DE2025204A1

DE2025204A1 - Schleifmittel auf Unterlage

Info

Publication number: DE2025204A1
Application number: DE19702025204
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung P Antrag
Original assignee: Fa August Ruggeberg, 5277 Marien heide
Priority date: 1970-05-23
Filing date: 1970-05-23
Publication date: 1971-12-09
Also published as: NL7100262A; NL152189B; ES195054U; AT307912B; US3762894A; FR2092296A5; CH541392A; ES195054Y; GB1263889A; DE2025204C3

Description

DIPL.-ING. H. STEHMANN 85 Nürnberg 2

D₁PU-PHYS. DR. K. SCHWEIZER

PATENTANWÄLTE TELEGRAMM-ADRESSE: STEH PATE NT

TELEX 06-23135

BANKKONTEN:

DEUTSCHE BANK AG. NÜRNBERG NR. 34116*

2025204 POSTSCHECKKONTO: NORNBERO 47081

Nürnberg, den 22,5.70 12/31

Firma August Rüggeberg, 5277 Marienheide (RhId.)

Schleifmittel auf Unterlage

Die Erfindung bezieht sich auf Schleifmittel auf Unterlage, wie z.B. Schleifpapier, Schleifgewebe, Schleifbänder, sogenannte Fiberschleifer und dergl. Bei solchen Schleifmitteln kommt es darauf an, daß diese möglichst schmiegsam sind.

Gleichzeitig wird gefordert, daß die auf dem Trägermaterial aufgebrachte Schleifkornschicht so innig mit dem Trägermaterial verankert sein sollte, daß auch bei Ausnutzung der Schmiegsamkeit des Schleifmittels ein vorzeitiges Ausbrechen des Schleifkorns möglichst vermieden werden sollte. Bisher hat man als Trägermaterial für solche Schleifmittel Papier, Baumwolle, Kunstseide oder Nylongewebe oder aber Vulkanfiber verwendet.

Ein Nachteil dieser Schleifmittel besteht darin, daß die bis jetzt bekannten Trägermaterialien nur eine beschränkte Temperaturbeständigkeit aufweisen. Man ist deshalb in der Auswahl der Harze, mit denen die Schleifkörner auf der Unterlage befestigt werden, mit Rücksicht auf das Trägermaterial auf solche Typen beschränkt, die bei Temperaturen um etwa 120° bis 130⁰C maximal genügend verfestigt werden. Da aber beim Schleifprozess wesentlich höhere Temperaturen dann auftreten können, wenn man mit großen Zerspanungsleistungen arbeiten will, ist es von Vorteil, Unterlagen zu verwenden, die selbst höheren Temperaturen widerstehen und den Einsatz solcher Klebharze ermöglichen, die mit Rücksicht auf ihre Festigkeit bei Temperaturen von

109850

-2-

18O°C und darüber ausgehärtet werden.

Ein weiterer Nachteil der Ms jetzt üblichen Unterlagen ist in der Tatsache zu sehen, daß diese bisher verwendeten Trägermaterialien weitgehend klimaempfindlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, insbesondere die vorerwähnten Nachteile der bisher verwendeten Unterlagen-Werkstoffe zu vermeiden. Es soll vielmehr ein Schleifmittel auf Unterlage geschaffen werden, welches eine besonders hohe Schmiegsamkeit zuläßt und trotlz der Ausnutzung dieser hohen Schmiegsamkeit eine besonders gute Verankerung des Schleifkorns auf der Unterlage gewährleistet. Die zum Einsatz kommenden Trägermaterialien sollen klimaunempfindlich sein und selbst bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten hohe Temperaturen aushalten. Im Zusammenhang hiermit sollen zur Bindung des Schleifkorns auch solche an sich bekannten Harze einsatzfähig sein, die bei Temperaturen von 18O°C und darüber ausgehärtet werden« Es können hierbei solche Harze gewählt werden, die auch nach der Aushärtung eine bessere Biegsamkeit sichern.

Demzufolge besteht die Erfindung zunächst darin, daß als Paserstoff-Verstärkungsmaterial eine Glasseidenmatte dient, und daß im Bindemittel für die Schleifkörner und in dem Imprägnierharz der Glasseidenmatte Kurzfasern enthalten sind aus Glas, Asbest, aus keramischem Material, aus Grafit oder ähnlichen Substanzen.

Je nach dem Verwendungzweck dieser Schleifmittel, nach der Art des Bindemittels für die Schleifkörner oder aber nach der Art des Imprägnierharzes für die Glasseidenmatte können die Kurzfasern auch nur In dem Bindemittel für die Schleifkörner oder aber nur in dem Imprägnierharz der Glasseidenmatte enthalten sein.

Vorzugsweise kommen als Kurzfasern Glasseiden-Kurzfasern.in Betracht, die eine Länge von einigen Zehnteln bis einigen

1 0 9 8 5 0 / 0 A 9 5 „>

Millimetern aufweisen können. Bei Verwendung dieser Glaskurzfasern ist es vorteilhaft, wenn diese einen Durchmesser von 3 bis 12/I000 mm und eine Länge von einigen Zehntel Millimeter aufweisen. Die Glaskurzfasern können bevorzugt in einem Gewi chtsanteil zwischen 2 und 20$ beigegeben werden, bezogen auf die Harz-Festsubstanz.

Der Gasseidenmatten-Harz-Verband ist bei Auswahl passender elastischer Harzimprägnierungen sehr biegsam. Diese Glasfaser-Kunststoff -Kombination ist ausserdem klimaunempfindlich, da die Glasfasern ihre mechanischen Eigenschaften unter dem Einfluss von Feuchtigkeit nicht ändern, wie dies bei den pflanzlichen Fasern in konventionellen Unterlagen, wie Papier,Baumwollgewebe und Vulkanfiber der Fall ist. Dieser Umstand trägt dazu bei, daß das Schleifmittel gemäß der Erfindung sich auch besonders gut für den Naßschliff eignet.

Wenn nun gemäß der Erfindung in dem Bindemittel für die Schleifkörner und/oder in dem Imprägnierharz für die Glasseidenmatte Kurzfasern der vorgenannten Art enthalten sind, so wird dadurch die Haftfestigkeit der Schleifkorn-Bindemittelschicht in einem unerwartet hohen Ausmaß erhöht.

Die Kurzfasern, vorzugsweise die Glaskurzfasern haben im vorliegenden Fall den Effekt einer Mikro-Armierung oder "Brückenbildung¹¹, der sich in der Weise auswirkt, daß die Verhaftung der Schleifkörper mit der Glasseidenmatten-Unterlage entscheidend verbessert wird. Bei der besonders hohen Flexibilität des Schleifmittels wird auch die Kunstharzbindung der Schleifkörner auf dem Trägermaterial besonders hoch beansprucht. Dies, im Zusammenhang mit der Tatsache, daß die Verbindung von Kunstharzen mit den nicht saugfähigen Glasfaser-Oberflächen ohnehin schwierig ist, zeigt die Bedeutung der gemäß der Erfindung erreichbaren optimalen Verhaftung der Sehleifkörner mit der Glasseidenmatten-Unterlage selbst bei stärksten thermischen

1 0985 0/CU 95

-4-

und Biege-Belastungen des Schleifmittels.

Es hat sich gezeigt, daß die gemäß der Erfindung hergestellten Schleifmittel nicht nur eine ausserordentliche Abriebfestigkeit, Schleiffreudigkeit, Sprengfestigkeit und thermische Belastbarkeit, sondern auch eine überaus hohe Dauer-Wechsel-Biegefestigkeit selbst bei stärkster Verformung aufweisen. So zeigte es sich, daß bei der Dauerbelastung einer handelsüblichen Schleifunterlage unter Verwendung von Vulkanfiber bei einem Durchmesser von 178 mm und einer Korund-Korngröße 24 bei einer seitlichen Durchbiegung am Umfang von 10 mm ein Bruch infolge Ermüdung des Trägermaterials nach I50 000 Lastwechseln eintrat. Bei Verwendung der Glasseidenmatte gemäß der Erfindung einschließlich der Kurzfaserarmierung in den Bindemitteln war unter den gleichen sonstigen Bedingungen dieses Schleifmittel auf Unterlage nach 1,5 Millionen Lastwechseln noch intakt. . ■· -'

Begünstigt wird der Effekt der hohen Dauer-Wechser-Biegefestigkeit noch dadurch, daß die Glas-Kurzfasern, ebensoSwi'e die Glaeseiden-Elementarfasern der Fadenabschnitte in IiI? Mattenunterlage, sowie die Schleifkörner mit Haftvermittiern behandelt Bind, die in der Hauptsache aus monomeren Siliziumverbindungen beetehen, die in der Technik allgemein unter der Bezeichnung "Silane" bekannt sind. Diese Silan-Behandlung steigert im übrigen auch die Widerstandfähigkeit der Schleifmittel gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber Feuchtigkeitseinwirkung erheblich, was besonders beim Naßschliff wichtig ist. ,.-

Dieses überraschend gute Ergebnis 1st aber auch dadurch beeinflußt, daß, wiederum in Übereinstimmung mit der Erfindung die verwendete Glasseidenmatte aus Fadenelementen besteht, die als Paeerabschnittstücke gerade gestreckt und in ihrer Richtung allseitig orientiert sind. Hierdurch hat die Glasseidenmatte

trotz hoher Schmiegsamkeit gleiche Festigkeitswerte in allen =--

1 09850/JGH 9-5

Beanspruchungsrichtungen. .

Auf der.Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben , und zwar zeigt:

Pig. 1 die Draufsicht auf ein Schleifmittel, dessen Unterlage als Ronde aus einer ßlasseidenmatte ausgestanzt 1st, und bei der in einem Ausschnitt das Gefüge der einzelnen Fadenelemente schematisch angedeutet ist,

Pig. 2 einen Abschnitt eines Querschnitts durch ein Schleifmittel nach Fig. 1 in stark vergrößertem Maßstab.

Die Unterlage 3 des Schleifmittels besteht aus einer Ronde aus einem Gasseidenmattenmaterial mit einem Glasgewicht von etwa 200 bis 1000 gr/m , Die einzelnen Padenelemente bestehen aus Faserabschnittstücken mit einer Länge von etwa 50 bis 100 mn· Diese Faserabschnittstücke können als gebündelte Faserabschnitte 1 oder aber auch als einzelne Faserabschnitte 2 bestehen. Diese Faserabschnittstücke mit einer Länge, von etwa 50 bis XOO mm sind gerade gestreckt und in keiner Welse. In einer bestimmten Richtung orientiert. Die Fasern sind nioht geknickt und nicht miteinander verdrillt» wie dies bei Glasfasergeweben der Fall ist. Bine solche Glaeseidenmattenronde 1st äuierst porös und schmiegsam.

Die Ronden-Unterlage wird durch und durch mit einem synthetischen Imprägnierharz imprägniert. Gerade in diesem Zustand iet das poröse Gefüge dieser Unterlage dloht genug« um ein Durchfallen des auf dl« Oberfläche aufgebrachten Sohleifkornes 4 ku verhindern.

Diese Schleifkörner 4, die zweckmäßig mit einem vorstehend bereits erläuterten Haftvermittler vorbehandelt sind, werden, bevor sie auf die Unterlage aufgebracht werden, mit einem Harzüberzug versehen, der eine einwandfreie Verankerung auf der

109850/0495 _₆-

Unterlage und eine innige Verbindung mit dem Imprägnierharz der Glasseidenmatte sicherstellen soll.

In die Imprägnierharzschicht 7 für die Glasseidenmatten-Unterlage, und/oder in das Harz, mit dem die Schleifkörner 4 umhüllt sind, sind Glaskurzfasern eingebracht. Der Durchmesser dieser Glaskurzfasern, die mn sich zur Verstärkung von Glasfaserkunststoffen, bekannt sind, beträgt etwa 3/1000 bis 12/1000 mm. Die einzelnen Faserelemente haben, eine Länge von etwa. 0,2 - 3mm, Der Anteil der eingebrachten Glaskurzfasern möge etwa 2 bis 20$, bezogen auf die Harztrockensübstanz betragen. Die Glaskurzfasern sind in Fig. 2 schematisch mit Ziffer 6 angedeutet. Die verwendeten Bindemittel können auf Epoxid-, Polyester-, Melamin- oder aber vorzugsweise auf Phenolharzbasis aufgebaut und besonders elastifiziert sein.

Mit diesen Schleifmitteln ist u.a. auch eine unbegrenzte Anwendung in Nasßchleifproz®ssen möglich, die bekanntlich ein besonder» gut·» finish ergeben.

Der Zusatz der Olaakurzfasern kann auch in Kombination mit pulverförmigan füllstoffen erfolgen wie z.B. Mtrmoreehl " (Ca CO₃), Kryolith (Na₅ (Al P₆)), Pyrit (Fe S₂), Eiaenoxyd (FeO₄ Ρ·,, 0,), Mit diesen Füllstoff cn sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Schleifmittel in weiten ; Grenzen beeinfluflbar.

Ansprüche 109850/0495

Claims

Ansprüche .

(l.JSchleifmittel auf Unterlage, bestehend aus einer kunstharzimprägnierten Paserstoff-Trägerschicht, auf welche eine Schleifkornschicht mit Hilfe von Kunstharzen befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Faserstoff-Verstärkungsmaterial eine Glasseidenmatte dient, und daß im Bindemittel für die Schleifkörner und in dem Imprägnierharz der Glasseiderunatte Kurzfasern enthalten sind aus Glas, Asbest, keramischem Material, Grafit oder ähnlichen Substanzen.
2. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzfasern nur in dem Bindemittel für die Schleifkörner enthalten sind.
j5. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzfasern nur in dem Imprägnierharz der Glasseidenmatte enthalten sind.
4. Schleifmittel auf Unterlage nach einem der Ansprüche 1 bis J5* dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Glaskurzfasern diese einen Durchmesser von 3 bis 12/1000 mm und eine Länge von einigen Zehntel bis zu etwa 2 Millimeter aufweisen.
5. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaskurzfasern in einem Gewichtsanteil zwischen 2 und 20$, bezogen auf die Harz-Pestsubstanz, beigegeben sind.
6. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, 4 und

5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzfasern mi,t einem Haftvermittler, z.B. auf Silan-Basis versehen sind.
7. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 1, 2 oder >, 4 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Glasseidenmatte Verwendung

-2-109^50/0495 ; . .

findet, deren einzelne Fadenelemente als Faserabschnittstücke, gerade gestreckt und in ihrer Richtung allseitig orientiert sind.
8. Schleifmittel auf Unterlage nach Anspruch 1, 2 oder 3* 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Imprägnierharz für die Glasseidenmatte und/oder dem Harz für die Umhüllung der Schleifkörner zusätzlich Füllstoffe beigegeben sind.

109850/0495

GOPY