DE2339507C3

DE2339507C3 - Schleifkörper bzw. Schleifmittel

Info

Publication number: DE2339507C3
Application number: DE19732339507
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Current assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Priority date: 1972-08-07
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1979-09-13
Also published as: GB1438548A; FR2195670A1; DE2339507B2; NO141638C; DE2339507A1; RO72682A; NO141638B; BE803253A; FR2195670B1; SE401636B; CH579967A5; AT333142B; NL7310733A; ATA678272A

Description

Die Erfindung betrifft Schleifkö:ner bzw. Schleifrnii tel aus Schleifkorn mit ei.iem anorganischen oder organischen Bindemittel und minde·. ens einem aktiven Füllstoff, wobei die Schleifkörner als Füllstoffträger ausgebildet sind.

Die Verwendung von aktiven Füllstoffen in Sch'eifkörpern 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 aktiveri Füllstoffen gehören organische und anorganische Verbindungen, die bezüglich der abzutragenden Werkstoffe hochreaktive (werkstoffak live) Elemente enthalten, bzw. derartige Elemente selbst sowie deren Mischungen and deren Mischungen mit Verbindungen. Dafür kommen insbesondere Elemente der 5., 6. und 7. Hauptgruppe des Periodischen Systems der Elemente in Betracht, wie sie bereits ills Hochdruckzusätze für Schmierstoffe oder als Festschmierstoffe bekannt sind, wie z. B. Schwefel, Metall sulfide, Halogenide.

McO_m t μ S

MeHaI₄ + (O₂), « Mc()_m f HaI_n Aus der US-PS 2.5 59 664 sind Schleifkörper bekamt.

die durch Überziehen 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, nämlich ein Metall und ein Metallsalz, als aktive Schleifhilfsmittel enthalten. Diese Schleifhilfsmittel reagieren bei der Schleiftemperatur miteinander, was zu einer Verbesserung der Schleffwir kung führen soll.

Aus der DE-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 seb. Die Schleifhilfsmittel können auch der elastischen Scheiben-

^o matrix einverleibt sein.

Bei den vorstehend beschriehenen 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 pui'/erförmige Bindemittel mit den Füllstoffen gemischt, das benetzte Schleifkorn mit der Pulvermischung überzogen (zur Erzielung einer mögliehst 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

V> nicht unmittelbar an der eigentlichen Schneidstelle zum Einsatz kommt, da diese von der eigentlichen Kontaktzone des jeweiligen Schleifkorns entfernt sind.

Außerdem wird dadurch die Anzahl des verwendbaren aktiven Füllstoffes stark einge -rhränkt, 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 Schleifkör-

4s per 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

so nach besonderer vorheriger Einkapselung dafür geeignet waren, obgleich sie schleiftechnisch hochwirksam sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schleifkörper bzw. Schleifmittel der eingangs genann-

ss ten 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

ίο aktive Füllstoffe hygroskopische, flüssige oder sublimierende Substanzen. In diesem FaM 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.

Die Vorteile des erfindungsgemaßen Schleifkörpcrs

liegen auf der Hand, Die Füllstoffe kommen genau dort zum Einsatz, wo sich das eigentliche Schleifgeschehen abspielt, nämlich in der Schleifzone des Schleifkornes. Ein weiterer und wesentlicher Vorteil ist mit den erfindungsgemäßen Ausführungsformen verbunden, die auch die hygroskopischen, subümierenden oder flüssigen Substanzen als Füllstoffe enthalten. Dies ermöglicht eine wesentliche Erweiterung der bisher zur Verfügung stehenden Füllstoffe und insbesondere die Verwendung billiger Füllstoffe. In diesem Zusammenhang wird noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Schleifkörper «n 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 ■Reichern Schleifeffekt eingesetzt werden andererseits kann eine ganze Palette unschädlicher, abe^r 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 erfindungsgernäß verwendeten porösen Schleifkörner mit aktivem Füllstoff hängt im wesentlichen von dem Verfahren ihrer Herste!!.ing ab. Die vorzugsweise vorgesehene Ummantdung der Schleifkörper hat hauptsächlich oder ausschließlich schleifaktiven Charakter im Gegensat/, zu den bekannten Schleifkornummantelungen, die ausschließlich der Beeinflussung des Haftvermögens des Schleifkorn!) in dem Schleifkörperbindemittel unter Verbesserung des Wärmeübergangs zv* ischen Korn und Bindemittel dienen(vgl. in diesem Zusammenhang das Silanisieren des Korns, das Überziehen mit e.nem keramischen oder anorganischen Mantel mit darin enthaltenen körnigen, gir/z oder teilweise inerten Substanzen, wie Metalloxiden).

Insbesondere bei Verwendung von hygroskopischen. flüssigen oder sublimierbaren aktiven Füllstoffen ist es '-■rfindungsgemäß bevorzugt, die obengenannten porösen Schleifkörper mit einer abdichtenden Ummantelung /u versehen.

Zur Verbesserung der mechanischen und thermischen t:igenschaften 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 Ausführungsformeti unter Bezugnahme auf die figuren der Zeichnung näher erläutert.

Die F i g. I bis 4 zeigen schematiche Ausschnitte aus einem erfindungsgemäßer Schleifkörper b/.w. Schleifmittrl

Die Fig, 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Schleifkörper, bei dem poröse Schleifkörner, 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 Schleifkörner 1 sind wiederum zusammen mit dem Füllstoff 3 als Ganzes in das Bindemittel 2 eingebettet.

Nachfolgend ist die Zusammensetzung dieses Schleif-

körpers angegeben:

Gew.-%

Poröser Korund AI2O3 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 oer 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 Fig. I finden poröse Schleifkörner Verwendung. Die Schltifkörner 1 sind jeweils mit den 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.

is Nachstehend wird eine mögliche Zusammensetzung eines derartigen erfindungsgemäßen Schleifkörpers beschrieben.

Gew. "ι

Poröser Korund AI₂Oj mit ca. 20% Porenraum, der zu 85% mit Zinkchlorid ZnCI..

fiefül 1 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/cm¹

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 Füllstoffeigenschaften auf. Es liegt dabei durchaus im Erfindungsgedanken, beispielsweise zwei Füllstoffe zu verwenden, wobei einerseits der Porenraum der Schleifkörner 1 mit

\s hygroskopischen Füllstoffen 3 ausgefüllt ist währet.d die Ummantelung 3' ein Füllstoff mit abdichtenden Eigenschaften Verwendung findet.

Nachstehend ist die Zusammensetzung eines solchen crfindungsgemäßen ^cchleifkörpers beschrieben:

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

Dichte der Scheibe 2.45 e/cm'

Gew.-%

84
3
4
9

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbcispiel, eins im wesentlichen dem der F i g. S entspricht, jedoch wird auch der äußere Füüstofl'mante! 3' von einer reinen abdichtenden Ummantelung 4 ohne Füllstoffeigenschaften umgeben.

Zur Herstellung der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Schleifkörper wurde da«, jeweilige Gemisch in Formen verpreßt und in einem Ofen bei Temperaturen bis 180''C unter für Phcnolhar/ enthaltende Schleifkörper üblichen Bedingungen ausgehärtet.

llier/u I Bhiit

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifkörper bzw. Schleifmittel aus Schleifkorn mit einem anorganischen oder organischen Bindemittel und mindestens einem aktiven Füllstoff, wobei die Schleifkörner als Füllstoffträger ausgebildet sind, gekennzeichnet durch poröse Schleifkörner (1), wobei ein oder mehrere aktive Füllstoffe (3) in den Poren der Schleifkörner (1) angeordnet sind, so daß der 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, diiijrch gekennzeichnet, daß die abdichtende Ummsntclun*⁷ ^4^ aktive FüNstoffei^enschaften hat.

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