DE2021632A1

DE2021632A1 - Process for the production of plastic or rubber-bonded grinding tools

Info

Publication number: DE2021632A1
Application number: DE19702021632
Authority: DE
Inventors: Hinz Heinz Erich; Henry Dipl-Ing Marhan
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1970-05-02
Filing date: 1970-05-02
Publication date: 1971-11-11
Also published as: AT306572B; GB1327653A; FR2089602A5; NL7105767A

Description

prov. Nr. 63 91 Mprov. No. 63 91 M

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt, den 29.April 1970METALLGESELLSCHAFT Frankfurt, April 29, 1970

Aktiengesellschaft Hs/WPAktiengesellschaft Hs / WP

6 Frankfurt/Main 16 Frankfurt / Main 1

Verfahren zum Herstellen von kunststoff- bzw. kautschuk-gebundenen SchleifkörpernProcess for the production of plastic or rubber-bonded abrasives

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kunststoff- bzw. kautschukgebundenen Schleifkörpern durch Spritzgießen.The invention relates to a method for producing plastic or rubber-bonded abrasive bodies Injection molding.

Die Erfindung dient dem Zweck der Vereinfachung der Herstellung von Schleifkörpern, in denen die, Schleifmittel und das Kunstharz gleichmäßig über den gesamten Querschnitt verteilt sind, und der Ermöglichung der Massenfertigung solcher Schleifkörper.The invention serves the purpose of simplifying manufacture of abrasive tools in which the, abrasives and the synthetic resin are evenly distributed over the entire cross section, and enable mass production such grinding wheel.

Es ist bekannt Schleifkörper durch Verpressen, insbesondere Heißverpressen von Gemischen aus Granulaten oder Pulvern des Bindemittels, welches aus Kautschuk oder Kunststoffen besteht, mit den körnigen bis pulverförmigen Schleif- bzw. Poliermitteln in Formen zu verpressen. Es ist auch bekannt, solche kautschuk- bzw. kunststoffgebundenen Schleifkörper durch Gießen von Gemischen aus zerkleinertem Schleifmittel und verflüssigtem Kunststoff in Formen herzustellen. Dies© Art der Herstellung ist relativ zeitraubend, was einen großen Nachteil für die Massenfertigung darstellt. Außer-'It is known grinding bodies by pressing, in particular Hot pressing of mixtures of granules or powders of the binder, which is made of rubber or plastics consists, with the granular to powdery grinding resp. To press polishing compounds into molds. It is also known Such rubber- or plastic-bonded abrasives by pouring mixtures of crushed abrasives and to manufacture liquefied plastic in molds. This type of production is relatively time-consuming, which is a is a major disadvantage for mass production. Except-'

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dem. ist bei diesen Herstellungsverfahren meistens eine gleichförmige Verteilung des Schleif- bzw. Poliermittels innerhalb der fertigen Schleifkörper nicht gewährleistet. Auch die Dichte dieser Körper ist über den Querschnitt nicht gleichmäßig, wodurch sie im Verbrauch unwirtschaftlich sind. Außerdem ist dadurch die Schleifwirkung ein und desselben Schleifkörpers in den verschiedenen Stadien seiner Abnutzung unterschiedlich, sodaß eine genaue Überwachung des Schleifeffektes erforderlich ist.to the. is usually one of these manufacturing processes uniform distribution of the abrasive or polishing agent within the finished abrasive is not guaranteed. The density of these bodies is also not uniform over the cross-section, which makes them uneconomical to use are. It also improves the grinding effect one and the same abrasive in the different stages of its wear and tear, so that one precise monitoring of the grinding effect is required.

In der DL-PS 16 784 wurde der Vorschlag gemacht, die ungleichmäßige Verteilung des Schleifmittels innerhalb kunststoffgebundener Schleifkörper dadurch zu vermeiden, daß zwecks Herstellung der Schleifkörper in eine mit Düsen und Entlüftungskanälen versehene, dem herzustellenden Schleifkörper entsprechende Form Schleifkörner eingefüllt und die Schleifkörner beispielsweise mittels Ultraschall verdichtet werden und durch die Düsen unter Druck ein warmhärtbarer oder thermoplastischer Kunststoff in die zwischen den verdichteten Schleifkörnern befindlichen Hohlräume zum Beispiel durch Spritzgießen Ägespritzt wird. Abgesehen davon, daß auch durch dieses Verfahren eine gleichmäßige Verteilung der Schleifkörner in vielen Fällen nicht erreicht werden kann, und das Verfahren nur bei gröberem Schleifkorn durchführbar ist, eignet es sich infolge seiner umständlichen und aufwendigen Verfahrensweise ebenfalls nicht für die Massenherstellung von kunststoff- bzw. kautschukgebundenen Schleifkörpern„In the DL-PS 16 784 the suggestion was made that the uneven To avoid distribution of the abrasive within plastic-bonded abrasives by that for the purpose of producing the grinding body in one provided with nozzles and ventilation channels, the one to be produced Abrasive appropriate form of abrasive grains filled and the abrasive grains for example by means of Ultrasound are compressed and a thermosetting or thermoplastic plastic is produced through the nozzles under pressure into the cavities located between the compacted abrasive grains, for example by injection molding Is sprayed. Apart from the fact that this process also ensures an even distribution of the abrasive grains in many cases cannot be achieved and the process can only be carried out with coarser abrasive grains, it is also unsuitable for mass production due to its cumbersome and complex procedure of plastic or rubber-bonded grinding tools "

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Die Erfindung löst nun die Aufgabe, die oben geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen, und die großen Vorteile des an sich bekannten für die meisten Kunststofftypen anwendbaren Spritzgießverfahren für die Massenherstellung von Schleifkörpern nutzbar zu machen.The invention now solves the problem of eliminating the above-described disadvantages of the known methods, and the great advantages of the known per se for most types of plastic applicable injection molding process for the To make mass production of grinding tools usable.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Bindemittel dienende Kunststoff- bzw. Kautschukmasse in krümeliger, pulvriger und/oder flüssiger Form mit für das Schleifen bzw. Polieren im industriellen Maßstab ausreichenden Mengen des bzw. der körnigen bis pulvrigen Schleif- bzw. Poliermittel vermischt und dann im Spritz-■ gieisverfahren geformt wird.This object is achieved in that the plastic or rubber compound serving as a binder in Crumbly, powdery and / or liquid form with for grinding or polishing on an industrial scale Sufficient amounts of the granular to powdery abrasive or polishing agent mixed and then sprayed ■ Casting process is formed.

Dieses neue Verfahren beruht vor allem auf der überraschenden Erkenntnis, daß das Spritzgießverfahren selbst in komplizierteren Formen auch mit hohen Anteilen der Kunststoffmasse an Füllkörpern, insbesondere hoch abrasiven Füllkörpern, ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann. Für die Verwendung von mit Schleif- bzw. Poliermittel gefüllten Kunststoffkörpern für in industriellem Maßstab durchzuführende Schleifoperationen muß ein solcher Körper mindestens 5 % vom Gewicht des Gesamtkörpers an Schleif- bzw. Poliermittel enthalten. Es wurde gefunden, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung Schleifkörper hergestellt werden können, die bis zu 80 Gewichtsprozent an Schleifmittel besitzen* hohen Anforderungen der Schleiftechnik genügender Schleif- bzw. Polierkörper wird jedoch insbesondere bei Schleifmittel bzw. Poliermitbeigehalten von 40 bisThis new process is based above all on the surprising finding that the injection molding process can be carried out without difficulty even in more complex shapes, even with high proportions of the plastic mass of packing elements, in particular highly abrasive packing elements. For the use of plastic bodies filled with grinding or polishing agents for grinding operations to be carried out on an industrial scale, such a body must contain at least 5 % of the weight of the total body of grinding or polishing agent. It has been found that with the method according to the invention it is possible to produce abrasive articles which contain up to 80 percent by weight of abrasive

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Gewichtsprozent des fertigen Körpers erzielt. Es ist bei dem Verfahren der Erfindung deshalb zweckmäßig, daß dem im Spritzguß zu verformenden Gemisch 5-80 %, vorzugsweise 40-60 %, Schleif- bzw. Poliermittel, berechnet vom Endgewicht des hergestellten Formkörpers, zugesetzt werden.Achieved weight percent of the finished body. In the process of the invention, it is therefore expedient that 5-80 %, preferably 40-60 %, of grinding or polishing agents, calculated on the final weight of the molded article produced, are added to the mixture to be injection-molded.

Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders vorteilhaft für die Herstellung von Schleifkörpern, wie sie in Form loser Schleifkörperschüttungen in Trommelschleifverfahren bzw. Vibrationstrommelschleifverfahren verwendet werden. Bei diesen Verfahren müssen nämlich fc relativ kleine Körper angewendet werden, sodaß ein typisches Massenfertigungsverfahren insbesondere für diese Art von Schleifkörpern vorteilhaft ist. Außerdem müssen diese Art von Schleifkörpern mit äußeren Formen ausgebildet werden, wie sie bei den bekannten Verfahren nicht leicht mit gleichmäßiger ebener Oberfläche hergestellt werden können. Dies trifft insbesondere für die bei solchen Schleifkörperschüttungen häufig geforderte Kugelform zu.The method of the invention is particularly advantageous for making abrasive articles like them used in the form of loose abrasive material in drum grinding processes or vibration drum grinding processes will. This is because relatively small bodies must be used in these methods, so that a typical mass production process is particularly advantageous for this type of grinding wheel. aside from that this type of grinding wheel must be designed with external shapes, as is the case with the known methods cannot be easily manufactured with a uniform flat surface. This is especially true for the often required spherical shape with such abrasive bodies.

Weitere Vorteile des Verfahrens nach der Erfindung bestehen darin, daß im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren Schleifmittel jeder beliebigen Korngröße ver-' wendet werden können, ohne daß eine Entmischung befürchtet werden muß. Außerdem ist auch jede Kunststoffart und Kautschuk für dieses Verfahren verwendbar. Besonders geeignet sind Hoch- und Niederdruck-Folyäthylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyvinylchlorid. Anstelle der Kunststoffe können natürlich auch Ausgangsprodukte solcher Kunststoffe verwendet werden, sofern sie während das Formungsverfahrens in geeigneter Weise re-Further advantages of the method according to the invention are that, in contrast to the known method Abrasives of any grain size can be used without fear of segregation must become. In addition, any type of plastic and rubber can also be used for this process. Particularly high and low pressure polyethylene are suitable, Polypropylene, polystyrene and polyvinyl chloride. Instead of plastics, of course, starting products can also be used Such plastics may be used provided they are suitably restored during the molding process.

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agieren, daß bei Austritt des Reaktionsproduktes aus der Form ein genügend formbeständiges Produkt vorliegt, ohne daß dabei Störungen in der Maschine auftreten. Gegebenenfalls kann die SpritzgußmdPchine auf die Reaktionsweise von solchen Ausgangsprodukten abgestimmt werden. Dem zu verformenden Gemisch können gegebenenfalls auch Stoffe zugesetzt werden, die der Verschäumung des Kunststoffanteils dienen, sodaß auf diese Weise auch poröse Schleifkörper hergestellt v/erden können. Ebenso ist die zusätzliche Verwendung von Farbstoffen möglich, die dem fertigen Schleifkörper eine Farbe geben, an der seine auf Grund seiner Zusammensetzung gegebene Verwendungsmöglichkeit erkannt werden kann.act that upon exit of the reaction product from the Form a sufficiently dimensionally stable product is present without causing malfunctions in the machine. Possibly can the injection molding machine on the reaction be matched by such source products. The mixture to be deformed can optionally also contain substances are added, which serve to foam the plastic portion, so that in this way also porous abrasive bodies can be produced. Likewise, the additional use of dyes is possible that the give finished abrasive body a color, based on its possible use due to its composition can be recognized.

Example 1:

In einem Schaufelmischer wurde ein Gemisch aus 30 Gewichtsteilen Polypropylenpulver 70 Gewichtsteilen Siliziumcarbid mit einer Korngröße von etwa 10/u hergestellt. Dieses Gemisch wurde in an sich bekannter Weise in die Plastifizierschnecke eines Spritzgußapparates eingefüllt und von dort in eine Form gespritzt. Diese Form hatte zentralen Anguß zu 48 Formhohlräumen. Die einzelnen Formkörper hatten Sternform.mit einem Außendurchmesser von 25 mm und einer Dicke von 12 mm. Es wurden pro Minute ca. 2 kg solcher Formkörper erzeugt. Die Angüsse wurden von den Schleifkörpern entfernt, indem 50 kg in eine rotierende Siebtrommel gefüllt wurden. Nach ca. fünf Minuten dauerndem Umlauf der Siebtrommel waren alle Formkörper durch die Siebtrommel in einen darunter stehenden Behälter gefallen, während die An-In a paddle mixer, a mixture of 30 parts by weight Polypropylene powder made 70 parts by weight silicon carbide with a grain size of about 10 / u. This mixture was in a manner known per se into the plasticizing screw of an injection molding machine filled in and injected into a mold from there. This mold had a central gate to 48 mold cavities. the individual moldings had Sternform.with an outside diameter of 25 mm and a thickness of 12 mm. Approx. 2 kg of such moldings were produced per minute. The sprues were removed from the grinding wheels by placing 50 kg in a rotating sieve drum. After the sieve drum had been circulating for about five minutes, all of the shaped bodies had passed through the sieve drum into one the container underneath fell while the

durch güsse in der Siebtrommel verblieben, von wo sie die Einfüllöffnung entfernt wurden um der nächsten Chargeby pourings remained in the sieve drum, from where the filling opening was removed for the next batch

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Platz zu machen. Die zerkleinerten Angüsse wurden der nächsten Rohmaterialcharge zugesetzt.To make room. The crushed sprues became the added to the next batch of raw material.

Example 2%

Ein Gemisch von 60 Gewichtsteilen Polyäthylenpulver mit 40 Gewichtsteilen Elektrokorund der Korngröße 10ja wurde in derselben Maschine wie sie in Beispiel 1 benutzt wurde verspritzt.In diesem Fall wurde jedoch eine Form mit 60 Formhohlräumen verwendet, durch die Schleifkörper von Tetraederform mit einer Höhe von 15 mm hergestellt wurden. Die Ausbeute an Formkörpern betrug wiederum 2 kg pro Minute.A mixture of 60 parts by weight of polyethylene powder with 40 parts by weight of 10 ja electrical corundum was sprayed in the same machine as used in Example 1. In this case, however, a mold with 60 mold cavities was used, through which the abrasive bodies of tetrahedral shape with a height of 15 mm were used were manufactured. The yield of moldings was again 2 kg per minute.

Example 3s

Zur Herstellung von Polierkörpern wurde in derselben Maschine, wie sie in den vorhergehenden Beispielen verwendet wurde, ein Gemisch von 95 Gewichtsteilen Polystyrolpulver mit 5 Gewichtsteilen Quarzmehl von einer Korngröße bis 2 η verarbeitet. In diesem Fall wurde eine Form mit 60 Formhohlräumen verwendet, die kugelförmige Schleifkörper lieferte. Es konnten ebenfalls 2 kg solcher Schleifkörper pro Minute hergestellt werden.To produce polishing bodies, a mixture of 95 parts by weight of polystyrene powder with 5 parts by weight of quartz powder with a grain size of up to 2 η was processed in the same machine as was used in the preceding examples. In this case, a 60 cavity mold was used to produce spherical abrasive grits. It was also possible to produce 2 kg of such grinding wheels per minute.

PatentansprücheClaims

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Claims

-7 claims

Process for the production of plastic or rubber-bonded abrasive bodies by injection molding, characterized in that the plastic or rubber compound used as a binding agent is in crumbly, powdery and / or liquid form with sufficient quantities of the or the polishing on an industrial scale. the granular to powdery grinding or polishing agents are mixed and then molded using the injection molding process.

2. The method according to claim 1, characterized in that the mixture to be deformed contains 5-80% 96, preferably 40-60 % _$ grinding or polishing agent calculated from the final weight of the molded body produced.

3. Application of the method according to one of claims 1 or 2 for the production of abrasive articles as described in In the form of loose abrasive particles, used in drum grinding processes or vibration drum grinding processes will.

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