DE1801009A1

DE1801009A1 - Grinding device and grinding process with a surface coating consisting of an agglomeration of fluorocarbon particles

Info

Publication number: DE1801009A1
Application number: DE19681801009
Authority: DE
Inventors: Mullin George C; Chevalier Victor Co; Wetherby Robert E
Original assignee: Avco Corp
Current assignee: Avco Corp
Priority date: 1967-10-05
Filing date: 1968-10-04
Publication date: 1969-04-30
Also published as: CH525747A; GB1247174A; FR1584857A

Description

PATENTINGENIEURE F.W. HEMMER! CH · GERD MÖLLER- D. GROSSE 21 PATENT ENGINEERS FW HEMMER! CH GERD MÖLLER- D. GROSSE 21

4 DDSSELDORFIO-HOMBERGERSTRAS SES _nn Q4 DDSSELDORFIO-HOMBERGERSTRAS SES _nn Q

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-El--El-

AVCO Corporation, New York (NY) / USAAVCO Corporation, New York (NY) / USA

Schleifvorrichtung und Schleifverfahren mit einer aus einer Anhäufung von Fluorkohlenstoffpartikeln bestehenden OberflächenbeschichtungOne of one grinding device and grinding process Accumulation of fluorocarbon particles existing surface coating

Die Erfindung betrifft eine Schleifvorrichtung und ein Schleifverfahren mit einer aus einer Anhäufung von Fluorkohlenstoffpartikeln bestehenden Oberflächenbeschichtung. Die Partikel können in loser oder fester Art und Weise auf die Oberfläche aufgetragen werden und lassen sich an Schleifmitteln aller Art, insbesondere an Schleifbändern oder Schleifscheiben verwenden.The invention relates to a grinding device and a Abrasive process with one of an agglomeration of fluorocarbon particles existing surface coating. The particles can be loose or solid the surface can be applied and can be used on abrasives of all kinds, especially on sanding belts or Use grinding wheels.

Für die nachfolgenden Darlegungen gilt das die Bezeichnung Fluorkohlenstoff sich insbesondere auf Polytetrafluoräthylen, Polytrxfluorchloräthylen, Polymere und Telomere, die Tetrafluoräthylen und Trifluorchloräthylen enthalten, bezieht. Unter"Fläche"wird im Zusammenhang mit Schleifmitteln, die Schleifmitteloberfläche verstanden, mit der der SchleifVorgang vollzogen wird. Unter"locker aufgetragen"ist eine lose oder lockere Anhäufung von Partikeln zu verstehen, die im wesentlichen nicht miteinander zusammenhängen oder in einer bestimmten Weise gepackt sind.For the following explanations, the term fluorocarbon applies in particular to polytetrafluoroethylene, Polytrxfluorochloroethylene, polymers and telomers, the tetrafluoroethylene and trifluorochloroethylene. Under "Area" is used in connection with abrasives that Understand the abrasive surface with which the grinding process is carried out. Under "loosely applied" there is one loose or to be understood as a loose accumulation of particles which are essentially not related to one another or in a are packed in a certain way.

Das Schleifen stellt im wesentlichen einen Schneidvorgang oder einen spangebenden Vorgang dar, der bei einem Schleifband oder einer Schleifscheibe dadurch zustande kommt, daß die Schleifpartikel eine Reihe von winzigen Schneidkanten auf das Werksstück einwirken lassen. Ein Kriterium der SchleiY leistung ist das Verhältnis von geschliffenen Werkstoff zum Schleifmittelverschleiß.Grinding is essentially a cutting process or a cutting process that comes about in a grinding belt or a grinding wheel that the abrasive particles allow a series of tiny cutting edges to act on the workpiece. A criterion of the SchleiY performance is the ratio of the ground material to the abrasive wear.

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Da es beim Schleifen zu einer Wärmeentwicklung infolge der Reibung kommt, werden die Schneidkanten des Schleifmittels allmählich stumpf und behindern den spangebenden Schleifvorgang. Bei einer gebundenen Schleifscheibe kommen nach dem Stumpfwerden oder Verschleißen der einzelnen Schleifpunkte neue Schleifmittelpartikel mit dem Werksstück in Kontakt. Ist bei einer einschichtigen Schleifvorrichtung, beispielsweise bei einem Schleifband das Schleifmittel und mit ihm seine Partikel stumpf oder verschlissen, dann muß das gesamte Schleifband ersetzt werden.Since heat is generated during grinding as a result of friction, the cutting edges of the abrasive become gradually dull and hinder the cutting and grinding process. In the case of a bonded grinding wheel, follow the dulling or wearing of the individual grinding points new abrasive particles in contact with the workpiece. Is for a single-layer grinder, for example In the case of a sanding belt, the abrasive and with it its particles are dull or worn, then it has to be entire sanding belt must be replaced.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Standzeit des Schleifmittels und damit dessen Leistung zu verlängern und die schädliche Reibung.der mit dem Werkstück in Kontakt stehenden nichtschneidenden Oberflächenanteile zu beseitigen. The invention has set itself the task of the service life of the abrasive and thus its performance and to reduce the harmful friction that comes into contact with the workpiece to remove standing, non-cutting surface parts.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Fluorkohlenstoffschicht auf das Schleifmittel aufgetragen wird, und zwar vorzugsweise als leicht .entfernbare Schicht oder Beschichtung, die die Reibung verringert und die daraus resultierenden schädlichen Auswirkungen verhindert. Die Fluorkohlenstoffpartikel sollen dabei zumindest den Teil der Schleifmitteloberfläche bedecken, an dem sich keine Schleifmittelpartikel befinden. Die Beschichtung kann sich aus mehreren Schichten von Fluorkohlenstoff zusammensetzen und entweder aus einer locker oder lose aufgetragenen Partikelanhäufung oder aus einer dicht und fest aufgetragenen Partikaiansammlung bestehen,, Bei beschichteten Schleifmitteln kann das Verhältnis von Fluorkohlenstoff zu SchleifpartikeIn aus der Oberfläche zweckmäßig 1/8 bis 1/2 GewichtsanteiIe betragen. Die Fluorkohlenstoffbeschichtung kann, wie die Erfindung weiter vorsieht, durch Abreiben eines Flttorkohlenstofffestkörpers auf der Fläche der Schleifvorrichtung vorgenommen werden jJDfleop. auch dadurch, daß der FluorkohlenstoffThese objects are achieved in accordance with the invention by applying a fluorocarbon layer to the abrasive, preferably as easily removable Layer or coating that reduces friction and prevents the resulting harmful effects. The fluorocarbon particles should cover at least that part of the abrasive surface on which there are none Abrasive particles are located. The coating can be composed of several layers of fluorocarbon and either from a loosely or loosely applied accumulation of particles, or from one applied densely and firmly Partikaiansammlung exist, with coated abrasives can be the ratio of fluorocarbon to abrasive particles from the surface expediently 1/8 to 1/2 part by weight be. As the invention further provides, the fluorocarbon coating can be produced by rubbing off a solid fluorocarbon body be made on the surface of the grinder jJDfleop. also in that the fluorocarbon

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in Form einer Suspension der Fluorkolilenstoffpartilel auf die Fläche der Schleifvorrichtung aufgetragen wird bzw., daß die Suspension aufgesprüht wird.in the form of a suspension of the fluorocarbon particles the surface of the grinding device is applied or, that the suspension is sprayed on.

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Die wesentlichen Merkmale der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.The essential features of the invention are as follows explained in more detail.

Das Schleifen stellt einen spangebenden Bearbeitungsvorgang dar. Die Schleifwirkung wird von den Schleifpartikeln hervorgerufen, ganz besonders aber durch einen sehr kleinen Teil dieser Schleifpartikel, der als Schneidkante bezeichnet wird. Berühren sich Schleifpartikel und Werkstück an anderen Stellen als den Schneidkanten, dann kommt es zu einer Wärmeentwicklung durch die Reibung. Das aber heißt mit anderen Worten: das Berühren von Schleifpartikeln und Werkstück untereinander an anderen Stellen als an den Schneidkanten beeinträchtigt durch den Reibungskontakt die Schleif-' leistung. So kann das Werkstück beispielsweise durch die übermäßige Reibungswärme auch beschädigt werden. Die Schleifpartikel werden vorzeitig verbraucht. Leistung die zur Oberwindung der Reibung benötigt wird, geht verloren.Grinding is a cutting process The abrasive effect is caused by the abrasive particles, but especially by a very small one Part of this abrasive particle called the cutting edge. The grinding particles and the workpiece touch each other places other than the cutting edges, then there is a build-up of heat due to the friction. But that means with In other words: touching the abrasive particles and the workpiece with each other at points other than the cutting edges, the frictional contact affects the grinding ' power. For example, the workpiece can also be damaged by the excessive frictional heat. The abrasive particles are used up prematurely. The power required to overcome the friction is lost.

Ein für das Schleifen wichtiges Kriterium stellt das Verhältnis des weggeschliffenen Werkstoffs des Werkstücks im Vergleich zum Verschleiß der Schleifvorrichtung dar. Dieses Verhältnis wird gewöhnlich als Schleifleistung definiert.An important criterion for grinding is the ratio of the ground material of the workpiece in the Compared to the wear of the grinder. This ratio is usually defined as grinding performance.

Bei einschichtigen Schleifmitteln, beispielsweise Schleifbändern kommt als weiterer Nachteil der durch die Ersatzstellung und das Aufziehen des neuen .Schleifbandes hervorgerufene Zeitverlust hinzu, der, weil er während des Be- In the case of single-layer abrasives, for example abrasive belts, there is a further disadvantage due to the replacement position and the pulling on of the new sanding belt add to the loss of time that is caused by

triebes häufig vorkommt, einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt.drift occurs frequently, represents a significant cost factor.

Schleifvorrichtungen, dazu gehören die beschichteten Schleifmittel, beispielsweise Schleifbänder, oder die gebundenen Schleifmittel, beispielsweise Schleifscheiben oder Schleif— Segmente, weisen eine Oberflächenbeschichtung auf, die ausGrinding devices, including coated abrasives, for example grinding belts, or the bonded abrasives, for example grinding wheels or grinding Segments have a surface coating that is made of

90 8 818/075090 8 818/0750

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einer Anhäufung von Fluorkohlenstoffpartikeln besteht, die entweder locker oder fest aufgetragen sein können.there is an accumulation of fluorocarbon particles, which can be either loosely or firmly applied.

Im allgemeinen werden in Suspensionen befindliche Partikel durch ein Medium in Suspension gehalten, sogenannte Netzmittel oder Disbersante. Mach dem Auftragen der Suspension auf eine Fläche wird das Suspensionsmedium entfernt, während die Partikel auf der Fläche verbleiben und dort eine Beschichtung bilden. Der Zusammenhalt der Beschichtung wird durch das Medium gewährleistet, das die Partikel untereinander und auch mit der Auftragsfläche verbindet. Als Mittel für die Oberflächenbehandlung gekühlter Schleifmittel hat sich dabei eine wässerige Suspensionslösung von Dupont T-30, in der das Röhm & Haas-Medium Triton T-IOO enthalten ist, als sehr gut verwendbar erwiesen.In general, particles in suspension are kept in suspension by a medium, so-called wetting agents or Disbersante. After applying the suspension to a surface, the suspending medium is removed while the particles remain on the surface and form a coating there. The cohesion of the coating will guaranteed by the medium that connects the particles with each other and also with the application surface. As a means For the surface treatment of cooled abrasives, an aqueous suspension solution from Dupont T-30, which contains the Röhm & Haas medium Triton T-IOO, proved to be very useful.

Die Fluorkohlenstoffpartikelschichten können durch Sprühbeschichtungaufgetragen werden» bei der zunächst eine Reihe von Schichten von Fluorkohlenstoffpartikeln, die sich in dem geeigneten Medium in Suspension oder Dispersion befinden, aufgetragen und nachher das Medium von der Beschichtung getrennt.The fluorocarbon particle layers can be applied by spray coating are "initially a series of layers of fluorocarbon particles that are in the suitable medium are in suspension or dispersion, applied and then the medium from the coating separated.

Das Auftragen des Fluorkohlenstoffs auf das Schleifmittel!! kann auch durch andere Verfahren, beispielsweise durch Anstreichen erfolgen.Applying the fluorocarbon to the abrasive !! can also be done by other methods, for example by painting take place.

Andererseits kann die Beschichtung auch auf dynamischem Wege durchgeführt werden, d.h. sie wird während eines jeden Schleifprozesses teilweise oder vollständig neu durchgeführt. Ein solches Verfahren eigenet sich besondersfür Einschichtschleifmittel oder Schleifscheiben, beidenen sich die Schleiffläche aufzehrt und in konstanter Folge neue Schleifflächen freigesetzt werden. Das Verfahren erfolgt konti-On the other hand, the coating can also be carried out in a dynamic way, i.e. it is carried out during each Partially or completely new grinding process. Such a method is particularly suitable for single-layer abrasives or grinding wheels, both of which The grinding surface is consumed and new grinding surfaces are released in a constant sequence. The procedure is carried out continuously

909818/07 50909818/07 50

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nuierlich während des Schleifvorgangs durch Aufsprühen auf die Schleifmittelfläche oder die Schleifmittelschicht. Die Auftragsgeschwindigkeit läßt sich dabei leicht regulieren, so daß die nachstehend noch näher erläuterten Mengengrenzen eingehalten werden können« Ein anderer dynamischer Beschichtungsprozeß läßt sich dadurch erreichen, daß das Schleifmittel über einen Festkörper aus Fluorkohlenstoff unter Aufwendung eines entsprechend ausreichenden Druckes geführt wird, damit sich die abgescheuerten Partikel aus Fluorkohlenstoff auf der Oberfläche des Schleifmittels festsetzen können.practically during the grinding process by spraying onto the abrasive surface or the abrasive layer. the The speed of application can easily be regulated, so that the quantity limits explained in more detail below can be adhered to «Another dynamic coating process can be achieved by using the abrasive guided over a solid body made of fluorocarbon with the application of a correspondingly sufficient pressure is used to cause the abraded fluorocarbon particles to adhere to the surface of the abrasive can.

Bei Schleifbändern oder ähnlichen einschichtigen Schleifmitteln, deren Oberfläche noch vor deren Einsatz zu behandeln ist, liegt das optimale Gewichtsverhältnis von Fluorkohlenstoff zur Schleifmittelkörnung bei 1/8 bis 1/2. Wird die Beschichtung während des Schleifvorgangs dadurch bewerkstelligt, daß das Schleifmittel über einen Festkörper aus Fluorkohlenstoff geführt wird, dann eignet sich die kontinuierliche Sprühbeschichtung am besten. In diesem Falle liegt das Verhältnis von verbrauchtem Fluorkohlenstoff im Vergleich zu dem Schleifmittelverlust in einem Bereich von 0,8 bis 1 und 6 bis 1 Gewichtsanteilen. Liegt die Menge des aufgetragenen Fluorkohlenstoffs unter dem erwähnten Minimum dann kommt es erfahrungsgemäß zu einem starken Leistungsabfall der besonders die Lebensdauer beeinträchtigt. Ist die Menge des Fluorkohlenstoffs andererseits größer als die genannte Maximale Menge, dann.kommt es ebenfalls zu einem starken Leistungsabfall, der in der Hauptsache auf eine von dem Fluorkohlenstoff herbeigeführte Verglasung der Schleiffläche zurückzuführen ist. Das Material fließt über die Schleiffläche und bedeckt dann die Schleifkörnung derart, daß die Schleifwirkung stärkt beeinträchtigt wird. Nachstehend werden nun einige erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele beschrieben: 909818/0750In the case of sanding belts or similar single-layer abrasives, the surface must be treated before they are used the optimum weight ratio of fluorocarbon to abrasive grit is 1/8 to 1/2. Will the coating achieved during the grinding process, that the abrasive is passed over a solid body made of fluorocarbon, then the continuous one is suitable Spray coating best. In this case, the ratio of fluorocarbon consumed is in Compared to abrasive loss in a range of 0.8 to 1 and 6 to 1 parts by weight. Is the amount of If the applied fluorocarbon is below the minimum mentioned, experience has shown that there is a strong drop in performance which particularly affects the service life. On the other hand, if the amount of the fluorocarbon is larger than the above Maximum amount, then there will also be one severe drop in performance, mainly due to fluorocarbon-induced glazing of the grinding surface is due. The material flows over the sanding surface and then covers the abrasive grit in such a way that that the grinding effect is impaired to a greater extent. Below will now be some embodiments according to the invention described: 909818/0750

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Ein endloses Band von 5/8 χ 90" (ca, 16 χ 2290 mm) mit einer Aluminiumoxydkörnung von 60 Grit wurde unter Verwendung einer wässerigen Suspension eines Fluorkohlenstoffs mit einer aus mehreren Schichten Ii sehr kleiner Partikel bestehenden Beschichtung versehen. Eine vorher berechnete Menge von 3,7 g Tetrafluoräthylen wurde auf das Band aufgetragen , und zwar unter Anwendung der Sprühbeschichtung bei 900 Bandumdrehungen und einer Bandgeschwindigkeit von 7200 FPM (ca. 2.195 m/min).An endless belt of 5/8 90 "(approx. 16 χ 2290 mm) with 60 grit alumina grain was prepared using an aqueous suspension of a fluorocarbon provided with a coating consisting of several layers Ii of very small particles. One before A calculated amount of 3.7 grams of tetrafluoroethylene was applied to the tape using the spray coating at 900 belt revolutions and a belt speed of 7200 FPM (approx. 2,195 m / min).

Das Wasser wurde während des Beschichtungsvorgangs vollständig zum Verdampfen gebracht. Diese Verdampfung kann unter Zuführung von Wärme auf die Oberfläche noch beschleunigt werden.The water became completely during the coating process made to evaporate. This evaporation can be accelerated when heat is applied to the surface will.

Vor dem Einsatz bedarf das Schleifband keiner weiteren Bearbeitung mehr. Die mit dem beschichteten Schleifband erzielte Verbesserung der Schleifleistung ist erheblich. Ein beschichtetes Band kann vom Werksstück die doppelte Materialmenge wegnehmen, die ein unbeschichtetes Band wegzunehmen vermöchte. Bei einem Einsatz zum Schleifen einer Nickellegierung ergab sich beispielsweise unter im übrigen identischen Schleifbedingungen eine verdreifachte Standzeit des beschichteten Bandes, d.h. statt zwei bis drei Werkstück lassen sich neun bis zehn Werkstücke schleifen. Bei 25 Versuchen war es nur in einem Fall erforderlich, das Band schon nach sechs geschliffenen Werkstücken durchThe sanding belt does not require any further processing before use more. The improvement in grinding performance achieved with the coated abrasive belt is considerable. A coated belt can remove twice the amount of material from the workpiece that an uncoated belt can remove could. In the case of a use for grinding a nickel alloy, for example, there was also the rest With identical grinding conditions, the service life of the coated belt is tripled, i.e. instead of two to three Workpiece, nine to ten workpieces can be ground. In 25 attempts it was only necessary in one case the belt through after just six sanded workpieces

ca ein neues Band zu ersetzen,
οca to replace a new tape,
ο

Beispiel Nr. 2: Eine Segmentschleifscheibe (Spezifikation c» 17 A/461 H 8/V 62 der AVCO Bay State Abrasive Division ο wurde in eine Vertxkalsshleifmaschine eingesetzt. Unter ^iJ der Schleifscheibe wurde ein Werkstück aus Nickellegierung ° in die Schleifmaschine eingespannt. Unmittelbar vor dem Punkt, an dem sich die Schleifscheibe und das WerkstückExample no. 2: A segment grinding wheel (specification c »17 A / 461 H 8 / V 62 of the AVCO Bay State Abrasive Division ο was used in a vertex grinding machine. A nickel alloy workpiece was placed under the grinding wheel ° clamped in the grinding machine. Immediately before the point where the grinding wheel and the workpiece meet

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berühren, wurde ein Festkörper aus Fluorkohlenstoff, unter Druckanwendung gegen die Fläche der Schleifscheibe ge- . . preßt. Der Mengenübergang vom festen Fluorkohlenstoffkör- · per auf die Schleifscheibe wurde derart überwacht und, geregelt, daß bei jeder Umdrehung der Scheibe ein bestimmter, vorausberechneter Anteil von Fluorkohlenstoff auf die „ Scheibe überging. Während des vorgangs wurden von dem Festkörper aus Fluorkohlenstoffpartikel abgerieben und auf die Oberfläche der Schleifscheibe gebracht. Auf diese Weise wurde bei einem Verschleiß der Schleiffläche die Beschichtung aus Fluorkohlenstoff in kontinuierlicher Weise erneuert bzw. regeneriert.touch, was a solid made of fluorocarbon, underneath Apply pressure against the surface of the grinding wheel. . presses. The transfer of quantities from the solid fluorocarbon body to the grinding wheel was monitored and regulated in such a way that a certain precalculated proportion of fluorocarbon on the " Disc passed. During the process, fluorocarbon particles were rubbed off the solid and brought to the surface of the grinding wheel. In this way, as the abrasive surface wore, the coating became renewed or regenerated from fluorocarbon in a continuous manner.

Vergleichen mit unbeschichteten Schleifscheiben wurde mit diesen Scheiben ein Leistungszuwachs von 2:1 erreicht. Eine wesentliche Verringerung des Schleifscheibenverschleißes ließ sich feststellen, das fertige Werkstück selbst war nach Beendigung des Schleifvorgangs fühlbar kühler als beim Schleifen mit unbeschichteten Scheiben.Comparison with uncoated grinding wheels was made with achieved a performance increase of 2: 1 with these discs. A significant reduction in grinding wheel wear It was possible to determine that the finished workpiece itself could be felt after the grinding process had been completed cooler than when grinding with uncoated discs.

Beispiel Nr, 3: Ein Endloses Schleifband von 5/8 χ 90" (ca. 16 χ 2.290 mm) mit einer Aluminiumoxydkörnung von 60 Grit wurde mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 7.200 FPM (ca. 2.195 m/min.) in einer Schleifmaschine verwendet. Während das Band den SchleifVorgang durchführte, wurde in kontinuierlicher Weise eine wässerige Dispension eines aus sehr kleinen Partikeln bestehenden Fluorkohlenstoffs aufgesprüht. Die Auftragsmenge lag zwischen 0,1 bis 1 g festen Fluorkohlenstoffs in der Minute, Das Wasser als Träger der Dispersion verdampfte noch vor der Ankunft des Schleifbandes an der Schleiffläche zwischen Werksstück und Schleifband.Example no, 3: An endless sanding belt of 5/8 χ 90 " (approx. 16 χ 2,290 mm) with an aluminum oxide grain size of 60 grit was measured at a surface speed of 7,200 FPM (approx. 2,195 m / min.) Used in a grinding machine. While the belt was doing the sanding, became an aqueous dispersion of a very small particulate fluorocarbon in a continuous manner sprayed on. The application rate was between 0.1 to 1 g of solid fluorocarbon per minute, the water as The carrier of the dispersion evaporated before the arrival of the sanding belt on the sanding surface between the workpiece and Sanding belt.

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Die mit beschichteten Schleifbändern erreichte Leistungsverbesserung bestand in einer Verdoppelung der Lebensdauer des Bandes. Auf die Temperatur des fertiggeschliffenen Werkstückes war fühlbar niedriger. Verglichen mit der Lebensdauer des beschichteten Schleifbandes nach Beispiel 1 war die Lebensdauer des Bandes nach dem vorliegenden Beispiel kleiner, weil die Auftragsmenge kleiner als optimal gewählt wurde. Trotzdem war die Menge des vom Werkstück weggenommenen Materials vergleichsweise gut.The improvement in performance achieved with coated abrasive belts was a doubling of the service life of the tape. The temperature of the finished workpiece was noticeably lower. Compared to the The life of the coated abrasive belt according to Example 1 was the life of the belt according to the present invention Example smaller because the order quantity was chosen to be smaller than optimal. Even so, the amount was down from the workpiece material taken away comparatively well.

Die vor der Berührung mit dem Werkstück nach den Beispielen 1 und 3 herbeigeführte Beschichtung war eine lose oder lockere Anhäufung von Fluorkohlenstoffpartikeln. Der Verdichtungsvorgang findet offenbar während des Schleifens statt.The one before contact with the workpiece according to the examples Coating induced 1 and 3 was a loose or loose accumulation of fluorocarbon particles. The compression process apparently takes place during grinding.

Die Beschichtung nach Beispiel 2 war eine feste kompakte Anhäufung von FluorkohlenstoffpartikeIn, weil diese unter Anwendung von Druck aufgebracht wurde.The coating according to Example 2 was a solid, compact accumulation of fluorocarbon particles because they were under Application of pressure was applied.

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Table I -

Gewicht von in zehn Minuten weggenommenen MetallWeight of metal removed in ten minutes

Normaler Druck 4,11 pounds Emralon 310 - kunstharzgebunden Emralon 312 - kunstharzgebunden Emralon 320 - kunstharzgebunden Emralon 323 - kunstharzgebunden Locker aufgetragener Fluorkohlenstoff
Trocken - VergleichNormal pressure 4.11 pounds Emralon 310 - resin bonded Emralon 312 - resin bonded Emralon 320 - resin bonded Emralon 323 - resin bonded Loosely applied fluorocarbon
Dry comparison

(ca.-1,87 kg)(approx -1.87 kg)

21.0 Gramm21.0 grams

2 3.0 Gramm 20.0 Gramm2 3.0 grams 20.0 grams

24.0 Gramm24.0 grams

34.5 Gramm34.5 grams

20,5 Gramm20.5 grams

B. Normaler Druck 6.00 pounds Emralon 310 - kunstharzgebunden Emralon 312 - kunstharzgebunden Emralon 320 - kunstharzgebunden Emralon 323 - kunstharzgebunden Locker aufgetragener Fluorkohlenstoff
Trocken - VergleichB. Normal pressure 6.00 pounds Emralon 310 - resin bonded Emralon 312 - resin bonded Emralon 320 - resin bonded Emralon 323 - resin bonded Loosely applied fluorocarbon
Dry comparison

+ Schleifband defekt, Naht gerissen.+ Defective sanding belt, seam torn.

(ca. 2,72 kg)(approx. 2.72 kg)

2 5 Gramm2 5 grams

2 5.5 Gramm2 5.5 grams

26 Gramm26 grams

3 6 Gramm
22 Gramm3 6 grams
22 grams

Table II -

Gewicht von in 25 Minuten weggenommenen MetallWeight of metal removed in 25 minutes

A. Normaler DruckA. Normal pressure 4,11 pounds4.11 pounds .. ₍ .. ₍ ca. 1,87approx 1.87 kg)kg) 10 M10 M. 0 - 2,5 M0 - 2.5 M. 2,5 - 5 M2.5-5 st 5 -5 - 7,5 M 7.7.5 M 7. »⁵ -» ⁵ - 9595 Emralon 310 9,15Emralon 310 9.15 5,255.25 44th ,25, 25 3,3, 66th - Emralon 312 9,4- Emralon 312 9.4 5,45.4 44th ,7, 7 3,3, 4545 Emralon 320 8,4Emralon 320 8.4 4,54.5 33 ,85, 85 3,3, Emralon 323 9,95Emralon 323 9.95 5,55.5 44th 44th 0505 Locker aufgetra
gener Fluorkoh- 15,45
ienstoffLoosely sprinkled
gener Fluorocarbon 15.45
ienstoff 8,058.05 66th .·. · 6,6, 66th Trocke n-Ve rg Ie i ch 8,1
909818/0750 Dry n-Ve rg Ie i ch 8.1
909818/0750 4,74.7 44th ,0, 0 3,3,

- G 8 -- G 8 -

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99 UU MM. 0000 poundspounds 27
h.27
H. 55 .9.1968
ko.9.1968
ko 1515th ,2, 2 6,36.3 5,15.1 00 0909 kg)kg) 5454 2,52.5 - 5 M- 5 M ii 18011801 1111th ,25, 25 5,9 .5.9. 4,94.9 2,2, 7272 5 -1OM5 -1OM Normaler DruckNormal pressure 9393 6,6, 6,16.1 (ca.(approx. MM. 7,7, 4,14.1 0-20-2 6,76.7 - 7,5- 7.5 4,34.3 Emralon 310 9,Emralon 310 9, 5,65.6 5,05.0 4,054.05 Emralon 312 12,Emralon 312 12, 5,15.1 Emralon 320 11,Emralon 320 11, 4,54.5 4,94.9 Emralon 323 & (Schleifband schadhaft)Emralon 323 & (defective sanding belt) 1,911.91 Lockeraufgetra
gener Fluorkoh
lenstoffLoosely applied
gener Fluorkoh
fuel Trocken-
VergleichDry-
comparison

Zwischen der herkömmlichen kunstharzgebundenen Fluorkohlenstoffbeschichtung und der Beschichtung unter Verwendung von locker aufgetragenen Partikeln haben vergleichende Versuche ergeben, daß die kunstharzgebundene Beschichtung sich aus zwei Gründen als wesentlich unterlegen erweist. Die in einer bestimmten Zeitspanne weggenommene Metallmenge war bei Verwendung von Kunstharzgebundenen Beschichtungen erheblich geringer als bei Verwendung einer lose oder locker aufgetragenen Beschichtung in der gleichen Zeitspanne. Ferner war die Standzeit eine Schleifbandes mit locker aufgetragener Beschichtung erheblich größer als die Standzeit eines Schleifbandes mit kunstharzgebundener Beschichtung aus Fluorkohlenstoff. Dies peht aus den Tabellen I und II hervor. In diesen Tabellen sind die Versuchsdaten eines Schleifνorgangs angegeben, und zwar für Schleifbänder mit einer locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffschicht, für Schleifbänder mit einer kunstharzgebundenen Fluorkohlenstoffschicht und für unbeschichtetes trockenes Schleifband. Die Versuche wurden an Wespaloy-Material durchgeführt, und zwar mit einer Oberflächengeschwindigkeit von 7.200 FPM (ca. 2.195 m/min).Between the traditional resin bonded fluorocarbon coating and the coating using loosely applied particles have comparative Tests show that the resin-bonded coating proves materially inferior for two reasons. The one taken away in a certain period of time Amount of metal was when using synthetic resin bonds Coatings significantly lower than when using a loosely or loosely applied coating in the same time span. Furthermore, the service life of an abrasive belt with a loosely applied coating was considerable longer than the service life of an abrasive belt with a synthetic resin-bonded fluorocarbon coating. This is evident from Tables I and II. In these Tables are the test data of a grinding process indicated, for sanding belts with a slack applied fluorocarbon layer, for abrasive belts with a synthetic resin bonded fluorocarbon layer and for uncoated dry sanding belt. The tests were carried out on Wespaloy material, and with a surface speed of 7,200 FPM (approx. 2,195 m / min).

- 9038 18/0750- 9038 18/0750

21 39521 395

27.9.1968September 27, 1968

h.koh.ko

Die mit einer lockeren Fluorkohlenstoffbeschichtung. versehenen Schleifbänder waren mit der bereits beschriebenen Sprühbeschichtung versehen. Aus den Tabellen geht klar hervor, daß Schleifleistung und Bandstandzeit erheblich besser sind.The ones with a loose fluorocarbon coating. provided sanding belts were with the one already described Spray coating provided. It is clear from the tables that the grinding performance and belt service life are considerable are better.

Ein weiterer Versuch wurde durchgeführt, um das Verhalten ^ von trockenen unbeschichteten Schleifbändern und das Verhalten von Schleifbändern, die mit einer lockeren Fluorkohlenstoffbeschichtung versehen waren, beim Schleifen von Waspaloy und Rene 41 Superlegierungen zu vergleichen. Die Versuche haben ge-zeigt, daß schnellere Wegnahmezeiten und längere Bandstandzeiten bei kühlerer Arbeitsweise mit der lose oder locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffbeschichtung erzeilbar sind.Another experiment was carried out to determine the behavior ^ of dry uncoated abrasive belts and the behavior of abrasive belts with a loose fluorocarbon coating when grinding Waspaloy and Rene 41 superalloys. the Tests have shown that faster removal times and longer belt service lives with cooler operation with the loosely or loosely applied fluorocarbon coating can be produced.

Durch die kühlere Arbeitsweise wird die integrale Oberflächenbeschaffenheit des zu schleifenden Materials geschont. Hochfeste und Hochtemperaturfeste Nickelbasislegierungen wie Waspaloy und Rene 41 erhalten ihre hervorfei ragenden.Eigenschaften durch eine Vergütungsbehandlung bei speziellen Temperaturen. Übersteigen nun die beim Schleifen entstehenden Temperaturen die der Vergütungsbehandlung, dann kann dies einen schädlichen Einfluß auf die Struktur und die Eigenschaften der Legierungen zur Folge haben. In diesem Zusammenhang wird noch darauf hingewiesen_s daß beim Schleifen mit unbeschichteten Bändern am Werkstück Temperaturen bis zufli 550° F (ca. 28 8° C) entstehen können. Diese Temperaturen sind höher als die Temperaturen, die bei Verwendung von Schleifbändern, die mit einer losen oder locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffbeschichtung versehen sind aufkommen.Due to the cooler way of working, the integral surface quality of the material to be sanded is preserved. High-strength and high-temperature-resistant nickel-based alloys such as Waspaloy and Rene 41 get their excellent properties through a heat treatment at special temperatures. If the temperatures that arise during grinding now exceed those of the tempering treatment, this can have a detrimental effect on the structure and properties of the alloys. In this context it is pointed out that _s may arise during grinding with uncoated bands on the workpiece temperatures up zufli 550 ° F (approximately 28 8 ° C). These temperatures are higher than the temperatures encountered when using abrasive belts with a loose or loosely applied fluorocarbon coating.

9 038 18/07509 038 18/0750

21 39521 395

27.9.1968 h.koSeptember 27, 1968 h.ko

Während der gesamten Versuchsserie war die Materialwegnahme durch Schleifbänder mit einer losen oder locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffbeschichtung doppelt so groß als die von unbeschichteten Schleifbändern.During the entire test series, the material was removed by sanding belts with a loose or loosely applied one Fluorocarbon coating twice that of uncoated abrasive belts.

Darüber hinaus war auch die Geschwindigkeit der Materialwegnahme - diese durch die erste Ableitung dG/dt des auf die Zeit bezogenen weggenommenen Metalles - bei den Schleifbändern mit einer losen oder locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffbeschichtung, größer.In addition, the speed of material removal was also determined by the first derivative dG / dt of the the time related removed metal - with the grinding belts with a loose or loosely applied fluorocarbon coating, greater.

Bei einer Änderung des Zuführungsdruckes von 2 auf 36 psi (ca. 0,14 auf 2,53 kg/cm ) war das Verhalten der mit einer locker aufgetragenen Fluorkohlenstoffbeschichtung versehenen Bänder insgesamt besser.When changing the supply pressure from 2 to 36 psi (approx. 0.14 to 2.53 kg / cm) was the behavior of those provided with a loosely applied fluorocarbon coating Tapes better overall.

Ferner wurde festgestellt, daß bei einem Druck von 14 psiIt was also found that at a pressure of 14 psi

(ca. 0,98 kg/cm ) bei der Legierung Rene 41 eine Gelbverfärbung auftrat, als die Legierung einem Schleifvorgang mit einem unbeschichtetem Band unterworfen wurde.(approx. 0.98 kg / cm) a yellow discoloration with the alloy Rene 41 occurred when the alloy was subjected to grinding with an uncoated belt.

Als die- Bandgeschwindigkeit verändert wurde, kam es zu besseren Resultaten bei Verwendung von Schleifbändern, die mit einer lockeren oder losen Fluorkohlenstoffbeschichtung versehen waren.When the belt speed was changed, the results were better when using abrasive belts that had a loose or loose fluorocarbon coating.

Beim Schleifen von Superlegierunen ist die Auswirkung des Schleifens auf die MikroStruktur ein wichtiger Faktor, weil solche Superlegierungen bei der Bearbeitung zu einer Härtung neigen. Waspaloy, das mit Schleifbändern mit einer Beschichtung aus locker aufgetragenem Fluorkohlenstoff bearbeitet wurde, zeigte an oder in der Nähe der Oberfläche keine Veränderungen, während bei der Bearbeitung des gleichen Materials mit unbeschichteten Bändern das vorhan-When grinding super alloys, the effect of the grinding on the microstructure is an important factor, because such superalloys are processed into a Tend to harden. Waspaloy, the one with abrasive tapes with a Coating made of loosely applied fluorocarbon was machined indicated on or near the surface no changes, while when processing the same material with uncoated strips the existing

909 8 18/07 5 0909 8 18/07 5 0

- G 11 -- G 11 -

.21 395 . 21 395

27.9.1968 tukoSeptember 27, 1968 tuko

densein einer Ni,. (ALTI)-Phasenausfällung beobachtet werden konnte. Noch wesentlicher erscheinen die Elastizitätsspannunqen auf der Oberfläche des Werkstücks, die durch das Bandschleifen hervorgerufen wurden. Elastizitätsspannungen können bei Anwendung der Röntgen-Diffraktionstechnik zuverlässig gemessen werden. Wurden bie beiden Superlegierungen mit einem gewöhnlichen unbeschichteten Band geschliffen,- und zwar unter den genannten Bedingungen, dann lag die Veränderung der Oberflächenspannungen darin_s daß eszu Zugspannungen an der Oberfläche kam« Das Schleifen der Oberflächen der beiden Legierungen mit Schleifbändern, die eine Beschichtung aus locker aufgetragenem Fluorkohlenstoff aufwiesen, führt es zu Druckspannungen in der Oberfläche. Die Resultate sind in der nachfolgenden Tabelle III angegeben.denbe a Ni ,. (ALTI) phase precipitation could be observed. The elasticity stresses on the surface of the workpiece, which were caused by the belt grinding, appear even more important. Elastic stresses can be measured reliably using the X-ray diffraction technique. Were bie two superalloys with an ordinary uncoated band ground, - and under said conditions, then was the change in the surface tensions therein _s that eszu tensile stresses at the surface came "The grinding of the surfaces of the two alloys with abrasive belts, consisting of a coating loosely applied fluorocarbon, it leads to compressive stresses in the surface. The results are given in Table III below.

Table III

Oberflächen-Elastizitätssüannungen, herbeigeführt durch Bandschleifen, Spannungsmessungen durch Röntgendiffraktion. AlOx mit Körnung von 6 0 Grit kunstharζgebunden_s dreifachflexibel
W Zuführungsdruck =15 psi (ca. 1,05 kg/cm") Bandgeschwindigkeit = 3.200 SPM (Oberflächengeschwindigkeit) Schleifzeit = 1 Minute
Gemessene Oberflächenspannungen (psi)Surface elasticity tensions caused by belt grinding, tension measurements by X-ray diffraction. AlOx with a grain size of 6 0 grit, synthetic resin _s triple flexible
W Feed Pressure = 15 psi (about 1.05 kg / cm ") Belt Speed = 3,200 SPM (Surface Speed) Sanding Time = 1 minute
Measured surface tension (psi)

Vor dem Schleifen Nach dem Schleifen Before sanding After sanding

ο Band Bandο tape tape

co . unbeseh, Besch.co. indiscriminately, dam.

.CCs.CCs

'-* Material. ° ⁰R ⁰R'- * material. ° ⁰ R ⁰ R

OO OOO O

cn Waspaloy (R 33) O + 67.000 -107.000cn Waspaloy (R 33) O + 67,000 -107,000

° Rene 41 (R 45) - 27.000 + 46.000 - 68.000° Rene 41 (R 45) - 27,000 + 46,000 - 68,000

SAE 4140 (P 48) - 43.000 0 - 34.000 cSAE 4140 (P 48) - 43,000 0 - 34,000 c

- G 12 -- G 12 -

21 39521 395

27.9.1968 Λζ* h.koSeptember 27, 1968 Λζ * h.ko

' -jtfi-'-jtfi-

1801(3091801 (309

Die Möglichkeit einer Bildung von Oberflächenrissen, die sich normalerweise aus einer Anhäufung von Oberflächen-Zugspannungen ergibt, wird wesentlichverringert und gegebenenfalls ganz beseitigt.The possibility of surface crack formation, usually resulting from an accumulation of surface tensile stresses results is substantially reduced and possibly eliminated entirely.

909818/0750909818/0750

Claims

21 395

September 27, 1968 h.ko

AVCO Corporation, New York (NY) / USA

Patent claims ^! . ·; -; - /

1. Grinding device, the grinding elements with a Surface coating containing fluorocarbon particles are provided,.

thus marked c h η e t, 7 that the fluorocarbon particles cover at least the part of the surface that is covered by the abrasive particles is not covered. "·;

9098 18/0750

- A 2 -

■'■■■■: ;■ .· »■·■:■■:■; mi::::« _fv-_; ■ '■■■■:; ■. · »■ · ■: ■■: ■; mi :::: « _f v- _;

21 395

27.9.1968 h.ko <'■■ -

2 ". Grinding device according to claim 1,

. there. d u r c h characterized that-the coating consists of several individual layers composed of fluorocarbon.

3. Grinding device according to claims 1 and / or 2, characterized, that the surface coating consists of a loose or loosely applied particles frequently

H, grinding device according to claims 1 and / or 2,. ■ .by ge ke η η ζ calibrated η et that the surface coating consists of a dense and firmly applied accumulation of particles.

5, grinding device according to one or more of the claims 1 to U,

characterized,, that in a coated abrasive the ratio of fluorocarbon to abrasive particles on the Surface is 1/8 to 1/2 parts by weight.

6, Method of applying fluorocarbon coatings on grinding elements after one or more of the Claims 1 to S, ·

because you are marked anyway, that the fluorocarbon particles during grinding «O or continuously between grinding operations co - dxe abrasive element surface can be applied.

7, the grinding method according to claim 6, ο characterized in that the ratio of spent cn fluorocarbon ° is lost to abrasive particles in the range of 0.8 / 1 to 6/1 parts by weight.

-A3-

_i9i9

2.1. 39 5 September 27, 1968.

8 "Grinding method according to claims 6 and / or" -7, · " thereby, g e k. e η η ζ. e i c h η e t. , _.,. that the fluorocarbon as a loose or loose pile is upset. * ', -

9. Grinding method according to one or more of claims B:% is B-,

dad ü rch 'gek _; e η ή ζ calibration η e ΐ that the Beschichtuyig be by rubbing a Fluorkoh * L · lenstofffestkörpers on the Schleifelernentfläche

is effective. '"■■''·'^;

10, grinding method according to one or more of the claims 6 to 8,

thereby g e k e η η z 'e i c h η e t,

that the fluorocarbon in a suspension on the

Surface of the abrasive elements is applied ...,

11. Grinding method according to claim 10,,. thereby ge k eh η ζ ei c h η e t,

that the fluorocarbon suspension on the grinding ^ element surface is sprayed on.

- End -

9093 18/0750 '