EP0070520A2 - Schleifkörper - Google Patents

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EP0070520A2
EP0070520A2 EP82106352A EP82106352A EP0070520A2 EP 0070520 A2 EP0070520 A2 EP 0070520A2 EP 82106352 A EP82106352 A EP 82106352A EP 82106352 A EP82106352 A EP 82106352A EP 0070520 A2 EP0070520 A2 EP 0070520A2
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EP
European Patent Office
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abrasive
fillers
manganese
metal
grinding
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EP82106352A
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EP0070520A3 (de
Inventor
Johann Huber
Otto Thanner
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Original Assignee
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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Publication date
Application filed by Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG filed Critical Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties

Definitions

  • the invention relates to an abrasive body with abrasive grain, such as corundum, a binder, such as phenolic resin, or a sintered magnesite bond and active fillers or fillers.
  • abrasive grain such as corundum
  • a binder such as phenolic resin
  • active fillers or fillers such as phenolic resin
  • grinding wheels e.g. for abrasive cutting, from three essential components, namely the cutting abrasive, a binding agent that holds the abrasive grain and active fillers.
  • the present invention is concerned with the problem of grinding active fillers.
  • these fillers are intended to increase the service life of the grinding tool and reduce the heating of the workpiece and grinding tool and thus avoid thermal damage. With some difficult to machine materials, e.g. unalloyed, low-carbon steels or titanium, these fillers are the prerequisite for economical processing.
  • an optimal abrasive filler must have favorable transition temperatures and chemically reactive cleavage products, that it and its secondary products should have the lowest possible toxicity and thus high MAK levels, that it should be inexpensive and that its processing in abrasive products is therefore industrial not only be possible under laboratory conditions.
  • Object of the invention is to provide grinding with grinding active fillers that grinding with good a good processability of the grinding compound - combine technical characteristics and low 14AK values.
  • the grinding-active fillers are metal halides or metal complex salts with the following structure: where A is an alkali metal or ammonium ion, x is a number from 0-10, Me II is a divalent metal, namely Mn, Ca, Mg, Zn, Sn, Cu, Co, Ni, y is a number from 0-2, Me III is a trivalent Metal, namely Al, B, Ti, z is a number from 0-2, Hal is a halogen, E is a number from 1-10; n is a number from 0-10, B is an alkali metal or ammonium ion, f is a number from 0-1, B is an alkali metal or ammonium ion, f is a number from 0-1, C is a divalent element (e.g. Ca, Mg, Zn, Sn, Mn), g is a number from 0-1, e is a number from 1-2, m
  • the grinding-active fillers are manganese halides or manganese complex salts.
  • manganese halides are manganese chlorides of the following formulas: where x is a number from 0 to 10.
  • manganese complex salts have the following formula: K 2 MnCl 4 .
  • the abrasive grain was initially moistened with the resol, then the bond consisting of the novolak and the filler was added and this mass was thoroughly mixed for 5 minutes. The mixture was stored for 5 hours and then pressed. The grinding wheels were cured at 180 ° C for 24 hours.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Ein Schleifkörper mit Schleifkorn, einem Bindemittel und schleifaktiven Füllstoffen. Die schleifaktiven Füllstoffe sind Metallhalogenide bzw. Metallkomplexsalze.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkörper mit Schleifkorn, wie Korund, einem Bindemittel, wie Phenolharz, oder einer gesinterten Magnesitbindung und schleifaktiven Füllstoffen oder Füllstoffen.
  • Wie bereits erwähnt, bestehen Schleifscheiben, z.B. zum Trennschleifen, aus drei wesentlichen Komponenten, nämlich dem spanabhebenden Schleifmittel, einem Bindemittel, das das Schleifkorn hält und schleifaktiven Füllstoffen.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem der schleifaktiven Füllstoffe.
  • Diese bewirken beim Schleifprozeß chemische und physikalische Vorgänge, welche das Schleifverhalten positiv beeinflussen. Insbesondere sollen diese Füllstoffe Standzeiterhöhungen des Schleifwerkzeuges und die Herabsetzung der Erwärmung von Werkstück und Schleifkörper und damit die Vermeidung thermischer Zerstörungen bewirken. Bei manchen schwierig zu zerspanenden Werkstoffen, z.B. unlegierten, niedriggekohlten Stählen oder Titan, sind diese Füllstoffe die Voraussetzung für eine wirtschaftliche Bearbeitung.
  • Ihre Wirkungen lassen sich im allgemeinen in folgende drei Hauptgruppen unterteilen:
    • 1. Herabsetzung der Reibung zwischen Schleifkorn, Werkstück und Spänen, d.h. die Füllstoffe bzw. ihre Folgeprodukte müssen als Hochtemperatur- und Hochdruckschmiermittel wirken. Sie können dabei einen primären Schmierfilm in Form eines Schmelzfilmes (z.B. Kryolith) oder eines Feststoffschmierfilmes (Graphit, Molybdänsulfid, Bleioxid) bilden. Es können aber auch sekundäre Filme entstehen: Metallchlorid (-sulfid) als Füllstoff→Chlor-(Schwefel-)-abspaltung→Metallchlorid (sulfid) des geschliffenen Werkstoffes.
    • 2. Schutzwirktirigen durch Bilden von primären bzw. sekundären Oberflächenfilmen auf Korn, Werkstück und Spänen (analog Punkt 1). Dadurch werden Kornzerstörung durch Diffusionsvorgänge (z.B. Spinellbildung beim Schleifen von Eisenwerkstoffen mit Korund), Aufbauschneiden am Korn und Wiederaufschweißeffekte (Späne und Werkstoff) vermieden.
    • 3. Kühleffekte im Mikrobereich durch hohe Schmelz-, Verdampfungs- und Umwandlurigswärmen und temperaturmäßig günstig gelegene thermische Umwandlurigspunkte.
  • In der Praxis sind allerdings zahlreiche Substanzen nicht oder nur unter besonderen Voraussetzungen einsetzbar, weil sie teuer (Edelmetall-Halogenide, Molybdänsulfid) bzw. toxisch (Arsen-, Selen-, Blei-Verbindungen) sind, die Scheibenfestigkeit herabsetzen (z.B. Graphit, Schwefel) bzw. hygroskopisch oder zumindest leicht wasserlöslich (zahlreiche Chloride) sind bzw. mit dem ungehärteten Phenolhyrzsystem stark reagieren (hygroskopische Chloride).
  • Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß ein optimaler schleifaktiver Füllstoff günstige Umwandlungstemperaturen und chemisch reaktive Abspaltprodukte aufweisen muß, daß er und seine Folgeprodukte möglichst geringe Toxizität und damit hohe MAK-Werke aufweisen sollen, daß er kostengünstig sein soll und daß seine Verarbeitung in Schleifkörpern industriell also nicht nur unter Laborbedingungen möglich sein muß.
  • Insbesondere beim Fertigen von Scheiben mit Resol als Bindemittel bringen hygroskopische Füllstoffe den Nachteil mit sich, daß das Bindemittel frühzeitig abbindet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Schleifkörper mit schleifaktiven Füllstoffen zu schaffen, die eine gute Verarbeitbarkeit der Schleifmasse mit guten schleif- technischen Eigenschaften und niedrigen 14AK-Werten kombinieren.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens ein Teil der schleifaktiven Füllstoffe Metallhalogenide bzw. Metallkomplexsalze mit folgendem Aufbau sind:
    Figure imgb0001
    wobei A ein Alkalimetall oder Ammoniumion, x eine Zahl von 0-10, MeII ein zweiwertiges Metall, nämlich Mn, Ca, Mg, Zn, Sn, Cu, Co, Ni, y eine Zahl von 0-2, MeIII ein dreiwertiges Metall, nämlich Al, B, Ti ist, z eine Zahl von 0-2, Hal ein Halogen darstellt, E eine Zahl von 1-10 ist; n eine Zahl von 0-10, B ein Alkalimetall oder Ammoniumion ist, f eine Zahl von 0-1, B ein Alkalimetall oder Ammoniumion ist, f eine Zahl von 0-1 ist, C ein zweiwertiges Element darstellt (z.B. Ca, Mg, Zn, Sn, Mn), g eine Zahl von 0-1 ist, e eine Zahl von 1-2 ist, m eine Zahl von 0 bis 10 und o eine Zahl von 0 bis 10 ist.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, daß mindestens ein Teil der schleifaktiven Füllstoffe, Manganhalogenide bzw. Mangankomplexsalze sind.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Manganhalogenide Manganchloride der folgenden Formeln sind.:
    Figure imgb0002
    wobei x eine Zahl von 0 bis 10 ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die Mangankomplexsalze folgende Formel haben: K2MnCl4.
  • Die Vorteile des erfindungsgemäßen Schleifkörpers sind, daß die verwendeten schleifaktiven Füllstoffe
    • a) sehr geringe Hygroskopizität aufweisen,
    • b) dadurch nur geringe Halogenwasserstoffabspaltung vorkommt,
    • c) geringe katalytische Härtungsneigung bei Resol haben, was in diesem Fall eine gute Fertigurigsstabilität der Schleifmasse bedeutet, und daß sie
    • d) eine günstige thermische Zersetzung bei Schleiftemperaturen aufweisen.
  • Letzteres bringt einen hohen Leistungseffekt und gute Schnittstabilität auch bei schwierigen Werkstoffen.
  • Beispiele für erfindungsgemäße Füllstoffe:
  • Manganchloride
    Figure imgb0003
  • Mangankomplexsalze
  • Figure imgb0004
    Figure imgb0005
    Figure imgb0006
    Figure imgb0007
  • Zinnkomplexsalze
    Figure imgb0008
  • Weitere Beispiele für erfindungsgemäße Füllstoffe:
    Figure imgb0009
    Figure imgb0010
    Figure imgb0011
    Figure imgb0012
    Figure imgb0013
    Figure imgb0014
    Figure imgb0015
    Figure imgb0016
    Figure imgb0017
    Figure imgb0018
    Figure imgb0019
    Figure imgb0020
    Figure imgb0021
    Figure imgb0022
    Figure imgb0023
    Figure imgb0024
    Figure imgb0025
    Figure imgb0026
    Figure imgb0027
    Figure imgb0028
  • Beispiel für einen Schleifkörper mit erfindungsgemäßem Füllstoff:
    Figure imgb0029
  • Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers:
  • Das Schleifkorn wurde vorerst mit dem Resol befeuchtet, anschließend wurde die Bindung, bestehend aus dem Novolak und dem Füllstoff zügegeben und diese Masse 5 Minuten gut durchmengt. Die Mischung wurde 5 Stunden gelagert und dann verpreßt. Die Schleifscheiben wurden bei 180°C über 24 Stunden ausgehärtet.

Claims (4)

1. Schleifkörper mit Schleifkorn, wie Korund, einem Bindemittel, wie Phenolharz, oder einer gesinterten Magnesitbindung und schleifaktiven Füllstoffen oder Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der schleifaktiven Füllstoffe Metallhalogenide.bzw. Metallkomplexsalze mit folgendem Aufbau sind:
Figure imgb0030
wobei A ein Alkalimetall oder Ammoniumion, x eine Zahl von 0-10, MeII ein zweiwertiges Metall, nämlich Mn, Ca, Mg, Zn, Sn, Cu, Co, Ni, y eine Zahl von 0-2, MeIII ein dreiwertiges Metall, nämlich Al, B, Ti ist, z eine Zahl von 0-2, Hal ein Halogen darstellt, E eine Zahl von 0-10 ist; n eine Zahl von 0-10, B ein Alkalimetall oder Ammoniumion ist, f eine Zahl von 0-1 ist, C ein zweiwertiges Element darstellt (z.B. Ca, Mg, Zn, Sn, Mn), g eine Zahl von 0-1 ist, e eine Zahl von 1-2 ist, m eine Zahl von 0 bis 10 und o eine Zahl von 0 bis 10 ist.
2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der schleifaktiven Füllstoffe Manganhalogenide bzw. Mangankomplexe sind.
3. Schleifkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Manganhalogenide Manganchloride der folgenden Formeln sind:
Figure imgb0031
wobei x eine Zahl von o bis 10 ist.
4. Schleifkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mangankomplexsalze folgende Formel haben: K2MnCl4.
EP82106352A 1981-07-20 1982-07-15 Schleifkörper Withdrawn EP0070520A3 (de)

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Inventor name: HUBER, JOHANN