DE2040957A1

DE2040957A1 - Schleifverfahren

Info

Publication number: DE2040957A1
Application number: DE19702040957
Authority: DE
Inventors: Seymour James Allan
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1969-10-29
Filing date: 1970-08-11
Publication date: 1971-05-06
Also published as: FR2059151A5; ZA704909B; SE379954B; AT314384B; GB1267647A; JPS51751B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Schleifen von Grundmetallen. Im spezielleren bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zum Vorschleifen oder Bearbeiten von Grundmetallen unter Verwendung eines Schleifwerkzeugs in der Form einer Schleifscheibe, wobei die genannten Metalle solcherart sind, dass sie gegenüber dem atmosphärischen Sauerstoff relativ reaktionsfähig sind·

Innerhalb der vergangenen ko Jahre hat sich bei der metallbearbeitenden Industrie ein ständig steigendes Bedürfnis nach wirksameren Schleifscheiben für Abschleif- und Vorschleifvorgänge, die zu einer Bearbeitung von Stahlbarren und »platten (•hören, entwickelt· Die Schleifmittelinduetrie war ständig beettht, dieses Bedürfnis su befriedigen· Bei der Eatwickluag von Schleifscheiben für solche Zwecke ist schon sehr früh die Verwendung von Schleifmittelteilchen mit sehr feinem Korn

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(grit) als Füllstoff In mit Kautschuk oder Phenol-Formaldehydharz gebundenen Schleifscheiben vorgeschlagen worden, obwohl nicht eindeutig ist, dass solche Schleifprodukte jemals hergestellt und eingesetzt worden sind.

Schon I93O führte die Schleifmittelindustrie harzähnliche Bindemittel enthaltende chemisch aktive Füllstoffe ein. Die Einführung solcher aktiven Füllstoffe, wie z.B. Natriumfluor— aluminat, die in der USA-Patentschrift 2 022 893 beschrieben werden, erhöhte in starkem Masse die Wirksamkeit dieser Schleifscheiben im Vergleich mit den früher der metallbearbeitenden Industrie zur Verfugung stehenden Schleifscheiben· Im Jahre 1937 wurden gemäss der USA-Patentschrift 2 O83 719 Bleioxide als aktive Füllstoffe eingeführt. Dann kamen Stoffe, wie Kaliumsulfat und Calciumkaliumsulfat (USA-Patentschrift 2 308 982) und Eisensulfid (USA-Patentschrift 2 308 98I), auf.

Das Einarbeiten dieser Stoffe verbessert sehr stark die Schleifleistung, weil diese Stoffe bei der Schleiftemperatur und dem Schleifdruck zersetzt werden und dabei an der Schleifberührungsfläche sehr reaktionsfähiges Halogen oder sehr reaktionsfähigen Schwefel erzeugen. Uas Halogen oder der Schwefel reagieren dann theoretisch mit der frischen Metalloberfläche, die durch die Schleifwirkung der Schleifscheibe geschaffen worden ist und bilden auf dieser Oberfläche einen Metallhalogenoder einen Metallschwefelfilm, der ein erneutes Verschwelssen der Metallteilchen oder -späne, die durch die Schleifscheibe entfernt worden sind, verhütet. Die ersten etwas Halogen und Schwefel liefernden Verbindungen sind in den letzten Jahren zugefügt worden, und diese Verbindungen haben fast ausschliesslich das Gebiet des Trockenschleifens von praktisch allen Metallarten, einschliesslich Nickel, rostfreien Stählen, rostfreien Chromstählen und anderen hoch legierten Stählen, wie auch niedrig legierten Stühlen, verschiedenen Si»en «n4 selteneren Mateilen, wie Titan, Tantal und Hafnium, beherrscht*

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Es ist bekannt, dass aktive Füllstoffe enthaltende Schleifscheiben viel wirksamer zum Schleifen von hoch legierten Metal-^ len, wie z.B· von rostfreiem Nickelstahl, sind, als wenn diese gleichen Schleifscheiben zum Schleifen von niedrig legierten Metallen, wie z.B. Kohlenstoffstahl, Werkzeugstahl, Baustahl und dergleichen, verwendet werden. Vornehmlich aus diesem Grunde werden niedrig legierte Metalle zar Zeit vorwiegend nach solchen Verfahren, wie Feilen, Spänen und Meissein, anstelle einer Bearbeitung mit Schleifscheiben bearbeitet. Ein grundsätzlicher Unterschied zwischen sogenannten hoch legierten Metallen und niedrig legierten Metallen liegt in deren diesbezüglicher relativer chemischer Reaktionsfähigkeit. Die hoch legierten Stähle sind für ihr hohes Widerstandsvermögen gegen Oxidation und Angriff von Chemikalien, wie z.B. Säuren und Halogene, bekannt, während genau das Gegenteil auf die niedri™ ger legierten Metalle zutrifft. Davon ausgehend sollte es scheinen, dass die Schleifscheiben, die aktive Füllstoffe enthalten, wenn überhaupt, niedrig legierte Metalle wirksamer schleifen als das hoch legierte Material, das, wie obea ausgeführt worden ist, jedoch gerade das Gegenteil von dem ist, was sich tatsächlich in der Praxis abspielt« Das Erkennen des Grundes für dieses offenbar gegensätzliche Phänomen bildet die Basis der vorliegenden Erfindung,

Es ist nun gefunden worden, dass bei einem trockenen Schleifen von mit Sauerstoff reaktionsfähigen Metallen, wie sie as.B. erwähnt worden sind, das Zugeben der sogenannten aktiven Füllstoffe in der Schleifscheibe überflüssig ist; der Sauerstoff in der Luft sorgt für die gesamte erforderliche Schleifhilfe. Ausserdem bewirkt die Zersetzung der aktiven Schleifhilfsmittel eine Schwächung der Schleifscheibenbindung, wodurch die gesamte Nutzlebensdauer der Schleifscheibe abnimmt. Es ^{: ;} wurde gefunden, dass diese negative Auswirkung der aktiven Füllstoffe durch Ersatz der üblichen aktiven Füllstoffe j ^die' in den mit Harz gebundenen Schleifscheiben enthaltert waren, die zum üblichen Vorschleifen verwendet wurden, durch fein-

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teilige anorganische nicht-reaktionsfähige Füllstoffe ausgeräumt werden kann. Diese nicht-reaktionsfähigen Füllstoffe müssen bei der Wärme und dem Druck der Schleifoperation nichtreaktionsfähig sein und müssen relativ fein, 75 Mikron oder kleiner, sein. Der Effekt des Ersatzes von dem konventionelleren chemisch reaktionsfähigen Füllstofftyp durch die nichtreaktionsfähigen Füllstoffe besteht darin, dass die Schleifscheibe, die den nicht-reaktionsfähigen Füllstoff oder die nicht-reaktionsfähigen Füllstoffe enthält, beim Gebrauch eine viel längere Lebensdauer aufweist als die entsprechenden aktiven Füllstoff enthaltenden Schleifscheiben.

Die Erfindung stellt demgemäss ein Verfahren zum Schleifen eines Metalls, das bei der Schleiftemperatur gegenüber Sauerstoff reaktionsfähig ist, zur Verfügung, bei dem an das Metall eine rotierende Schleifscheibe angelegt wird, die aus groben Schleifkörnern mit einer Korngrösse (grit size) von 4 bis 30 Grit und einem teilchenförmigen anorganischen Füllstoff besteht, der bei der Schleiftemperatur und dem Schleifdruck nicht-reaktionsfähig ist und eine zahlenmässig durchschnittliche Teilchengrösse von weniger als 75 Mikron aufweist, wobei die Schleifscheibe durch ein wärmehärtbares organisches Polymer gebunden ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird zum Schleifen bestimmter Metallarten verwendet, nämlich von solchen, die gegenüber dem umgebenden oder atmosphärischen Sauerstoff bei der Schleiftemperatur und dem Schleifdruck reaktionsfähig sind. Zu diesen Metallen gehören der sogenannte niedrig legierte Stahl oder Kohlenstoffstahl, Werkzeugstahl, Feilenstahl, Baustahl, Normhandelsstähle, Gussstahl, Gusseisen, Titan und Titanlegierungen.

Die vorliegende Erfindung führt zu Verbesserungen bei allgemeinen Vor- oder Grobschleifverfahren, d.h. beim Schneiden und den verschiedenen Spanungsverfahren (snagging processes), wie

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z.B. bei dem Spanen mittels Handdrehrahmen (swing frame), Stehbock und dem mechanischen Spanen. Von einem Hauptinteresse sind jedoch die Drehrahmen- und mechanischen Spanverfahren, die benutzt werden, um Metallknüppel, -platten, -blöcke und -barren zu bearbeiten. Diese Verfahren werden während der Herstellung von Stahl oder anderen Metallmaterialien und auch bei der Herstellung von Metallgussstücken einmal oder ein weiteres Mal angewendet. Bei diesen Verfahren ist es am bequemsten, den Schleifscheibentyp zu benutzen, der als mit Harz gebundene Schleifscheibe bekannt ist und zu dem sowohl die sogenannten kalt gepressten als auch die warm gepressten Scheiben gehören» Ob die warm gepressten oder kalt gepressten Scheiben benutzt werden, hängt hauptsächlich von den Schleifkräften ab, die bei dem einzelnen Fall angewendet werden müssen· Wenn z.B» die auftretenden Schleifkräfte kleiner als 136,2 kg sind, ist im allgemeinen der kalt gepresste Scheibentyp vorteilhafter; wenn andererseits die Schleifkräfte über 136,2 kg und insbesondere in der Grössenordnung von k5k kg liegen, schreiben Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit die Verwendung von heisa gepressten harzhaltigen Produkten vor· Diese Schleifproduktsorten als solche und die zur Herstellung derselben angewendeten Verfahren sind auf dem betreffenden Gebiet bekannt und sind nicht Teil der vorliegenden Erfindung«

Wegen der äusserst heftigen Natur dieser Art von Schleifraassnahme und der Tatsache, dass das Schleifen trocken durchgeführt wird, d.h. ohne Hilfe von Kühlflüssigkeiten, ist die Zahl der organischen polymeren Stoffe, die diese schweren Bedingungen aushalten können, etwas begrenzt. Zu organischen Polymeren} die sowohl die mechanische Festigkeit als auch eine Beständigkeit gegenüber thermischer Zersetzung aufweisen, was zur erfolgreichen Durchführung erforderlich ist, gehören Phenol-Formaldehyd-Kondensationsharze, Epoxyharze, Polyimidharze, Polybenzimidazol und Polysulfidharze. Das vorteilhafteste dieser organischen Polymeren ist das Phenol-Formaldehyd-Kondensationeharz, und zwar sowohl bezüglich seiner Leistungsfähigkeit als auch vom wirt-

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- 6 schaftlichen Gesichtspunkt aus.

Nach der vorliegenden Erfindung ist der arbeitsfähige Korngrössenbereich des Schleifmittels auf 4 bis 30 Grit, bezogen auf USA-Standardsiebgrbssen, begrenzt. Der Schleifmitteltyp ist nach der Erfindung nicht begrenzt, ist aber durch die Heftigkeit der Schleifmassnahme und die bearbeiteten Materialarten auf ein gewisses Mass eingeschränkt. Geeignete Schleifmitteltypen sind Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Zirkonerde, vereinigte Zirkonerde-Tonerde, mit Spinell vereinigte Zirkonerde, gesinterter Bauxit, gesinterte Zirkonerde-Tonerde und Gemische davon. Es wird angenommen) dass zur Zeit die wirksamsten Schleifmittel vereinigte Zirkonerde-Tonerde-Schleifmittel des in der USA-Patentschrift 3 l8l 939 (Marshall) beschriebenen Typs sind.

Das tvesentliche des erfindungsgemässen Verfahrens liegt in dem Ersatz der zur Zeit verwendeten aktiven Füllstoffe durch bestimmte anorganische Füllstoffe in mit organischem Polymer gebundenen Schleifscheiben. Es ist Voraussetzung, dass diese anorganischen Füllstoffe sich nicht durch Wärmeeinwirkung zersetzen oder bei der Schleiftemperatur chemisch reagieren. Ein weiteres Erfordernis ist, dass die Füllstoffe eine zahlenraässig durchschnittliche Teilchengrösse von annähernd 75 Mikron oder weniger besitzen. Zu geeigneten nicht-reaktionsfähigen Füllstoffen gehören Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, vereinigte Zirkonerde-Tonerde, mit Spinell vereinigte Zirkonerde, Bornitrid, Borcarbid, Wolframcarbid, gesinterter Bauxit, gesinterte Zirkonerde-Tonerde, Calciumcarbonat und Magnesiumcarbonat. Damit diese anorganischen Füllstoffe eine bedeutende Verbesserung beim Schleifen mitsichbringen, sollten sie in dem organischen Polymerbindemittel in Anteilen von 10 bis kO Vol.- /0 vorhanden sein, oder in bezug auf das Gesamtvolumen der Schleifscheibe ausgedrückt, sollte der anorganische Füllstoff einen Anteil von 2 bis 25 °/o des gesamten Scheibenvolumens ausmachen.

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Der Erfindungsbereich erfasst nicht notwendigerweise alle die erhältlichen Sorten und Korngrössen von mit organischen Polymeren gebundenen Schleifscheiben. Der Ausdruck '"Schleifscheibengrad" wird von dem Fachmann so verstanden, dass der Ausdruck eine Funktion von den Bindemittelmengen und der Porosität, die in einer gegebenen Schleifscheibe vorhanden sind bzw. ist₃ darstellt, und je grosser die ersteren sind und je kleiner die letztere ist, desto härter ist der sogenannte Grad. Die vorliegende Erfindung ist vorzugsweise auf kalt gepresste Schleifscheiben beschränkt, die aus 4o bis 60 Vol.- /o Schleifmittel, 12 bis 54 Vol.- /o an gesamtem Harz und Füllstoff, und 6 bis 28 Volo-°/o Poren bestehen, und der betriebsfähige Bereich von heiss gepressten Schleifscheiben wird durch eine Zusammensetzung von 40 bis 60 Vol.-°/o Schleifmittel, 28 bis 6o Vol.-% Bindemittel, einschliesslich Harz und Füllstoff, und O bis 4 Vol.-°/o Porosität definiert·

Im folgenden werden Ausfuhrungsbexspiele der Erfindung gegeben. Die geschliffenen Metalle wurden willkürlich gewählt; niedrig legierter Stahl 4l4O, Titan und rostfreier Stahl vom Typ 302 waren typische mit Sauerstoff reaktionsfähige eisenhaltige und nicht-eisenhaltige Metalle sowie ein typischer einer Oxydation widerstehender rostfreier Stahl, Viele weitere Metalle von beiden Kategorien sind dem Fachmann bekannt·

Beispiel 1

Schleifscheiben vom heiss gepressten Typ mit Abmessungen von 4O,4 χ 5,1 x 15»2 cm wurden auf die folgende Weise hergestellts

Für die Standardschleifscheibe, von dem zum Schleifen von 302- und 4l4O-Stählen laufend benutzten Typ, wurden 31,3 kg Al₂O -ZrOg-Schleifmittel von 12 Grit und von der in der USA-Patentschrift 3 löl 939 beschriebenen Art in einem senkrechten Spindelinischer angeordnet und mit 154 cm Furfurol benetzt« Zu dem benetzten Schleifmittel wurden 1,42 kg des Bindemittels zugefügt, das aus 4,1 kg von gepulvertem, im zweiten Stadium

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befindlichem Phenol-Formaldehyd-Kondensationsharz bestand, das 8,7 Gew.- /o Hexamethylentetramin, 0,67 kg halogeniertes Kohlenwasserstoffpolymer, 5|2 kg Eisensulfid, 2,6 kg Kaliumflorborat und 1,6 kg Calciumoxid enthielt; diese zusammengesetzte Masse wurde gemischt, bis sie relativ einheitlich war.

Eine Menge von 21,67 kg dieser rohen Schleifscheibenmischung wurde in einer üblichen Stahlform zur Bildung von Schleifscheiben mit einer Abmessung von kO,k χ 5,1 x 1512 cm angeordnet und dann in eine hydraulische Presse mit dampfbeheizten Druckrollen gebracht. Die in der Form befindliche Schleifscheibenmischung wurde etwa 1 Stunde lang gleichzeitig auf l60 C

2 erwärmt und mit einem Druck von 351 ti kg/cm zusammengedrückt· Dieses bewirkte eine Kompression der rohen Schleifscheibenmischung auf die fast theoretische Dichte. Dann wurde die heiss· gepresste Schleifscheibe aus der Form entfernt und einer Nachhärtung von 23 Stunden bei 175-200° C unterworfen. Die Schleifscheibe wurde schliesslich plangemacht, abgezogen und ausgeglichen, so dass sie zum Schleifen bereit war.

Zwei weitere Schleifscheiben wurden auf die gleiche Art und Weise hergestellt mit der Ausnahme jedoch, dass die gesamte Menge an Eisensulfid und Kaliumfluorborat durch ti,2 kg fein verteiltes Aluminiumoxid in dem einen Fall und durch 6,7 kg fein verteiltes Siliciumcarbid in dem anderen Fall ersetzt wurde, wobei die erforderlichen Gewichtskorrekturen für das Schleifmittel und das dem Schleifmittel zugefügte Bindemittel in jedem Falle vorgenommen wurden, um den Unterschied des spezifischen Gewichts zwischen der FeS -KBF.-Kombination und den dafür eingesetzten Füllstoffen aus SiC und A1_QO, zu kompensieren· In beiden Fällen war der Grad der Teilchengrösse von den beiden Materialien 63 Mikron geringer.

Die drei Schleifscheiben wurden zum spanenden Schleifen (snaggrind) von sowohl rostfreiem 302-Stahl als auch von niedrig legiertem 4l4O-Stahl (3Ο2 und k\ko sind Kennzeichnungen, die vom

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American Iron and Steel Inatitute aufgestellt worden sind) mit den folgenden Ergebnissen benutzt:

Schleif scheibe Nr.	geschlif fenes Me tall	Füllstoff	Schleif scheiben abnutzung s- grad kg/Std.	Metall entfer nung s- grad kg/Std.	Metallent fernung/ Schleifschei- b enabnutzung
1	302	FeS₂₊KBF₄	524,8	65,8	4,5
2	302	AIgO„-Feingut	426,4	39,9	3,4
3	302	Sie-Feingut	295,2	32,7	4,0
1	4l4o	FeS₂₊KBF₄	721,6	75,8	3,8
2	4l4O	^A12^G3	557,4	64,5	4,2
3	4l40	SiC-Feingut	442,8	61,3	5,0

Anmerkung: Feingut s feingesiebtes Material

158,9 - 101,5 kg

Schleifbedingungen:

Schleifkraft:

Schleifscheibengeschwindigkeit: 88255 dm /min (9500 s.f«p.m.)

Vorrichtung: Maschinelle Knüppelschleif-

vorrichtung

Das entfernte Material, dividiert durch die Schleifscheibenabnutzung, wird häufig das Schleifverhältnis genannt, und dieses ist ein qualitatives Anzeichen für die relative Qualität der Schleifscheibenschärfe, je höher die Zahl für das Schleifverhältnis ist, desto besser ist die Qualität der entsprechenden Schleifscheibe. Eine Durchsicht der oben tabellarisch aufgeführten SchleifVerhältnisse zeigt, dass die normale, laufend benutzte den FeS -KBF,-Füllstoff enthaltende Schleifscheibe überlegen beim Schleifen von oxidationsbeständigem korrosionsfestem 302-Stahl» aber die schlechteste beim Schleifen von niedrig legiertem 4l4o-Stahl ist. Umgekehrt sind die inaktiven Füllstoff enthaltenden Schleifscheiben beim Schleifen des oxidationsbeständigen korrosionsfesten 302-Stahls relativ

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schlecht, beim Schleifen von dem oxidationsempfindlichen 4l4O-Stahl aber überlegen.

Das nach der Erfindung zu erzielende Ausmass der Verbesserung wird nicht unbedingt quantitativ durch das Schleifverhnltnis angezeigt, sondern es müssen dabei die Spanabhebungsgrade (Metallentfernungsgrade) und die Schleifscheibenabnutzungsgrade als solche in Beziehung zu der Beschaffenheit der bei den Grundmetallen angewendeten Bearbeitungstechnik bewertet werden·

Als Resultat der geltend gemachten vorliegenden wirtschaftlichen Bedingungen für die Bearbeitung von z.B. Stahlknüppeln mit Schleifscheiben kann angeführt werden, dass eine solche wirtschaftlich nur durchführbar ist, wenn die Schleifscheiben Metall mit einem speziellen Mindestmass oder darüber entfernen. Dieses ändert sich natürlich von einer Stahlbearbeitungsanlage zu einer anderen und von einem Stahltyp zu dem anderen. Ein Metallentfernungsgrad von 45»^ kg/Std. unter den oben beschriebenen Schleifbedingungen ist etwa der kleinste annehmbare Metallentfernungsgrad, und die meisten Stahlbearbeitungsanlagen würden 56,7 bis 68,1 kg/Std. als annehmbaren Metallentfernungsgrad unter diesen Schleifbedingungen hinnehmen. So kann demnach die Wirtschaftlichkeit der Stahlbearbeitung mit Schleifscheiben durch (a) Verbesserung des Grades der Metallentfernung, während der laufende Schleifscheibenabnutzungsgrad beibehalten wird, oder (b) Beibehalten eines annehmbaren Metallentfernungsgrads und Abnahme des Schleifscheibenabnutzungsgrads verbessert werden, wobei im letzteren Fall die Nutzlebensdauer der Schleifscheibe verlängert wird und die Schleifscheibenkosten verringert werden.

Eine Durchsicht des Teils der in der obigen Tabelle angegebenen Schleifwerte, der korrosionsfesten 302-Stahl betrifft, ergibt, dass die Schleifscheiben, die einen Teil der Erfindung darstellen, zu kleineren Schleifscheibenabnutzungsgraden führen als die normale FeS -KBF.-Schleifscheibe. Die Metallentfernungs-

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grade sind jedoch eigentlich unter dem annehmbaren Mindestwert» Die SchleifVerhältnisse, besonders das Schleifverhältnis von der SiC enthaltenden Schleifscheibe, liegen im Vergleich mit einer normalen Schleifscheibe nur 11 /o unter der letzteren, und der Schleifscheibenabnutzungsgrad ist etwa 42 /o geringer als der einer normalen Schleifscheibe, was zunächst auf eine überlegene Schleifscheibe hindeuten könnte, was aber vollständig aufgehoben wird durch den Metallentfernungsgrad von 32,7 kg/Std., der vollständig unannehmbar ist»

Wenn andererseits die mit normalen und den erfindungsgemessen Schleifscheiben beim Schleifen von niedrig legiertem 41%0-Stahl erhaltenen Werte betrachtet werden, ist zu ersehen, dass die erfindungsgemässen Schleifscheiben einen Metallentfernungsgrad aufweisen, der gut bis in den annehmbaren Bereich hineinführt, und einen Schleifscheibenabnutzungsgrad (eine Schleifscheibenlebensdauer) besitzen, der im Verhältnis zu der normalen Schleifscheibe um 23-39 A> niedriger ist. Das Schleifverhältnis von z.B. der erfindungsgemässen Schleifscheibe, die fein verteiltes Al_o0_ enthält, zeigt nur eine 10 /oige Verbesserung gegenüber der normalen FeS₂-KBF. enthaltenden Schleifscheibe an, während die Verbesserung tatsächlich in einer 23 /oigen Erhöhung der Schleifscheibenlebensdauer liegt.

Beispiel 2

Heiss gepres~tv. üc>ilüü;i,...iujj, entsprechend denen des Beispiels 1, wurden im wesentlichen auf die gleiche Art und Weise hergestellt. Zu diesem Schleifscheibensatz gehörte auch eine normale, FeS₂-KBF^-Füllstoff enthaltende Schleifscheibe als Bezugsgrundlage, sowie auch eine Schleifscheibe, bei der das FeSg-KBF. durch ein gleiches Volumen SiC ersetzt worden war.

Diese Schleifscheiben unterschieden sich von denen des Beispiels 1 darin, dass sie Abmessungen von 6θ,9 χ 7,6 χ 30,5 cm aufwiesen, 8 Grit-Al₂0 -ZrO₂-Schleifmittel enthielten und die

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folgenden Zusammensetzungen (Gew.- /ο) hatten:

Material normale Schleifscheibe Schleifscheibe

mit SiC-Füllstoff

Al₀O -ZrO-Schleifmittel 75,7 76,9

Phenolharζ 9,4 9,5

FeS₂ 7,O

KBF^ 3,6

halogenierter Kohlenwasserstoff 1,3 1,2

CaO 3,0 3,1

SiC (63 Mikron und feiner) 9,3

Diese Schleifscheiben wurden in einem vergleichenden spanschleifenden Test, bei dem Titanmetall geschliffen wurde, mit den folgenden Ergebnissen in Betrieb genommen:

Schleif- Füllstoff Schleif- Metall- Metallentfernung/ scheibe scheiben- entfer- Schleifscheiben-

Nr. abnutzungs- nungs- abnutzung

grad grad cnT/Std. kg/Std.

1 FeS₂-KBF₄ 5068 59,5 0,43

2 SiC-Feingut 3346 58,6 0,63

Anmerkung: Feingut * feingesiebtes Material

Schleifbedingungen;

Schleifkraft: 227 - 317,8

2 Schleifscheibengeschwindigkeit: II6125 dm /min (12500 s.f.p.m.

Maschine: "Midwest Slab Grinder"

Eine Auswertung der obigen Werte in der gleichen Weise wie die Werte in dem Beispiel 1 ergibt, dass das Verfahren, bei dem die

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den SiC-Füllstoff enthaltene Schleifscheibe benutzt wird, zu einer J>h /oigen Abnahme des Schleif scheib enabnu tzungs— grads bei im wesentlichen dem gleichen Metallentfernungsgrad führt; oder auf eine andere Weise ausgedrückt, die Erfindung verschafft den Titanherstellern bei der Bearbeitung von Titan eine 3^ /oige Einsparung an Schleifscheibenkosten, während im wesentlichen der gleiche Produktionsgrad beibehalten wird, und zwar im Vergleich zu dem laufend benutzten Verfahren.

Patentansprüche

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Claims

- Ik Patentansprüche

1. Verfahren zum Schleifen eines Metalls, das gegenüber Sauerstoff bei der Schleiftemperatur reaktionsfähig ist, insbesondere eines niedrig legierten Metalls, unter Anwendung einer rotierenden Schleifscheibe mit groben Schleifmittelkörnern und Füllstoff, gebunden durch ein wärmehärtbares organisches Polymerbindemittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff ein anorganisches Material ist, das bei der Schleiftemperatur und dem Schleifdruck nicht-reaktionsfähig ist und eine zahlenmässig durchschnittliche Teilchengrbsse von kleiner als 75 Mikron aufweist, und dass die groben Körner eine Korngrösse (grit size) von k bis 30 Grit aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Siliciumcarbid, Aluminiumoxid, vereinigte Zirkonerde-Tonerde, mit Spinell vereinigte Zirkonerde, Bornitrid, Borcarbid, Wolframcarbid, gesinterter Bauxit, gesinterte Zirkonerde-Tonerde, Calciumcarbonat oder Magnesiuincarbonat ist oder aus Mischungen davon besteht und 2 bis 25 VoIo- /o der Schleifscheibe ausmacht.

3· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmehärtbare Harz Phenol-Formaldehyd-Kondensationsharz, Epoxyharz, ungesättigtes Polyesterharz, Polyurethanharz, Polyimidharz, Polybenzimidazolharz oder Polysulfidharz ist.

k, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifmittel Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Zirkonerde, vereinigte Zirkonerde-Tonerde, mit Spinell vereinigte Zirkonerde, gesinterter Bauxit oder ge sinterte Zirkonerde-Tonerde ist oder aus Mischungen davon besteht·

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5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn-

zeichnet, dass die Schleifscheibe aus 4θ bis 60 Vol_e- /o des Schleifmittels, 12 bis 6θ Vol.- /o an kombiniertem organischem Polymerbindemittel und anorganischem Füllstoff für dieses besteht und 0 bis 28 VoI₀- /o Poren aufweist.

6» Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe aus 50 bis 60 VoI,- /o Schleifmittel aus vereinigter Tonerde-Zirkonerde, 36 bis 46 Vol.- /o kombiniertem organischem Polymerbindemittel und anorganischem Füllstoff besteht, wobei das organische Bindemittel mit Hexamethylentetramin gehärtetes, im zweiten Stadium befindliches Phenol-Formaldehyd-Kondensationsharz ist und der anorganische Füllstoff Siliciumcarbid ist, die 36 bis 46 Vol.- /o an organischem Bindemittel gemeinsam mit anorganischem Füllstoff aus 60 bis 90 VoIo- /o organischem Bindemittel und IO bis 40 Vol·- /o anorganischem Füllstoff bestehen und die Schleifscheibe O bis 4 Vol_e~°/o Poren aufweist.

7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall niedrig legierter Stahl, Werkzeugstahl, Feilenstahl, Baustahl, Normhandelsstahl, Gussstahl, Gusseisen, Titan oder Titanlegierungen ist.

Dr. Ve/He

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