DE4117523A1 - Bindemittelversatz fuer keramisch gebundene schleifkoerper fuer umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s - Google Patents

Bindemittelversatz fuer keramisch gebundene schleifkoerper fuer umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s

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DE4117523A1 DE19914117523 DE4117523A DE4117523A1 DE 4117523 A1 DE4117523 A1 DE 4117523A1 DE 19914117523 DE19914117523 DE 19914117523 DE 4117523 A DE4117523 A DE 4117523A DE 4117523 A1 DE4117523 A1 DE 4117523A1
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    • C04B35/6303—Inorganic additives
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft einen Bindemittelversatz, der bei der Herstellung von keramisch gebundenen Schleifkörpern für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s, insbesondere für Korundschleifkörper, Anwendung findet.
Die Herstellung und Anwendung keramisch gebundener Schleifkörper wird in hohem Maße von der Beschaffenheit und dem thermischen Verhalten des keramischen Bindemittels bestimmt. Zur Gewährleistung einer konstanten Schleifkörperqualität müssen enge Toleranzwerte in der Zusammensetzung des Bindemittels eingehalten werden.
Neben den üblichen Bindemittelzusammensetzungen auf der Basis von Kaolin und Feldspat (z. B. SU 8 08 259) sind auch Bindemittel auf der Grundlage glimmerreicher Sande, die 0,4-0,7 Masseanteile Glimmer der Mischkristallreihe Zinnwaldit-Protolithionit enthalten (DD 2 22 240), bekannt. Nach DD 2 27 638 ist es möglich, Spiegelglaspulver oder Gemische aus Spiegelglaspulver und unbelegten Glaspulver mit einer Teilchengröße von <63 µm als Bindemittel zur Herstellung keramisch gebundener Schleifkörper einzusetzen. Nachteilig bei den aufgeführten Bindemitteln sind die erforderlichen hohen Brenntemperaturen bei der Schleifkörperherstellung, die z. B. beim Bindemittel gemäß DD 2 27 638 bei über 1250°C liegen.
Der Nachteil der hohen Brenntemperaturen kann durch den Einsatz von borhaltigen Bindemitteln (SU 12 47 253, DE 22 11 442, DE 23 45 759, DE 36 16 257, GB 11 94 110) oder Bindemitteln auf der Basis eines Bleiglases (SU 5 73 336) beseitigt werden. Nachteilig beim Einsatz borhaltiger Bindemittel bzw. der Bindemittel auf Bleiglasbasis sind jedoch die bedeutend höheren Rohstoffkosten. Deshalb wurde in der DD 2 55 640 vorgeschlagen, bis zu 50 Masseanteile in % des borhaltigen Bindemittels durch aufgemahlenes Flachglas zu ersetzen.
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige bor- und bleifreie Bindemittelzusammensetzung für die Schleifkörperherstellung zu entwickeln, die die Sinterung der Schleifkörper bei Temperaturen 1250°C gestattet.
Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bindemittelversatz eine Mischung aus
0,4 bis 0,8, vorzugsweise 0,58-0,62, Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke mit einer Korngröße <63 µm,
0,15 bis 0,3, vorzugsweise 0,18-0,22, Masseanteilen Kaolin und/oder Ton
0,1 bis 0,3, vorzugsweise 0,18-0,22, Masseanteilen Feldspatsand
ist.
Die bei der Phosphorherstellung anfallende Silicatschlacke ist durch ein SiO₂-CoO-Verhältnis von 0,8 bis 1,0 gekennzeichnet. Besonders geeignet ist eine Phosphorofenschlacke des Lieferanten Hoechst AG, Werk Knapsack, die etwa folgende Zusammensetzung aufweist:
CaO 46-48%
SiO₂ 42-45%
MgO 0,5-0,7%
Al₂O₃ 2,5-2,9%
Fe₂O₃ 0,2-0,25%
Na₂O 0,5-0,7%
K₂O 0,3-0,4%
S(Ges) 0,5-0,7%
Der Versatz kann zusätzlich vorteilhafterweise 0,03 bis 0,05, vorzugsweise 0,038-0,042, Masseanteile kobalt-titanhaltiges Abprodukt der Hartmetallaufbereitung enthalten. Das eingesetzte kobalt-titanhaltige Abprodukt fällt bei der Hartmetallaufbereitung an und besitzt etwa folgende Zusammensetzung:
CoO 37,9%
TiO₂ 42,1%
CaO 3,4%
Fe₂O₃ 2,75%
Al₂O₃ 1,94%
Glühverlust 11,8%
Das kobalt-titanhaltige Abprodukt bewirkt eine blaue Färbung der gesinterten Schleifkörper. Der Versatz kann auch andere bei der Schleifkörperherstellung üblich Färbekomponenten in für diesen Zweck üblichen Anteilen enthalten.
Besonders geeignet sind als Tonkomponenten der Ton Capval, als Kaolinkomponente der Kaolin Salzmünde und als Feldspatsandkomponente der Feldspatsand Kahla.
Durch die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung ist es möglich, die aus einem Gemisch von Schleifmittel und von Bindemittel geformten Schleifkörper bereits bei PK 125 zu brennen. Die Erfindung soll anhand der folgenden zwei Beispiele verdeutlicht werden:
Beispiel 1
Zur Herstellung eines keramisch gebundenen Schleifkörpers für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s wurde der folgende Bindemittelversatz (Versatz A) verwendet:
0,6 Masseanteile Silicatschlacke, die bei der Phosphorherstellung anfällt (chemische Analyse:
SiO₂ 43,6%, Al₂O₃ 4,8%, CaO 45,6%, K₂O 0,35%, Na₂O 0,15%)
0,16 Masseanteile Kaolin Salzmünde (chemische Analyse:
SiO₂ 54%, Al₂O₃ 31%, K₂O 1,0%, CaO 0,4%, MgO 0,4%, Fe₂O₃ 0,7%)
0,20 Masseanteile Feldspatsand Kahla (chemische Analyse:
SiO₂ 89,8%, Al₂O₃ 4,7%, K₂O 2,94%, MgO 0,9%, Fe₂O₃ 0,28%)
0,04 Masseanteile kobalt-titanhaliges Abprodukt der Hartmetallaufbereitung (chemische Analyse:
CoO 37,9%, TiO₂ 42,1%, Al₂O₃ 1,94%, Fe₂O₃ 2,75%, CaO 3,40%, Glühverlust 11,8%)
0,16 Masseanteile dieses Bindemittelversatzes wurden mit 0,84 Masseanteilen Normalkorund Korngöße 32 vermischt und auf bekannte Weise zu Schleifscheiben verarbeitet. Brenntemperatur und Eigenschaften der mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelversatz hergestellten Schleifscheibe sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Werden Schleifscheiben mit einem bekannten Bindemittelversatz (Bindung B500) (Versatz B), bestehend aus 0,72 Masseanteilen Feldspat, 0,25 Masseanteilen Kaolin und 0,003 Masseanteilen Kalkspat, hergestellt, so sind Brenntemperaturen bei PK 135 erforderlich, um die erwünschte Qualität zu erreichen. Mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelversatz A wird diese Qualität schon bei einer Brenntemperatur PK 125 erreicht. Die erreichten Parameter sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
Tabelle 1
Zusammensetzung und Eigenschaften der Schleifkörper
Beispiel 2
Bei ansonsten gleicher Versatzzusammensetzung und Verarbeitung wurde eine bei der Phosphorherstellung anfallende Silicatschlacke mit der chemischen Analyse:
CaO 47,2%
SiO₂ 43,1%
MgO 0,5%
Al₂O₃ 2,6%
Fe₂O₃ 0,2%
Na₂O 0,6%
K₂O 0,4%
S(Ges) 0,7%
(Hoechst AG, Werk Knapsack) eingesetzt. Die erreichten Eigenschaften des Schleifkörpers entsprachen dem Bindemittelversatz A aus Beispiel 1.

Claims (2)

1. Bindemittelversatz für keramisch gebundene Schleifkörper, insbesondere für Korundschleifkörper, für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s, der Kaolin und/oder Ton und Feldspatsand enthält, gekennzeichnet dadurch, daß er eine homogene Mischung aus 0,4 bis 0,8 Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke mit einer Korngröße <63 µm,
0,15 bis 0,3 Masseanteilen Kaolin und/oder Ton
0,1 bis 0,3 Masseanteilen Feldspatsand,ist.
2. Bindemittelversatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß er eine homogene Mischung aus 0,58 bis 0,62 Masseanteilen von bei der Phosphorherstellung anfallender Silicatschlacke,
0,18 bis 0,22 Masseanteilen Ton,
0,18 bis 0,22 Masseanteilen Feldspatsand,ist.
DE19914117523 1990-05-28 1991-05-25 Bindemittelversatz fuer keramisch gebundene schleifkoerper fuer umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s Withdrawn DE4117523A1 (de)

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