DE2542103A1

DE2542103A1 - Verfahren zur herstellung von schleifkoerpern fuer schleifwerkzeuge

Info

Publication number: DE2542103A1
Application number: DE19752542103
Authority: DE
Inventors: Dieter Martin Busch; Christopher Glen Mcalonan
Original assignee: Edenvale Engineering Works Pty Ltd
Current assignee: Edenvale Engineering Works Pty Ltd
Priority date: 1974-09-23
Filing date: 1975-09-20
Publication date: 1976-04-08
Also published as: ES441210A1; IN142226B; IE42158B1; AT342452B; JPS5160091A; SE412183B; NL7511214A; FR2299122A1; GB1477767A; BE833717A; IE42158L; IL48150A0; AR214043A1; ATA726375A; BR7506141A; CH592500A5; ZA746013B; IT1042591B; AU8444675A; SE7510665L

Description

Patentanmeldung
EDENVALE ENGINEERING WORKS
(PROPRIETARY) LIMITED
45 Main Street,
Johannesburg,
Transvaal, Süd-Afrika

Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern für Schleifwerkzeuge.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern für Schleifwerkzeuge, bei welchem eine ausreichende Menge an Schleifmittelteilchen mit Ausgangsstoffen einer Bindemasse

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innig vermischt wird, diese Mischung in eine dem Schleifkörper des Schleifwerkzeuges entsprechende Form eingefüllt und dort zumindest teilweise zum Abbinden gebracht wird.

In der Industrie werden in weitem Umfange Schleifwerkzeuge verwendet, welche im wesentlichen aus einem Halter und einem die Schleiffläche des Schleifwerkzeuges bildenden, fest mit dem Halter verbundenen Schleifkörper bestehen. Diese Schleifkörper bestehen dabei im allgemeinen aus in einer Bindemasse fixierten Schleifmittelteilchen wie Diamanten, kubischem Bornitrid, Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid. Die Bindemasse kann dabei aus Harz, einer glas- oder porzellanartigen Masse, Metall oder Gummi bestehen. Derartige Schleifwerkzeuge werden beispielsweise als Schleifscheiben, Sägen, Bohrer, Schneidwerkzeuge usw. verwendet.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen zur Herstellung derartiger Schleifwerkzeuge geeigneten Schleifkörper in der V/eise herzustellen, daß die in die Bindemasse eingebetteten Schleifmittelteilchen eine möglichst hohe Schleifwirkung bei gutem Standvermögen erzielen.

Gekennzeichnet ist das erfindungsgemäße Verfahren im wesentlichen dadurch, daß ein wesentlicher Teil der Schleifmittelteilchen nadel· förmig ist und die Mischung beim Einfüllen in die Form derart einem Kraftfeld ausgesetzt wird, daß diese nadelförrnigen Schleifmittelteilchen sich größtenteils mit ihren Längsachsen rechtwinklig zur zukünftigen Schleiffläche des Schleifwerkzeuges ausrichten.

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Dadurch, daß die Mischung während des Einfüllens in die Form
einem Kraftfeld ausgesetzt wird, läßt sich eine wesentlich wirksamere Ausrichtung der Schleifmittelteilchen erreichen, als wenn die Mischung erst nach dem Einfüllen in die Form einem derartigen Kraftfeld ausgesetzt wird.

Es ist naturgemäß auch ohne weiteres möglich, die Mischung in
der Form vor und während des Abbindens der Bindemasse dem Kraftfeld auszusetzen und dieses Kraftfeld so lange aufrecht zu erhalten, bis die Masse zumindest teilweise abgebunden hat.

Die Mischung kann dabei einem elektrostatischen Kraftfeld ausgesetzt werden. Alternativ können die Schleifmittelteilchen auch mit einem magnetischem Metallüberzug versehen werden, und für
die Bindemasse können unmagnetische Ausgangsstoffe verwendet
werden, wobei dann zur Ausrichtung der Schleifmittelteilchen ein Magnetfeld verwendet wird.

Als Sohleifmittelteilehen können Diamanten, kubisches Bornitrid, Aluminiumoxid oder Siliziumkarbidteilchen verwendet werden, vorzugsweise werden jedoch Diamanten oder kubische Bornitridteilchen verwendet. Unter der Bezeichnung "nadeiförmige Schleifmittelteilchen" werden in diesem Zusammenhang langgestreckte Schleifmittelteilchen mit einer langen Achse und einer kurzen Querachse verstanden, wobei das Verhältnis der Längsachse zur kurzen Querachse vorzugsweise wenigstens 3:1 beträgt. Bei Festlegung des
Verhältnisses der Längsachse zur Querachse werden die beiden
größten Werte der beiden Achsen genommen. Nadeiförmige Schleif-

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mittelteilchen können mittels allgemein üblicher Sortierverfahren aus einer Masse von derartigen Teilchen ausgewählt werden. Bei synthetischen Schleifmittelteilchen, wie beispielsweise synthetischen Diamanten und kubischem Bornitrid, wurden bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen, durch welche ein hoher Anteil an nadeiförmigen Teilchen herstellbar ist.

Als Bindemasse kann irgendeine herkömmliche Masse verwendet werden, wie sie in der einschlägigen Technik allgemein bekannt ist. Geeignete Massen bestehen beispielsweise aus Harzen, Gummi, glas- oder porzellanartigen Massen und aus Metall. Geeignete Harze sind beispielsweise Phenolformaldehyd, Harnstofformaldehyd, Melaninharz, Formaldehydharz, Epoxyharze, Polyimidharze, Alkydharze, Polyesterharze und Polyamidharze. Als besonders vorteilhaft hat sich Phenolformaledhydharz erwiesen.

Der Anteil an Schleifmittelteilchen im die Schleiffläche eines Schleifwerkzeuges ergebenden Schleifkörper beträgt im allgemeinen etwa 10 bis 30 Vol-$. Dieser Anteil braucht allerdings nicht nur nadeiförmige Sohleifmittelteilchen zu enthalten, sondern kann auch eine gewisse Menge nicht-nadelförmiger Schleifmittelteilchen enthalten. Vorzugsweise sollte allerdings der Anteil der nadeiförmigen Schleifmittelteilohen so hoch wie möglich sein.

Bei Verwendung einer aus einem Harz bestehenden Bindemasse werden vorzugsweise die Schleifmittelteilchen, insbesondere wenn sie aus Diamanten oder kubischem Bornitrid bestehen, mit einem Metallüberzug versehen. Geeignete Metalle sind hierzu in der einschlägigen Technik bereits allgemein bekannt, und es können hierzu

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Nickel, Kupfer, Titan, Silber, Kobalt, Molybdän, Aluminium, Mangan, Chrom, Vanadium, Gold, Wolfram, Eisen, Zirkon, Kadmium, Zink, Metalle der Platingruppe und Legierungen verwendet werden, welche eines oder mehrere dieser Metalle enthalten.

Pur den Metallüberzug der Schleifmittelteilchen werden vorzugsweise Kupfer und Nickel verwendet. Dabei macht der Metallüberzug im allgemeinen J>0 bis 8o Gew.-%, vorzugsweise etwa 50 bis 60 Gew.- % des mit Metall überzogenen Schleifmit^lteilchens aus. Wenn für den Metallüberzug ein unmagnetisches Metall wie beispielsweise Kupfer verwendet wird und die Schleifmittelteilchen einem magnetischen Kraftfeld ausgesetzt werden sollen, so sind naturgemäß die Schleifmittelteilchen außerdem mit einem Überzug aus einem magnetischen Metall, wie beispielsweise Nickel, zu versehen.

Der herzustellende Schleifkörper kann für die verschiedensten Werkzeuge, wie beispielsweise Schleifscheiben, Sägen, Schneidwerkzeuge, Bohrer und dgl. verwendet werden. Vorzugsweise handelt es sich allerdings hier um eine Schleifscheibe, und zwar hierbei wiederum vorzugsweise um eine harzgebundene Schleifscheibe. Die Herstellung derartiger Schleifwerkzeuge ist in der einschlägigen Technik bereits allgemein bekannt, sodaß eine eingehende Beschreibung unnötig sein dürfte.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachstehend anhand der beiliegenden schematischen Skizze im einzelnen erläutert werden.

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Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Form 10 aus einem geeigneten unmagnetischen Werkstoff, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, verwendet, an deren beiden gegenüberliegende Seiten 12 und 14 die entgegengesetzten Pole zweier Dauermagnete angelegt werden. In diese Form 10 wird dann eine Mischung aus mit magnetischem Metallüberzug versehenen nadeiförmigen Schleifmittelteilchen und den Ausgangsstoffen einer unmagnetischen Bindemasse eingefüllt. Während die Schleifmittelteilchen durch das Magnetfeld hindurch in die Form fallen, richten sie sich in Richtung der magnetischen Kraftlinien, d.h. in Richtung der Pfeile A aus, sodaß ihre Längsachsen rechtwinklig zu den Seitenflächen 12 und 14 der Form liegen. Eine dieser beiden Flächen wird sodann als Schleiffläche des hergestellten Schleifkörpers für ein Schleifwerkzeug verwendet.

Bei einem Durchführungsbeispiel der Erfindung wurden RD-Diamantteilchen in einer USA-Körnung 8O/IOO verwendet, welche etwa zu 80$ aus nadeiförmigen Teilchen bestanden, bei denen das Verhältnis der Längsachse zur Querachse wenigstens J>:1 betrug, und welche mit einem Nickelüberzug versehen wurden. Der Nickelüberzug betrug etwa 55 Gew.-^ des Gesamtgewichtes des den Metallüberzug aufweisenden Schleifmittelteilchens. Das Aufbringen des Metallüberzuges erfolgte nach allgemein bekannten Verfahren. Die metallüberzogenen Schleifmittelteilchen wurden dann in einer Menge von 12,5 VoI-Jt!, bezogen auf keinen Metallüberzug aufweisende Schleifmittelteilchen, mit 25 VoI-# Phenolformaldehydharz-Aus gangs stoffen und etwa 62,5 Vol-$ handelsüblicher anorganischer Füllstoffe, wie beispielsweise Siliziumkarbid, vermischt. Diese

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Mischung wurde alsdann in eine Form eingefüllt, welche dem Schleifkörper einer üblichen harzgebundenen Schleifscheibe entsprach. Die Form bestand dabei aus unmagnetischem Material. Die Mischung wurde während des Einfüllens in die Form und in der Form selbst einem Magnetfeld ausgesetzt. Dabei verliefen die Kraftlinien des Magnetfeldes radial, d.h. sie strahlten von der Mitte zum Rande der Form hin, wobei der Umfang der Form die äußere Schleiffläche der Schleifscheibe ergab. Durch dieses Kraftfeld wurden die mit Metall überzogenen Schleifmittelteilchen mit ihren Längsachsen im wesentlichen rechtwinklig zur zukünftigen Schleiffläche der Schleifscheibe, d.h. radial, ausgerichtet. Anschließend wurde die Bindemasse, d.h. also das Harz, in üblicher Weise durch Wärme und Druck zum Abbinden gebracht.

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Claims

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Patentansprüche :

I/ Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern für Schleifwerkzeuge, bei welchem eine ausreichende Menge an Schleifmittelteilchen mit Ausgangsstoffen einer Bindemasse innig vermischt wird, diese Mischung in eine dem Schleifkörper des Schleifwerkzeuges entsprechende Form eingefüllt und dort zumindest teilweise zum Abbinden gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein wesentlicher Teil der Schleifmittelteilchen nadeiförmig ist und die Mischung beim Einfüllen in die Form (10) derart einem Kraftfeld ausgesetzt wird, daß diese nadeiförmigen Schleifmittelteilchen sich größtenteils mit ihren Längsachsen rechtwinklig zur zukünftigen Schleiffläche des Schleifwerkzeuges ausrichten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung einem elektrostatischen Kraftfeld ausgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelteilchen mit einem magnetischen Metallüberzug versehen werden, daß für die Bindemasse unmagnetische Ausgangsstoffe verwendet werden und daß zur Ausrichtung der Schleifmittelteilchen ein Magnetfeld verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch j5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelteilchen mit einem Nickelüberzug versehen werden.

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5. Verfahren nach Anspruch j? oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstoffe für die Bindemasse Harze oder Harzbildner verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die nadeiförmigen Schleifmittelteilchen aus Diamanten oder kubischem Bornitrid bestehen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Form (10) dem Schleifkörper einer Schleifscheibe entspricht.

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L e e r s e i t e