DE2435215A1

DE2435215A1 - Metallbeschichtete schleifmittelteilchen und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2435215A1
Application number: DE2435215A
Authority: DE
Inventors: Samuel Chatterley; Charlie Maurice Levitt
Original assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Current assignee: De Beers Industrial Diamond Division Pty Ltd
Priority date: 1973-07-27
Filing date: 1974-07-22
Publication date: 1975-02-13
Also published as: BE818125A; FR2235178B1; GB1428937A; JPS5053986A; CH582743A5; ZA734380B; FR2235178A1

Description

Die Erfindung betrifft metallbeschichtete Schleifmittelteilchen sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung*

Diamantteilchen und Teilchen aus kubischem Bornitrid werden mit öinem Metallüberzug zur Verwendung in harzgebundenen Schleifmittelbändern und insbesondere Schleifscheiben verkauft. Die Art des Metalls vä'riiert von Fall zu Fall. Sowohl Nickel als auch Kupfer haben für diesen Zweck ausgiebige Verwendung gefunden. In der Tat ist die Verwendung metallbeschichteter Diamanten in harzgebundenen Diamantscheiben in den letzten fünf Jahren auf einen beachtlichen Umfang gestiegen.

Für die Wirksamkeit metallgebundener Diamanten in Schleifscheiben sind.verschiedene Gründe geltend gemacht worden.

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Dazu gehört auch die Tatsache der besseren Bindung zwischen dem Matrixharz und den Schleifmittelteilchen, das Festhalten der Diamanten nach ihrem Herausbrechen und die wärmesenkenden Eigenschaften des Metallüberzugs.

Gegenstand der Erfindung ist ein metallbeschichtetes Schleifmittelteilchen, welches sich dadurch auszeichnet, daß die Beschichtung bzw. der Überzug teilxreise oder ganz darin eingebettetes Mikronpulver enthält.

Das Mikronpulver ist bevorzugt ein Schleifmittelmaterial, wie z. B. Diamant, kubisches Bornitrid, Aluminiumoxid oder dergleichen. Es ist bevorzugt feinst vermahlener Diamant oder kubisches Bornitrid. Das Mikronpulver kann auch von gleichem Typ sein wie das Schleifmittelteilchen mit dem Überzug. So wird im Falle von Diamantschleifmittelteilchen feinst vermahlenes Diamantpulver als Mikronpulver bevorzugt.

Der Metallüberzug kann aus jedem geeigneten, auf dem Gebiet der Beschichtung von Schleifmittelteilchen bekannten Metall bestehen. Besonders geeignete Metalle sind Nickel und Kupfer. Der Metallüberzug umfaßt im allgemeinen 3o bis 80 GeTvichtsprozent des beschichteten Teilchens. Der Metallüberzug kann auch das Teilchen unter Verwendung jeder auf dem Gebiet üblichen Technik, wie z. B. stromlos, elektrolytisch oder durch VakuumabScheidungstechniken, abgeschieden werden.

Das Mikronpulver stellt im allgemeinen 5 bis 15 Gewichtsprozent des nichtbeschichteten Schleifmittelteilchens dar.

Die Herstellung der vox^stehend beschriebenen beschichteten Teilchen kann durch Umgeben eines metallbeschichteten Schleifmittelteilchens mit Mikronpulver und Druckanwendung erfolgen, um das Pulver in den Metallüberzug su pressen.

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Dieses Verfahren liefert einen weiteren Aspekt der Erfindung· Die Teilchen können mit dem Mikronpulver gemischt und dann in eine Kapsel des Typs, wie er bei der synthetischen Diamantenherstellung Verwendung findet, gebracht werden. Dann wird auf 'die Kapsel unter Verwendung herkömmlicher Hochdruckanlagen der gewünschte Druck ausgeübt. Der tatsächlich angewandte Druck hängt von Faktoren, wie z. B. dem zu überziehenden Schleifmittelteilchen, dem Mikronpulver, dem Metallüberzugusw. ab und kann vom Fachmann entsprechend den besonderen Notwendigkeiten ausgewählt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß im Falle von Diamantteilchen, einem Nickelüberzug und fein vermahlenem Diamantpulver ein Druck von etwa 3o Kilobar geeignet ist. .

Um die Körner in ihrer Lage besser zu befestigen, können die überzogenen Schleifmittelteilchen nach der Druckbehandlung mit einem dünnen Metallfilm überzogen werden. Es wurde gefunden, daß ein dünner Film oder eine Bedampfung von 3 Gewichtsprozent der überzogenen Teilchen angemessen ist. Der Film kann aus dem gleichen Metall wie die Basismetallbeschichtung oder aus einem anderen Metall bestehen, welches sioh mit dem Metall der Grundbeschichtung legiert. Das Bedampfen stellt auch sicher, daß die Mehrzahl der Körner des Mikronpulvers vollständig in dem Metallüberzug eingebettet ist.

In einem Versuch wurde eine Charge von nickelbeschichteten Diamantteilchen (wobei das Nicke"! 52 Gewichtsprozent des beschichteten Teilchens ausmachte) gewählt. Die Charge wurde in 3 Teile geteilt. Der erste Teil wurde unbehandelt gelassen,

Die anderen beiden TeLIe wurden anfangs durch Mischen mit feinst vermahlenem Diamaivfcpulver geraeinsam behandelt. Das Gemisch wurde in eine Kapsel des Typs, wie er für die Dia-

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mantsynthese Verwendung findet, gebracht und die Kapsel in eine Presse für die Diamantensynthese eingesetzt. Der Druck wurde auf 3° Kilobar gesteigert.

Die behandelten Diamanten wurden vom Diatnantpulver abgesiebt und .in den zwei ten und dritten Teil getrennt.

Die Diamantteilchen beider Teile hatten Metallüberzüge, in welche feine Pulverkörner gepresst x^aren, wodurch die Körnchen im wesentlichen teilweise in die Überzüge eingebettet waren. Der zweite Teil wurde nicht weiter behandelt.

Der dritte Teil wurde einem MetalIbeSchichtungsvorgang unterworfen, wobei (etwa 3 Gewichtsprozent des beschichteten Teilchens) Nickel utter das Ganze jedes .Teilchen aufgedampft wurde, um einen Metallüberzug zu erzeugen, in dem einige der Pulverkörner vollständig eingebettet waren. Das Bedampfen förderte das In-Lage-halten der Körner.

Die drei Chargen wurden dann an die Norton Company of South Africa zur Herstellung von 2 Scheiben aus jeder Charge unter Verwendung des normalen Phenolharzes für Scheiben und ihre Standardnaben geschickt.

Die aus der ersten Charge hergestellten Scheiben hatten jeweils 3o Karat Diamanten (ohne das Metallgewicht) und waren 8 mm stark. Die Scheiben aus denanderen 2 Chargen hatten 3o Karat Diamanten, bestehend aus 27» 5 Karat der ursprünglichen Teilchen und 2,5 Karat Pul'verkörner. Die Diamantbeschickung der Standard- und der erfindungsgemäßen Scheiben war so gleich, obgleich in den letzteren sogar weniger wirksame Schleifmittelteilchen enthalten waren.

Jede Scheibe wurde in 7 Durchgängen getestet und die erhaltenen Mahlverhältnisse wurden gemittelt. Die Ergebnisse sind nach-

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folgend aufgeführt:

Scheibe	Teil	Mahlverhaltnxsse	1	.-"
1.	Scheibe		2	138,1
	Scheibe		111,1
	Teil	1
2.	Scheibe	2	l4l,6
	Scheibe		125,9
	Teil	1
3.	Scheibe	2	177,0
	Scheibe	149,8

124,6

133,8

163,4

100 107 131

Eine vierte Charge, die gleiche wie der dritte Teil, wurde ebeiialls hergestellt. Diese besaß eine viel dickere Außenbeschichtung aus Metall zur Befestigung, doch waren die Ergebnisse nicht besser als bei dein obigen dritten Teil.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Metallüberzogenes Schleifmittelteilchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug teilweise oder ganz darin eingebettetes Mikronpulver enthält.

2. Schleifraittelteilchen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikronpulver ein pulverisiertes Schleifmittelmaterial ist.

3. Schleifmittelteilchen nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittelteilchen mit dem Überzug Diamant oder kubisches Bornitrid ist.

4. Schleifmittelteilchen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Mikronpulver pulverisierter Diamant oder kubisches Bornitrid ist.

5. Schleifmittelteilchen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikronpulver vom gleichen Typ ist wie das Teilchen mit dem Überzug.

6. Schleifraittelteilchen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug 30 - 80 Gewichtsprozent des beschichteten Teilchens ausmacht. "'-.

7. Schleifmittelteilchen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikronpulver 5 - 15 Gewichtsprozent des unbeschichteten Schleifmittelteilchens ausmacht.

8. Schleifmittelteilchen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Nickel oder Kupfer

ist. 509807/0793

9· Verfahren zur Herstellung eines überzogenen Schleifmittel- : teilchens gemäß mindestens einem- der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein.metallüberzogenes Schleifmittelteilchen mit Mikronpulver umgeben und zum Eindrücken des Pul- : vers in den Metallüberzug Druck ausgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Mikronpulver umgebene Teilchen in .eine Kapsel des für die Synthese-Diamantherstellung verwendeten Typs gebracht und auf diese Kapsel Druck ausgeübt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünner Metallfilm auf dem überzogenen Schleifmittelteilchen nach dem Eindrücken des Mikronpulvers in den Überzug zur Verbesserung der Befestigung des Pulvers in dein Überzug abgeschieden wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Film bis zu 3 Gewichtsprozent des überzogenen Teil- chens umfaßt.

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