DE2339507B2

DE2339507B2 - Schleifkoerper bzw. schleifmittel

Info

Publication number: DE2339507B2
Application number: DE19732339507
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG, Schwaz, Tirol (Österreich)
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1977-03-10
Also published as: AT333142B; RO72682A; FR2195670B1; DE2339507C3; NL7310733A; ATA678272A; SE401636B; BE803253A; NO141638C; CH579967A5; NO141638B; GB1438548A; DE2339507A1; FR2195670A1

Description

Die Erfindung betrifft Schleifkörner bzw. Schleifmittel aus Schleifkorn mit einem anorganischen oder organischen Bindemittel und mindestens einem aktiven Füllstoff, wobei die Schleifkörner als Füllstoffträger ausgebildet sind.

Die Verwendung von aktiven Füllstoffen in Schleifkörpern bzw. Schleifmitteln ist bekannt Solche aktiven Füllstoffe haben die Aufgabe, durch Reaktion mit der frischen Spanoberfläche ein Festschweißen des Schleifspans am Schleifkorn bzw. am Werkstück zu verhindern und so der Bildung von Aufbauschneiden entgegenzuwirken, die Schneiden des Schleifkorns vor der Reaktion mit dem Werkstoff zu schützen und dadurch eine möglichst hohe Standzeit des Schleifkorns zu gewährleisten, die Reibung zwischen Korn und Werkstoff herabzusetzen und die beim Schleifvorgang auftretende Reibungswärme in Form von Schmelz-, Verdampfungs-, Sublimations- und Dissoziationswärme aufzunehmen.

Zu solchen aktiven Füllstoffen gehören organische und anorganische Verbindungen, die bezüglich der abzutragenden Werkstoffe hochreaktive (werkstoffaktive) Elemente enthalten, bzw. derartige Elemente selbst sowie deren Mischungen und deren Mischungen mit Verbindungen. Dafür kommen insbesondere Elemente der 5., 6. und 7. Hauptgruppe des Periodischen Systems der Elemente in Betracht, wie sie bereits als Hochdruckzusätze für Schmierstoffe oder als Festschmierstoffe bekannt sind, wie * B. Schwefel, Metallsulfide, Halogenide.

MeS* + (O₂), MeHaI, + (O₂),

MeO_m + η SO₂
- MeO_m + HaL

Aus der US-PS 25 59 664 sind Schleifkörper bekannt, die durch Oberziehen von Schleifkörnern mit mehreren Harzschichten hergestellt werden, wobei einem Oberzugsharz auch Kryolith beigemischt werden kann.

Weiterhin sind aus der US-PS 35 92 618 Schleifkörper bekannt, die in einem Kunstharz-Bindemittel Schleifkörner und zwei Füllstoffe, üämlich ein Metall und ein Metallsalz, als aktive Schleifhilfsmittel enthaltea Diese Schleifhilfsmittel reagieren bei der Schleiftemperatur miteinander, was zu einer Verbesserung der Schleifwirkung führen soll

Aus der DT-OS 17 52 612 sind schließlich elastische Schleifkörper bekannt, welche die Schleifkörnung in Form von aus einer Vielzahl von Einzelkörnern bestehenden und hartgebundenen Konglomeraten in einem elastischen Bindemittel enthalten. Diese Konglomerate können in sich porös sein. In den Konglomeraten können neben Schleifkorn und Bindemittel noch Schleifhilfsmittel, wie Kryolith, enthalten sein. Die Schleifhilfsmittel können auch der elastischen Scheibenmatrix einverleibt sein.

Bei den vorstehend beschriebenen und den übrigen bekannten Schleifkörpern sind die Füllstoffe praktisch gleichmäßig in die Bindungsstege derselben chemisch oder physikalisch eingebaut Dies ist eine Folge ihrer Herstellung, bei der das Schleifkorn üblicherweise mit einem Benetzungsmittel, z. B. flüssigen Phenolharzen, angefeuchtet, das pulverförmige Bindemittel mit den Füllstoffen gemischt, das benetzte Schleifkorn mit der Pulvermischung überzogen (zur Erzielung einer möglichst rieselfähigen Mischung) und dann eingeformt, gepreßt und gebrannt wird.

Die Folge davon ist, daß während des Schleifvorganges ein Großteil der innerhalb des Bindemittels gleichmäßig verteilt angeordneten aktiven Füllstoffe Schleifhilfsmittel nicht unmittelbar an der eigentlichen Schneidstelle zum Einsatz kommt da diese von der eigentlichen Kontaktzone des jeweiligen Schleifkorns entfernt iind.

Außerdem wird dadurch die Anzahl des verwendbaren aktiven Füllstoffes stark eingeschränkt, da alle hygroskopischen und bei der Aushärtungstemperatur des Bindemittels flüssigen oder flüchtigen Substanzen wegen der damit verbundenen Schwächung des Bindungssteges von vornherein ausscheiden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schleifkörper bzw. ein Schleifmittel anzugeben, bei dem die aktiven Füllstoffe einerseits optimal zum Einsatz kommen und besser ausgenützt werden und andererseits die Verwendung von solchen Substanzen als aktive Füllstoffe ermöglicht wird, die bisher nicht oder nur nach besonderer vorheriger Einkapselung dafür geeignet waren, obgleich sie schleiftechnisch hochwirksam sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schleifkörper bzw. Schleifmittel der eingangs genannten Art gelpst durch poröse Schleifkörner, wobei ein oder mehrere aktive Füllstoffe in den Poren der Schleifkörner angeordnet sind, so daß der Porenraum ganz oder teilweise mit aktivem Füllstoff ausgefüllt ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dienen als aktive Füllstoffe hygroskopische, flüssige oder sublimierende Substanzen. In diesem Fall wird auf die Schleifkörner eine abdichtende Ummantelung aufgebracht. Vorzugsweise hat diese abdichtende Ummantelung selbst aktive Füllstoffeigenschaften. Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, die abdichtende Ummantelung aus organischen und/oder anorganischen

Polymeren zu bilden.

Pie Vorteile des erfindungsgemäßen Schleifkörpers Begen auf der Hand. Die Füllstoffe kommen genau dort sam Ensatz, wo sich das eigentliche Schleifgeschehen abspielt, nämlich in der Schleifzone des Schleifkornes. gai weiterer und wesentlicher Vorteil ist mit den erfindungsgemäßen Ausführungsformen verbunden, die auch die hygroskopischen, sublimierenden oder flüssigen Substanzen als Füllstoffe enthalten. Dies ermöglicht eine wesentliche Erweiterung der bisher zur Verfügung stehenden lfüllstoffe und insbesondere die Verwendung billiger Füllstoffe. In diesem Zusammenhang wird noch daraufhingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Schleifkörper an sich schon verbilligt herstellbar sind, da im Verhältnis zu bisher bekannten Schleifkörpern mit einer wesentlich geringeren Menge von Füllstoffen bessere Effekte erzielt werden können.

Abgesehen von den wirtschaftlichen Vorteilen bringt die bessere Ausnutzung der Füllstoffe bedeutende Vorteile für die Umwelt; einerseits können die bisher in großem Maß eingesetzten, teilweise Schadstoffe abspaltenden Füllstoffe in stark reduzierter Menge bei gleichem Schleifeffekt eingesetzt werden, andererseits kann eine ganze Palette unschädlicher, aber bisher unverwendbarer Füllstoffe verwendet werden.

Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung liegt darin, daß sie bei jeder Art von Schleifkorn Anwendung finden kann. Es bedeutet also keine Einschränkung, ob bei einem erfindungsgemäßen Schleifkörper oder Schleifmittel beispielsweise Korunde, Zirkonkorunde, Spinellkorunde, Carbide wie z. B. Siliciumcarbid, Borcarbid. Nitride, Diamant oder dgl. Verwendung finden.

Der Begriff Schleifkörper soll im weitesten Sinne verstanden werden und umfaßt beispielsweise auch Schleifsegmente und Schwingsteine. Der Begriff Schleifmittel umfaßt im Sinne der Erfindung beispielsweise Schleifpapiere, Schleifleinen, Schleifvliese, Schleiffasern und dgl.

Der Grad der Füllung der Poren der erfindungsgemäß verwendeten porösen Schleifkörner mit aktivem Füllstoff hängt im wesentlichen von dem Verfahren ihrer Herstellung ab. Die vorzugsweise vorgesehene Ummantelung der Schleifkörper hat hauptsächlich oder ausschließlich schleifaktiven Charakter im Gegensatz zu den bekannten Schleifkornummantelunfeen, die ausschließlich der Beeinflussung des Haftvermögens des Schleifkorns in dem Schleifkörperbindemittel unter Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen Korn und Bindemittel dienen (vgl. in diesem Zusammenhang das Silanisieren des Korns, das Überziehen mit einem keramischen oder anorganischen Mantel mit darin enthaltenen körnigen, ganz oder teilweise inerten Substanzen, wie Metalioxiden).

Insbesondere bei Verwendung von hygroskopischen, flüssigen oder sublimierbaren aktiven Füllstoffen ist es erfindungsgemäß bevorzugt, die obengenannten porö sen Schleifkörper mit einer abdichtenden Ummantelung zu versehen.

Zur Verbesserung der mechanischen und thermischen Eigenschaften dieser Ummantelung können an sich bekannte Haftvermittler bzw. Bindemittel eingebaut werden. Auch ist es möglich, einen Teil der aktiven Füllstoffe in an sich bekannter Weise in das Bindemittel einzubauen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand verschiedener bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnah me auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen schematische Ausschnitte aus einem erfindungsgemäßen Schleifkörper bzw. Schleifmittel.

Die F i g. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schleifkörper, bei dem poröse Schleif körner, z. B. Sinterkorunde oder auch poröse Schmelzkorunde, verwendet werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Porenraum der Schleifkörner 1 fast vollständig von dem Füllstoff 3 ausgefüllt Die Echleifkörner 1 sind wiederum zusammen mit dem Füllstoff 3 als Ganzes in ίο das Bindemittel 2 eingebettet

Nachfolgend ist die Zusammensetzung dieses Schleifkörpers angegeben:

Gew.-%

Poröser Korund Al₂O₃ mit etwa 20% Porenraum, der zu etwa 80% mit elementarem

Schwefel gefüllt ist 87 Phenolharz flüssig 4 Phenolharz pulverförmig 9

Dichte der Scheibe 2,45 g/cm³

Der vorstehend beschriebene Schleifkörper ermöglicht, daß der aktive Füllstoff direkt an der Spanoberfläche angreifen kann, wodurch eine wesentliche Verlängerung der Standzeit der Schleifscheibe sowie ein kühlerer Schliff erzielt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 ist bei der Verwendung von hygroskopischen, sublimierenden oder flüssigen Füllstoffen vorgesehen. Ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 finden poröse Schleifkörner Verwendung. Die Schleifkörner 1 sind jeweils mit üen Füllstoffen 3 getränkt, worauf die Schleifkörner mit einer dichten organischen oder anorganischen Ummantelung 4 umgeben werden. Die dermaßen umkapselten Schleifkörner 1 sind wiederum im Bindemittel 2 eingelagert.

Nachstehend wird eine mögliche Zusammensetzung eines derartigen erfindungsgemäßen Schleifkörpers beschrieben.

Gew.-%

Poröser Korund AI₂O₃ mit ca. 20% Porenraum, der zu 85% mit Zinkchlorid ZnCb
gefüllt ist 86,5

Epoxidharz, flüssiges Harz-Härtersystem (5 :1) 0,5
Phenolharz flüssig 4,0

Phenolharz pulverförmig 9,0

Dichte der Scheibe 2,45 g/cm^s

Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 findet ebenfalls poröser Korund Verwendung, dessen Porenraum vom Füllstoff 3 zur Gänze oder teilweise ausgefüllt ist, jedoch weist die Ummantelung 3' ebenfalls Füllstoffeigenschaf ten auf. Es liegt dabei durchaus im Erfindungsgedanken, beispielsweise zwei Füllstoffe zu verwenden, wobei einerseits der Porenraum der Schleifkörner 1 mit hygroskopischen Füllstoffen 3 ausgefüllt ist, während die Ummantelung 3' ein Füllstoff mit abdichtenden Eigenschaften Verwendung findet.

Nachstehend ist die Zusammensetzung eines solchen erfindungsgemäßen Schleifkörpers beschrieben:

Poröser Korund AI2O3 mit ca. 20%
Porenraum, der zu 80% mit Natriumchlorid gefüllt ist
Mantel Kyrolith
Phenolharz flüssig
Phenolharz pulverförmig

Dichte der Scheibe 2,45 g/cm³'

Gcw.-%

84
3
4
9

Die F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im vesentlichen dem der Fig.3 entspricht, jedoch wird tuch der äußere Füllstoffmantel 3' von einer reinen ibdichtenden Ummantelung 4 ohne Füllstoffeigenschafen umgeben.

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Schleifkörper wurde das jeweilige Gemisch in Formen verpreßt und in einem Ofen bei Temperaturen bis 18O⁰C unter für Phenolharz enthaltende Schleifkörper üblichen Bedingungen ausgehärtet.

Hierzu 1 Blatl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifkörper bzw. Schleifmittel aus Schleifkorn mit einem anorganischen oder organischen Bindemittel und mindestens einem aktiven Füllstoff, wobei die Schleifkörner als Füllstoff träger ausgebildet sind, gekennzeichnet durch poröse Schleifkörner (1), wobei ein oder mehrere aktive Füllstoffe (3) in den Poren der Schleifkörner (1) angeordnet sind, so dafrder Porenraum ganz oder teilweise mit aktivem Füllstoff (3) ausgefüllt ist

2. Schleifkörper bzw. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Füllstoffe (3) hygroskopische, flüssige oder sublimierende Substanzen sind und daß auf die Schleifkörner (1) eine abdichtende Ummantelung (4) aufgebracht ist

3. Schleifkörper bzw. Schleifmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtende Ummantelung (4) aktive Füllstoffeigenschaften hat.

4. Schleifkörper bzw. Schleifmittel nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die abdichtende Ummantelung (4) aus organischen und/oder anorganischen Polymeren gebildet wird.