DE541374C - Verfahren zur Herstellung von Schleif- oder Polierwerkzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kaltformverfahren zur Herstellung von Schleif- oder Polierwerkzeug^ unter Verwendung von Phenolharzen als Bindemittel für die Schleifkörner, welche aus Siliciumcarbid, Schmirgel oder kristallinischen, tonerdehaltigen Stoffen bestehen, wie sie vorzugsweise im elektrischen Ofen gewonnen werden.

Beim bisherigen Kaltformen soldier

ίο Schleifkörper aus Körnung und Phenolharz war die Anwendung eines Harzes erforderlich, das flüssig ist oder sich bei den verhältnismäßig niedrigen Misch- und Formtemperaturen verflüssigte, damit es mit der Körnung gemischt werden konnte.

Wegen dieser Bedingung hing das Kaltformen bisher von der Verwendung von,Harzen ab, die bedeutende Mengen an freien Phenolen enthielten; und dieses machte wie-

ao der die Verwendung von großen Anteilen an Hexamethylentetramin oder äquivalenten, Methylen enthaltenden Körpern notwendig, um die gewünschte Umformung in den unschmelzbaren Zustand während des dem Formen folgenden Erhitzens herbeizuführen. Phenole sowohl wie Hexamethylentetramin haben jedoch einen hohen Dampfdruck bei der Erhitzung (gewöhnlich etwa 150° oder mehr). Dieser Umstand führt zu Verlusten an diesen Reagenzien besonders an den Oberflächen der geformten Gegenstände, und wegen der beständigen Störung des geeigneten Mischungsverhältnisses zwischen Füllstoff und Bindemittel wiesen alle kalt geformten Gegenstände bisher eine auffallende Unvollkommenheit und Minderwertigkeit an der Oberfläche auf, sowie eine wesentliche Schrumpfung, die sich im Werfen oder in der Änderung der Abmessungen während des Erhitzens zeigte.

Gemäß der Erfindung wird dieser Nachteil durch die Verwendung eines Harzes, das als Zwischenprodukt der Kondensation eines stöchiometrischen Gemisches von Phenol und Aldehyd fast frei von nicht in Verbindung getretenen Phenolen ist, beim kalten Formen beseitigt. Diese Harze sind in der Kälte harte und brüchige Körper, die für sich für das kalte Formen gänzlich ungeeignet wären; gemäß der Erfindung wird ihnen die notwendige Plastizität und Fließfähigkeit durch Einverleibung eines Lösungs- oder Ouellungsmittels von verhältnismäßig hohem Siedepunkt in dem richtigen Mengenverhältnis, etwa 30 bis 50 Gewichtsprozent des Harzes, erteilt. Benzaldehyd kann verwendet werden; es wird aber die Verwendung von Furfuraldehyd (Furfurol) vorgezogen, welches ein ausgezeichnetes Lösungsmittel für die genannten Zwischenkondensationsprodukte ist und einen Siedepunkt (161 °) oberhalb derjenigen Temperatur hat, bei welcher das Harz in den umschmelzbaren Zustand übergeht. Angesichts der fast gänzlichen Abwesenheit von freien Phenolen und der Nichtflüchtigkeit bei der Härtungstemperatur bzw. unter den Härtungsbedingungen des Harzes kann das Erhitzen ohne Störung des Ober-

flächencharakters und der Struktur des geformten Gegenstandes sowie ohne wesentliche Schrumpfung ausgeführt werden.

Das Furfurol besitzt* einen weiteren gro-Ben Vorteil für seine Verwendung bei solchen Zwischenkondensationsprodukten, welche ein sogenanntes schmelzbares Phenolharz (Novolak) enthalten, das mit Hexamethylentetramin vereinigt ist; dieser Vorteil besteht darin, daß es das frei gewordene Ammoniak als Furfuramid bindet, das bei genügender Erhitzung in den stickstoffhaltigen, harzartigen Körper, Furfurin, übergeht. Aus seiner Anwendung unter den genannten Bedingungen ergibt sich daher, daß die Entwicklung von Dämpfen und Gasen aus dem kalt geformten Gegenstand während des Erhitzens ganz oder fast vollständig vermieden wird. Die so erzeugten Gegenstände sind ao nicht nur hinsichtlich der Oberflächeneigenschaften überlegen, sondern auch hinsichtlich der Genauigkeit der Abmessungen im Vergleich zu den bisherigen kalt geformten Gegenständen; denn die übliche Schrumpfung wird auf ein Mindestmaß herabgesetzt oder ganz vermieden.

Zur Kaltformung nach vorliegendem Verfahren eignen sich alle jene noch schmelzbaren Phenolaldehydharze oder solche enthaltenden Mischungen, welche durch genügendes Erhitzen in den unschmelzbaren Endzustand übergeführt werden können. Solche Harzmischungen können auch sogenannte Härtemittel, wie z.B. Hexamethylentetramin oder äquivalente Stoffe, enthalten. Als Lösungs- oder Quellungsmittel kommen vorzugsweise Körper in Betracht, welche eine Aldehydgruppe aufweisen. An Stelle des genannten Furfurols kann z. B. Benzaldehyd, Capronaldehyd, Isohexylaldehyd, Mannoheptose, Methylfurfurol u. dgl. verwendet werden. Das Furfurol oder ein anderer hochsiedender Aldehyd wird in solchem Verhältnis eingeführt, daß er dem Harz die notwendige Fließfähigkeit oder Formbarkeit verleiht. Dieses Verhältnis kann natürlich je nach der Natur und der Menge des verwendeten Füllstoffes in weiten Grenzen wechseln. Wenn, wie oben erwähnt, Furfurol in Furfuramid umgesetzt wird, können sich Spuren von Wasser bilden. Diese Spuren sind in der Regel nicht nachteilig, aber sie können vermieden werden, wenn man der Mischung eine kleine Menge eines leicht wasserbindenden Körpers, wie Calciumoxyd (CaO) o. dgl., zusetzt.

Im nachstehenden soll als Beispiel die Herstellung einer Schleifscheibe gemäß der Erfindung näher beschrieben werden. Das Schleifmittel in entsprechender Körnung, z. B. aus Siliciumcarbid oder kristallinischer Tonerde, wird zuerst gründlich mit etwa 10 Gewichtsprozent eines Phenolharzes, wie es oben gekennzeichnet ist, vorzugsweise in Pulverform, gemischt. Gewünschtenfalls können einige Tropfen Phenol, Kresol, Kreosotöl oder selbst Wasser beigegeben werden, um etwa die Entmischung der Teilchen durch elektrostatische Ladungen zu verhindern. Nach gründlicher Durchmischung des Schleifmittels und des gepulverten Harzes wird eine verhältnismäßig kleine Menge, etwa 3 bis 4 Gewichtsprozent von hochsiedendem Aldehyd, zweckmäßig Furfurol, zugesetzt. Dieses erfüllt die dreifache Aufgabe eines Lösungsmittels für das Harz, eines Weichmachungsmittels für die Masse und eines ergänzenden Härtemittels während der Schlußbehandlung, falls z. B. Hexamethylentetramin als Harzbestandteil verwendet wurde. Das Mischen wird so lange fortgesetzt, bis die Masse eine gleichförmige, klebrige oder zähe Konsistenz annimmt. Die Masse wird dann aus dem Mischer entfernt und in eine Form gebracht, in welcher sie kurze Zeit, und zwar schwankend zwischen wenigen Sekunden und zwei oder drei Minuten, einem kräftigen Druck ausgesetzt wird. Die Größe des Druckes hängt von der Größe und der Eigenschaft der Körnung ab, aber Drucke von 35 bis 70 kg auf cm² werden genügen. Das Pressen erfolgt in kaltem Zustande, da ausgezeichnete Resultate ohne Anwendung von Hitze in dieser Verfahrensstufe erreicht werden. Der geformte Gegenstand wird dann aus der Form herausgenommen und in einen Ofen gebracht, in welchem er bei einer Temperatur von 150 bis 200° 1 bis 5 Stunden, je nach den Abmessungen des Gegenstandes, erhitzt wird;, das Erhitzen wird fortgesetzt, bis das Harz in den endgültigen unschmelzbaren Zustand übergeführt ist. Es ist zweckmäßig, die Scheiben nach dem Erhitzen langsam abkühlen zu lassen, da sie hierdurch zäher werden.

Der hauptsächliche Vorteil dieses Verfahrens besteht in der Schnelligkeit und den verhältnismäßig geringen Anlagekosten. Bisher mußte man die Mischung in erhitzten Formen lange Zeit unter Druck halten, etwa 5 bis 30 Minuten, je nach der Größe des Rades oder anderen Gegenstandes. Bei dem vorliegenden Verfahren sind erhitzte Formen nicht erforderlich; jedes Rad oder jeder andere Gegenstand kann unabhängig von seiner Größe in zwei oder drei Minuten oder sogar noch weniger Zeit vor dem Erhitzen geformt werden. Außerdem ist es möglich, durch dieses Verfahren eine haltbare und zähere Schleifscheibe herzustellen infolge der Nachwirkung des hochsiedenden Aldehydes nach dem Erhitzen und Abkühlen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Verfahren zur Herstellung von Schleifoder Polierwerkzeugen aus gekörntem Schleifmittel und Kunstharz durch Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Formen eines härtbaren, von Phenol praktisch freien Phenolformaldehydharzes, welches in der Kälte fest, schmelzbar und löslich oder nicht mehr löslich, aber quellbar ist und mit hoch- »o siedenden Aldehyden, z. B. Furfurol als Lösungs- bzw. Quellungsmittel, sowie mit Schleifkörnern vermengt ist, auf kaltem Wege erfolgt.