DE2904228A1

DE2904228A1 - Masse zur herstellung von schleifwerkzeugen

Info

Publication number: DE2904228A1
Application number: DE19792904228
Authority: DE
Inventors: Geb Oreper Faina Bori Danilova; Viktor Andrianovits Lobatschev; Vladimir Nikolaevitsch Lvov; Vladimir Gavrilovitsc Safronov
Original assignee: VNII KT I PRIRODNYCH ALMAZOV
Current assignee: VNII KT I PRIRODNYCH ALMAZOV
Priority date: 1978-05-04
Filing date: 1979-02-05
Publication date: 1979-11-08
Also published as: FR2424949A1; SU1135625A1; IT7919812A0; FR2424949B1; US4282012A; SE430345B; SE7901004L; IT1166608B; DE2904228C2; CS201982B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Schleifwerkzeugen und betrifft insbesondere die Zusammensetzung einer Masse zur Herstellung der Schneidteile von Diamantwerkzeugen, Werkzeugen aus kubischem Bornitrid und anderen überharten Werkstoffen.

Die Erfindung kann ihre Anwendung finden in den Fabriken zur Herstellung von Diamant- und Schleifwerkzeugen, aber auch in verschiedenen anderen Industriegebieten als fertiges Werkzeug, insbesondere zur Bearbeitung von Teilen aus Glaskeramik (Sitall), Harmetallen und anderen Werkstoffen, die sich schwer bearbeiten lassen.

Es sind Zusammensetzungen für Massen zur Herstellung von Schleifwerkzeugen vielfach bekannt, die Schleif— und Metallpulver sowie Bindemittel enthalten. Der Einsatz solcher Werkzeuge zur Bearbeitung von glaskeramischen Werkstoffen hat aber eine Reihe von Nachteilen.

Wie die Versuche zeigten, sind für die Bearbeitung von Glaskeramik Diamantscheiben mit metallischem Bindemittel optimal, welche Kupfer und Zinn enthalten (siehe beispielsweise die Masse nach dem Urheberschein der UdSSR Nr. 360 214). Diese Masse enthält Kupfer, Zinn und Eisenoxid. Der spezifische Verbrauch an Diamant beträgt bei der Bearbeitung von Glaskeramik mit diesen Schleifscheiben 0,25 bis 0,30 mg/g.

Diese Schleifscheiben haben aber einen wichtigen Nachteil, daß Mikrorisse und Abspaltungen bei der Bearbeitung der

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_ 3 —

Glaskeramik auf der bearbeiteten Fläche infolge beträchtlicher Adhäsion entstehen. Die Leistungsfähigkeit dieser Werkzeuge ist relativ niedrig.

Die Leistungsfähigkeit des Werkzeuges kann erhöht v/erden durch Verbesserung seiner Selbstschärfeigenschaft, was durch die Benutzung der Massen mit einer komplizierteren Zusammensetzung für ihre Herstellung erreicht werden kann. Geeignet sind zum Beispiel die Massen nach den Urheberscheinen der UdSSR Nr. 392 135 und 402 458, welche Kupfer, Aluminium, Titan, Silizium, Zink, Zinn und Bornitrid (nach dem Urheberschein Nr. 392 135) bzw. Kupfer, Metallfluorid sowie eines der Metalle aus der Gruppe Zink, Zinn, Cadmium, Aluminium und Silber (nach dem Urheberschein Nr. 402 458) als Bestandteile enthält. Das Standvermögen solcher Werkzeuge ist jedoch beträchtlich niedriger als das der Werkzeuge, welche aus einer kupfer- und zinnhaltigen Masse hergestellt sind. Ein weiterer Nachteil der Werkzeuge aus den Mehrkomponentenmassen besteht in ihrem ungünstigen Herstellungsverfahren (es sind genaue Dosierung und sorgfältige Homogenisierung erforderlich). Der gemeinsame Nachteil der Werkzeuge auf der Basis der Metallbindemittel liegt darin, daß sie bei hohen Temperaturen (650 bis 700⁰C) und beträchtlichen Drücken (1,5 bis 2 Mp/cm ) hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Masse zur Herstellung der Schleifwerkzeuge zu entwickeln, deren Bindemittel solche Komponenten enthält, welche eine hohe Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung von Glaskeramik, Hartmetallen und anderen Hartwerkstoffen und gleichzeitig ein hohes Werkzeugstandvermögen gewährleisten.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Masse zur Herstellung von Schleifwerkzeugen, die Schleif- und Metallpulver sowie Bindemittel enthält, gelöst, die erfindungsgemäß Stoffe

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aus der Gruppe der Alkalihydroxide als Bindemittel enthält, die einzeln oder in Kombination genommen werden, wobei folgende Verhältnisse (in Vol.-%) eingehalten werden:

Schleifpulver 12,5 bis 37,5 Metallpulver 25,0 bis 62,5 Komponente aus der Alkalihydroxidgruppe 12,5 bis 50,0

Die Verwendung von Ätzalkali (in Form einer Alkalihydroxidmischung oder eines Alkalieutektikums) als Bestandteil der Masse zur Herstellung der Schleifscheiben für die Bearbeitung von glaskeramischen und anderen Hartwerkstoffen ermöglicht es, den spezifischen Verbrauch an Diamant herabzusetzen, die Sohleifleistung zu erhöhen und eine fehlerfreie Bearbeitungsfläche durch die chemische Wirkung der Alkalien auf den bearbeiteten Werkstoff zu erreichen. Der Einsatz eines Alkalieutektikums ermöglicht es weiter, die Preßtemperatur bei der Herstellung von Werkzeugen herabzusetzen und dadurch die Standzeit der Preßformen zu verlängern, ·

Bei der Auswahl der Prozentsätze der einzelnen Komponenten in der Masse waren folgende Gesichtspunkte ausschlaggebend. Eine Verminderung des Gehaltes an Diamantpulver unter 12,5/4 hat eine beträchtliche Abnahme der Schleifleistung der Werkzeuge zur Folge. Eine Erhöhung des Gehaltes an Diamantpulver über 37,5 % bringt dagegen nur eine unnötige Verteuerung des Werkzeuges. Bei einer Herabsetzung des Metallpulvergehaltes unter 30 % reicht die mechanische Festigkeit des Werkzeuges nicht mehr aus und eine Erhöhung des Metallpulvergehaltes über 62,5 % beeinträchtigt die Selbstschärfeigenschaften. Werden die Komponenten aus der Gruppe der Alkalienhydroxide in einer Menge von mehr als 50 % genommen, so verschlechtert sich die Haltbarkeit der Werkzeuge über die Zeit, eine Herabsetzung des Alkalianteiles unter

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12,5 /ö läßt die ge\tfünschte positive Wirkung nicht mehr erreichen.

Die Herstellung des Werkzeuges geschieht folgenderweise. Die oben angegebenen Komponenten werden zunächst zur Aufbereitung eines diamantpulverhaltigen Gemenges abgewogen. Beim Wiegen der Alkalien sind die üblichen Sicherheitsvorschriften, wie sie zum Umgang mit Alkalien gültig sind (Gummihandschuhe, Atemschutzmaske, trockener Raum), zu beachten. Die Komponenten werden in einen abschließbaren Behälter zum Durchmischen eingebracht. Die durchgemischte Masse wird in eine Preßform aufgefüllt und einem spezifisehen Druck von 800 bis 1000 kp/cm ausgesetzt, wobei die Temperatur der Schmelztemperatur der jeweiligen Alkalikomponente entsprechen soll (siehe Tabelle). Bei nachfolgender Kühlung bildet sich ein Werkzeug von hoher Festigkeit.

Der Preßraum sowie alle Gelenke der Preßform sollen vor dem Pressen mit Graphitschmiermittel geschützt werden.

•Die in den Tabellen angegebenen Beispiele zeigen, daß die Ergänzung der schleif- und metallpulverhaltigen Masse mit Komponenten aus der Alkaligruppe höhere Schleifleistungen beim geringen spezifischen Verbrauch an Schleifmitteln (Diamant en) erreichen läßt. Darüberhinaus wird auch die Preßtemperatur während der Herstellung der Werkzeuge niedriger, so daß sich auch die Standzeit der Preßform verlängert. Eine Beeinträchtigung der Preßform durch die Ätzwirkung der Alkalikomponenten wurde bei eingehaltenen Anforderungen bezüglich der Herstellungsbedingungen (trockener Raum, Graphitschutzanstrich) nicht beobachtet.

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Tabelle

Beispiele der Ausführung der Erfindung

Zusammensetzung Preßbedingungen

Tempera

25

280-300

Druck.
kp/cm²

Härte

El.Leit

Bearbeiteter

Prüfungsergebnisse

Spez.

Schleifverfah

9

der Masse in

tur, ⁰C

des

fähig

Werkstoff

Lei

Dia

ren

VoI.-%

Werk

keit des

stung

mant-

elektro

zeu

Werkzeu

g/min

ver

chemisch

ges

ges 2

brauch

üblich

3

in

m/Ohm.mm

mg/g

2

HRb

6

8

(O

.1

4

5

7

O

800-

Metallkera

to

Diamant 25

330-350

1000

mik
Glaskeramik

0,15

elektro

Kupfer 50

103

5,5

(Sitall)

-2,8

0,10

chemisch

KJ I

Alkali (NaOH)

2,0

O

OT

JK
<o

Diamant 25

800-

Kupfer 62,5

1000

Metallkera

0,13

Alka'lieutek-

98

4,9

mik

2,6

tikum 12,5

(NaOH-O,42,

KOH-O,58)

ISJ CD O

ro ro cx>

Tabelle (Fortsetzung)

Diamant Kupfer Alkalimischung 300-330 800-(NaOH - 0,42, KOH - 0,58)

1000 1,3 Metallkeramik 2,0 0,4 üblich

Diamant 12,5 Eisen 57,5 Alkali KOH

450-550

1000-1200

Steinbearbeitung
(Marmor)

Diamant Siliziumcarbid 17>5

Kupfer-Zinnlegierung 50 330-350

in Pulverform Alkali NaOH 12,5

800-1000 Metallkeramik
zusammen mit
Stahl

üblich

2,0 · 0,5

Glaskeramik
(Sitall)

elektrochemisch

2,6 Metallkeramik 3,2 0,4 üblich

2,4 0,15 üblich

Claims

SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÖNCHEN 9O POSTADRESSEiPOSTFACH 95 ΟΙ ac), D-SOOO MDNCHEN 95

PROFESSIONAL REPRESENTATIVES ALSO BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

Vsesojuznyj nautschno-issledovatelski:} ^KARL <-uow.a schiff i konstruktorsko-technologitscheskid °£; %Ζ£ΖΖ institut prirodnych almazov i instru- d.pl. chem. db

tQlPL. ING. DIETER EBBINSHAUS

DR. ING. DIETER FINCK

TELEFON (OSO) 48 QO S*

TELEX 5-23 Θββ AURO D

TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

ΌΕΑ-19049

5. Februar 1979

MASSE ZUR HERSTELLUNG VON SCHLEIFTORKZEUGEN Patentanspruch

Masse zur Herstellung von Schleifwerkzeugen, die Schleifmittel- und Metallpulver sowie Bindemittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß Stoffe aus der Gruppe der Ätzalkalien als Bindemittel gewählt werden, die einzeln oder in Kombination genommen werden, wobei folgende Verhältnisse zwischen den Komponenten (in Vol.-%) eingehalten werden:

Schleifmittelpulver 12,5 bis 37,5 Metallpulver . 25,0 bis 62,5 Komponenten aus der Ätzalkaligruppe 12,5 bis 50,0.

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