewandt.

Es gibt bereits die verschiedensten Schleifmaterialien mit einer elastischen Unterlage. Viele entwickelten sich aus der Anwendung eines wabenartigen Materials für die Reinigung und fallen im allgemeinen unter drei Kategorien:

1. Schaumstoffe oder Schwämme mit außen einer Schicht von Schleifkorn,

2. ein Schleifpapier oder -leinen auf einer Unterlage in Form eines Schwammes oder Schaumstoffs auflaminiert.und

3. Schleifkorn wird in schäumbares Material vor dem Aufschäumen eingebracht, so daß in situ ein Schaumstoff gebildet wird, in welchem das Schleifkorn eingebettet und im wesentlichen gleichmäßig verteilt ist.

Diese Produkte haben jedoch keine weitere praktische Anwendung, mit Ausnahme im Haushalt, insbesondere in der Küche, gefunden. In der Industrie sind jedoch die leistungsmäßig besten Produkte für Polieren nicht Produkt mit einem Schaumstoff oder schwammartiger Unterlage, sondern solche mit Korkteilchen als elastischen Träger, um eine ausreichend gute Oberfläche zu erhalten, wobei das Schleifkorn an dessen Oberfläche einen ausreichenden Materialabtrag gewährleistet. Keines dieser bekannten Produkte führte zu zufriedenstellenden Ergebnissen hinsichtlich Schnittleistung und Oberflächengüte, wie sie in der Industrie gefordert werden.

Aufgabe dieser Erfindung ist nun die Lösung dieser Probleme und eine Verbesserung der bekannten Produkte gleichzeitig hinsichtlich überragenden Oberflächengüte und einem guten Materialabtrag, um die Anwendung eines Materials auf Basis eines nachgiebigen oder elastischen Schaumstoffs im Haushalt und in der Industrie zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Schleif-, Polier- und Schwabbelmaterial besitzt einstellbare Dichte und weist eine poröse und nachgiebige oder elastische Schaumstoffschicht, aufgeklebt auf einem biegsamen Träger in Form von Textilgut, Papier, einer Folie od. dgl. auf; es enthält gegebenenfalls Schleifkorn in dem Schaumstoff, das über dessen Stärke so verteilt ist, daß an der Oberfläche eine große Menge und an der Klebefläche zum Träger praktisch nichts vorliegt. Die inneren und äußeren Oberflächen des Schaumstoffs sind mit einer verschleißfesten elastomeren Kunstharzschicht überzogen, die jedoch die Poren und Hohlräume im wesentlichen frei läßt. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Materialien geschieht dadurch, daß man auf die Oberfläche und die Poren wände des Schaumstoffs unter Druckanwendung eine entsprechende Kunstharzmasse aufträgt und diese dann härtet. Die Schleifmittelaufschlämmung wird dann auf die so überzogenen Flächen aufgetragen und das Bindemittel gehärtet.

Ein solches Produkt weist eine einmalige Kombination von Festigkeit und Nachgiebigkeit, von Schnittleistung und Wirksamkeit beim Schwabbeln und Polieren auf und gestattet, die handelsüblichen Schleifmittel mit ähnlichen Schleifkorngrößen zu verdrängen. Gleichzeitig erreicht man bessere Oberflächengüte wie mit vergleichbaren Handelsproduklen.

Das erfindungsgemäße Schleifmaterial wird an Hand der Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt im Querschnitt das erfindungsgemiiße Material;

F i g. 2 zeigt einen Ausschnitt aus der F i i>. I im Detail;

Die Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, aus welcher sich die Verbesserung hinsichtlich Rauhig-

ί/t bzw. Oberflächengüte des Werkstücks und Ab- r durch das erfindungsgemäße Material ablesen

%ά der bevorzugten Ausführungsfr-rm des Erfiniunssgegenstandes nach F i g. 1 weist dieses Pro- Sukt 10 einen biegsamen und versteifenden Träger 11 ~ Form von Papier, Textilgut, einer Folie, einem Fasermaterial u. dgl., wie man ihn im allgemeinen in ir Schleifmittelindustrie anwendet, auf. Darüber befindet «»ich mit Hilfe des Klebstoffs fixiert ein ela-Asches Material 13 einstellbarer Dichte, Kompressibilität_un(j Porengröße. Auf der und vorzugsweise *uch an den inneren Oberflächen des Materials 13 befindet sich das Schleifkorn 14, wobei im Bereich j_er Oberfläche 15 des elastischen Materials hohe Schleifkornmengen und nach innen zu allmählich Abnehmend geringere Schleifkornmengen vorliegen, % daß schließlich an der Fläche, welche über den rieber 12 mit dem Träger 11 verbunden ist, kein Schleifkorn mehr vorliegt.

Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, sind die Oberflächen des elastischen Materials 13 mit einem verschleißbeständigen überzug 18 bedeckt, und zwar sowohl die Oberfläche 15 als auch die Porenwände 17 Dieser überzug 18 ist im wesentlichen ununterbrochen, so daß alle freien Flächen des Materials 13 in dünner Schicht überzogen sind, wobei jedoch keine Verbindung in der Art von Brücken über die Poren oder Zwischenräume in dem elastischen Material und kein ununterbrochener Film an der Oberfläche 15 vorliegt. Das Schleifkorn 14 ist nun an der verschleißbeständigen Schicht 18 und damit an dem elastischen Material 13 fixiert, und zwar mit Hilfe eines Kornbindemittels 16.

Das elastische Material 13 kann aus jedem beliebigen lösungsmittelbeständigen, dauerhaften, organischen Schaumstoff oder einem schaumstoffartigen Material mit einem Raumgewicht von etwa 160 bis 480 kg/m³ bestehen, welches Kompressions-Erholungswerte nach Prüfbestimmungen ASTM 1961, 1147-61 T im Bereich von 0,7 bis 3,5 kg/cm² zuläßt und eine Porosität von 55 bis 85% bei einer durchschnittlichen Porengröße an der Oberfläche von etwa 0 15 bis 0,5 mm besitzt.

' Bei einer solchen Porengröße kann man mit etwa 31 bis 59 Poren je Zentimeter rechnen. Bei einem bevorzugt angewandten Material liegt das Raumgewicht zwischen 224 und 256 kg/m³ und die Porengröße entsprechend 40 ± 4 Poren je Zentimeter. Bevorzugt wird ein offenporiger oder netzartiger Schaumstoff.

Die Schichtstärke des elastischen Materials kann schwanken und hängt im wesentlichen ab von dem Anwendungsgebiet des Schleifmaterials, bevorzugt wird etwa 6,35 mm oder darunter, besonders bevorzugt wird 1,6 mm. Solche elastischen Materialien werden vorzugsweise hergestellt aus einem lösungsmittelbeständigen Schaumstoff oder einem schaumstoffähnlichen Produkt. Durch entsprechende Auswahl der Ausgangsmaterialien und der Bedingungen bei der Herstellung des Schaumstoffes ist es möglich. einen primären offenporigen Schaumstoff ohne Haut der entsprechenden Dichte, Porosität, Porengroße und Zusammendrückbarkeit herzustellen. Bevorzugt wird jedoch als elastisches Material ein Produkt, das aus einem aufgemahlenen primären Schaumstoff besteht, wobei dieses Schaumstoffgranulat mit einem RinHpmittel versehen und unter Druck geformt wird.

Ein solches sekundäres Schaumstoffprodukt kann zu beliebigen Platten oder Formkörpern verarbeitet werden. Man kann die verschiedensten lösungsmittelbeständigen Schaumstoffe anwenden, bevorzugt werden Polyurethane, Polyester und Polyäther. Solche Produkte sind im Handel erhältlich und haben sich als besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Zweck erwiesen.

Wie bereits erwähnt, kann man jeden beliebigen biegsamen Träger anwenden, wie er im allgemeinen zur Herstellung von Schleifpapieren oder Schleifleinen verwendet wird. Bevorzugt werden handelsübliche Textüunterlagen, z. B. verschiedene Produkte aus Fäden oder Fasern wie Papiere, mehrschichtige Papiere (hergestellt aus Baumwollumpen-Papier mit ZnCl₂ behandelt zur Gelierung der Cellulose und Erwärmen und Kalandernl. aber auch Folien und Metallbleche.

Das elastische Material wird auf beliebige Weise mit dem Trägermaterial verbunden. Der Klebstoff muß sowohl am elastischen Material als auch auf dem Träger gut kleben. Die Auswahl eines geeigneten Klebers liegt im Bereich des Könnens von Fachleuten jedoch ist darauf zu achten, daß der Kleber lösungsmiitelbeständig ist, um ein Aufgehen der Verbindung bei Anwendung des Schleifmaterials zum Naßschleifen zu vermeiden. Trotzdem es auch möglich ist, das Bindemittel, das zur Bindung des Granulats aus dem primären Schaumstoff bei der Herstellung des sekundären Schaumstoffs durch Wärme oder Lösungsmittel zu reaktivieren, wird doch zur Verbindung des elastischen Materials mit dem Träger ein besonderer Kleber vorgezogen, um eine einwandfreie Verankerung zu gewährleisten. Man kann z. B. schmelzende, druck- oder wärmeaktivierbare Kleber anwenden. Bevorzugt werden Gummi- und Neoprenkleber (US-PS 26 10910 und 29 18 442) sowie selbstvernetzende Polyacrylate.

Der Klebstoff wird vorzugsweise als dünne Schicht auf den Träger und/oder eine Seite des elastischen Materials aufgetragen und die beiden Teile z. B. zwischen zwei Walzen zusammengepreßt. Diese Klebverbindung muß ausreichend fest sein, um Schlagen, Schubspannungen und dem Abschliff während der Anwendung zu widerstehen, und soll im allgemeinen eine Schäffestigkeit über 710 g/cm (ASTM 1964 D-1876 T-Peel Test) haben oder zumindest über den Wert liegen, bei dem der Zusammenhalt des Schaumstoffs bei diesen Prüfbedingungen nicht mehr gegeben

Da die Anwendung des erfindungsgemäßen Materials in erster Linie im Bereich des Polierens und Schwabbeins liegt, wird vorzugsweise ein besonders feines Schleifkorn angewandt, und zwar 74 bis herunter zu 37 μΐη oder auch darunter. Das angewandte Schleifkorn scheint nicht kritisch zu sein, so daß man jedes übliche Schleifkorn wie Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, Granat. Flint, Diamant, Schmirgel und deren Gemische anwenden kann.

Der verschleißfeste überzug, der auf die Oberflächen des elastischen Materials aufgebracht wird, muß den Abrieb durch das Schleifkorn verhindern, muß darüber hinaus auch eine ausreichende Zugfestigkeit besitzen, um einen verbesserten Zusammenhalt des Materials zu gewährleisten, und darf es jedoch nicht steif oder starr machen, so daß das Material seine Elastizität und Kompressibilität verliert, die zur Erfüllung seiner Funktion als wirksamer Träger für

das Schleifkorn erforderlich ist. Vorausgesetzt, daß diese Kriterien erfüllt sind, kann man jedes beliebige elastomere, filmbildende Material anwenden. Gegebenenfalls kann man zusätzlich noch andere Stoffe wie Epoxyharze verwenden, die biegsame und nicht spröde Filme bilden können. Als bevorzugtes filmbildendes Material eignet sich ein Harz, das eine Kombination eines p-tert.-Butylphcnol-Fermaldehydharzes mit dem Säurereaklionsprodukl von Tungöl und Phenol oder ganz allgemein ein öl-modifiziertes Phenolharz ist.

Diese überzugbildenden Substanzen werden auf die Oberflächen des elastischen Materials aufgetragen und auf irgendeine bekannte Weise in und durch die Poren des elastischen Materials gepreßt, wie Imprägnieren im Vakuum, mit Hilfe von Luftdruck oder mechanischen Kräften.

Bevorzugt wird hierbei ein Kalandern. Das Ausmaß der Penetration ist einstellbar durch entsprechende Viskosität und Druckanwendung während des Auftrags. Das Eindringen sollte für einen gleichmäßigen überzug aller freien Flächen der elastischen Masse einschließlich der inneren und äußeren Wände der Poren und Zwischenräume ausreichend sein, jedoch ist darauf zu achten, daß das elastische Material nicht weitgehend gefüllt und die Poren und Zwischenräume mit dem filmbildenden Material gefüllt wird.

Das filmbildende Material kann man vor oder nach dem Aufziehen des elastischen Materials auf den biegsamen Träger aufbringen. Der ununterbrochene verschleißfeste überzug durch das ganze elastische Produkt führt zu einer inneren Verfestigung gegenüber von außen angreifende Zugkräfte der Scheuerwirkung des scharfkantigen Schleifkorns.

Die Verschleißfestigkeit wird an dem elastischen Material mit Hilfe eines »Crockmeters« ermittelt, welcher an seinem Lastarm eine 1-Penny-Münze trägt. Dieser Lastarrn wird über eine Hublänge von 114mm mit einer Geschwindigkeit von 110 Hüben in. in paralleler Richtung über eine Länge des Prüfstreifens 50 χ 203 χ 1,6 mm aus dem elastischen Material hin- und herbewegt. Die Ebene der Münze ist senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Arms und der Rand der Münze tangential zu der Oberfläche des Prüfstreifens. Die abwärts gerichtete Kraftkomponente an der Münze beträgt 0,22 kg. Der Endpunkt des Versuchs unter Angabe der Anzahl der Hin- und Herbewegungen ist erreicht, wenn die ersten Teilchen oder Bruchstücke von Material aus dem Prüfkörper ausgebrochen sind. Folgende Tabelle erlaubt einen Vergleich eines unbehandelten und eines erfindungsgemäß angewandten behandelten Schaumstoffs.

Tabelle 1

Zugfestigkeit (kg/cm²)
Dehnung (%)
Rückprallelastizität (%)
(ASTM D-1564)
Scheuerfestigkeit (Hübe)
Porosität (%)

Vergleich	Erfindungs
	gemäß
3,02	3.86
72	82
13	9.5
13	130
80	74

Schließlich kommt auf dieses mehrschichtige Produkt noch das Bindemittel für das Schleifkorn. Im Gegensatz zu üblichen Schleifpapieren oder Schleifleinen, wo ein extrem harter, starrer Binder wünschenswert ist, ist bei einem Polier- und Schwabbelmaterial ein Binder erforderlich, de/ in gehärtetem oder fertig getrocknetem Zustand zumindest halbflexibel ist. Der Binder soll nicht einen Film über das elastische Material bilden; die Poren müssen im wesentlichen offen

ίο bleiben. Trotzdem der Binder lösungsmittelbeständig sein muß. kann man bei manchen Anwendungsgebieten auch ein nicht wasserbeständiges Bindemittel für das Schleifkorn anwenden, z. B. Leim mit einer Viskosität von 62 mP. Im allgemeinen wird jedoch das Bindemittel für das Schleifkorn lösungs-

■ mittelbeständig sein. Bevorzugt wird ein mit einem trocknenden öl modifiziertes Phenolharz.

Das Bindemittel für das Schleifkorn wird nicht als gelrennte Schicht aufgetragen, wie dies in der Schleifmittelindustrie üblich ist, sondern in Form eines Schlammes des Schleifkorns im Bindemittel. Dieser Schlamm wird mit einer Auftragswalze oder einem Kalander auf die Oberfläche des elastischen Materials aufgetragen. Der mehrschichtige Körper läuft zwisehen den Walzen durch, es wird ein Überschuß an Schlamm aufgetragen und der Druck so eingestellt, daß er nur bis etwa 75%, vorzugsweise 10 bis 50%. der Schichtstärke des elastischen Materials eingepreßt wird. Infolge der Porosität und Porengröße findet eine Filterwirkung statt, die Schleifkornmenge variiert von außen große Menge und mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche abnehmende Menge, bis an der Zwischenfläche zwischen Träger und elastischem Material im wesentlichen kein Schleifkorn mehr vorliegt. Diese Abstufung gestattet die Aufrechterhaltung der Elastizität des ganzen Körper? und eine ausreichende Fixierung für das Schleifkorn Für das Auge erscheint die Oberfläche des elastischen Materials vollständig bedeckt, jedoch müssen die Poren offen bleiben, so daß das fertige Produkt noch zumindestens 60% seiner ursprünglichen Porosität besitzt.

Die Porosität wird ermittelt durch Vergleich des scheinbaren Volumens also des Gewichts in Luft gebrochen durch das geometrische Volumen — mit dem tatsächlichen Volumen — also das vom Feststoff erfüllte Volumen. Eine Porosität von 80% bedeutet demnach, daß 80% des Materials Hohlräume sind und nur 20% aus Feststoff vorliegen.

Die Elastizität des Fertigproduktes muß zumindest 8%, vorzugsweise 9% und darüber, betragen (ASTM D-1564-R).

Das Auftragsgewicht an Siliciumcarbid-Schleifkorn, Körnung 37 μΐη, liegt vorzugsweise bei 88,5 g/nr.

Man kann jedoch auch einen Auftrag bis heruntei zu 29,5 bis 44,3 g/m² und bis hinauf zu 133 bis 1147,5 g/m² anwenden.

Nach dem Auftragen des Schlammes wird getrocknet und/oder gehärtet, je nach Art des Binders; es

kann nun je nach Anwendungszweck auf Bänder.

Blätter, Scheiben, Rollen od. dgl. beschnitten werden

Es wird kein Bindemittel Tür Schleifkorn benötigt.

wenn das Hauptanwendungsgebiet des Materials das

Schwabbeln ist. In diesen Fällen erfolgt die gleiche

Aubringungsart wie mit dem Bindemittel, jedoch wird ein Gemisch von einem öl und einem Schmierhilfsmittel in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion oder eines Schmierfettes sowie extrem feines Schleif-

korn angewandt, wie es in einer üblichen Polierpaste zum Aufspritzen verwendet wird. Quantitative Daten über die Ergebnisse beim Polieren oder Schwabbeln sind nicht zu geben, da ein wertmäßiger Vergleich des Aussehens nach einem Schleifen oder Schwabbeln weitgehend individuell beurteilt wird. Die Ergebnisse mit dem erfmdungsgemäßen Material beim Schwabbeln sind jedoch nach Ansicht der Fachwelt den bekannten Materialien weit überlegen.

Die Theorie, das Schleifkorn für bessere Oberflächengüte auf einem Kissen zu lagern, ist natürlich nicht neu. Der Grund, warum das erfindiingsgemäße Material besser als die bekannten Materialien ist, konnte noch nicht ganz aufgeklärt werden. Derzeit ist man jedoch der Ansicht, daß der Bereich von Dichte und Porosität in Verbindung mit der Kompressibilität zu den größten Unterschieden in den Ergebnissen führt. Es ist wesentlich, daß ein zusammengesetztes Material für die gewünschten Ergebnisse angewandt wird. Die Einführung eines verschleißbeständigen Überzugs führt zu angenähert 27% höherem Materialabtrag in gleicher Zeit sowie zu einer bis zu 36% besseren Oberfläche gegenüber gleichem elastischem Material jedoch ohne verschleißbeständiger Schicht. Die Produkte schmiegen sich sehr viel leichter den Oberflächenunregelmäßigkeiten an. als dies mit bekannten Produkten erreicht werden kann, so daß auf diese Weise selbstverständlich bessere Oberflächengüten und bessere SchniUlcistungen erreichbar sind. Man erhält keine Streifen auf dem Werkstück, die Standzeiten sind wesentlich langer als bei üblichen Materialien. Die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Materials ist ein Vielfaches eines Materials ohne verschleißbesländigcr Schicht.

Trotzdem das Schleifkorn - wie beschrieben
über die poröse Struktur des Materials nach der bevorzugten Ausführungsform verteilt wird, ist es jedoch auch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich. Schleifkorn und Bindemittel getrennt aufzubringen, z. B. durch Besanden oder Bestreuen unter der Einwirkung der Schwerkraft, wobei jedoch das Schleifkorn im wesentlichen vollständig nur auf der äußeren Oberfläche des elastischen Materials angeordnet wird. In diesem Falle ist die Schleifkornmenge an der Oberfläche deutlich ein Maximum.

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung:

Beispiel 1

Ein übliches, wasserbeständiges Material als Untergrund Tür Schleifmittel, Breite 152,4 mm. wurde auf der einen Seite mit einer Schicht aus einem Neoprenkleber mit einer Naßschichtstärke von 0,43 mm beschichtet. Eine Schicht — 1,587 mm gleicher Breite aus zerkleinertem PolyurethanschaumstofT mit einem Raumgewicht von 250 kg/m³, einer Porosität von 80%, einer Belastbarkeit (25% Kompressions-Deflektionswert) von 0,1 kg/cm² und einer durchschnittlichen Zellengröße von etwa 0,2 mm wurde auf den noch feuchten Kleber aufgetragen und dieses Schichtmaterial über eine übliche Textilheißstraße mit einer minimalen Verweilzeit von 15 Minuten bei einer Temperatur von 93" C geführt.

Nun gelangt dieses Material auf einen Kalander oder über Auftragswalzen — Walzendurchmesser 101.6 mm, Kautschukwalzen mit einer Durometerhärte 60. deren Achsen in einem Abstand von 101.6 mm stehen -. und zwar bei einer Durchlauf-

geschwindigkeit von 7,1 cm/s unter Anwendung einer überzugsmasse mit einem Feststoffgehall von 40%. Dies war ein Gemisch eines in der Wärme nicht reaktionsfähigen, ölmodifizierten weichmachenden Phenolharzes, eines 100%igcn, wärmehärtebaren, öllöslichen Phenolharzes und Lösungsmittel, z. B. nach folgender Rezeptur:

350 g nicht reaktionsfähiges Harz,
237 g wärmehärtbares Harz.
390 g hochsiedendes Naphtha,
12 g Äthylenglykolmonoäthyläther
(»Cellosolve«).

Das so beschichtete Material wurde in einem Ofen 1 Stunde bei 65 C getrocknet.

Anschließend wurde eine Aufschlämmung von Schleifkorn in einem Bindemittel auf der gleichen Vorrichtung und unter den gleichen Arbeitsbedingungen aufgetragen. Die Aufschlämmung bestand aus 3 Gewichtsteilen Schleifkorn Siliciumcarbid. Körnung 37 jxm, und 2 Gewichtsteilen eines Gemisches eines nicht wärmehärtenden, ölmodifizierten. weichmachenden Phenolharzes und eines wärmehärtenden, öllöslichen. 100%igen Phenolharz mit Lösungsmitteln entsprechend folgender Rezeptur:

350 g nicht wärmehärtendes Harz.
237 g wärmehärtendes Harz.
119 g hochsiedendes Naphtha.
12 g »Cellosolve«.

Das nun mit Schleifkorn beschichtete Laminat wurde 2 Stunden bei 105 C gehärtet. Das fertige Material hatte einen Schleifkornauftrag von etwa 103 g/m².

Das fertige Material wurde zu Bahnen — 63.5 χ 1.52 m — beschnitten und die Enden zu einem endlosen Band verklebt. Das Schleifband wurde dann in einer Planschleifmaschine auf seine Schnitt- und Polierleislung gegenüber Aluminium untersucht. Die

λ> Ergebnisse sind in Tabelle 2 und im Diagramm der F i g. 3 zusammengefaßt.

Tabelle 2

Gesamtzeit	Anpreßdruck	Beis	Abschliff	Rauhii
(Min.)	(kp cm)	(gl	.,ml
40	1.06	84.8	0,200
80	16	89.0	0,238
120	21.4	88,0	0,19
160	26,7	91.5	0,188
200	3Z0	98,5	0,19
240	37.9	97.5	0.216
	piel 2

Auf einen üblichen wasserbeständigen Träger fi

die Schleifpapierherstellung — 152,4 mm breit

wurde auf der einen Seite ein überzug eines selb vernetzenden Klebstoffs auf Basis einer Polyacn

emulsion (197.5 Teile Polyacrylemulsion. 5 Tei 0.1%ige Oxalsäurelösung und 52.5 Teile 8%ige M

6s thylcellulosclösung) in einer Naßschichtstärke ve 0.76 mm aufgetragen. Aufgetragen wurde eine Mas aus 197.5 Teilen Kleber in Form einer selbst ve netzenden Polyarylemulsion. 5 Teilen einer 0.1%igi

609 613/8

Oxalsäurelösung und 52,5 Teilen einer 8%igen Lösung von Methylcellulose. Eine 1,5 mm Polyurethanschaumstoffschicht (Beispiel 1) wurde mit dem kleberbeschichteten Träger verbunden, bei Raumtemperatur getrocknet und 5 Minuten bei 138°C gehärtet. Dieses Laminat wurde noch weiterbehandelt (Beispiel 1), und zwar kalandert, die überzugsmasse aufgetragen, dann I Stunde bei 65° C getrocknet und mit der Aufschlämmung des Schleifkorns in dem Bindemittel beschichtet. Nach dem Auftrag wurde 2 Stunden bei 105° C gehärtet. Der Schleifkornauftrag im fertigen Material betrug etwa 103 g/m². Schnitt- und Polierleistung an Aluminium gehen aus Tabelle 3 hervor.

Tabelle 3

10

Beispiel 4

Nach Beispiel 1 wurde ein Trägermaterial mit Kleber und S^aumstoffschicht versehen, getrocknet, mit der über jgsmasse beschichtet und 1 Stunde bei 65 C getrocknet, anschließend die Aufschlämmung von 3 Teilen Siliciumcarbid-Schleifkorn in 2 Teilen des Bindemittels aufgetragen und nach folgendem Programm gehärtet:

20 Minuten bei 55°C.

3 Stunden bei 105' C.

30 Minuten bei 135' C.

30 Minuten bei 149 C.

Schleifkornauftrag auf dem fertigen Material war etwa 103 g/m².

Gesamtzeit	Anpreßdruck	Bei s	Abschlitr	Rauhigkeit	20	Tabelle 5	- ■— - - - -	Abschliff	Rauhigkeit
(Min.)	(kg/cm)	<g>	(μΓΠΐ		— _. —	Anpreßdruck	ig)	(μΐιιΙ
					Gesamtzeit	(kg/cm)
	1,06	79,0			(Min.)		116.5	0.229
40	16	92,5	0,254	25	■■"■""" ""	1,06	141,0	0.254
80	21,4	80,0	0,211		40	16	175,0	0.224
120	26,7	132,5	0,185		80	21.4	197,0	0.224
160	32	123,5	0,165		120	26.7	203.5	0.254
200	37,9	108,0	0,198		160	32	188.5	0.272
240			0,236	3°	200	37,4
					240
	ρ i e 1 3

Ein üblicher Träger für Schleifmaterialien wurde nach Beispiel 1 auf der einen Seite mit einem Neoprenkleber bei einer Naßschichtstärke von 0,43 mm und der Polyurethanschaumstoffschicht versehen und das Ganze auf einer üblichen Textilheißstraße etwa 2,5 Minuten bei 93° C durchgezogen.

Als überzugsmasse dienten 150 Gewichtsteile eines Tallöl-veresterten Epoxyharzes mit 1,5 Gewichtsteifen Mangannaphthenat als Trockner in 39 Gewichtsteilen Lackbenzin als Lösungsmittel; es wurde 0.5 Stunden bei 93° C getrocknet."

Dieses Schichtmaterial wurde mit einer Aufschlämmung von 3 Teilen Schleifkorn Siliciumcarbid. Körnung 0.37 μπι,υηα 2 Teilen Bindemittel aus Beispiel 1 beschichtet und anschließend 2 Stunden bei 105 C gehärtet, Auftragsgewicht an Schleifkorn etwa * 103 g/m². Die Schnitteigenschaften wurden auf einer Planschleifmaschine festgestellt und die Ergebnisse in der Tabelle 4 zusammengefaßt.

Tabelle 4

Gesamtzeit
(Min.)

Anpreßdruck
Ikg'cm)

1,06
16
21,4
26,7
32
37.4 "

Abschliff

(gt

97,5
125,0
149,5
170,0
190,0
191.5

Rauhigkeit
(um)

0,254
0.254
0,216
0,203
0.203
0.203

60 Beispiel 5
Es wurde folgender Schichtaufbau hergestellt:

1. Ein üblicher Träger für Schleifmaterialien 152,4 mm Breite.

2. ein gleich breiter 152.4-mm-Streifen aus Polyäthylen geringer Dichte und

3. die gleich breite Schaumstoffschicht aus Beispiel 1.

Diese Schichtkombination wurde mit einer Ge schwindigkeit von 2,5 cms zwischen Aluminiumplatten, die auf ungefähr 175 C erhitzt waren und ir einem Abfand von 4,76 mm standen, durchgeführt dann gc; Ue sie unmittelbar in den Schlitz vor 2 Stahlwalzen, die auf einer Temperatur von etw; 123"C gehalten wurden und eine Schlitzweite vor etwa 0.9 mm besaßen. Beide Walzen waren anaetrie ben und liefen mit der gleichen Geschwindigkeit.

Das Schichtmaterial wurde anschließend mit de überzugsmasse des Beispiels 1 beschichtet. 1 Stund« bei 65 C getrocknet und eine Aufschlämmung vor Schleifkorn in der,-, Binder des Beispiels 1 aufsetraeet und wieder 2 Stunden bei 105 C getrocknetrSchfeif kornauftrag ist etwa 103 g/m².

Tabelle

Gesamtzeit
(Min.)

40
80

Anpreßdruck
(kg/cm!

1.06
16

Abschliff
Ig)

53.0
84.5

Rauhigkeit
(um I

0.218
Π 1Q6

Fortsetzung	Anpressdruck	Beis	Abschliff	Rauhigkeit	5
(iCMimt/cil	(kl! CIUl		IgI	(illll
(Mini	21,4	98.5	0.190
120	26,7	109.0	0.190	IO
160	32	111.0	0.224
200	37,9	92.5	0.338
240	42.8	56.5	0.635	I £
280	ρ i e 1 6

Nach Beispiel 1 wurde auf einen Träger Kleber und Schaumstoffsehieht aufgebracht und in einem Zweiwalzenstuhl —- 0 85.7 mm. Druck konstant ungefähr 0,89 kg/cm, Durchlaufgeschwindigkeit etwa 1 cm/s — geleitet. Als Uberzugsmenge dienten 100 g Epoxyharz, 100 g Polyamid und 300« Wasser. Getrocknet wurde in 2 Stunden bei 105' C.

Es wurde nun die Schleifkornaufschlämmung des Beispiels 1 aufgetragen und 2 Stunden bei 105 C gehärtet. Auftrag an Schleifkorn etwa 103 g nr.

Tabelle 7

Gesamtzeit	Anpreßdruck	Bc i s	Abschliff	Rauhigkeit
(Min.l	(kg/cm)	Ig)	(■im)
40	1.06	61	0.305
80	16	70	0.355
120	21.4	!02	0.382
160	26.7	108	0.178
200	32	103	0.178
240	37.4	101	0.330
	ρ i e 1 7

/ugsmasse in Form einer Polyvinylidenchloridemulsion mit einem Feststoffgehalt von 10% beschichtet. Das Auftragsgewicht an Polyvinylidenchlorid nach dem Härten bei 105 C in 2 Stunden betrug etwa 88.5 g nr.

Es wurde dann die Aufschlämmung von Schleifkorn und Bindemittel im Sinne des Beispiels 1 aufgetragen und 2 Stunden bei 105 C gehärtet. Auftragsgewicht an Schleifkorn 103 g/m².

Tabelle

Ciesaml7cii
(Min.)

15

35

40

Anpreßdruck	Abschliff	Rauhigkeit
(kg cm)	(gl	(μΙΠί
1.06	42.5	0,533
16	51.5	0.382
21.4	63.0	0,229
26.7	80.0	0,178
32	75.0	0.229
37.9	80.0	0.178

Vergleichsversuch

Der Schichtaufbau nach Beispiel 1 aus Träger. Kleber und Schaumstoffschicht wurde mit einer Uber-Das nach Beispiel 1 heruestellte Schleifband wurde mit einem üblichen Schleifband (US-PS 25 43 058) verglichen, welches als das bisher beste Poliermaterial allgemein anerkannt wird. Der Vergleich erfolgte auf einer Flachpoliermaschine — Kontaktscheibe mit Durometerhärte 20. Bandgröße 63.5 mm χ 1.52 m. Die zu vergleichenden Bänder wurden unter gleichen Bedingungen an gleichen Werkstücken geprüft. Dabei handelte es sich um einen Aluminiumwerkstoff 2024 als Platte 50,8 χ 203 χ 1,58 mm !Bandgeschwindigkeit 20 ms.

Es zeigte sich, daß mit dem erfindungsgemäßeii Band sehr viel bessere Oberflächengüte, und zwar Rauhigkeiten zwischen 0.203 und 0.302 um. gegenüber 0,43 und 1.03 μηι fur die Vergleichsbahn mit Kork erreicht werden konnten. Auch lag die Schnittleistung wesentlich besser, und zwar bei 556.7 g gegenüber dem bekannten Material mit 124 g.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schleif·. Polier- und Schwabbelmaterial aus einem biegsamen Träger und einer darauf aufgeklebten elastischen Schaumstoffschicht, die gegebenenfalls Schleifkorn enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren und äußeren Oberflächen des Schaumstoffs mit einer verschleißbeständigen elastomeren Kunstharzschicht und gegebenenfalls Schleifkörnern überzogen sind und die Schleifkörner über die Stärke des Schaumsioffs so verteilt sind, daß an der Oberfläche eine große .Menge davon und an der Klebefläche zum Träger praktisch nichts vorliegt.

2. Schleif-. Polier- und Schwabbelmaterial nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumsioff ein Raumgewicht von etwa 160 bis W) kg m³. eine Belastbarkeit von etwa 0,7 bis 2.1 kg cm² und eine Porosität zwischen 55 und 85% besitzt.

3. Verfahren zur Herstellung des Schleif-, Polier- und Schwabbelmaterials nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Oberfläche und die Poren wände des elastischen Schaum-Stoffs unter Druckanwendung eine Kunststoffmasse aufträgt und diese zu der verschleißbeständigen Schicht härtet.

4. Verfahren zur Herstellung des Schleif· und Poliermaterials nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung von Schleifkorn in einem Bindemittel unter Druck auf die Oberfläche und die Porenwände des mit verschleißfester Schicht überzogenen Schaumstoffs aufträgt und das Bindemittel härtet.

5. Verfahren zur Herstellung des Schwabbelmaterials nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung einer Polierpaste in einem Schmiermittel unter Druck auf die mit verschleißbeständigem überzug versehene Oberfläche und auf die Porenwände des Schaumstoffs aufträgt.