DE4036557C3 - Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von SchleifkörpernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Schleifkörpers, bei dem rieselfähiges Schleifkorn und ein
pulverförmiger Kunststoff vermischt, die Mischung zu einem
grünen Schleifkörper-Formling verpreßt und dieser einer
Wärmehärtung unterworfen wird.
Ein sehr großer Anteil aller Schleifkörper wird mit Phenol
harzen gebunden. Die Phenolharzbindung geht von der gleich
zeitigen Verwendung pulverförmiger Phenolnovolake mit Hexa
methylentetramin als Härterkomponente und Flüssigkeiten wie
Phenolresolen, Kresol und/oder Furfurol aus. Abgesehen von
den notwendigen arbeitshygienischen Maßnahmen bei der Her
stellung stellt das bis zu dreitätige Brennen bei gesteuert
steigenden Temperaturen bis zu 185°C eine Umweltbelastung
auch insoweit dar, als hierbei erhebliche Mengen an freiem
Phenol, an Formaldehyd und Ammoniak neben Wasser freiwerden
und entsorgt werden müssen.
Wie bei keramisch gebundenen Schleifkörpern wird auch bei
der Phenolharzbindung das Schleifkorn in einem Mischer
vorgelegt und mit einer Flüssigkeit befeuchtet, hier also
entweder flüssige Phenolresole und/oder Kresol und/oder
Furfurol. Anschließend wird das pulverförmige Novolak-Hexa-
Gemisch, meist in Verbindung mit sogenannten Schleifhilfs
mitteln zugegeben und bis zur Erzeugung einer rieselfähigen
Masse gemischt.
Die resultierende rieselfähige Masse wird dann in rotieren
den Formen gleichmäßig eingefüllt und mit einem sogenannten
Kamm eingeebnet und anschließend unter definiertem Druck
verpreßt. Der aus der Form ausgestoßene "grüne" Formling
wird anschließend, wie oben bereits erwähnt, ausgehärtet.
Massenware auf diesem Gebiet, also z. B. Schrupp- oder
Trennscheiben für den Einsatz von Winkelkopfschleifern für
den handgeführten Schliff, werden auf automatisch arbeiten
den Pressen hergestellt. Solche Scheiben, aber auch größere
Trennscheiben mit Durchmessern von 100 cm und mehr, werden
mit eingelegten und mitverpreßten Glasseidengeweben ver
stärkt wegen der bei diesen Schleifverfahren benötigten
hohen Arbeitsumfangsgeschwindigkeiten von bis zu 120 m/sec.
Die weitaus meisten Schleifkörper mit Phenolharzbindung
werden mit Phenolresolen aus Kornbenetzungsmitteln herge
stellt wegen der damit erzielbaren besseren Haftung
zwischen Harz und Schleifkorn. Die anderen oben erwähnten
Kornbenetzungsmittel werden bei hochdichten Schleifkörpern
verwendet, weil diese, im Gegensatz zu den Resolen, bei der
Härtung keine Gase abspalten, die zu einer Zerstörung des
Schleifkörpers bei der Aushärtung führen würden.
Phenolresole verändern ihre Viskosität jedoch nicht nur mit
der Temperatur, sondern, als selbsthärtende Harze, auch mit
der Zeit. Es ist dadurch nicht möglich, über einen Zeitraum
von z. B. zwei Wochen die Rezepturen exakt einzuhalten. Mit
der Zunahme der Viskosität muß stetig etwas mehr an Resol
eingesetzt werden, ein entsprechender Betrag ist bei dem
Novolak abzuziehen. Da sich aber die mechanischen Eigen
schaften, auf die es bei Schleifkörpern hauptsächlich an
kommt, bei ausgehärteten Resolen und Novolaken unterschei
den, ist eine Qualitätskonstanz in erträglichen Grenzen
kaum möglich.
Phenolharzgebundene Schleifscheiben werden auch im Naß
schliff eingesetzt, insbesondere beim Schleifen von Walzen
aller Art. Die eingesetzten Kühlschmiermittel sind grund
sätzlich alkalisch wegen der Korrosionsinhibierung, und
zwar beim Schleifen von Aluminium, Magnesium u. a. bis zu
einem pH-Wert von bis zu 8, sonst meist um pH = 9 bis 10.
Unter solchen Bedingungen wird die Phenolharzbindung, die
zwar säure- aber nicht alkalibeständig ist, mehr oder
weniger abgebaut.
Zusammenfassend ist also zu sagen, daß die Phenolharzbin
dung für Schleifkörper neben verschiedenen Vorteilen einige
gravierende Nachteile hat, und zwar: arbeitshygienische
Bedenklichkeit, große Schwankungsbreite der Qualität bei
gegebener Rezeptur, Unbeständigkeit gegenüber alkalischen
Kühlmitteln und Aushärtung über einen längeren Zeitraum.
Hinsichtlich der arbeitshygienischen Bedenklichkeit ist
ferner noch anzumerken, daß sich umweltfreundliche, nicht
toxische Kühlschmiermittel in die Phenolharzbindung nicht
einarbeiten lassen, ohne die Scheibenfestigkeit unerträg
lich zu beeinflussen. Bei Trennscheiben größerer Durchmesser
zum Trennen z. B. von Edelstahlknüppeln und -brammen
mußten zwecks Vermeidung des gefürchteten "blauen Schnitts"
blei- und antimonhaltige Verbindungen eingesetzt werden.
Das gilt im wesentlichen auch für die Herstellung von
Schleifkörpern, bei denen mit einem Bindemittel gearbeitet
wird, das in nicht ausgehärtetem Zustand polyacrylische
Addukte von Polyisocyanaten und Polyester von Acrylsäuren
aufweist (EP 0 115 160).
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von Schleif
körpern, die universell einsetzbar sind, eine gute Schleif
leistung aufweisen und arbeitshygienisch unbedenklich sind.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1
gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren benutzt als Hauptbindemittel
Pulverlacke, wie sie z. B. auch bereits zum Lackieren von
Automobilkarosserien eingesetzt werden, und im Rotations-
oder Flockverfahren, durch Pulverspritzverfahren wie Flamm
spritzen, Kunststoff-Flammspritzen, im Wirbelsinterbad
sowie durch elektrostatische Beschichtung aufgebracht
werden. Hierbei handelt es sich um verschiedene Harze, die
noch schmelzbar sind und in Abhängigkeit des Harztyps bei
bestimmten Temperaturen in definierten Zeiten in den duro
plastischen Zustand übergehen. Derartige Kunstharzpulver
sind beispielsweise solche auf der Basis von Epoxidharzen,
Polyesterharzen, Polyurethanharzen und vernetzten Acryla
ten, sowie anderen Harzen.
Das vorgelegte Schleifkorn wird mit einem Flüssigharz
benetzt, welches seine Viskosität über die Zeit nicht
ändert, beispielsweise bei Verwendung eines Pulverlackes
auf Epoxidharzbasis als Hauptbindemittel, mit einem
flüssigen Epoxidharz oder einer wässrigen Dispersion eines
solchen Harzes. In diesem Fall ist es günstig, wenn das
Hauptbindemittel ausreichende Mengen an reaktiven Stellen
für die reaktiven Gruppen des Bindemittels enthält.
Das derart benetzte Schleifkorn wird nun im Mischer mit dem
Pulverlack zu einer rieselfähigen Masse verarbeitet und in
üblicher Weise formgepresst und ausgehärtet. Bei der
Aushärtung kann sorgloser als bisher verfahren werden, weil
außer
Waser, falls überhaupt, keine gasförmigen Stoffe abgegeben
werden und es nach diesem neuen Verfahren mithin auch mög
lich ist, sehr dichte Schleifkörper drucklos auszuhärten,
was bei Schleifkörpern in Phenolharzbindungen undenkbar
ist.
Je nach Art des verwendeten Hauptbindemittels liegt die
Härtungstemperatur zwischen 150 und 250°C. Diese Tempera
tur ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich
schneller erreichbar, als dies bisher der Fall war. Allen
falls bei der Verwendung wäßriger Bindemittel muß bei etwa
100°C eine Haltepause eingelegt werden, deren Länge sich
nach der Dicke des Schleifkörpers richtet. Auch die Zeit,
die bei der Endtemperatur einzuhalten ist, richtet sich
nach der Dicke des Schleifkörpers. Insgesamt sind die Aus
härtungszeiten gegenüber denjenigen der Phenolharzbindungen
um rund 50% geringer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsge
mäßen Verfahrens hat es sich gezeigt, daß es möglich ist,
bei der Herstellung der rieselfähigen Masse das Schleifkorn
zunächst auf eine Temperatur zu bringen, die etwa 10°C
oder mehr über der Erweichungstemperatur des Pulverlackes
liegt, anschließend der Pulverlack mit dem erwärmten
Schleifkorn vermischt wird, wobei der Pulverlack ganz oder
teilweise aufschmilzt und eine lagerstabile Masse bildet,
die formgepreßt und ausgehärtet wird.
Als Schleifkorn kommen alle bekannten Arten in Frage, wie
beispielsweise Glas, Bimsstein, Quarze, Korunde, verschie
dene Carbide, wie Siliciumcarbid (Carborundum), Borcarbid,
Wolframcarbid, Nitride, wie Bornitrid, Oxide, wie Titan-
Zirkonoxid und Diamant. Die Korngrößen bewegen sich im
üblichen Bereich, beispielsweise nach der FEPA-Norm bei
Größen von 8-1200. Die Menge des zugesetzten Schleifkorns
liegt im üblichen Bereich, je nach gewünschtem Verwendungs
zweck, beispielsweise in der Größenordnung von 30 bis 70 Vol.-%,
bezogen auf das fertiggestellte Produkt.
Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, bei der Herstel
lung des Pulverlacks der neuartigen Scheiben Hochdruck
schmiermittel in der Schmelze einzuarbeiten. In Frage
kommen hier beispielsweise Polymere wie Polyethylen, Poly
propylen, Polyamide, Nastearat u. a. Durch diese Maßnahme
wurde es möglich, Trennscheiben herzustellen, welche einen
rein weißen Schnitt ergeben. Dadurch wurde der Einsatz
toxischer Stoffe als Hochdruckschmiermittel, wie z. B.
Blei- und Antimonverbindungen, unnötig.
Gegenüber den bekannten Schleifkörpern auf Phenolharzbasis
können die erfindungsgemäß hergestellten Körper reprodu
zierbarer in ihrer Qualität umweltfreundlich und energie
sparender hergestellt werden. Da sie darüber hinaus alkali
beständig sind, können sie ohne Festigkeitseinbuße auch im
Naßschliff eingesetzt werden.
Claims (5)
1. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkörpers, bei
dem rieselfähiges Schleifkorn und ein pulverförmiger Kunst
stoff vermischt, die Mischung zu einem grünen Schleifkör
performling verpreßt und dieser einer Wärmehärtung unter
worfen wird, gekennzeichnet durch fol
gende Merkmale:
- 1. 1.1) Als Kunststoff wird ein Pulverlack verwendet, der bei der Wärmehärtung in den duroplastischen Zustand über geht, in seiner für die Mischung mit dem Schleifkorn vorliegenden Pulverform sich jedoch noch in einem schmelzfähigen Zustand befindet.
- 2. 1.2) Das vorgelegte Schleifkorn wird mit einem Flüssigharz benetzt, welches seine Viskosität über die Zeit nicht ändert, beispielsweise bei Verwendung eines Pulver lacks auf Epoxidharzbasis als Hauptbindemittel, mit einem flüssigen Epoxidharz oder einer wässrigen Dis persion eines solchen Epoxidharzes.
- 3. 1.3) Die Mischung wird unter Verzicht lauf die Beigabe von
Reaktionskomponenten zu dem Schleifkörperformling ver
preßt,
wobei die Wärmehärtung bei Temperaturen von 150°C bis 250°C erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Pulverlack einem
Kunstharz der Gruppe Epoxidharze, Polyesterharze, Poly
urethanharze, vernetzte Acrylate angehört.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei in
den Pulverlack ein Hochdruckschmiermittel eingearbeitet
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das
Schleifkorn und der Pulverlack als rieselfähige Mischung
eingesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das
Schleifkorn zunächst auf eine Temperatur gebracht wird, die
etwa 10°C über der Erweichungstemperatur des Pulverlackes
liegt, anschließend der Pulverlack mit dem erwärmten
Schleifkorn vermischt wird, wobei der Pulverlack ganz oder
teilweise aufschmilzt und eine lagerstabile Masse bildet,
die formgepresst und ausgehärtet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904036557 DE4036557C3 (de) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904036557 DE4036557C3 (de) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4036557A1 DE4036557A1 (de) | 1992-05-21 |
DE4036557C2 DE4036557C2 (de) | 1996-11-28 |
DE4036557C3 true DE4036557C3 (de) | 2002-03-14 |
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---|---|---|---|
DE19904036557 Expired - Fee Related DE4036557C3 (de) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4036557C3 (de) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0115160A2 (de) * | 1983-01-03 | 1984-08-08 | Mobil Oil Corporation | Scheuermittel mit Bindenmittel, die ein Addukt aus Polyisocyanaten und Polyalkoxyacrylaten enthalten |
-
1990
- 1990-11-16 DE DE19904036557 patent/DE4036557C3/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0115160A2 (de) * | 1983-01-03 | 1984-08-08 | Mobil Oil Corporation | Scheuermittel mit Bindenmittel, die ein Addukt aus Polyisocyanaten und Polyalkoxyacrylaten enthalten |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Wiley-Verlag, 1985, Vol.1 S.36-38 * |
Kunststoff-Handbuch, Bd.10, Duroplaste, 2.Aufl., Hanser-Verlag, 1988, S.903 * |
Techn. Informationsschrift "Bukelite-Pulverharze für Schleifscheiben", Impressum: KN 50-0986-BD Kunststoff-Handbuch, Bd.X, Duroplaste, 1968, S.97 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4036557A1 (de) | 1992-05-21 |
DE4036557C2 (de) | 1996-11-28 |
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