DE3003484A1

DE3003484A1 - Verfahren zur herstellung von schleifkoerpern

Info

Publication number: DE3003484A1
Application number: DE19803003484
Authority: DE
Inventors: Dimiter Vassilev Sofia Avramov; Dimiter Todorov Dipl.-Ing. Butschkov; Georgi Gavrilov Dipl.-Ing. Georgiev; Boris Petrov Dipl.-Ing. Kosov
Original assignee: Vmei Lenin
Current assignee: Vmei Lenin
Priority date: 1980-01-31
Filing date: 1980-01-31
Publication date: 1981-08-06

Description

BESCHREIBUNG
Die i'rEindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern, welche eine Partikel mit großer Härte enthal-tende Arbeitsoberfläche aufweisen und zum Schleifen von Maschinenteilen bestimmt sind.
Es sind Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern bekannt, bei denen auf die Arbeitsoberfläche des Werkzeugs auf galvanischen Wege ein Schleifpartikel enthaltender Metallüberzug aufgetragen wird. Das Metall des galvanischen Überzugs ist vorwiegend Nickel. Die Schleifpartikel bestehen aus Industriediamant (Bort) oder aus Würfel-Bornitrid.
Diese Verfahren weisen den Nach-teil auf, daß die Verteilung des Metalls auf der Arbeitsoberfläche des Werkzeugs, dem Charakter des galvanischen technologischen Prozesses zufolge, nicht gleichmäßig ist, was auch zu einer Ungleichmäßigkeit in der Ver-teilung der Schleifpar-tikel auf der Arbeitsoberfläche des Werkzeugs führt. Außerdem ist das Metall des galvanischen ueberzugs nicht genügend hart, fest und verschleißbeständig.
Hinzu kommt, daß die Einrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren sehr kompliziert sind und die Herstellung des Schleifüberzugs sehr zeitraubend ist.
Es sind auch Verfahren zür Herstellung von Dispersionsüberzügen mittels stromloser chemischer Prozesse bekannt, bei welchen in dem Metallüberzug kleine Par-tikel mit Abmessungen unter 5 Mikronen eingeschlossen werden. Diese Verfahren werden zur Herstellung von Metallüberzügen benutzt, welche Siliziumdioxid-, Titandioxid-, Aluminiumoxid-(Korund) und andere Partikel en-thalten, wodurch zwar eine erhöhte Verschleißfestigkeit und Härte, aber nicht die für Schleifkörper erforderlichen Schneideigenschaften erreicht werden können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern zu schaffen, das die Genauigkeit, Gleichmäßigkeit und Verschleißfestigkeit des Schleifüberzugs sichert und mittels einer einfachen Einrichtung durchffihrbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei welchem der Schleifüberzug durch gleichzeitiges Auftragen eines chemischen Nickelüberzugs und der Schleifpartikel gebildet wird, wobei die Schleifpartikel mittels eines sich mit 200 bis 300 Umdrehungen pro Minute drehenden Rührwerkes periodisch mit der Arbeitsoberfläche des Werkzeuges in Berührung kommen.
Dabei arbeitet das Rührwerk so, daß 0,5 bis 4 Minuten gerühxt wird, worauf 3 bis 15 Minuten Stillstand folgen. Der erhaltene Schleifüberzug wird anschließend einer zusätzlichen Vcrfestigung durch Vernickeln in einem anderen getrennten Bad für chemische Vernickelung unterzogen. Der chemische Nickelüberzug wird aus einer gebrauchsfertigen Hypophospha-t- oder Dimethylaminboran-Lösung abgeschieden. Die Schleifpartikel bestehen aus Industriediamant (Bort), Würfel-Bornitrid, Borcarbid oder Mischungen aus diesen Materialien. Die Abmessungen der Schleifpartikel reichen von 20 bis 120 Mikronen.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen im folgenden: Der nach diesem Verfahren hergestellte Überzug weist eine gleichmäßige Dicke und eine Gleichmäßigkeit des Schleitpartikelgehalts auf. Der Überzug hat eine große Härte und Verschleißfestigkeit. Die erforderliche Zeitdauer für die Herstellung des Schleifüberzugs wird vermindert. Die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Einrich-tung-weist eine einfache Konstruktion auf. Das Verfahren erlaubt eine wesentliche Verminderung des nichtproduktiven Verbrauchs von Schleifmaterial.
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es ze:igen: Fig. 1 eine beispielsweise Ausführung der Einrichtung zur Herstellung von Schleifkörpern, Fig. 2 eine zu beschichtende Scheibe und Fig. 3 einen Schleifstift und seine Anordnung für das Innenschleifen.
Die Einrichtung für die Verwirklichung des Verfahrens zur Herstellung von Schleifkörpern in Form von Scheiben 1 oder in einer Mehrfachvorrichtung 3 angeordneten Schleifstif-ten 2 für das Innenschleifen besteht aus einem mit einem Arbeitsbad gefüllten Behälter mit doppelten Wänden 4, zwischen denen elektrische Heizkörper 5 zum Erwärmen eines Wärmeübertragungsmediums 6 angeordnet sind, welches seinerseits die Lösung 7 zur chemischen Vernickelung erwärmt. Mittels eines Thermometers 8 und eines Thermoregulators 9 wird die notwendige Betriebstemperatur der Lösung aufrechterhalten, welche mit einem über eine Schal-tuhr 11 gesteuerten Rührer 10 periodisch gerührt wird.
Anhand von Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert.
Beispiel 1 Für die Herstellung eines Schleifkörpers 1 in Form einer flachen Scheibe, die in Maschinen zur Bearbeitung von Tabak und Zigare-tten Anwendung findet, wird als Ma-terial kohlenstoffarmer Baustahl benutzt. Nach der mechanischen Bearbeitung wird das Werkstück einer photochemischen Behandlung unterzogen, um auf der Arbeitsfläche gleichmäßig verteilte und mit Negativlack bedeckte Flecke, die eine passende Form aufweisen, zu erhalten. Auf diesen Flecken wird später der Schleifüberzug aufgetragen.
Für die chemische Vernickelung wird eine saure Hypophosphit-Lösung nachstehender Zusammensetzung vorbereitet: Nickelsulphat (Septahydrat) - 18,7 tr/l Ammoniumfluorid - 1,1 g/Z Natriumhypophosphit (Monohydrat) - 15,5 g/l Natriumacetat (Trihydrat) - 14,0 g/l Apfelsäure (99 %) - 8,0 g/l Bleidichlorid - 1,5 mg/l Natrium-Dodecylbenzol-Sulfonat - 5 mg/i Die Lösung wird als Arbeitsbad 7 in den Behälter eingebracht und bis zu 900C erhitzt.
Die zu beschichtenden Werkstücke in Form der flachen Scheibe 1 werden gereinigt, danach entölt und mittels Eintauchen in 20-prozen-tige Salzsäure-Lösung bei fünfminütiger Verweilzeit a.-tiviert. Die auf diese Weise bearbeiteten Werkstücke werden auf den Boden des mit dem Arbeitsbad 7 gefüllten Behälters gesetzt und während fünf Minuten vernickelt.
Während der Rotation des sich mit 700 Umdrehungen/Minute drehenden Rührers wird zur Lösung für die chemische Vernickelung synthetisches Diamantpulver zugegeben, wobei die Arbeitsweise des Rührers 2 Minu-ten Rühren und 4 Minuten Verweilzeit ist.
Nach einer 80-minütigen Bearbeitung werden die Werkstücke aus dem Bad herausgenommen und mit fließendem Wasser gespült. Danach wird der Schutznegativlack entfernt und die Werkstücke in ein chemisches Vernickelungsbad mit der genannten Arbeitsbad-Zusammensetzung (EleRtrolyt) gebracht, in dem sie einer 0 zusätzlichen Vernickelung während 90°C unterworfen werden, bis der endgültige Schleifkörper hergestellt ist.
Als Schleifmittel kann ebenso Würfel-Bornitrid oder eine Mischung aus. synthetischem Diamant und Borcarbid benutzt werden.
Beispiel 2 Es wird wie in Beispiel 1 verfahren, wobei Naturdiamantpulver und die nachs-tehend angeführte Zusammensetzung der Lösung zur chemischen Vernickelung benutzt wird: Nickelacetat - 46 g/l Nasisri.llmzi-trat - 24 g/1.
Milchsaure - 20 g/l Dimethylaminboran - 2,6 g/l Dithioglykolsäure - 0,11 g/l Der pH-Wert der Lösung ist 5,2. Die Arbeitstemperatur beträgt 650C, wobei die Arbeitsweise des Rührers 2 Minuten Rühren mit 200 Umdrehungen/Minute und 6 Minuten Verweilzeit ist.
Beispiel 3 Zur Herstellung von stiftförmigen Schleifkörpern 2 für das Innenschleifen von Maschinen wird die in Beispiel 1 angegebene lösung für chemische Vernickelung benutzt. Nach dem Reinigen, Entölen und Aktivieren der Oberfläche der Werkstücke wie beim Beispiel 1 werden sie in einer Mehrfachvorrichtung 3 aufgestellt. Die Mehrfachvorrichtung 3 wird auf den Boden des mit der Lösung für die chemische Vernickelung gefüllten Arbeitsbades 7 nach Beispiel 1 bei einer Temperatur von 920C gesetzt.
Drei Minu-ten danach wird zur Lösung synthetisches Diamantpulver in einem Massenverhältnis zugegeben, das dreimal größer ist als der Nickelgehalt in der Lösung. Die Arbeitsweise des Rührwerks ist 3 Minuten Rühren mit 200 Umdrehungen/Minute und 4 Minuten Verweilzeit. Nach jedem Intervall von 21 Minuten wird die Mehrfachvorrichtung 3 um einen Winkel von 720 gedreht. Nach 105 Minuten wird die Vorrichtung aus der Lösung herausgenommen, mit fließendem Wasser gespült und in ein anderes Bad mit einer Lösung für die chemische Vernickelung gebracht, welche die in Beispiel 1 angegebene Zusammensetzung aufweist mit dem Unterschied, daß sie bis auf 900 erhitzt wird und kein Schleifpulver enthält. Hier werden die Werkstücke noch weitere 100 Minuten vernickelt, bis der Schleifkörper seine endgültige Form hat.
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Claims

Verfahren zur Herstellung von Schleiikörpern PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur-Hers-tellung von Schleifkörpern, bei welchem auf deren Oberfläche auf chemischem Wege ein Schleifüberzug aufgetragen wird, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß der Schleifüberzug durch gemeinsames Auftragen des chemischen Nickelüberzugs und der Schleifpartikel gebildet wird, welche mittels eines sich mit 200 bis 300 Umdrehungen/Minute drehenden Rührwerkes, dessen Arbeitsweise 0,5 bis 4 Minuten Rühren und 3 bis 15 Minuten Stillstand ist, periodisch in Berührung mit der Arbeitsoberfläche des Werkzeuges kommen, wonach der erhaltene Schleifüberzug einer zusätzlichen Verfestigung mittels Vernickelung in einem anderen separaten Bad für chemische Vernickelung unterzogen wird.
2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Nickelüberzug mittels einer Hypophosphit-Arbeitslösung beschichtet wird.
3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Nickelüberzug mit-tels einer Di.-methylaminboran-Arbeitslösung aufgetragen wird.
4. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schleifpartikel aus Diamant bestehne
5. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schleifpartikel aus Würfel-Bozni-trid bestehen.
6. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -æ e i c h n e t , daß die Schleifpartikel aus Borcarbid bestehen.
7. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schleifpartikel Mischungen aus Diamant, Würfel-Bornitrid und Borcarbid sind.
8. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Größe der Schleifpartikel 20 bis 120 Mikronen beträgt.