DE4100167C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifmittel auf Unterlage gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Schleifmittel auf Unterlage werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß auf einen flexiblen Träger wie Papier, Gewebe oder Vulkanfiber ein Bindemittel wie tierischer Leim oder Phenol-Formaldehyd-Harz aufgebracht wird, in welches das Schleifkorn elektrostatisch oder mechanisch gestreut wird. Nach Aushärtung dieser sogenannten Grundbindung ist das Schleifkorn in seiner Stellung auf dem Träger fixiert. Es wird dann eine zweite Bindungsschicht, die sogenannte Deckbindung, aufgebracht, die ebenfalls aus tierischen Leimen oder Resolen, vermischt mit Füllstoffen, bestehen kann. Diese zweite Bindungsschicht verleiht dem Schleifkorn seine endgültige feste Verankerung auf dem Träger.

Die Verwendung von Füllstoffen unterschiedlicher Art in Bindungssystemen für Schleifmittel wie die erwähnten Leime oder Resole geschieht aus verschiedenen Gründen. So wird neben der Streckung durch billigere Stoffe wie z. B. Kreide auch die Verbesserung der jeweiligen Trocknungs- und Härtungsverfahren sowie eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Bindungen angestrebt.

Daneben wird durch die Verwendung sogenannter schleifaktiver Füllstoffe, wie z. B. Kryolith oder Kaliumfluoroborat, eine vom jeweiligen Material abhängige, mehr oder minder große Verbesserung der Schleifleistung erzielt, da diese Stoffe den Schleifprozeß positiv beeinflussen.

Ferner ist bekannt, Mischungen von normalem Schmelzkorund mit sogenanntem Hochleistungsschleifkorn wie z. B. Schleifkorn auf Basis von Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Zusammensetzung, im folgenden "Zirkonkorund" genannt, oder polykristallinem Aluminiumoxid, im folgenden "Sinterkorund" genannt, zu verwenden, um die Kosten für die Herstellung von Hochleistungschleifmitteln zu senken. Dabei werden allerdings besondere Anforderungen an die Kornverteilung der gesamten Mischung gestellt.

Durch die JP-OS 62-39 185 ist ein Schleiftuch oder ein Schleifpapier, also ein Schleifmittel auf Unterlage, bekannt, bei dem auf die Unterlage ein Grundbindemittel und darauf eine Streulage aus einer Mischung aus Schleifkörnern und Zusatzkörnern und auf die Streulage eine Deckbindung aufgebracht sind. Bei diesem bekannten Schleifmittel auf Unterlage wird angestrebt, das Schleiftuch oder das Schleifpapier leichter und flexibler zu gestalten und dennoch die Schleifleistung nicht zu verschlechtern. Hierzu werden als Zusatzkörner Leichtkörper, beispielsweise Tonerdehohlkörper, Kieselerdehohlkörper o. ä., verwendet, die ein geringeres spezifisches Gewicht als die Schleifkörner aufweisen und die Schleifkörner abstützen sollen, damit diese bei der Schleifarbeit nicht umfallen können. Die Größe der Leichtkörner wird dabei kleiner als die Größe der Schleifkörner gewählt, um den Eingriff der Schleifkornschneiden nicht zu behindern.

Durch das JP-Abstract 61-79 576 ist ein Schleifmittel auf Unterlage bekannt, das so ausgebildet sein soll, daß die Schleifkörner zwar dicht auf der ganzen Oberfläche angeordnet sind, aber ein zweilagiger Aufbau erreicht wird, um die Standzeit des Schleifmittels zu verlängern. Um dies zu erreichen, werden in aufwendiger Weise zunächst auf die Unterlage anorganische Partikel geringer Härte und etwa gleicher Größe wie die Schleifkörner rasterartig aufgebracht. Danach wird auf die gesamte Fläche eine Grundbindung aufgebracht und auf die Grundbindung dann die Schleifkörner, so daß ein quase zweilagiger Schleifkornaufbau entsteht, wobei die anorganischen Partikel als Unterlage für die zweite Schleifkornlage dienen. Anschließend wird dann noch wie üblich eine Deckbindung aufgebracht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schleifmittel auf Unterlage der eingangs genannten Art anzugeben, welches nicht den vorgenannten Einschränkungen unterliegt und trotzdem mit einem geringeren Schleifkornanteil und damit reduzierten Kosten eine vergleichbare Schleifleistung wie die Schleifmittel gemäß dem Stand der Technik erbringt.

Diese Aufgabe wird bei dem Schleifmittel auf Unterlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß diese Zusatzkörner die gleiche Größenordnung wie die Schleifkörner, jedoch eine geringere Härte als die Schleifkörner aufweisen.

Es wurde überraschenderweise herausgefunden, daß die Schleifleistung sogar erheblich gesteigert werden kann, wenn Zusatzkörner in der gleichen Größenordnung wie die verwendeten Schleifkörner vorliegen, die für sich keine abrasiven Eigenschaften besitzen müssen, d. h. es ist keine bestimmte Härte erforderlich. Ebenso sind schleifaktive Eigenschaften, wie sie z. B. bei Kryolith bekannt sind, nicht erforderlich.

Vorteilhafterweise wird die räumliche Anordnung von Schleifkorn und Zusatzstoffen so gewählt, daß die Spitzen des Schleifkorns und des Zusatzkorns möglichst in einer Ebene liegen und damit beim Schleifprozeß gleichzeitig zum Einsatz kommen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Schleifmittels liegt dabei nicht nur in einer erheblichen Ersparnis an teurem Schleifkorn, sondern vor allem auch in einer signifikanten Steigerung der Schleifleistung.

Vorteilhaft ist auch die Verwendung einer feinteiligen, getrockneten und auf die entsprechende Korngröße aufgesiebten Suspension aus Aluminiumoxid, wie sie z. B. bei der Herstellung von keramischem Schleifkorn als Vorprodukt mit einer Mohs-Härte von 1-2 nach der DE-PS 36 04 848 anfällt.

Nach dem üblichen Stand der Technik ist das Aufbringen von Zusatzstoffen in der Größe der eingesetzten Schleifkörner zusammen mit der Deckbindung nur unter größeren Schwierigkeiten möglich, so daß das erfindungsgemäße Schleifmittel vorteilhaft so hergestellt wird, daß die Zusatzstoffe mit dem eingesetzten Schleifkorn gemischt werden und dieses Gemisch elektrostatisch oder mechanisch in die Grundbindung gestreut wird. In einer weiteren Ausführung der Erfindung können die beiden Komponenten auch in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Streuvorgängen aufgebracht werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Schleifmittels im Vergleich zum Stand der Technik sollen in den nachfolgenden Beispielen dargestellt werden.

Beispiel 1

Auf ein in üblicher Weise ausgerüstetes Polyestergewebe wird eine Grundbindung bestehend zu 50 Gew.% aus einem Phenol-Resol mit einem Phenol/Formaldehyd-Verhältnis von 1 : 1,5 und einem Festkörpergehalt von ca. 80% und 50 Gew.% gemahlener Kreide als Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 20 µm in einer Menge von 220 g/qm mittels Rakelbeschichtung aufgetragen. Dann wird ein Gemisch aus 33 Vol.% Normalkorund der Korngröße P 36 (nach FEPA-Norm) und 67 Vol.% einer auf die gleiche Korn­ größe aufgesiebten Kreide in bekannter Weise elektrostatisch aufgebracht und in einem üblichen Temperaturprogramm getrocknet und gehärtet. Die aufgebrachte Schleifkorn/Kreide-Menge beträgt ca. 645 g/qm.

Anschließend wird die Deckbindung mittels Walzenbeschichtung aufgetragen, wobei diese zu 50 Gew.% aus einem Phenol-Resol und zu 50 Gew.% aus synthetischem Kryolith mit einer mittleren Teilchengröße von 15 µm besteht. Die aufgetragene Menge beträgt 460 g/qm. Die Deckbindung wird ebenfalls in bekannter Weise aus­ gehärtet.

Danach wird das so erhaltene Schleifmittel flexibilisiert und zu einem Endlos-Band von 2000 mm Länge und 50 mm Breite konfektio­ niert.

Die Prüfung erfolgt durch Schleifen gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus C 45, Werkstoffnr. 1.0503 nach DIN 669 unter einer Belastung von 35 N, wobei in Intervallen von je 5 min geschliffen wird. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 50 g absinkt.

Es wird ein Abschliff von 1314 g erzielt.

Ein mit reinem Normalkorund in einer Auftragsmenge von 810 g/qm bestreutes Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen eine Abschliffleistung von nur 976 g.

Beispiel 2

Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.% Zirkonkorund der Korngröße 36 (nach AINSI) und 50 Vol.% einer auf die gleiche Korngröße aufgesiebten Kreide als Zusatzstoff gestreut wird. Die aufgebrachte Menge beträgt 680 g/qm. Die Prüfung erfolgt wie in Beispiel 1 unter einer Be­ lastung von 40 N. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 100 g absinkt.

Es wird ein Abschliff von 2182 g erzielt.

Ein mit reinem Zirkonkorund in einer Menge von 908 g/qm bestreute Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen einen Ab­ schliff von nur 1745 g.

Beispiel 3

Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 60 Vol.% Kryolith-Granulat als Zusatz­ stoff, aufgesiebt auf Korngröße 36, und 40 Vol.% Zirkonkorund gestreut wird. Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rund­ stab von 30 mm Durchmesser aus rostfreiem Stahl (Werkstoffnr. 1.4301 gewalzt und abgeschreckt, ADW 2, DIN 17 440-7/85). Es wird in acht Intervallen von je 5 min ein Abschliff von ins­ gesamt 1203 g erzielt. Das mit reinem Zirkonkorund bestreute Vergleichsband erzielt im gleichen Zeitraum einen Abschliff von nur 660 g.

Beispiel 4

Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 55 Vol.% Zirkonkorund der Korngröße 36 und 45 Vol.% einer getrockneten, feinteiligen Aluminiumoxid- Suspension gemäß DE-PS 36 04 848 C2 als Zusatzstoff, aufgesiebt auf die gleiche Korngröße, gestreut wird. Die Fertigstellung des Bandes erfolgt wie in den vorangegangenen Beispielen.

Die bereits beschriebene Prüfung gegen C 45 ergibt eine Schleif­ leistung von 4293 g bei einem Andruck von 50 N; das mit reinem Zirkonkorund hergestellte Vergleichsband erzielt unter gleichen Bedingungen eine Leistung von nur 2165 g.

Die Standzeit des erfindungsgemäßen Schleifmittels beträgt da­ bei 25 Intervalle gegenüber nur 12 Intervallen des Vergleichs­ bandes.

Beispiel 5

Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.% Sinterkorund der Korngröße 36 und 50 Vol.% einkristallinem Magnesiumoxid der gleichen Korngröße als Zusatzstoff gestreut wird.

Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus 42 CrMo4 (Werkstoffnr. 1.7225). Es werden unter einem Andruck von 35 N 20 Intervalle von je 1 min geschliffen. Der Abtrag beträgt 642 g; ein Vergleichsband mit reinem Sinter­ korund erreicht einen Abschliff von nur 545 g im gleichen Zeit­ raum.

Claims (10)

1. Schleifmittel auf Unterlage, auf die ein Grundbindemittel und darauf eine Streulage aus einer Mischung aus Schleifkörnern und Zusatzkörnern und auf die Streulage eine Deckbindung aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkörner die gleiche Größenordnung wie die Schleifkörner, jedoch eine geringere Härte als die Schleifkörner aufweisen.

2. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkörner nicht spanabhebend wirken.

3. Schleifmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkörner aus Kreide, Kryolith, getrockneter Aluminiumoxidsuspension oder aus Magnesiumoxid bestehen.

4. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Mischung oder aus polykristallinem Aluminiumoxid oder aus Normalkorund oder einer Mischung daraus bestehen.

5. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Schleifkörner und der Zusatzkörner P 36 beträgt.

6. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Zusatzkörner einen Durchmesser von 50 bis 150%, vorzugsweise 80 bis 120% des mittleren Schleifkorndurchmessers aufweist.

7. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Zusatzkörnern 5 bis 90 Vol-%, vorzugsweise 20 bis 80 Vol-%, bezogen auf die Gesamtmenge Schleifkorn/Zusatzkorn-Mischung, beträgt.

8. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Bindemitteln Füllstoffpartikel mit einer mittleren Teilchengröße von ca. 20 µm zugemischt sind.

9. Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln auf Unterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf die Unterlage eine Grundbindemittelschicht und
darauf eine Streulage aus Schleifkörnern und Zusatzkörnern gleicher Größenordnung wie die Schleifkörner, jedoch geringerer Härte als die Schleifkörner aufgebracht wird,
wobei die Schleifkörner und Zusatzkörner als Mischung oder in aufeinanderfolgenden Streuvorgängen aufgetragen werden, und
auf die jeweilige Streulage eine Deckbindung aufgetragen wird.

10. Verwendung des Schleifmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von konfektionierten Schleifwerkzeugen.