DE2757515B1 - Schleifkoerper - Google Patents

Schleifkoerper

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DE2757515B1
DE2757515B1 DE2757515A DE2757515A DE2757515B1 DE 2757515 B1 DE2757515 B1 DE 2757515B1 DE 2757515 A DE2757515 A DE 2757515A DE 2757515 A DE2757515 A DE 2757515A DE 2757515 B1 DE2757515 B1 DE 2757515B1
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Description

Der technische Bedarf an Kunststoffen, die für die Verwendung bei hohen Temperaturen und unter starker mechanischer Beanspruchung bestimmt sind, konnte bisher durch Phenolverbindungen und gewisse Polyimide nur mehr oder weniger unvollständig befriedigt werden. Von derartigen Kunststoffen wird verlangt, daß sie imstande sind, Füllstoffe aufzunehmen, und daß sie auch bei sehr hohen Temperaturen ihre physikalischen Eigenschaften bewahren, fest und zäh bleiben und ihr Haftvermögen an den Füllstoffen behalten. Ein technisches Anwendungsgebiet, auf dem diese Erfordernisse eine Rolle spielen, ist das Gebiet der Schleifkörper, wie Schleifscheiben. Festigkeit, Zähigkeit und Haftvermögen bei hohen Temperaturen sind von besonderer Bedeutung bei Schleifscheiben, die für Trockenschleifarbeiten verwendet werden.
Im Handel erhältliche Schleifscheiben, die herkömmliche Polyimide als Einbettungsmasse bzw. Bindemittel enthalten, verschmieren jedoch beim Trockenschleifen und verlieren schnell ihr Schneidvermögen, so daß die Schleifverhältnisse gering sind und sich schwer bestimmen lassen. Schleifscheiben, die als Bindemittel ein einziges vernetztes aromatisches Polyimid enthalten, erzeugen viel Wärme, schneiden nur mit Schwierigkeit und zeigen beim Trockenschleifen im allgemeinen sogar eine schlechtere Leistung als Schleifscheiben mit Phenolharz als Bindemittel.
In der GB-PS 12 68 460 sind Schleifkörper aus einer Einbettungsmasse, die mindestens 50 Volumprozent eines koaleszierten aromatischen Polyimids mit einer inhärenten Viskosität von mindestens 0,1 enthält, und 6 bis 35 Volumprozent synthetischen Diamanten mit einem speziellen Metallüberzug als Füllstoffteilchen beschrieben. Diese Schleifkörper haben zwar ein verbessertes Schleifverhältnis, jedoch sind die betreffenden Werte insbesondere beim Trockenschleifen nicht völlig zufriedenstellend.
Gegenstand der Erfindung ist ein Schleifkörper aus einer Einbettungsmasse und darin eingebetteten Füllstoffteilchen, wobei die Einbettungsmasse ein lineares aromatisches Polyimid (a) mit mindestens einer Ketoncarbonylgruppe je wiederkehrende Einheit und einem Molekulargewicht von 3000 bis 300 000 enthält, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Einbettungsmasse aus einem vernetzten aromatischen Polyimid aus einem Grundharz (a) und einem ein niedrigeres Molekulargewicht aufweisenden Vernetzerharz (b) aus linearem aromatischem Polyimid mit endständigen Amingruppen und einem Molekulargewicht von 500 bis 15 000 besteht, wobei das Molverhältnis von Vernetzer harz (b) zu Grundharz (a) im Bereich von mehr als 2 :1 bis 40 :1 liegt.
Die erfindungsgemäßen Schleifkörper ergeben wesentlich höhere Schleifverhältnisse als bekannte Schleifkörper, insbesondere bei der Anwendung zum Trocken- schleifen. Bedeutende Verbesserungen des Schleifverhältnisses werden nicht nur gegenüber handelsüblichen Schleifkörpern (wie Schleifscheiben) auf Phenolharzbasis, sondern aufgrund der Verwendung von zwei Polyimidkomponenten mit höherem bzw. niedrigerem Molekulargewicht auch gegenüber Schleifkörpern erzielt, deren Einbettungsmasse aus einem einzigen aromatischen Polyimid (wie gemäß GB-PS 12 68 460) besteht Die erfindungsgemäßen Schleifkörper weisen ferner die vorgenannten und andere Nachteile der bekannten Schleifkörper nicht auf. Insbesondere zeigen sie eine bessere Wärme- und Oxidationsbeständigkeit als bekannte Schleifkörper, die als Einbettungsmasse oder Bindemittel Phenolharze, vernetzte Polyimide mit aliphatischen Strukturen oder vernetzte aromatische Polyimide aufweisen, die aus einem einzigen Polymeren hergestellt sind. Beim Trockenschleifen haben erfindungsgemäße Schleifscheiben eine längere Lebensdauer, erzeugen weniger Wärme, erleiden ein geringeres Verschmieren, verbrauchen weniger Energie und sind beständiger gegen mechanische Belastung als die bekannten Schleifscheiben. Erfindungsgemäße Schleifscheiben weisen auch Vorteile beim Naßschleifen auf.
In dem Ausdruck »aromatisches Polyimid« bedeutet »aromatisch«, daß die molekulare Gerüststruktur des Polymeren vollständig aus aromatischen Ringen und mit aromatischen Ringen kondensierten Imidringen besteht, mit der Maßgabe, daß aromatische Ringe durch
(i) eine ein Brückenatom enthaltende Gruppe, wie
—o-
—c— —CRr- —s— —s—
oder Äquivalente derselben, wobei R" Wasserstoff oder Alkyl- oder Fluoralkylreste mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, oder (ii) eine der folgenden beiden Gruppen mit zwei Brückenatomen
O O
Il N
—C—NH- und —C—O-
getrennt sein können. Beispiele für aromatische Ringe sind jene, die sich von Benzol, Triazin, Pyrazin, Pyridin, Thiazol und Naphthalin ableiten.
Lineare aromatische Polyimide werden im allgemeinen durch Umsetzung mindestens eines Dianhydrids der
ORIGINAL INSPECTEO
allgemeinen Formel
mit mindestens einem Diamin der allgemeinen Formel H2N-R'-NH2 hergestellt. Lineare aromatische Polyimide kennzeichnen sich im allgemeinen durch eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel
--N
N-R--
Die Reaktionsteilnehmer und die entstehenden, erfindungsgemäß verwendbaren Polyimide entsprechen den obigen allgemeinen Strukturformeln, in denen R und R' aromatische Reste bedeuten und mindestens einer der Reste R und R' eine Ketoncarbonylgruppe enthalten muß.
Bei der Herstellung von linearen Polyimiden wird zuerst eine Polyamidsäure hergestellt, deren wiederkehrende Einheit die allgemeine Formel
HOOC
-NH-C
COOH
C— NH- R--
aufweist (die Pfeile bedeuten Isomerie).
Für die Zwecke der Erfindung werden sowohl die Polyamidsäure als auch das Polyimid gemeinsam betrachtet und hier als Polyimid bezeichnet.
Das erfindungsgemäß verwendete Polyimid ist eine vernetzte chemische Kombination aus einem Grundharz (a) und einem Vernetzerharz (b). Das Grundharz ist ein lineares aromatisches Polyimid und muß in jeder wiederkehrenden Einheit des Harzmoleküls mindestens eine Ketoncarbonylgruppe enthalten. Das Grundharz wird durch Umsetzung eines Dianhydrids mit einem Diamin hergestellt, wobei mindestens einer der monomeren Reaktionsteilnehmer mindestens eine Ketoncarbonylgruppe enthält Die Ketoncarbonylgruppe ist von anderen Carbonylgnippen, wie Carboxylcyrbonylgruppen, Amidcarbonylgruppen und Imidcarbonylgruppen, zu unterscheiden.
Das Molekulargewicht des Polyimids wird bei dem Herstellungsverfahren durch die Auswahl der relativen Mengen von monomerem Dianhydrid und monomerem Diamin gesteuert. Das Molekulargewicht läßt sich aus dem Polymerisationsgrad der Monomeren berechnen. Wenn man das Molverhältnis der in geringerer molarer Menge angewandten Monomerart zu der in höherer molarer Menge angewandten Monomerart mit r bezeichnet, ist der Polymerisationsgrad das Verhältnis (\ + r):(l-r). Das berechnete Molekulargewicht des erhaltenen Polyimids ist gleich der Summe aus (dem Polymerisationsgrad, multipliziert mit dem mittleren Molekulargewicht einer Mer-Einheit) + (dem Molekulargewicht des in der größeren molaren Menge verwendeten Monomeren). Das mittlere Molekulargewicht einer Mer-Einheit ist die Hälfte der Summe aus den Molekulargewichten der Monomeren, vermindert um ein Molekulargewicht des Wassers. Das Molekulargewicht einer wiederkehrenden Polyimideinheit ist das Doppelte des mittleren Molekulargewichtes seiner Mer-Einheit.
Die Herstellung des Grundharzes erfolgt durch Umsetzung vorgegebener Mengen der betreffenden monomeren Dianhydride und Diamine zur Erreichung des gewünschten Molekulargewichtes. Mindestens eines der Monomeren muß eine Ketoncarbonylgruppe enthalten. Gegebenenfalls kann man zur Herstellung des Grundharzes mehrere Dianhydride und mehrere Diamine verwenden. Wenn von einem Monomeren mehrere verschiedene Arten verwendet werden, muß das mittlere Molekulargewicht der betreffenden Monomerkombination eingesetzt werden. Die Herstellung des Grundharzes kann nach an sich bekannten Verfahren, z. B. durch Lösungsmittelpolymerisation gemäß der US-PS 31 79 631, erfolgen, gemäß der das Diamin und das Dianhydrid langsam unter Rühren in einem organischen Lösungsmittel, das auf einer Temperatur von weniger als 10O0C, vorzugsweise von weniger als 500C, gehalten wird, miteinander gemischt werden. Das Gemisch aus Dianhydrid und Diamin kann ein Gemisch aus Polyamidsäure und Polyimid sein, und das Polymere wird durch Kontakt mit einem niederen Fettsäureanhydrid ausgefällt, wobei man ein lineares aromatisches Polyimid-Grundharz erhält.
Die Herstellung des Vernetzerharzes erfolgt in der gleichen Weise wie diejenige des Grundharzes. Das Vernetzerharz braucht keine Ketoncarbonylgruppen zu enthalten, muß aber mit einem Überschuß an Diamin hergestellt werden, damit es endständige Amingnippen enthält. Die Dianhydride und Diamine werden aus den gleichen Gruppen ausgewählt wie für die Herstellung des Grundharzes; die Mengen eines jeden der Monomeren entsprechen der oben angegebenen Formel, um das gewünschte berechnete Molekulargewicht zu erzielen, und die Reaktion wird dann durchgeführt. so Die Polyamidsäure wird praktisch vollständig zu dem Polyimid umgewandelt, um ein lineares aromatisches Polyimid-Vernetzerharz zu erhalten.
Die aus der Lösung unter Rühren ausgefällten und dann getrockneten Polyimidharze liegen im allgemeinen in Form von Pulvern mit einer spezifischen Oberfläche von mindestens 0,1 m2/g und einer Teilchengröße von 0,1 bis 100 μιη vor.
Das Grundharz kann außer Ketoncarbonylgruppen auch endständige Amingnippen enthalten, und das Vernetzerharz kann außer endständigen Amingnippen auch Ketoncarbonylgruppen enthalten. Das Grundharz und das Vernetzerharz können daher die gleichen wiederkehrenden Einheiten aufweisen mit dem einzigen Unterschied, daß sie verschiedene Molekulargewichte haben.
Für die Zwecke der Erfindung soll das Grundharz ein berechnetes Molekulargewicht von 3000 bis 300 000 aufweisen, während das Vernetzerharz ein berechnetes
Molekulargewicht von 500 bis 15 000 aufweisen soll. Es wurde gefunden, daß das Verhältnis des berechneten Molekulargewichtes des Grundharzes zu dem berechneten Molekulargewicht des Vernetzerharzes 2:1 bis 50:1 betragen soll. Wenn z. B. das Grundharz ein berechnetes Molekulargewicht von 15 000 aufweist, wird ein Vernetzerharz mit einem berechneten Molekulargewicht von 500 bis 7500 ausgewählt
Die beiden Harze werden in einem Molverhältnis von Vernetzerharz zu Grundharz von mehr als 2:1 (vorzugsweise 6:1) bis 40:1 eingesetzt Vernetzte Polyimide, die als Bindemittel bei der Herstellung von Schleifscheiben für Trockenschleifarbeiten verwendet werden sollen, weisen vorzugsweise Molverhältnisse des Vernetzerharzes zu dem Grundharz von 6:1 bis 40 :1 auf. Zur Erzielung der besten Ergebnisse bei der Herstellung von Schleifscheiben, bei deren Verwendung höhere Anforderungen gestellt werden, z.B. für das Trockenschleifen mit einer hohen Werkstückabtragerate, liegt das Molverhältnis von Vernetzerharz zu Grundharz in dem als Bindemittel verwendeten Polyimidkunststoff im Bereich von 15 :1 bis 36 :1.
Das als Einbettungsmasse für die Schleifkörper gemäß der Erfindung verwendete vernetzte Polyimid wird hergestellt indem man die Vernetzungsreaktion an einem vernetzbaren Gemisch aus Grundharz und Vernetzerharz durchführt Das Grundharz und das Vernetzerharz werden in Form feinteiliger Pulver praktisch homogen zu einer vernetzbaren Polyimidmasse gemischt und unter der Einwirkung von Wärme und Druck zu dem vernetzten Polyimid verformt Zu dem Verformungsverfahren gehören im allgemeinen die Stufen des Mischens, Verdichtens und Erhitzern der miteinander reagierenden Harzpulver. Die Stufen des Verdichtens und Erhitzens können gleichzeitig durchgeführt werden.
Die miteinander reagierenden Harzpulver müssen praktisch homogen gemischt werden, um dem Grundharz und dem Vernetzerharz die maximale Gelegenheit zum Kontakt und zum Reagieren bei den Verfahrensstufen des Verdichtens und Erhitzens zu geben. Alle Harzteilchen sollen Größen im Bereich von 0,1 bis 100 μπι haben. Bei der Herstellung von Schleifscheiben sollen die Harzteilchen vorzugsweise Größen von 1,0 bis 50 μπι haben. Das Verdichten der vernetzbaren Polyimidmasse wird im allgemeinen durch Kombination von Wärme und Druck durchgeführt Verdichtungsverfahren sind allgemein bekannt und es gibt mehrere Abwandlungen davon; jedoch sollen nachstehend zwei Beispiele für bevorzugte Verdichtungsverfahren beschrieben werden, die angewandt werden können, um die Stoffe miteinander reagieren zu lassen:
(I) Die zu verformende vernetzbare Polyimidmasse wird in eine Form eingebracht und bei 400 bis 4200C unter einem Druck von 35 MPa (Megapascal) 15 bis 25 Mia verdichtet
(II) Die zu verformende vernetzbare Polyimidmasse wird in eine Form eingebracht und bei Raumtemperatur 10 Sek. unter einem Druck von 690MPa verdichtet
Die vernetzbare Polyimidmasse wird einer Wärmebehandlung unterworfen, die zur Bildung des vernetzten Polyimide führt Vorzugsweise wird die verdichtete vernetzbare Masse 1 bis 100 Stunden der Einwirkung einer Temperatur von 350 bis 450° C ausgesetzt, insbesondere 1 bis 24 Stunden einer Temperatur von 375 bis 4500C. Ein Beispiel eines Programms für die Erhitzungsstufe ist 3stündiges Erhitzen auf 4000C und anschließendes weiteres 1 stündiges Erhitzen auf 425 bis 435° C Höhere Temperaturen ermöglichen die Anwendung kürzerer Erhitzungszeiten.
Die Menge der Füllstoffteilchen kann 10 bis 75 Vol.-% des Schleifkörpers betragen. Man verwendet im allgemeinen Schleifmittelteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 25 bis 200 um. Weder die Größe noch
ίο das Gesamtvolumen der Füllstoff teilchen soll so groß sein, daß die Teilchen die Fähigkeit des vernetzten Polyimids beeinträchtigen, als Einbettungsmasse zu wirken und den füllstoffhaltigen Körper zusammenzuhalten.
t5 Nachstehend werden Methoden für die Herstellung von vernetzten aromatischen Polyimiden und von Schleifscheiben gemäß der Erfindung aus den vernetzten Polyimiden beschrieben. Falls nichts anderes angegeben ist beziehen sich die Prozentwerte auf das Volumen. Das Erhitzen wird in einer inerten Atmosphäre durchgeführt
Herstellung der miteinander reagierenden Harze
Um die Grundharze und Vernetzerharze herzustellen, werden 4,4'-Oxydanilin (ODA) und Benzophenon-2,2',4,4'tetracharbonsäuredianhydrid (BTDA) oder Pyromellithsäuredianhydrid (PMDA) in den entsprechenden Mengen zu einer linearen aromatischen Polyamid- säure umgesetzt die dann in ein Polyimidpulver mit den folgenden Eigenschaften übergeführt wird:
Harz 35 I Molverhältnis der Monomeren 2:1 Berechnetes
II 100:103 Molekular
40 III 115:100 gewicht
IV ODA:BTDA = 110:100 929
V ODA:BTDA = 125:100 16272
ODA: BTX)A = 3 700
ODA: BTDA = 5 230
ODA: PMDA = 1919
Diese Harze werden in den nachstehenden Beispielen zur Herstellung der vernetzten aromatischen Polyimide verwendet welche zu Schleifscheiben verformt werden. Die Schleifscheiben werden zum Abschleifen bestimmter Werkstücke unter verschiedenen vorgegebenen Trockenschleifbedingungen verwendet
Herstellung der Schleifscheiben:
Man stellt ein praktisch homogenes Gemisch der vernetzbaren Polyimidmasse (Grundharzpulver und Vernetzerharzpulver) mit Füllstoffteilchen her und verformt das Gemisch zu der gewünschten Gestalt Für die in den Beispielen beschriebenen Versuche werden eine Becherform aufweisende Schleifscheibenränder für Schleifscheiben hergestellt die Abmessungen von 933 cm χ 3,8 cm χ 3,16 cm aufweisen.
Schleifscheibenversuche:
Die Schleifscheiben werden beim Trockenschleifen in verschiedenen technischen Schleifmaschinen an Werkstücken aus einem handelsüblichen Wotframcarbidma- terial geprüft welches zu 94 Gew.-% aus Wolframcarbid und zu 6 Gew.-% aus Kobalt besteht Die Versuchsbedingungen sind die folgenden:
Ver Umlauf Zu Tischgeschwindigkeit,
such geschwindig führung, cm/min
keit der mm/
Schleif Durch
scheibe, gang
U/min
1 3 900 0,025 handgesteuert
2 5 800 0,050 handgesteuert
3 3 900 0,025 für 250 Durchgänge, dann
0,050 für 125 Durchgänge
handgesteuert
4 3 760 0,041 200
5 3 900 0,025 für 500 Durchgänge,
auf eine Abtragegeschwindigkeit
von 20 cmVh eingestellt
Schleifscheiben-Versuchsergebnisse:
Die Ergebnisse der Schleifversuche werden als Schleifverhältnis der untersuchten Schleifscheibe angegeben. Das Schleifverhältnis einer Schleifscheibe ist das Verhältnis des bei dem Versuch abgetragenen Werkstückvolumens zu dem bei dem Versuch abgetragenen oder verlorengegangenen Schleifscheibenvolumen. Bei diesen Versuchen, bei denen Werkstücke aus Wolframcarbid einem Trockenschleifvorgang unterworfen werden, erhält man mit einer hinreichend guten Schleifscheibe ein Schleifverhältnis von mehr als 10:1 bis 15 :1. Im Handel erhältliche Schleifscheiben mit einem Phenolharz als Bindemittel, die zum Trockenschleifen bestimmt sind, zeigen unter den hier angewandten Versuchsbedingungen Schleifverhältnisse von weniger als 15:1. Die Schleifscheiben gemäß der Erfindung weisen Schleif Verhältnisse von mehr als 15:1 und im allgemeinen von mehr als 20 :1 auf.
Beispiel 1
In diesem Beispiel werden die Reaktionsteilnehmerharze I und II im Gewichtsverhältnis von 4,08 :5,92, entsprechend einem Molverhältnis von 12,1 :1, gemischt. Als Vorversuch wird ein Probestückchen der vernetzbaren Polyimidmasse 20 min in einer Form bei 410cC unter einem Druck von 35 MPa verdichtet. Hierauf hat die Probe eine Einfriertemperatur von 285° C und ist nicht vernetzt. Dann wird die Probe 3 Stunden auf 4000C erhitzt, um die Verformung zu vervollständigen und eine Vernetzung herbeizuführen. Bei diesem Erhitzen steigt die Einfriertemperatur auf 322° C, woraus sich ergibt, daß Vernetzung stattgefunden hat. Die Einfriertemperaturen werden durch thermomechanische Analyse bestimmt.
Sodann wird ein zweites Probestück hergestellt und unter den oben beschriebenen Bedingungen von Druck und Zeitdauer auf 3900C erhitzt. Infolge der geringeren Verdichtungstemperatur beträgt die Einfriertemperatur nur 212°C. Eine 3stündige Wärmebehandlung bei 400°C führt zu einem vernetzten Polyimidkunststoff mit einer Einfriertemperatur von 329° C.
Zur Herstellung einer vernetzbaren Polyimidmasse zwecks Anfertigung einer Schleifscheibe wird das gleiche Gemisch aus Grundharz und Vernetzerharz mit verkupferten Diamantteilchen (Teilchengröße 88 bis 105 μπι) und Siliciumcarbidteilchen (Teilchengröße 62
bis 74 μπι) in einem solchen Verhältnis gemischt, daß der geformte Schleifscheibenrand zu 17% aus Diamanten, zu 8% aus Kupferüberzug, zu 30% aus Siliciumcarbid und zu 45% aus dem Gemisch der reagierenden Harze besteht. Der Schleifscheibenrand wird 20 min in einer Form bei 4100C unter einem Druck von 35 MPa verdichtet. Dann wird der verdichtete Schleifscheibenrand aus der Form entnommen, erkalten gelassen und mit einer Geschwindigkeit von l,8°C/min auf 4000C erhitzt. Die Temperatur von 4000C wird 3 Stunden innegehalten. Der Schleifscheibenrand wird auf einem Aluminiumkern befestigt und unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 1 geprüft, wobei sich ein Schleifverhältnis von 1,8 :1 ergibt.
Um die Vernetzung zu verstärken, werden Schleifscheibenrand und Kern eine weitere Stunde auf 435° C erhitzt. Die nunmehr nochmals unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 1 untersuchte Scheibe zeigt ein Schleif verhältnis von 17,9 :1.
Beispiel 2
Eine vernetzbare Polyimidmasse wird mit dem Unterschied nach Beispiel 1 hergestellt, daß ein Siliciumcarbid mit Teilchengrößen von weniger als 35 μπι verwendet wird. Durch 10 see lange Verdichtung bei 25°C unter einem Druck von 690MPa wird ein Schleifscheibenrand hergestellt. Der Rand wird aus der Form entnommen und mit einer Geschwindigkeit von l,8°C/min auf 400°C erhitzt und dann 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten. Der Schleifscheibenrand wird dann weiter mit der gleichen Geschwindigkeit auf 427° C erhitzt, und diese Temperatur wird 1 Stunde innegehalten. Die Schleifscheibe dieses Beispiels eignet sich für den Freischnitt und zeigt unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 2 ein Schleifverhältnis von 29 :1 und unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 3 ein Schleifverhältnis von 22,4 :1. Eine im Handel erhältliche Schleifscheibe mit entsprechender Schleifmittelzusammensetzung, aber einem Phenolharz als Bindemittel zeigt unter den Bedingungen der Versuche Nr. 2 und 3 Schleifverhältnisse von 7,0 :1 bzw. 5,4 :1.
Beispiel 3
Ein Schleifscheibenrand wird unter Verwendung der gleichen Harze wie in Beispiel 2 mit der folgenden Zusammensetzung hergestellt: 25% Diamanten, 11,5% Kupferüberzug, 5% Molybdändisulfid, 17% Siliciumcarbid und 41,5% ragierendes Harzgemisch. Das Molybdändisulfid ist mit einem der Harze beschichtet. Das so Verdichten und Erhitzen erfolgt gemäß Beispiel 2. Unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 2 zeigt diese Schleifscheibe ein Schleifverhältnis von 29,6 :1 und unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 3 ein solches von 17,4 :1. Die Schleifscheibe dieses Beispiels eignet sich für den Freischnitt.
Beispiel 4
Eine vernetzbare Polyimidmasse wird unter Verwendung eines Gemisches aus 8,50 Gewichtsteilen Harz III und 1,50 Gewichtsteilen Harz II so hergestellt, daß die geformte Masse zu 17% aus Diamanten, zu 8% aus Kupferüberzug, zu 30% aus Siliciumcarbid, zu 5% aus Molybdändisulfid und zu 40% aus dem Gemisch aus Grundharz und Vernetzerharz besteht. Das Molverhältnis der reagierenden Harze (III: II) beträgt 24,9 :1. Nach dem Verfahren des Beispiels 2 werden Schleifscheibenränder hergestellt, die dann unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 3 bei verschiedenen Werk-
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stückabschleif- oder -abtragegeschwindigkeiten untersucht werden. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Wertstück-Abtragegeschwindigkeit,
SchterfverMItiiis
37,2:1
16^: 1; 14,7:1 19,4:1; 18,6:1 19,2:1; 5,2:1
Beispiel 5
In diesem Beispiel werden die vernetzten Poh/imid-Schleifscheiben gemäß Beispiel 2 und 3 nochmals untersucht Unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 4 werden außer dem Schleifverhähnis die Werkstücktemperatur und die maximale Energieentnahme bestimmt In diesem Beispiel wird ein Vergleich mit einer im Handel erhältlichen Schleifscheibe durchgeführt, die eine entsprechende Schleifmittelzusammensetzung, aber ein Phenolharz als Bindemittel aufweist
Beispiel 6 Eine vernetzbare Polyimidmasse wird unter Verwen-
dung eines Gemisches aus 4,76 Gewichtsteilen Harz V und 5,24 Gewichtsteilen Harz IV mit den in Beispiel 1 angegebenen Füllstoffen in den gleichen Mengenverhältnissen hergestellt Das Molverhältnis V: IV beträgt 2,48:1. Aus diesem Gemisch werden nach dem
ίο Verfahren des Beispiels 2 durch Verdichten und Verformen Schienscheibenränder hergestellt Nach den Bedingungen des Versuchs Nr. 3 wird das Schleifverhältnis einer so hergestellten Schleifscheibe und dasjenige einer im Handel erhältlichen Schleifscheibe
is mit gleichem Schleifmittelgehalt, aber einem Phenolharz als Bindemittel (Vergleichsscheibe des Beispiels 2) ermittelt Die vernetztes Polyimid aufweisende Schleifscheibe zeigt ein Schleif verhältnis von 25,6 :1, während das Schleifverhältnis der mit Phenolharz gebundenen
Schleifscheibe 14,4:1 beträgt
Schleifscheibe Wertstück- Maximale Schleiftemperatur Eaape- verhältnis
Beispiel 2 Beispiel 3
Pbenolharz-Schleifscheibe
182 156 158
1065 1025 1371
13,7:1 17,6:1
Beispiel 7
Vernetzbare Polyimidmassen werden unter Verwendung eines Gemisches aus den Harzen HI und II in fünf verschiedenen Molverhältnissen hergestellt Die Harzgemische werden mit Füllstoffen gemischt und die erhaltenen Massen gemäß Beispiel 2 zu Schleifscheiben rändern verarbeitet Die Schleifverhältnisse der Schleif scheibenränder werden jeweils unter den Bedingungen des Versuchs Nr. 5 bestimmt Die Phenolharz als Bindemittel enthaltende Schleifscheibe (vgL Beispiel 2) hat unter den gleichen Versuchsbedingungen ein Schleifverhältnis von 19,5 :1. Die Ergebnisse sind die folgenden:
Bestandteil
ScMeftcheibe (ii) Ο··) (iv) (V)
(Ο 17 17 17 17
17 8 8 8 8
8 30 30 30 30
30 5 5 4,2 3,7
5 40 40 40,8 4M
40 13,2:1 24,9:1 29,4:1 34,4:1
6,6:1 59,0:1 70,0:1 40,2:1 31,9:1
40,6:1
Diamanten (Teilchengröße 88 bis 105 μπι) Kupferüberzug Mit Harz III beschichtetes Siliciumcarbid Mit Harz H beschichtetes Molybdinsulfid
Bindeharz
Molverhältnis Harz III: II
Schleifverhältnis
Die Schleifscheiben dieses Beispiels erzeugen weniger Wärme, Geräusch und Funken als die Phenolharz als Bindemittel enthaltende Schleifscheibe. Bei höheren Werkstück-Abtragegeschwindigkeiten verbrennt die mit Phenolharz gebundene Vergleichsschleifscheibe das Werkstück und verursacht eine Farbänderung, während die Schleifscheiben dieses Beispiels ohne Beschädigung des Werkstücks verwendet werden können. Die oben mit (iv) bezeichnete Schleifscheibe wird wegen ihrer höheren Werkstuck-Abtragegeschwindigkeiten bevorzugt

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Schleifkörper aus einer Einbettungsmasse und darin eingebetteten Füllstoffteilchen, wobei die Einbettungsmasse ein lineares aromatisches PoIyimid (a) mit mindestens einer Ketoncarbonylgruppe je wiederkehrende Einheit und einem Molekulargewicht von 3000 bis 300 000 enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbettungsmasse aus einem vernetzten aromatischen Polyimid als Grundharz (a) und einem ein niedrigeres Molekulargewicht aufweisenden Vernetzerharz (b) aus linearem aromatischen Polyimid mit endständigen Amingruppen und einem Molekulargewicht von 500 bis 15 000 besteht, wobei das Molverhältnis von Vernetzerharz (b) zu Grundharz (a) im Bereich von mehr als 2 :1 bis 40 :1 liegt
2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffteilchen Diamanten enthalten oder aus Diamanten bestehen.
3. Schleifkörper nach Anspruch 1 oder 2 in Form einer Schleifscheibe.
DE2757515A 1976-07-01 1977-07-01 Schleifkörper Expired DE2757515C2 (de)

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