DE4113853A1 - Verfahren zur herstellung von schleifkoerpern fuer den formfolgenden schliff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern, beispielsweise in Form von Scheiben und Ringen, bei denen die einzelnen Schleifkörner starr zu größeren Agglomeraten gebunden sind. Diese Agglomerate werden nachfolgend in ein gummielastisches Bindungssystem so eingebettet, daß die Agglomerate einen gewissen Abstand voneinander haben, wodurch jedes einzelne Schleifkornagglomerat diskret nachgiebig gelagert ist.

Ähnliche Schleifkörper werden in der deutschen Offenlegungsschrift 17 52 612 beschrieben. Diese Schleifkörper werden nach einem hinsichtlich der notwendigen Investitionen und der Arbeitszeit aufwendigen Verfahren hergestellt. Der größte Nachteil liegt jedoch in einer mangelnden Beständigkeit gegen Öle. Die verwendete Bindung auf Elastomerbasis (Thiokol) ist zwar prinzipiell chemikalienbeständig, sie quillt jedoch bei Kontakt mit Öl leicht an.

Die beim Schleifen eingesetzten Kühlschmiermittel enthalten jedoch in den weitaus meisten Fällen Öle und ölähnliche Substanzen in dispergierter Form. Die elastomere Bindung gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren beginnt beim Einsatz zusamen mit solchen Kühlemulsionen in kürzester Zeit zu quellen. Dadurch steht in der Schleiffläche das Elastomer gegenüber den Schleifkornagglomeraten vor, die Scheibe schleift nicht mehr. Die vorbeschriebenen Schleifkörper können also nur dort eingesetzt werden, wo mit reinem Wasser oder mit Wasser mit einem geringen Zusatz an Rostinhibitor gearbeitet wird, wie es zum Beispiel beim Schleifen von Rohren für den Kernreaktorbau üblich und notwendig ist. In allen anderen Fällen ist der Einsatz der vorbeschriebenen Schleifkörper nicht möglich, weshalb ihre Einsatzmöglichkeiten stark eingeschränkt sind.

Ölbeständige, gummiähnliche Elastomere sind bekannt. Diese müssen jedoch auf geheizten Walzwerken aufbereitet und heiß vulkanisiert werden unter Verwendung entsprechender Preßformen. Schleifkornagglomerate können so nicht eingearbeitet werden, da sie im Walzwerk zerdrückt würden und die Walzen einem zu starken Verschleiß aussetzten.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung von Schleifkörpern, die für das formfolgende Schleifen geeignet sind, in denen die Schleifkörner diskret nachgiebig gelagert sind und die beständig gegen Öle und Schleifmittel sind.

Diese Aufgabe kann durch das in den Patentansprüchen beschriebene Verfahren gelöst werden, das den Gegenstand der Erfindung bildet. Gegenstand der Erfindung sind auch die nach dem Verfahren hergestellten Schleifkörper.

Gemäß der Erfindung werden zunächst Schleifkornaggregate in bekannter Weise aus üblichem Schleifkorn unter Verwendung von Bindemitteln hergestellt. Als Bindemittel hierfür eignen sich alle keramischen Binder oder Kunstharzbinder, wie sie in der Schleifmittelindustrie bekannt sind. Die Agglomerate können in Form von Einzelagglomeraten oder in Form von größeren Massen hergestellt werden, die anschließend gebrochen werden. Bei der Herstellung von Einzelagglomeraten können übliche Vorrichtungen, wie beispielsweis Lochzylinder, mit Gegendruckeinrichtung, wie Gegendruckrolle, verwendet werden. Am einfachsten erfolgt die Agglomeratbildung dergestalt, daß zunächst Platten gepreßt werden. Diese Platten werden dann vor oder nach dem Aushärten bzw. Brennen in Agglomerate gewünschter Größe aufgebrochen und gegebenenfalls über Siebe klassiert. Je nach dem gewünschten Verwendungszweck, Schleifaufgabe und Schleifkorngröße kommen beispielsweise Agglomerate in der Größenordnung von 0,03 bis 2 cm³ in Frage.

Als Schleifkorn können sämtliche bekannten Arten von Schleifkorn eingesetzt werden, wie beispielsweise Glas, Bimsstein, Quarze, Korunde, verschiedene Carbide, wie Siliciumcarbid (Carborundum), Borcarbid, Wolframcarbid, Nitride, wie Bornitrid, Oxide und Diamant. Die Korngrößen bewegen sich im üblichen Bereich, beispielsweise nach der FEPA-Norm bei Größen von 8-1200.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden die, wie vorstehend erläutert, gebildeten Schleifkornagglomerate in trockener Form mit einer elastomeren Komponente aus Gummigranulaten und/oder Gummimehlen vermischt. Für die Gummigranulate und/oder -mehle werden ölbeständige Gummisorten in unterschiedlicher Absiebung verwendet.

Die Mischung aus Schleifkornagglomeraten und Gummigranulaten und/oder -mehlen soll etwa einer Fullerkurve entsprechen. Fullerkurven bei der Herstellung von Schleifkörpern werden z. B. in der US-PS 45 41 843 beschrieben. In diesem vorbeschriebenen Fall beginnen die Fullerkurven bei etwa 1 mm und feiner und enden bei etwa 1 µm. Die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Fullerkurven beginnen bevorzugt im Bereich von etwa 1 cm und enden bei etwa 10 µm. Dies bedeutet, daß im oberen Teil der Fullerkurve die Schleifkornagglomerate liegen, im mittleren Teil die Gummigranulate und im unteren Teil die Gummimehle. In der Praxis weisen somit die Gummigranulate und Gummimehle immer geringere Korngrößen auf als die Schleifkornagglomerate.

Der Volumenanteil der Schleifkornagglomerate in dem fertiggestellten Schleifkörper variiert je nach dem gewünschten Verwendungszweck. Er liegt im allgemeinen beispielsweise bei 40 bis 70 Vol.-%, bezogen auf den fertiggestellten Schleifkörper. Den Rest bildet im wesentlichen die Summe aus Gummigranulaten und Gummimehlen; der Bindemittelanteil ist relativ gering, kann aber beispielsweise maximal bis etwa 15 Vol.-% betragen.

Die Fullerkurve kann, beginnend unterhalb der Größe der Kornagglomerate, vollständig aus Gummigranulaten und/oder -mehlen bestehen. Man erhält so relativ weiche Schleifkörper mit guter Anpassungsfähigkeit an nicht exakt geometrische Oberflächen. Härtere Einstellungen sind möglich dadurch, daß im unteren Bereich (Feinbereich) der Fullerkurven die Gummigranulate und/oder Gummimehle ganz oder teilweise durch härtere Granulate und/oder Mehle ersetzt werden. Diese können anorganischen oder organischen Ursprungs sein. Beispiele hierfür sind Calcite, Dolomit, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und andere. Es können auch andere Materialien, wie beispielsweise Glasmikrohohlkugeln eingesetzt werden.

Die Mischungen aus Schleifkornagglomeraten und Granulaten und/oder Mehlen vorbezeichneter Art werden dann mit einem geeigneten harzartigen Bindemittel gemischt und in entsprechende Formen eingebracht und dort, gegebenenfalls unter mehr oder weniger starkem Druck, ausgehärtet.

Hier kommen als harzartige Bindemittel bevorzugt solche in Frage, welche ebenfalls ölbeständig sind. Sie sollen im Falle weicherer Schleifkörper entsprechend elastomer aushärten, im Falle härterer Schleifkörper können auch mehr duroplastisch härtende Harze eingesetzt werden. Grundsätzlich sind die verwendeten Harze dem Fachmann auf dem Schleifmittelgebiet geläufig. Es sind Harze unterschiedlichster Art möglich, beispielsweise Polyurethane, Polyester und Polyacrylate. Besonders bewährt haben sich Epoxidharze, die in einer breiten Skala hinsichtlich offener Zeit, Viskosität, Elastizität von hart bis zäh bis elastomer erhältlich sind. Die Bindemittel können in flüssiger oder fester Form vorliegen. Sie sind bevorzugt in flüssiger Form; es kann sich dabei um flüssige Harze oder aber um Lösungen oder Dispersionen von Harzen handeln. Werden sie in fester Form eingesetzt, so erfolgt dies beispielsweise in Form feiner Pulver oder Mehle. Im einfachsten Falle findet die Aushärtung in der Form bei Zimmertemperatur statt, wobei auf den Deckel der verwendeten Form ein leichter Druck durch Auflegen eines Gewichtes, durch Druck mittels Schrauben oder ähnlich, aufgebracht wird.

Durch Zufügen von verstärkenden Faserstoffen in Form von Kurzfasern in die Mischung oder Einlegen von Matten aus verstärkenden Faserstoffen können die Schleifkörper verstärkt werden. Eine derartige Verstärkung kann günstig sein, um bestimmten Anforderungen bezüglich der Arbeitsumfangsgeschwindigkeit zu entsprechen. Zur Verstärkung verwendbare Fasermaterialien und/oder Matten sind dem Fachmann geläufig. Beispielsweise können Glasfasern in Form von Kurzfasern, Vliesen, Rovings und/oder Matten verwendet werden. Es sind aber auch andere Materialien, wie Aramid- oder Kohlenstoffasern geeignet.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäß hergestellten Schleifkörper hervorragend für das Schleifen von Substraten geeignet sind, insbesondere für den formfolgenden Schliff, in Anwesenheit von Kühlschmiermitteln, wie Ölen und ölählichen Substanzen.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern für das formfolgende Schleifen aus Schleifkornagglomeraten, die in einer elastomeren Matrix gebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkornagglomerate trocken mit Gummigranulaten und/oder Gummimehlen vermischt werden, diese Mischung mit einem harzartigen Bindemittel homogen vermischt und in eine Form gefüllt wird, in welcher sie gegebenenfalls unter Druck ausgehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkornagglomerate mit Gummigranulaten und/oder Gummimehlen geringeren Durchmessers vermischt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ölbeständige Gummigranulate und/oder Gummimehle verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ölbeständige harzartige Bindemittel verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung mit einem Bindemittel in flüssiger Form befeuchtet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkornagglomerate in sich starr gebunden sind und Abmessungen in der Größenordnung von 0,03 bis 2 cm³ aufweisen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Härte des Schleifkörpers durch die Auswahl des harzartigen Bindemittels erfolgt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Härte des Schleifkörpers dadurch variiert wird, daß die Gummigranulate und/oder Gummimehle im Feinbereich ganz oder teilweise durch härtere Granulate und oder Mehle auf organischer oder anorganischer Basis ersetzt werden.

9. Schleifkörper für das formfolgende Schleifen, erhältlich nach dem Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 8.