EP3956490A1 - Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product - Google Patents

Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product

Info

Publication number
EP3956490A1
EP3956490A1 EP20720423.1A EP20720423A EP3956490A1 EP 3956490 A1 EP3956490 A1 EP 3956490A1 EP 20720423 A EP20720423 A EP 20720423A EP 3956490 A1 EP3956490 A1 EP 3956490A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
abrasive
carrier
functional particles
tool
coated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20720423.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhold Riemensperger
Enrico FLADE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecocoat GmbH
Original Assignee
Ecocoat GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ecocoat GmbH filed Critical Ecocoat GmbH
Publication of EP3956490A1 publication Critical patent/EP3956490A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B9/00Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/005Arrangements of the bristles in the brush body where the brushing material is not made of bristles, e.g. sponge, rubber or paper
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B9/00Arrangements of the bristles in the brush body
    • A46B9/02Position or arrangement of bristles in relation to surface of the brush body, e.g. inclined, in rows, in groups
    • A46B9/04Arranged like in or for toothbrushes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C3/00Dental tools or instruments
    • A61C3/02Tooth drilling or cutting instruments; Instruments acting like a sandblast machine
    • A61C3/025Instruments acting like a sandblast machine, e.g. for cleaning, polishing or cutting teeth
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C3/00Dental tools or instruments
    • A61C3/06Tooth grinding or polishing discs; Holders therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/007Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent between different parts of an abrasive tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/12Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
    • C23C4/134Plasma spraying
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A46BRUSHWARE
    • A46BBRUSHES
    • A46B2200/00Brushes characterized by their functions, uses or applications
    • A46B2200/30Brushes for cleaning or polishing
    • A46B2200/3093Brush with abrasive properties, e.g. wire bristles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/222Brush body details, e.g. the shape thereof or connection to handle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a coated abrasive tool, to a method for producing the same, and also to an abrasive dental product.
  • embodiments of the present invention relate to a coated abrasive tool in the form of a grinding tool, a polishing tool and / or a cleaning tool and to its production and its use in the dental field as a dental cleaning and / or grinding product.
  • Hard material grains that are used for grinding i.e. for material removal by machining with bonded grain, are generally referred to as abrasives or abrasives.
  • Abrasives applied to carrier materials are also referred to as coated abrasives, the abrasive then sitting on the surface of the carrier material.
  • abrasives can also be shaped into abrasive articles.
  • the grinding tools include z. B. cutting discs, grinding discs and diamond grinding discs etc.
  • the object on which the present invention is based is thus to create an improved coated abrasive tool which has a high, reliable and defined grinding and / or cleaning effect with low wear, ie a lower abrasion of the abrasive functional particles (hard particle grains) compared to conventional grinding elements.
  • the present invention is also based on the object of creating an improved method for producing such a coated abrasive tool.
  • a coated abrasive tool comprises a carrier, which has a carrier material, and an abrasive surface covering on a surface area of the carrier, wherein the abrasive surface covering abrasive functional particles and a thermoplastic binder for an adhesive connection between at least some of the abrasive functional particles and the carrier material, at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier being partially embedded in the carrier material and connected to the carrier material, and at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier also being embedded in the thermoplastic binder or partially embedded, the thermoplastic binding agent being connected to the abrasive functional particles and the carrier material.
  • a method for producing a coated, abrasive tool comprises the following steps: Feeding a powder mixture to a thermal or low-thermal plasma spray device which is directed onto a surface area of a carrier to be coated, the powder mixture having abrasive functional particles and a thermoplastic binder the powder mixture has the functional particles and the thermoplastic binding material as separate powder particles, or the powder mixture has the functional particles at least partially or completely coated with the thermoplastic binding agent, and in the thermal or low-thermal plasma spray device a reduction in the viscosity of the Binder is effected, and application of the functional particles with the reduced viscosity binder to a surface area of the carrier, the thermoplastic The binder re-solidifies when applied to the surface area of the carrier and the abrasive surface coating is formed on the carrier of the abrasive tool with the functional particles and the thermoplastic binder.
  • the core concept of the present invention is now to provide a low-wear, coated, abrasive tool such.
  • B. a grinding tool, a polishing tool, a cleaning body or a coated brush to provide, wherein the abrasive functional particles, d.
  • H. the abrasive or the abrasive materials are firmly bonded to the carrier material or substrate.
  • the abrasive functional particles are partially or at least partially embedded or anchored in the carrier material, with a thermoplastic binder or polymer also being applied to the surface area of the carrier and the abrasive functional particles, so that the abrasive functional particles are also applied to the surface area are embedded or partially embedded in the thermoplastic binder, ie the thermoplastic binder is connected to the abrasive functional particles and the carrier material in a material and / or form-fitting manner.
  • a reliable, firmly adhering fixation of the abrasive functional particles on the carrier can thus be achieved in order to maintain the wear-resistant abrasive surface covering of the abrasive tool.
  • thermoplastic binder also: thermoplastic binder
  • the thermoplastic binder thus also serves as protection or wear protection for the embedded, abrasive functional particles or grinding particles.
  • thermoplastic binding agent can also reduce the adhesion of the removed material to the coated, abrasive tool, so that the removed material or the dead loop can be removed or sucked off relatively easily from the abrasive surface covering, for example by means of an air flow. This reduces the clogging of the tool, which leads to a longer service life.
  • both the removal behavior of the abrasive surface covering and the sliding properties of the abrasive surface covering on the workpiece to be processed can also be set or adapted to the material properties of the workpiece to be processed.
  • the abrasive surface coating can be used for abrasive dental products, such as. B. use a dental cleaning product or a dental abrasive product, since the material removal can be adjusted extremely precisely via the materials used in the carrier, the thermoplastic binder and the abrasive functional particles (grains).
  • abrasive dental products can be produced and provided which, on the one hand, only carry out a surface cleaning of the workpiece to be processed, such as B. the cleaning of teeth by means of a suitably designed toothbrush, and on the other hand achieve a smoothing or grinding effect on the workpiece to be processed, such. B. on a dental ceramic crown, with an appropriately designed grinding head or grinding drill.
  • coated abrasive tool can, for example, be produced extremely efficiently using the production method described.
  • FIG. 1b shows a schematic cross-sectional view of a surface area of a coated abrasive tool according to an embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of a surface area of a coated abrasive tool which has an open-pore substrate or carrier material, according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of a device or a system for coating a tool with an abrasive surface covering according to a further exemplary embodiment
  • 4 shows a schematic flow diagram of a method for producing a coated abrasive tool according to a further exemplary embodiment
  • 5a-b show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product in the form of a toothbrush head according to a further exemplary embodiment
  • 6a-b show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product in the form of a toothbrush head according to a further exemplary embodiment.
  • the figures have a Cartesian coordinate system x, y, z, the xy plane corresponding to the main surface area of the carrier or substrate or being parallel to the same and the vertical direction being perpendicular to the xy- Is level and corresponds to the depth direction through the abrasive surface covering.
  • the term “lateral” means a direction in the xy plane (or parallel thereto), while the term “vertical” means a direction in the ⁇ z direction (or parallel thereto).
  • the coated abrasive tool 10 has a carrier or a base body 12 and an abrasive surface covering 14 on a surface region 12-A of the carrier 12.
  • the carrier 12 can have, for example, a rigid carrier material or a flexible or elastic carrier material.
  • the surface covering 14 is therefore arranged, for example, on the surface region 12-A of the carrier 12, which is intended to act as an abrasive machining surface of the coated abrasive tool 10.
  • the abrasive surface covering 14 has abrasive functional particles 16 and a thermoplastic binder 18, for. B. a thermoplastic polymer material, for an adhesive connection between at least some of the abrasive functional particles 16 and the carrier 12. At least a part, e.g. B. at least 60%, 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 16 is at the surface area 12-A of the carrier 12 at least partially (partially or completely) embedded or anchored in the carrier material and thus firmly adhered to the Carrier material connected.
  • the partial embedding of the abrasive functional particles 16 in the carrier 12 thus forms, for example, a form-fitting connection.
  • the embedded abrasive functional particles 16 are also referred to as bound grains 16. According to one embodiment, the abrasive functional particles 16 are only partially embedded in the carrier 12 and thus form the form-fitting connection, for example.
  • the abrasive surface covering can be distributed according to an exemplary embodiment or also formed over the entire surface, ie the spaces between the abrasive functional particles 16 on the carrier 12 can be partially or completely, for example with the thermoplastic binder 18 and optionally one or more other applied materials 18 '(for example additive materials 18' which improve the sliding properties).
  • a coating can be arranged as an abrasive surface covering 14 on the carrier 12, which depending on the (set) coverage or distribution density of the abrasive functional particles 16, the thermoplastic binder 18 and the additive materials 18 'over the entire surface or also distributed (spaced) the surface area 12-A is formed.
  • the additi- Ven materials 18 ′ can also be bound or integrated into the thermoplastic binder 18.
  • the abrasive surface covering 14 with the combination of the abrasive functional particles 16, the thermoplastic binder 18 and the optional additive materials 18 * can therefore be designed as a continuous or flat or even as a distributed monolayer.
  • the abrasive functional particles (16) also protrude from the optional additive material 18 ', for example.
  • the abrasive surface covering 14 can also be applied “non-areally” (not completely covering) to the carrier 12, so that in a top view of the surface area 12-A surface regions of the carrier material are exposed on the carrier 12.
  • the surface coverage by the abrasive surface covering 14 on the carrier 12 can thus be, for example, in a range from 1% (5% or 10%) to 100%.
  • the abrasive functional particles 16 can thus be partially or completely covered or enclosed by the thermoplastic binder 18, with the wear properties, abrasion properties, sliding properties and, via the applied amount of the thermoplastic binder 18 and thus the partial or complete coverage of the functional particles 16 / or adhesion properties for the removed material can be adjusted or matched to the material of the work piece to be processed, which nevertheless leads to a bond in the spaces between the functional particles 16.
  • At least a part, e.g. B. at least 60%, 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 16 is embedded in the surface area 12-A of the carrier 12 in the thermoplastic binder 18, the thermoplastic binder 18 with the abrasive functional particles 16 and the carrier material - and / or cohesively connected.
  • the abrasive surface covering 14 with the combination of the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 can thus also be designed here as a non-area-covering (not completely covering or closed) monolayer.
  • a material for the abrasive functional particles is referred to as abrasive insofar as it has a rubbing or grinding effect on a workpiece to be processed (not shown in FIGS. 1 a-b), which in turn has a smoothing, cleaning or wearing effect on the workpiece to be processed.
  • the abrasive effect of the coated abrasive tool can also be adjusted via the embedding depth of the abrasive functional particles 16 in the carrier material, via the carrier material and / or via the material of the thermoplastic binder 18.
  • the elasticity of the carrier material and the elasticity of the thermoplastic binder 18 can be adjusted and / or coordinated with one another.
  • a material is referred to as elastic if the material or the material changes its shape under the action of force and can return to the original shape within the linear-elastic behavior when the acting force disappears.
  • thermoplastic binder 18 using the material properties of the thermoplastic binder 18 and other optionally applied additional materials, such as PTFE (polytetrafluoroethylene), graphite, ceramic and molybdenum sulfide (MoS 2 ) as a dry lubricant, the resulting sliding properties of the coated abrasive tool 10 over the surface of the workpiece to be processed (not shown in Fig. 1a-b).
  • thermoplastic materials thermoplastic or plastomer are plastic materials that can be “thermoplastically” deformed in a certain temperature range. This process is reversible, ie it can be hardened again by cooling.
  • thermoplastic material so-called “thermal decomposition”
  • properties of the thermoplastic material before and after heating remain unchanged or are retained, ie before and after application to the coated abrasive tool 10, there the molecular chains of the thermoplastic material are not destroyed or separated.
  • an additional material 18 ′ can furthermore be applied as a surface covering material to the existing abrasive surface covering 14 in order to adjust the resulting sliding properties of the coated abrasive tool 10.
  • the additional material 18 * can be used simultaneously with the thermoplastic binder 18 or after can be applied to the surface area 12-A of the carrier 12 which is provided with the abrasive functional particles 16 in addition to the thermoplastic binder 18.
  • the additional material or additional materials can also be integrated or introduced into the thermoplastic binder 18 for setting the properties of the abrasive surface covering 14.
  • the carrier material of the carrier 12 can, for example, be a combination of different materials, e.g. a carrier 12 with a PUR carrier layer and an SBR cover layer, the abrasive functional particles 16, e.g. diamond, with the thermoplastic binder 18, e.g. POM, and the optional additional material 18 ', for example a lubricant (PTFE), are arranged on the carrier 12.
  • dry lubricants such as PTFE, graphite, ceramic and molybdenum sulfide (MoS 2 .
  • MoS 2 molybdenum sulfide
  • the abrasive functional particles 18 have a mean or average diameter d1, which is between 100 nm and 2 mm, for example. At least a part, e.g. B. at least 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 18 of the abrasive surface covering 14 is embedded in an average (mean) embedment depth d2 in the carrier material, the embedment depth d2 at least 5% (or 10%) and e.g. corresponds to at most 95% (99%) of the average diameter d1 of the abrasive functional particles 18.
  • the abrasive functional particles 16 are therefore at least partially or completely embedded or anchored in the carrier material on the surface area 12-A of the carrier 12 and are thus firmly connected to the carrier 12, i.e. for example positively connected.
  • the abrasive surface covering 14 In order to obtain a sufficient cleaning, grinding and / or removal effect of the abrasive surface covering 14, it is sufficient that only a small part, e.g. B. about 1 to 5% of the average diameter d1, the abrasive functional particles are exposed or exposed and protrude from the carrier material and / or the thermoplastic binder.
  • the highest pressure force is exerted on the surface of the workpiece to be machined via the abrasive functional particles 16 protruding at least slightly from the abrasive surface covering 14, the abrasive functional particles 16 in the elastic material of the thermo- plastic binding agent 18 and / or the carrier 12 are (relatively) elastically fixed and the abrasive tool 10 can follow the contour of the workpiece to be processed.
  • An extremely effective surface treatment of the surface of the workpiece can thus be achieved with extremely little wear on the abrasive tool 10.
  • Arranging the abrasive functional particles as a monolayer in the abrasive surface covering 14 ensures that a very large number of abrasive functional particles 16 grip at the same time during a machining process, i.e. H. act on the workpiece to be machined, so that the cleaning, grinding and / or removal process can be carried out extremely effectively.
  • the combination of embedding the abrasive functional particles in the carrier material and embedding the abrasive functional particles in the thermoplastic binder results in an extremely adhesive connection or anchoring of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12.
  • the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 there is a material and / or form-fitting connection of these components for firmly adhering or anchoring the abrasive functional particles 16 to the carrier 12.
  • the partial embedding of the abrasive functional particles 16 in the carrier material essentially results in a form-fitting connection between the abrasive functional particles 16 and the carrier material of the carrier 12, with a corresponding form-fitting connection of the "inert" abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binder 18 are present.
  • a non-inert material of the abrasive functional particles 18 that these functional particles are also materially connected to the thermoplastic binder 18 and / or the carrier material of the carrier 12.
  • at least 60%, 80% or 90% of the area of the abrasive surface covering 14 is covered with a monolayer of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12, ie in one layer or in one plane.
  • the applied and embedded, abrasive functional particles 16, together with the thermoplastic binder 18, thus form an abrasive surface covering 14 in which the abrasive functional particles 16 are arranged in a single layer or two-dimensionally (xy plane).
  • the applied thermoplastic binder 18 has an average thickness d4, the average thickness d4 of the applied thermoplastic binder 18 being smaller than the average diameter d1 of the abrasive functional particles 16, so that the abrasive functional particles 16 partially protrude from the thermoplastic binder 18.
  • the majority of the abrasive functional particles 16 are arranged next to one another on the surface area 12-A of the carrier.
  • a few of the applied abrasive functional particles 16 can also be arranged "on top of one another" or "clumped" on the surface area 12-A of the carrier (see Fig. 1b - far right), but this is largely avoided by the production method 300 described below can.
  • the abrasive functional particles 16 are designed, for example, as a mono-layer (single-layer on the carrier material) in combination with the thermoplastic binder 18 as the abrasive surface covering 14, an extremely dimensionally stable abrasive tool 10 can be implemented which also has extremely good sliding properties on the has workpiece to be machined, d. H. the abrasive tool 10 can be guided over the surface of the workpiece to be machined with relatively little effort.
  • the removal effect can also be set in a targeted manner.
  • an increased density A of the abrasive functional particles 16 can contribute to an increased removal effect of the abrasive tool 10.
  • the surface area 12-A of the carrier 12 can be (relatively) smooth or flat (as shown by way of example in FIGS. 1a-b).
  • the surface region 12-A of the carrier 12 can be profiled and, for example, has knobs, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a truncated cone shape or a wave shape in cross section.
  • the removal effect can also be set in a targeted manner.
  • the abrasive surface covering 14 can follow the surface contour of such a profiled carrier 12 extremely precisely, that is, a relatively fine, detailed contour of the carrier 12 remains after the abrasive has been applied Surface coating 14 obtained on surface area 12-A.
  • so-called "grinding pads” grinding pads
  • the coated abrasive tool 10 which, based on the topography of the carrier 12, can be set to specific grinding angles, such as for grinding the flanks of gears, etc.
  • such grinding pads 10 can also follow the 3D surface of the workpiece to be processed (object to be ground), so that slight unevenness on the workpiece to be processed does not have a negative or essentially non-negative effect with regard to the resulting grinding effect when used as a dental cleaning product (toothbrush) an advantageous property for achieving an essentially borrowed complete cleaning of the workpiece to be machined, e.g. B. the teeth when brushing your teeth.
  • the profiling of the surface area 12-A of the carrier 12 can also help to remove impurities, i.e. For example, removed material or grinding dust of the processed workpiece can be easily transported to the outside so that the grinding dust that is produced can be removed or sucked off more easily without clogging the grinding tool 10, so that a long service life of the grinding tool 10 can be achieved.
  • impurities i.e. For example, removed material or grinding dust of the processed workpiece can be easily transported to the outside so that the grinding dust that is produced can be removed or sucked off more easily without clogging the grinding tool 10, so that a long service life of the grinding tool 10 can be achieved.
  • This surface profiling on the surface area 12-A of the carrier 12 can take place, for example, during the method 300 described below for producing a coated, abrasive tool 10 by applying the thermal or low-temperature spray device (plasma spray device) to the carrier material by thermal action desired profiling of the surface area of the carrier 12 is introduced and obtained.
  • the thermal or low-temperature spray device plasma spray device
  • the geometric configuration of the surface area 12-A of the carrier 12 can essentially assume any free-form surface, which is designed, for example, as a counterpart or negative shape with respect to the workpiece to be processed, the processing being a grinding process, cleaning process, rolling process, etc. can.
  • the carrier 12 can have a surface area 12-A, which is designed as a negative shape or a counterpart to the spherical or spherical segment-shaped workpiece.
  • 3D bodies are not to be regarded as conclusive.
  • the coated abrasive tool 10 may comprise a carrier material with e.g. Cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC (polyvinyl chloride), PUR (polyurethane), paper, latex, PE (polyethylene), PA (polyamide), PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), SBR (styrene-butadiene Rubber), PTHF (polytetrahydrofuran), carbonate, with a foam material, a bristle material of a brush and / or a film material.
  • the carrier material can, for. B. be flexible or elastic.
  • the abrasive functional particles 16 can be designed as hard particles or grains and e.g. Corundum, zirconium corundum, silicon carbide, bomitride, glass, minerals, e.g. Apatite, natural substances, e.g. have crushed or crushed sleeve shells, nut shells, etc., or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm.
  • the abrasive functional particles 16 can comprise an inert material, e.g. a stable and under given conditions unreactive material. Via the concentration and / or hearing of the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface covering 14, the resulting removal of the abrasive tool 10 can now also be set (with a defined pressure).
  • the coated abrasive tool 10 can use a thermoplastic binder 18 with a thermoplastic polymer material such as PE (polyethylene), PA (polyamide), PC (polycarbonate, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), PVC (polyvinyl chloride), PET (polyethylene terephthalate) ), PEEK (polyetheretherketone), PTFE (polytetrafluoroethylene), PUR (polyurethane), PMMA (polymethyl methacrylate) or PTHF (polytetrahydrofuran).
  • PE polyethylene
  • PA polyamide
  • PC polycarbonate
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEEK polyetheretherketone
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • PUR polyurethane
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PTHF polytetra
  • the carrier material can also be flexible or elastic, for example, with the abrasive functional particles, ie the abrasive or the abrasives, reliably adherent, e.g. positively, are connected to the same.
  • the thermoplastic binder 18 and the carrier material 12 can have the same material or the same material composition.
  • evasive movement e.g. immersion
  • This possible vertical and / or lateral evasive movement of the embedded abrasive functional particles 16 can thus result in a type of 3D mobility of the embedded abrasive functional particles 16.
  • the wear of the embedded, abrasive functional particles can be significantly reduced, whereby an extremely dimensionally stable coated abrasive tool can be provided.
  • thermoplastic binder d. H.
  • the respective hardness of the thermoplastic binder, in coordination with the abrasive functional particles and the z. B. elastic carrier material the removal effect, the sliding properties with respect to the workpiece to be machined and also the mechanical stability of the abrasive tool can be set in a targeted manner.
  • an increased hardness of the thermoplastic binder i. a hard or rigid thermoplastic binder, contribute to an increased abrasive effect, improved sliding properties and increased stability of the abrasive tool.
  • abrasive functional particles 16 Due to the above-described "3D mobility" of the embedded abrasive functional particles 16 on the carrier 12 and the resulting, firmly adhering connection between the abrasive functional particles 16 and the carrier 12, relatively large, abrasive functional particles 16 with an unchanged surface processing result on the workpiece to be processed Compared to conventional abrasives with the present concept, abrasive functional particles 16 with an average particle size at least twice or even three times as large can be used.
  • abrasive functional particles with an average diameter of 7 ⁇ m used while in the present inventive abrasive tool 10 with a grain size of P3000 on the flexible carrier 12 due to the 3D mobility of the abrasive functional particles 16 with an average particle size (d50) of 15-25 ⁇ m, 18-22 pm and about 20 pm can be used.
  • abrasive functional particles 16 As a result of the possible use of relatively large, abrasive functional particles 16, a higher material removal and thus a faster processing speed can be achieved by the abrasive tool 10 compared to a conventional abrasive with an essentially identical surface result. Furthermore, the use of larger abrasive functional particles 16 leads to an increased service life of the abrasive tool 10, since larger functional particles 16 have a larger area for connection and thus for a firm connection with the carrier material of the carrier.
  • the 3-D mobility of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12 leads in particular to a homogeneous, two-dimensional machining effect, ie to a very homogeneous grinding, bollard and / or cleaning pattern on the workpiece to be machined.
  • abrasive functional particles 16 can "immerse” in the flexible or open-pored carrier material of the carrier 12 when there is a high or increased force.
  • the abrasive tool 10 according to the invention can thus effectively prevent an optical change in the machining image on the one to be machined, even with an unevenly distributed contact pressure Workpiece comes, which is particularly advantageous for machining in "manual operation".
  • a homogeneous, recurring machining pattern ie grinding, polishing and / or cleaning pattern
  • Workpiece to be processed by the operator or an operating device can be compensated for by the 3-D mobility of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12, or the effects can at least be greatly reduced.
  • the size and / or concentration of the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface area and / or the hardness of the thermoplastic binder 18 can now also be used to adjust the resulting removal of the abrasive tool 10 (with a defined pressure). Furthermore, there is relatively little wear of the abrasive tool 10, i. H. Relatively little removal of the abrasive functional particles (cutting materials) 16 can be achieved in the application, so that the coated abrasive tool 10 according to the invention can achieve considerably longer service lives than grinding elements known in the prior art.
  • the abrasive functional particles 16 are designed, for example, as a "Moho layer" in combination with the thermoplastic binder 18 as the abrasive surface covering 14, an extremely dimensionally stable abrasive tool 10 can be realized which also has extremely good sliding properties on the surface to be processed Has workpiece, ie the abrasive tool 10 can be guided with relatively little effort over the surface to be processed of the workpiece to be processed.
  • the applied thermoplastic binder 18 can also provide a protective effect for the carrier 12 or the carrier material, such as. B. with a foam as a carrier material.
  • the abrasive grinding tool 10 can be arranged, for example, by means of a Velcro fastener or another air-permeable connection on a processing arrangement provided with a suction device.
  • the abrasive grinding tool 10 can thus be designed to be permeable for an air flow and for removal particles (grinding dust).
  • the thickness of the open-pored carrier 12 can for example be in a range between 0.5 mm and 12 mm, the suction power generally being higher, the thinner the carrier 12 is.
  • the coated abrasive tool 10 can be used, for example, for grinding and polishing paint surfaces without paste, e.g. B. in the automotive sector, in boats, etc., when processing glass (especially with a flexible carrier 12), when grinding and polishing metal surfaces, when cleaning metal surfaces and / or when cleaning and processing floor coverings can be used effectively.
  • the coated abrasive tool 10 can also be implemented, for example, as a windshield wiper blade, the abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binding agent 18 being arranged on the windshield wiper blade (not shown) and for improved sliding properties, less wear and a high level of abrasion, i.e. a high cleaning effect, from stubborn dirt on the windshield such as insects etc.
  • the abrasive functional particles 16 By embedding the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface covering 14, wear of the glass material of the windshield can be avoided.
  • the abrasive surface covering 14 can be arranged, for example, on side surface areas and optionally on the wiping edge of the windshield wiper blade.
  • the abrasive functional particles 16 can be used, for example, materials that have a relatively low or lower hardness than the glass material of the windshield, e.g. B. Mohs hardness.
  • minerals, for example apatite, or natural substances, for example crushed or ground husk shells, nut shells, etc. can also be used.
  • the coated abrasive tool can, for example, be produced extremely efficiently using the production method described below.
  • the abrasive effect of the abrasive tool 10 can be adjusted via the distribution density and / or size of the abrasive functional particles 16 applied as a monolayer on the surface area 12-A of the carrier 12.
  • FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of a surface region 12-A of a coated abrasive tool 10 according to a further exemplary embodiment, which has an open-pored substrate or carrier material 12.
  • the carrier material 12 has an open-pored surface area 12-A with an average pore diameter d3, the abrasive functional particles 16 having an average diameter or an average particle size d1 with d1 s
  • S 1/4 d3 have 1/6 d3 or d1.
  • the specified size ratios can ensure that the abrasive surface covering 14 can be designed as a coating close to the contour.
  • the abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binding agent 18 as a monolayer, the abrasive surface covering 14 can be arranged extremely close to the contour on the open-pored surface area 12-A of the carrier material 12, so that when a workpiece is machined with the coated abrasive tool 10, extremely many abrasive functional particles 16 can act on the surface covering of the workpiece to be machined and thus the machining process can be carried out extremely effectively.
  • Foam or fleece can be used as an open-pored carrier material.
  • a typical foam material is elastic and has a compressive strength according to DIN 53577 or ISO 3386 of 20 - 60. This corresponds to a pressure of 2 - 6 kPa with 40% compression of the foam.
  • a small number of abrasive functional particles 16 ′, for example less than 20%, 10%, 2% or 1%, of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12 can be in the carrier material embedded and thus anchored therein (form-fitting and firmly adhering) without a thermoplastic binding agent 18 for an additional adhesive binding being additionally present there.
  • the coated abrasive tool 10 from FIGS. 1 a-b are equally applicable to the coated abrasive tool 10 from FIG. 2.
  • the coated abrasive tool can be manufactured extremely efficiently by the manufacturing method described below; the abrasive surface covering 14 can be designed as a contour-conforming coating.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of an apparatus or a system 100 for coating a tool 10 with an abrasive surface covering 14 according to a further exemplary embodiment.
  • a device 100 for conveying and metering powder 112 comprises a powder storage container 110 for storing and providing powder 112, a conveyor 120, for example a vibratory conveyor, with a conveying device 122 with an adjustable conveying rate for dispensing the powder 112 to a powder dispenser.
  • a line arrangement 130 for conveying the powder 112 discharged by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for supplying the powder-gas mixture 116 to a powder processing device 200, with a decoupling device 132 is provided in the line arrangement 130 in order to take a defined portion PM2 of the powder 112 from the powder-gas mixture 116, a powder quantity measuring arrangement 140 for detecting the extracted powder quantity PM2 per unit of time and for providing one Powder quantity information signal S1, wherein the withdrawn or decoupled powder quantity PM2 per unit of time within a tolerance range has a predetermined ratio to the powder quantity PM1 conveyed by the conveyor 120, and a control device 150 which is designed to measure the powder quantity information signal provided by the powder quantity measuring arrangement 140 S1 to set the adjustable delivery rate of the conveyor 120 to a predetermined setpoint.
  • any surface structures of the coated abrasive tool 10 can be coated extremely evenly and precisely with the one abrasive surface covering 14, the abrasive properties of the applied abrasive surface covering 14 being set and dimensioned very precisely can be.
  • the applied layer structures or the abrasive surface covering can be connected to the component to be coated in a material and / or form-fitting manner or formed in one piece.
  • the device 100 for conveying and metering powder 112 has a powder storage container 110 for storing and providing powder 112.
  • the device 100 further comprises a conveyor 120, e.g. a vibratory conveyor, with a conveyor device or conveyor trough 122, the conveying rate of which is adjustable for delivering the powder 112 to a powder outlet 124 in order to provide a powder quantity PM1 per unit of time (e.g. per second) at the powder outlet 124.
  • the device 100 further comprises a line arrangement 130 for conveying the powder 112 dispensed by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for feeding the powder-gas mixture 116 to an (optional) powder processing device 200 which is used for Example can be designed as a plasma coating arrangement or plasma nozzle 200 for plasma spraying in accordance with DIN 657.
  • the line arrangement 130 for conveying the powder 112 dispensed by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for feeding the powder-gas mixture 116 to an (optional) powder processing device 200 which is used for Example can be designed as a plasma coating arrangement or plasma nozzle 200 for plasma spraying in accordance with DIN 657.
  • the line arrangement 130 for conveying the powder 112 dispensed by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for feeding the powder-gas mixture 116 to an (optional) powder processing device 200 which is used for Example can be designed as a plasma coating arrangement
  • the device 130 further comprises a decoupling device or a bypass 132 in order to decouple or remove a defined portion or a defined powder quantity PM2 of the powder 112 from the powder-gas mixture 116.
  • the device 100 further comprises a powder quantity measuring arrangement 140 for detecting the extracted powder amount per time unit and for providing a powder amount information signal S1 based on the extracted powder amount per time unit.
  • the device 100 further comprises a control device 150 which is designed, based on the powder quantity information signal S1 provided by the powder quantity measuring arrangement 140, to control the conveyor or vibratory conveyor 120 with a control signal S2 in order to increase the conveying rate of the conveyor 120 to a predetermined target or value Target value, ie to the target conveying rate PM1, so that the exact metering of the conveyed amount of powder PM1 and thus the amount of powder PM3 supplied to the powder processing device 200 can be obtained.
  • a control device 150 which is designed, based on the powder quantity information signal S1 provided by the powder quantity measuring arrangement 140, to control the conveyor or vibratory conveyor 120 with a control signal S2 in order to increase the conveying rate of the conveyor 120 to a predetermined target or value Target value, ie to the target conveying rate PM1, so that the exact metering of the conveyed amount of powder PM1 and thus the amount of powder PM3 supplied to the powder processing device 200 can be obtained.
  • a tolerance range is introduced within which the withdrawn powder quantity PM2 per unit of time that is derived from the puhzer gas Mixture is decoupled by means of the decoupling device 132, should be present in a predetermined fixed ratio to the conveyed powder amount or total powder amount PM1 of the conveyor 120.
  • a tolerance range is therefore introduced for the predefined ratio between the amount of powder PM2 removed per unit of time and the amount of powder PM1 conveyed per unit of time by the conveyor 120.
  • the tolerance range can thus indicate, for example, that the actual ratio of the powder amount removed per unit of time to the total amount of powder conveyed per unit of time of the conveyor 120 is less than 20%, 10%, 5%, 2%, 1% or 0.1% of the specified Ratio deviates or there is no or only a negligibly small deviation.
  • the tolerance range can include, for example, changing environmental parameters, such as temperature, etc., or different physical properties of the powder, such as size and / or density of the powder particles, or changes (fluctuations) in the gas pressure or the gas temperature of the conveying gas 115 or other environmental parameters and / or influencing variables.
  • the decoupling device 132 is designed to extract a predefined proportion or the predetermined ratio of the powder quantity PM1 delivered by the conveyor 120 at the powder outlet 124 and transported in the line arrangement 130 in the powder-gas mixture 116.
  • the decoupling device 132 can be provided with a decoupling path 133 as a line or pipe section of the line arrangement 130.
  • the decoupling device 132 can be subdivided into different volume areas along the flow direction of the powder-gas mixture in order to obtain a homogeneous distribution of the powder-gas mixture in the decoupling device 132 in order to achieve the predefined ratio between the removed powder quantity PM2 as precisely as possible per unit of time and the conveyed powder amount PM1 of the conveyor 120 or the powder amount PM3 supplied to the powder processing device 200.
  • the decoupling device 132 can have an inlet area, an expansion area or suction area, a homogenization area, a decoupling or extraction area and an output or compression area in the flow direction of the powder / gas mixture.
  • the powder quantity measuring arrangement 140 is designed to detect or determine the weight of the extracted powder quantity PM2 per time unit based on the withdrawn or extracted powder quantity PM2 per unit of time. Based on the recorded weight of the extracted powder amount per unit of time, the powder amount information signal S1 can then be provided by the powder amount measuring arrangement 140 to the control device 150.
  • the amount of powder measuring system 140 may be configured as a load cell or level to "11 to directly detect the weight (or mass) of the extracted amount of powder per time unit.
  • the powder quantity measuring arrangement 140 can be designed to optically detect the number of extracted powder particles 112 and provide the powder quantity information signal S1 with the number of extracted powder particles to the control device 150. According to a further exemplary embodiment, the powder quantity measuring arrangement 140 can be configured to optically detect the number and, for example, the respective size or the average size of the extracted powder particles 112 and the powder quantity information signal S1 with the number and (respective or average) size of the extracted powder particles to be provided to the control device 150.
  • the volume of the extracted powder amount PM2 per unit of time can be determined, based on the determined volume of extracted powder per unit of time and also the (e.g. predetermined) material density of the powder particles used the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time can be determined.
  • the determination or calculation of the volume and / or the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time can take place in the powder quantity measuring arrangement 140 or also in the control device 150.
  • the powder quantity information signal S1 provided by the powder quantity measuring arrangement 140 can include at least the number of extracted powder particles, provided the average size and the average material density of the extracted powder particles is known and available as information.
  • the powder quantity measuring arrangement 140 or the control device 150 can perform the calculation of the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time.
  • control device 150 is designed to determine the current conveying rate PM1 of the conveyor 120 based on the powder quantity information signal S1 and, if the current conveying rate of the conveyor 120 deviates from the target conveying rate, then to control the conveyor 120 in order to increase the current conveying rate PM1 to set the target delivery rate PM.
  • the control device 150 can thus be designed to continuously set or track the instantaneous, adjustable conveying rate of the conveyor 120 to the desired target conveying rate.
  • the conveying device 122 of the conveyor 120 as a vibratory conveyor is excited, for example, to convey the powder or the powder particles 112 to an oscillating movement perpendicular and parallel to the conveying direction, the vibrating conveyor 120 being designed to generate an oscillating movement of the conveying device 122 with an oscillation frequency of 1 Hz to 1 Hz kHz or from 50 Hz to 300 Hz or above with an oscillation amplitude or oscillation amplitude in a range from 1 pm to 1 mm or from 5 pm to 200 pm in order to obtain the adjustable delivery rate.
  • the conveyor 120 can be designed as a piezoelectrically or magnetically driven conveyor device 122, i. H. the oscillation frequency and amplitude is obtained by means of piezoelectric and / or magnetic actuators.
  • control device 150 can now be designed to feed the control signal S2 to the conveyor 120 based on the powder quantity information signal S1 in order to adjust the oscillating movement of the conveyor device 122 of the conveyor 120 and to obtain the target conveying rate.
  • the powder storage container 110 has an outlet device or an outlet valve 114 for providing the powder to the conveying device 122.
  • the delivery rate of the powder 112 or the powder amount RM0 per unit of time from the powder storage container 110 to the conveyor 122 of the vibratory conveyor 120 depends on the set distance D1 between the outlet end 114-A of the outlet 114 and the conveying surface area 122-A of the conveyor 122 .
  • a distance setting device (not shown in FIG. 3) for setting the distance or the gap D1 between the outlet end 114-A of the outlet device 114 and the conveying surface area 122-A of the conveying device 122 can be provided, for example in order to pre-meter or Provide coarse metering of the powder quantity RM0 provided by the powder storage container 110 to the conveying device 122 of the conveyor 120.
  • the powder processing device 200 can process the powder-gas mixture 116 with the set amount of powder PM3 is made available per unit of time, for example as a plasma coating arrangement or a plasma nozzle for plasma spraying in accordance with DIN 657.
  • the powder conveying device 100 can generally be used for all applications for the metered conveyance or supply of an aerosol to the powder processing device 200. Particles or solids conveyed in a carrier gas are referred to as aerosols, for example.
  • the powder delivery device 100 can also be used in laser deposition welding processes or laser plasma coating processes.
  • the overall arrangement 101 shown in Fig. 3 for the production of a layer structure 270, e.g. of the abrasive surface covering 114 on a surface region 262 of a component 260 can thus have the device 100 described above for conveying and metering powder 112 and a plasma coating arrangement 200.
  • the plasma coating arrangement 200 can, for example, have a plasma source for introducing a plasma into a process area in order to activate the powder particles provided in the process area with the plasma, and can furthermore have an application device or outlet nozzle for applying the activated powder particles to the surface area of the component to obtain the layer structure on the surface area of the coated abrasive tool 10.
  • the method 300 for producing a coated abrasive tool 10 can be carried out, for example, with the device 100 shown in FIG. 3 for coating a tool 10 with an abrasive surface covering 14.
  • the method 300 for producing a coated, abrasive tool has a step 310 of supplying a powder mixture to a thermal spray device, e.g. according to DIN EN657, or a low-temperature spray device which is directed at a surface area 12-A of a carrier 12 to be coated , wherein the powder mixture has abrasive functional particles and a thermoplastic binder.
  • the powder mixture has the functional particles 16 and the thermoplastic binding material 18 as separate powder particles, or the powder mixture has the functional particles 16 at least partially or completely coated with the thermoplastic binder 18. Furthermore, a reduction in the viscosity of the thermoplastic binder 18 is brought about in the thermal or low-thermal spray device.
  • a thermal spray device 200 or a low-thermal spray device 200 is used.
  • the influence of the energy input of the spray device 200 is based on the size of the abrasive functional particles, the larger the functional particles 16, the more energy is required to activate the thermoplastic binding agent 18, i.e. to be transferred into the melt.
  • the melting point of the thermoplastic binder and carrier material must be taken into account with regard to the energy input of the spray device 200, the higher the melting point of the carrier 12 or of the thermoplastic binder 18, the more energy is required to feed it into the melt convict.
  • the abrasive functional particles 16 are applied to a surface area 12-A of the carrier 12 with the binder 18 having a reduced viscosity, the thermoplastic binder 18 solidifying again when applied to the surface area 12-A of the carrier 12 and the abrasive surface covering 14 is formed on the carrier 12 of the abrasive tool 10 with the functional particles 16 and the thermoplastic binder 18.
  • the thermoplastic binding agent 18 and the abrasive functional particles 16 are applied simultaneously to the surface region 12-A of the carrier 12 and bonded to the carrier material in a material and / or form-fitting manner.
  • the abrasive functional particles 16 when the abrasive functional particles 16 are applied 320 to the surface area 12-A of the carrier 12, at least some of the abrasive functional particles 16 are partially embedded in an embedding depth d3 of the carrier material of the carrier 12, the embedding depth d3 being at least 5 % (or 10%) and at most 95% (or 99%) of an average diameter d1 of the abrasive functional particles, with 0.95 d1 z d2 z 0.05 d1.
  • This embedding of the abrasive functional particles 16 impinging on the carrier 12 in the carrier material takes place, for example, based on the kinetic energy of the abrasive functional particles 16 obtained during the coating process.
  • the method 300 has a step 330 of setting the distribution density of the functional particles 16 (as mono -Layer) on the surface 12-A via the proportion of the abrasive functional particles 16 in the mixture of thermoplastic binder 18 and functional particles 16, which is fed to the spray device 200 in order to see the abrasive functional particles (16) in combination with the thermoplastic binder ( 18) as a mono-layer.
  • the method 300 has a step 340 of setting the powder feed rate and the feed rate over the carrier surface 12-A, so that when the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 are applied at least 60% of the area of the abrasive surface covering 14 as a mono Position of the abrasive functional particles 16 in combination with the thermoplastic binder (18) on the surface area 12-A of the carrier 12, ie single layer, is formed.
  • the carrier 12 has an open-pore surface area 12-A with an average pore diameter d3, the functional particles 16 having an average diameter d1 with d1 £ 16 d3 or d1 £% d3 in order to create an adhesive connection of the abrasive surface covering that is the Topography of the open-pored surface area follows contour, to be effected as a monolayer on the open-pored carrier surface.
  • the carrier material comprises cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a bristle material of a brush and / or a film material having.
  • the abrasive functional particles are designed as hard particles and have corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm, the thermoplastic binder PE , PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
  • the abrasive functional particles can already be bound with the thermoplastic binder or, alternatively (or additionally), the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 (for example polymer particles) can be supplied to the spray device 200 in a homogeneously distributed manner.
  • the concentration of the polymer material can for example be in a range between 5 and 95% (MP).
  • the connection of the starting material, ie the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binding agent 18, to the carrier 12 takes place by means of a thermokinetic process.
  • a thermal pressing process for mechanical pressure exertion
  • a plurality of configurations of the coated abrasive tool 10 as an abrasive dental product 50 e.g. B. dental cleaning product, dental grinding product or dental polishing product shown and explained.
  • the abrasive dental product 50 has the coated abrasive tool 10 as a processing element or active element.
  • elements with the same technical structure and / or the same technical function have the same reference number or the same name, a detailed description of such elements not being repeated for each exemplary embodiment.
  • the above description with regard to FIGS. 1a-b, 2, 3 and 4 is thus equally applicable to the further exemplary embodiments as described below.
  • the differences, e.g. B. additional elements or additional functionalities to the embodiments described above and the resulting technical effects are discussed.
  • FIGS. 5a-b now show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product 50 in the form of a dental cleaning product or toothbrush head 52 according to a further exemplary embodiment.
  • the carrier 12 can have a foam material as the carrier material, the abrasive surface covering 14 being arranged on a surface region 12-A of the foam material.
  • the abrasive surface covering 14 in turn has the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18, the abrasive functional particles 16 being applied as a monolayer.
  • the foam material of the carrier 12 can, for example, be designed with open pores and can furthermore be elastically deformable.
  • the dental cleaning product 50 can be a toothbrush head 52 of an electric or manual toothbrush, with the coated abrasive tool 10 being arranged as a cleaning abrasive pad on the toothbrush head 52.
  • a support structure 12 - 1 for the carrier material of the cleaning abrasive pad 10 is provided on the dental cleaning product 50.
  • the carrier 12 can have the support structure 12-1 on which the carrier material is arranged, the carrier material being mechanically fastened to the support structure 12-1 and surrounding the support structure 12-1 in regions or in a cap shape.
  • the support structure 12-1 can, for example, be made air-permeable (at least in some areas) in order to make the carrier material of the carrier 12 accessible on both sides for drying or hygiene treatment (e.g. with a disinfectant).
  • the cleaning pad 10 can be arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure 12-1.
  • the support structure 12 - 1 can therefore also be provided, for example, for a fixed or also detachable, mechanical fixing of the cleaning sanding pad 10 to the dental product 50.
  • the cleaning sanding pad 10 can for its part be mechanically fixed or fastened to the support structure 12-1 in a fixed or also detachable manner.
  • the foam material of the carrier 12 can be used as a solid foam material with a thickness of, for example, approx. 10 mm ⁇ 1 mm (solid body - see Fig. 5a) or as an alternative, relatively thin layer with a thickness of, for example, approx. 2 mm ⁇ 0, 2 mm (Fig. 5b).
  • the coated abrasive tool 10 designed as a cleaning sanding pad can have, for example, a flat sanding surface 14-A or an outwardly curved (convex) sanding surface (dashed line) 14-B.
  • the carrier 12 can also have a correspondingly adapted outwardly curved (convex) surface contour (dashed line) 12-C in order to support the carrier material.
  • the foam material of the carrier 12 can be designed to receive a cleaning fluid, the delivery of the cleaning fluid (i.e. a liquid or gel) being adjustable during use based on the porosity of the foam material and the viscosity of the cleaning fluid.
  • the abrasive functional particles 16 can also have a (further) thermoplastic material, the thermoplastic material of the abrasive functional particles 16 being harder than the thermoplastic binder 18.
  • the abrasive surface covering 14 can have an additional material in the form of nano- or micro-particles with an antibacterial and / or antiviral effect.
  • the antibacterial and / or antiviral nano- or micro-particles can be applied in the thermoplastic binder 18 and / or an additional antibacterial and / or antiviral layer 14 - 1 on the abrasive surface covering 14.
  • FIGS. 6a-b now show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product 50 in the form of a dental cleaning product or toothbrush head 52 according to a further exemplary embodiment.
  • the toothbrush head 52 can have both the cleaning sanding pad 10 and also cleaning bristles 54, which can be arranged laterally adjacent to the cleaning sanding pad 10 or laterally enclosing the cleaning sanding pad 10.
  • the cleaning pad 10 can again be arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure 12-1.
  • the cleaning abrasive pad has a planar abrasive surface 14-A.
  • the cleaning abrasive pad has an outwardly curved (convex) abrasive surface 14-B.
  • the toothbrush head 52 only has the cleaning wheel (cleaning or polishing pad) 10, wherein the toothbrush head 52 can furthermore optionally have bristles 54 which are arranged laterally to the cleaning pad 10.
  • the cleaning pad 14 thus has the cleaning and smoothing function for the teeth, while the optional bristles can also be used to clean the interdental spaces.
  • the additional antibacterial and / or antiviral material 14-1 in the form of the nano and / or microparticles can, for example, comprise Ag, Cu, Zn particles or alloys thereof and be embedded in the thermoplastic binder 18 or arranged on it.
  • diamonds industrial diamonds
  • grain sizes average diameter d1
  • the grain size can be in a range from 0.5 to 5.0 ⁇ m, from 2 to 4 ⁇ m or around 3 ⁇ m ⁇ 0.5 ⁇ m. If the dental cleaning product is to be used weekly, the grain size d1 can be in a range of 5 to 15 ⁇ m, 7 to 11 ⁇ m or 9 ⁇ m ⁇ 1 ⁇ m. For example, if the dental cleaning product 50 is to be used monthly for cleaning teeth, the average grain size d1 can be 15 to 25 ⁇ m, 17 to 23 ⁇ m or 20 ⁇ 2 ⁇ m.
  • the coated abrasive tool or cleaning pad 10 has, for example, a foam material (sponge) as the carrier material of the carrier 12, which is for example wise open-pored.
  • a foam material of the cleaning pad 10 is particularly suitable for the absorption of very low-viscosity fluids, eg liquid or gel-like cleaning additives (toothpaste), and for the metered delivery or release of the same after the foam material has absorbed the fluid or has been soaked with it.
  • a lower viscosity of the gel compared to a conventional toothpaste
  • the abrasive tool 10 can absorb any gels or liquids that can also contain fragrances, essential oils, fluorides, medicaments and / or anti-inflammatory additives.
  • the mean porosity of the carrier material of the carrier 12, i. H. the foam material, the delivery or dosage of the cleaning additive can be controlled, d. H. during the cleaning process for a relatively long period of time, e.g. B. be made available relatively evenly during the entire brushing process.
  • the cleaning pad 10 thus has a double effect or double use, in that the abrasive surface covering 14 leads to a cleaning of the surfaces of the teeth, while the foam material can provide for fluid application.
  • essentially liquid additional cleaning agents can be used, which, for example, can be hygienically taken up by a fluid dispenser essentially without contact.
  • the support structure 12-1 can be provided to mechanically fix the carrier 12 of the cleaning pad 10, the cleaning pad 10 being able to surround the support structure 12-1 in regions or also in a cap shape, around the flat or outwardly curved (Convex) grinding surface 14-1, 14-2 of the cleaning pad 10 to provide.
  • Abrasive surface 14-1, 14-2 the softer the cleaning pad 10 is (assuming a constant foam material).
  • the support structure 12 - 1 is also effective as a mechanical (fixed or detachable) holder for the cleaning pad 10. Based on the resulting hardness and the resulting deformation of the cleaning pad 10 when it is pressed against the object to be cleaned, e.g. B. the teeth, can with a small deformation, a higher cleaning effect can be obtained due to an optimal power transmission of the abrasive surface covering 14 to the object to be cleaned.
  • the cleaning pad 10 can be designed to be exchangeable, that is to say can be plugged onto the support structure 12-1, or can also be designed to be mechanically fixed to the support structure, for example as a disposable item.
  • the relatively thin design of the foam material of the cleaning pad 10, e.g. B. in a range from 1 to 3 mm, or from 1.5 to 2.5 or from 2 ⁇ 0.2 mm leads to the fact that after using the cleaning pad 10, the drying process runs relatively quickly and hygienically, compared to a Cleaning pad with a solid foam material (full body). Since the support structure 12-1 can also be made air-permeable in order to protect the carrier material of the carrier 12 on both sides for drying or hygiene treatment, e.g. with a disinfectant.
  • a summary of exemplary embodiments of the coated abrasive tool 10, the method 300 for producing the same and the abrasive dental product is shown below.
  • a coated abrasive tool has the following features: a carrier, which has a carrier material, and an abrasive surface covering on a surface area of the carrier, wherein the abrasive surface covering abrasive functional particles and a thermoplastic binder for an adhesive bond between at least some of the abrasive Functional particles and the carrier material, wherein at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier are at least partially embedded in the carrier material and connected to the carrier material, and at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier are also embedded in the thermoplastic binder is embedded, wherein the thermoplastic binder is connected to the abrasive functional particles and the carrier material in a material and / or form-fitting manner.
  • the abrasive functional particles have an average borrowed diameter d1, with at least some of the abrasive functional particles of the abrasive surface covering being embedded in an embedding depth d2 of the carrier material, with the embedding depth d2 at least 5% (or 10%) and at most 95 % of the average diameter d1 of the abrasive functional particles.
  • at least 60% of the area of the abrasive surface covering is covered with a monolayer of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier.
  • the average thickness d4 of the applied thermoplastic binder is smaller than the average diameter d1 of the abrasive functional particles and the abrasive functional particles protrude from the thermoplastic binder.
  • the surface area of the carrier is profiled and has knobs, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a truncated cone shape, groove structure, screw structure ( ⁇ spiral structure) or a wave shape in cross section.
  • the abrasive functional particles are designed as a monolayer in combination with the thermoplastic binder.
  • the carrier material has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, the functional particles having an average diameter d1 with d1 s 1 / i d3.
  • the abrasive functional particles are designed as a monolayer in combination with the thermoplastic binder.
  • the carrier material comprises cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a film material and / or a bristle material Brush up.
  • the abrasive functional particles are designed as hard particles and include corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (Apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm.
  • thermoplastic binder comprises PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
  • the coated abrasive tool is designed as a grinding tool, a polishing tool, a cleaning body or a brush.
  • the abrasive effect of the abrasive tool is set via the distribution density of the functional particles on the surface area of the carrier.
  • the coated abrasive tool has an additional surface covering material on the existing abrasive surface covering, the surface covering material having a property as a dry lubricant.
  • a method for producing a coated, abrasive tool has the following steps: Feeding a powder mixture to a thermal [DIN EN657] or low-thermal plasma spray device which is directed onto a surface area of a carrier to be coated, the powder mixture being abrasive functional particles and comprises a thermoplastic binder, the powder mixture having the functional particles and the thermoplastic binding material as separate powder particles, or the powder mixture having the functional particles at least partially or completely coated with the thermoplastic binder, and a reduction in the thermal or low-temperature plasma spray device the viscosity of the binder is brought about, and application of the functional particles with the binder, which has a reduced viscosity, to a surface area of the carrier, the thermoplastic B by resolidifying when applied to the surface area of the carrier and forming the abrasive surface covering on the carrier of the abrasive tool with the functional particles and the thermoplastic binder.
  • the abrasive functional particles when the abrasive functional particles are applied to the surface area of the carrier, at least one is also partially embedded Part of the abrasive functional particles caused in an embedment depth d2 of the carrier material of the carrier, the embedment depth d2 corresponding to at least 5% and at most 95% of an average diameter d1 of the abrasive functional particles, with 0.95 d1 z d2 z 0.05 d1.
  • the method also has the following step: setting the distribution density of the functional particles on the surface via the proportion of abrasive functional particles in the mixture of thermoplastic binder and functional particles that is fed to the plasma spray device.
  • the abrasive functional particles are formed in combination with the thermoplastic binder as a monolayer.
  • the method also has the following step: setting the powder feed rate and the feed rate over the carrier surface, so that when the abrasive functional particles and the thermoplastic binder are applied, at least 60% of the area of the abrasive surface covering in combination with the thermoplastic binder as a monolayer the abrasive functional particle is formed on the surface area of the carrier.
  • the carrier has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, wherein the functional particles have an average diameter d1 with d1 s V * d3 in order to create an adhesive connection of the abrasive surface covering, which follows the topography of the open-pored surface area, as To effect monolayer on the open-pored carrier surface.
  • the carrier material includes cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a bristle material of a brush and / or a Foil material on.
  • the abrasive functional particles are designed as hard particles and have corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm, and the thermoplastic binder has PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
  • the method also has the following step: applying an additional material as a surface covering material to the existing abrasive surface covering, the additional material being applied simultaneously with the thermoplastic binder or subsequently to the thermoplastic binder on the surface area of the carrier provided with the abrasive functional particles .
  • thermoplastic binder and the abrasive functional particles are applied simultaneously to the surface area of the carrier.
  • an abrasive dental product has the coated abrasive tool.
  • the carrier has a foam material as the carrier material, the abrasive surface covering being arranged on a surface region of the foam material.
  • the foam material is open-pored and elastically deformable.
  • the carrier has a support structure on which the carrier material is arranged, wherein the carrier material is mechanically attached to the support structure and surrounds the support structure in regions or in a cap shape.
  • the coated abrasive tool is designed as a cleaning sanding pad which has a flat sanding surface or an outwardly curved (convex) sanding surface.
  • the foam material is designed to hold a cleaning fluid, the release of the cleaning fluid during use being adjustable based on the porosity of the foam material and the viscosity of the cleaning fluid.
  • the abrasive dental product is a dental cleaning product, wherein the coated abrasive tool is arranged as a cleaning abrasive cushion or cleaning pad on the dental cleaning product.
  • the dental cleaning product is a toothbrush head of an electric or manual toothbrush, wherein the coated abrasive tool is arranged as a cleaning abrasive pad on the toothbrush head.
  • the toothbrush head has the cleaning abrasive pad and furthermore cleaning bristles which are arranged laterally adjacent to the cleaning abrasive pad or laterally enclosing it.
  • the cleaning pad is arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure.
  • the abrasive functional particles have a thermoplastic material.
  • thermoplastic material of the abrasive functional particles is harder than the thermoplastic binder.
  • the abrasive surface covering has an additional material in the form of nano- or micro-particles with an antibacterial and / or antiviral effect.
  • the dental cleaning product is designed as a dental polisher, as a dental drill attachment with a polishing and / or smoothing surface, or as a dental polishing pin.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

The invention relates to a coated abrasive tool (10) comprising a carrier (12) which has a carrier material and comprising an abrasive surface coating (14) on a surface region (12-A) of the carrier (12). The abrasive surface coating (14) has abrasive functional particles (16) and a thermoplastic binder (18) for an adhesive connection between at least some of the abrasive functional particles (16) and the carrier material. At least some of the abrasive functional particles (16) on the surface region (12-A) of the carrier (12) are partly integrated into the carrier material and are connected to the carrier material, and at least some of the abrasive functional particles (16) on the surface region (12-A) of the carrier (12) are additionally partly integrated into the thermoplastic binder (18), said thermoplastic binder (18) being connected to the abrasive functional particles (16) and the carrier material.

Description

Beschichtetes abrasives Werkzeug, Verfahren zum Herstellen desselben Coated abrasive tool, method of making the same
und abrasives Dentalprodukt and abrasive dental product
Beschreibung description
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf ein beschichtetes abrasives Werkzeug, auf ein Verfahren zur Herstellung desselben, und ferner auf ein abrasives Dentalprodukt. Insbesondere beziehen sich Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung auf ein beschichtetes abrasives Werkzeug in Form eines Schleifwerkzeugs, eines Polierwerkzeugs und/oder eines Reinigungswerkzeugs und auf dessen Herstellung sowie dessen Anwendung im Dentalbereich als dentales Reinigungs- und/oder Schleifprodukt. Embodiments of the present invention relate to a coated abrasive tool, to a method for producing the same, and also to an abrasive dental product. In particular, embodiments of the present invention relate to a coated abrasive tool in the form of a grinding tool, a polishing tool and / or a cleaning tool and to its production and its use in the dental field as a dental cleaning and / or grinding product.
Als Schleifmittel bzw. Abrasivstoffe werden im Allgemeinen Hartstoffkömer bezeichnet, die zum Schleifen, also zum Materialabtrag durch Zerspanen mit gebundenem Korn eingesetzt werden. Man kann dabei zwischen natürlichen Komwerkstoffen und synthetischen Komwerkstoffen unterscheiden. Auf Trägermaterialien aufgebrachte Schleifmittel werden auch als Schleifmittel auf Unterlage bezeichnet, wobei das Schleifmittel dann an der Oberfläche des Trägermaterials sitzt. Ferner können auch Schleifmittel zu Schleifkörpem geformt werden. Zu den Schleifkörpem zählen z. B. Trennscheiben, Schruppscheiben und Diamantschleifscheiben etc. Hard material grains that are used for grinding, i.e. for material removal by machining with bonded grain, are generally referred to as abrasives or abrasives. A distinction can be made between natural grain materials and synthetic grain materials. Abrasives applied to carrier materials are also referred to as coated abrasives, the abrasive then sitting on the surface of the carrier material. Furthermore, abrasives can also be shaped into abrasive articles. The grinding tools include z. B. cutting discs, grinding discs and diamond grinding discs etc.
Bei den dargestellten Schleifmitteln auf Unterlage bzw. Schleifkörpem tritt bei Benutzung derselben ein Abtrag der Schleifmittelbeschichtung von oben (= der momentanen Oberfläche des Schleifelements) nach unten auf, so dass es zu einem kontinuierlichen Verschleiß des Schleifelements und damit zu einer Reduzierung der Schleif- und/oder Reinigungswirkung des Elements kommt. Ferner ist der Abtrag des Schleifelements und damit der Verschleiß des Schleifmittels des Schleifelements unmittelbar von dem Andruck des Schleifelements an dem zu bearbeitenden Werkstück abhängig. In the case of the illustrated abrasives on a base or abrasive bodies, when they are used, the abrasive coating is removed from the top (= the current surface of the sanding element) downwards, so that there is continuous wear of the sanding element and thus a reduction in the abrasive and / or cleaning effect of the element comes. Furthermore, the removal of the grinding element and thus the wear of the abrasive of the grinding element is directly dependent on the pressure of the grinding element on the workpiece to be processed.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, ein verbessertes beschichtetes abrasives Werkzeug zu schaffen, das eine hohe, zuverlässige und definierte Schleif- und/oder Reinigungswirkung bei einem niedrigen Verschleiß, d. h. einem niedrigeren Abrieb der abrasiven Funktionspartikel (Hartpartikel-Kömer) gegenüber herkömmlichen Schleifelementen, aufweist. The object on which the present invention is based is thus to create an improved coated abrasive tool which has a high, reliable and defined grinding and / or cleaning effect with low wear, ie a lower abrasion of the abrasive functional particles (hard particle grains) compared to conventional grinding elements.
Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines solchen beschichteten abrasiven Werkzeugs zu schaffen. The present invention is also based on the object of creating an improved method for producing such a coated abrasive tool.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche mit dem Vorrichtungsanspruch 1 und dem Verfahrensanspruch 12 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. This object is achieved by the independent claims with the device claim 1 and the method claim 12. Further developments according to the invention are defined in the subclaims.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein beschichtetes abrasives Werkzeug einen Träger, der ein Trägermaterial aufweist, und einen abrasiven Oberflächenbelag an einem Oberflächenbereich des Trägers, wobei der abrasive Oberflächenbelag abrasive Funkti- onspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel für eine haftfeste Verbindung zwischen zumindest einem Teil der abrasiven Funktionspartikel und dem Trägermaterial aufweist, wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel an dem Oberflächenbereich des Trägers teilweise in das Trägermaterial eingebettet und mit dem Trägermaterial verbunden ist, und wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel an dem Oberflä- chenbereich des Trägers ferner in das thermoplastische Bindemittel eingebettet ist bzw. teilweise eingebettet, wobei das thermoplastische Bindemittel mit den abrasiven Funktionspartikeln und dem Trägermaterial verbunden ist. According to one embodiment, a coated abrasive tool comprises a carrier, which has a carrier material, and an abrasive surface covering on a surface area of the carrier, wherein the abrasive surface covering abrasive functional particles and a thermoplastic binder for an adhesive connection between at least some of the abrasive functional particles and the carrier material, at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier being partially embedded in the carrier material and connected to the carrier material, and at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier also being embedded in the thermoplastic binder or partially embedded, the thermoplastic binding agent being connected to the abrasive functional particles and the carrier material.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines beschich- teten, abrasiven Werkzeugs folgende Schritte: Zuführen eines Pulvergemischs zu einer thermischen oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung, die auf einen Oberflächenbereich eines zu beschichtenden Trägers gerichtet ist, wobei das Pulvergemisch abrasive Funktionspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel aulweist, wobei das Pulvergemisch die Funktionspartikel und das thermoplastische Bindematerial als getrenn- te Pulverteilchen aufweist, oder wobei das Pulvergemisch die mit dem thermoplastischen Bindemittel zumindest teilweise oder vollständig ummantelten Funktionspartikel aufweist, und wobei in der thermischen oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung eine Verringerung der Viskosität des Bindemittels bewirkt wird, und Aufbringen der Funktionspartikel mit dem eine verringerte Viskosität aufweisenden Bindemittel auf einen Oberflächen- bereich des Trägers, wobei sich das thermoplastische Bindemittel beim Aufbringen auf den Oberflächenbereich des Trägers wieder verfestigt und der abrasive Oberflächenbelag auf dem Träger des abrasiven Werkzeugs mit den Funktionspartikeln und dem thermoplastischen Bindemittel gebildet wird. According to one embodiment, a method for producing a coated, abrasive tool comprises the following steps: Feeding a powder mixture to a thermal or low-thermal plasma spray device which is directed onto a surface area of a carrier to be coated, the powder mixture having abrasive functional particles and a thermoplastic binder the powder mixture has the functional particles and the thermoplastic binding material as separate powder particles, or the powder mixture has the functional particles at least partially or completely coated with the thermoplastic binding agent, and in the thermal or low-thermal plasma spray device a reduction in the viscosity of the Binder is effected, and application of the functional particles with the reduced viscosity binder to a surface area of the carrier, the thermoplastic The binder re-solidifies when applied to the surface area of the carrier and the abrasive surface coating is formed on the carrier of the abrasive tool with the functional particles and the thermoplastic binder.
Der Kemgedanke der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verschleißarmes, beschichtetes, abrasives Werkzeug, wie z. B. ein Schleifwerkzeug, ein Polierwerkzeug, einen Reinigungskörper oder eine beschichtete Bürste, bereitzustellen, wobei die abrasiven Funktionspartikel, d. h. das Schleifmittel bzw. die Abrasivstoffe, haftfest mit dem Trägermaterial bzw. Substrat verbunden sind. Dazu sind einerseits die abrasiven Funktionspartikel teilweise oder zumindest teilweise in das Trägermaterial eingebettet bzw. darin verankert, wobei ferner ein thermoplastisches Bindemittel bzw. Polymer an dem Oberflä- chenbereich des Trägers und den abrasiven Funktionspartikeln aufgebracht ist, so dass die abrasiven Funktionspartikel an dem Oberflächenbereich ferner in das thermoplastische Bindemittel eingebettet bzw. teilweise eingebettet sind, d.h. das thermoplastische Bindemittel ist mit den abrasiven Funktionspartikeln und dem Trägermaterial stoff- und/oder formschlüssig verbunden. Damit kann eine zuverlässige haftfeste Fixierung der abrasiven Funktionspartikel an dem Träger erreicht werden, um den verschleißfesten abrasiven Oberflächenbelag des abrasives Werkzeugs zu erhalten. Das thermoplastische Bindemittel (auch: thermoplastischer Binder) dient somit auch als Schutz bzw. Verschleißschutz für die eingebetteten, abrasiven Funktionspartikel bzw. Schleifpartikel. Dadurch kann aufgrund der verringerten Abnutzung des abrasiven Oberflächenbelags eine erhöhte Standzeit des beschichteten, abrasiven Werkzeugs erreicht werden. The core concept of the present invention is now to provide a low-wear, coated, abrasive tool such. B. a grinding tool, a polishing tool, a cleaning body or a coated brush to provide, wherein the abrasive functional particles, d. H. the abrasive or the abrasive materials are firmly bonded to the carrier material or substrate. For this purpose, on the one hand, the abrasive functional particles are partially or at least partially embedded or anchored in the carrier material, with a thermoplastic binder or polymer also being applied to the surface area of the carrier and the abrasive functional particles, so that the abrasive functional particles are also applied to the surface area are embedded or partially embedded in the thermoplastic binder, ie the thermoplastic binder is connected to the abrasive functional particles and the carrier material in a material and / or form-fitting manner. A reliable, firmly adhering fixation of the abrasive functional particles on the carrier can thus be achieved in order to maintain the wear-resistant abrasive surface covering of the abrasive tool. The thermoplastic binder (also: thermoplastic binder) thus also serves as protection or wear protection for the embedded, abrasive functional particles or grinding particles. As a result, due to the reduced wear of the abrasive surface covering, an increased service life of the coated, abrasive tool can be achieved.
Das thermoplastische Bindemittel kann ferner eine verringerte Anhaftung des abgetragenen Materials am beschichteten, abrasiven Werkzeug bewirken, so dass das abgetragene Material bzw. der Schleifetaub relativ einfach von dem abrasiven Oberflächenbelag zum Beispiel mittels Luftströmung entfernt bzw. abgesaugt werden kann. Dadurch wird ein Zusetzen des Werkzeugs verringert, was zu einer höheren Standzeit führt. The thermoplastic binding agent can also reduce the adhesion of the removed material to the coated, abrasive tool, so that the removed material or the dead loop can be removed or sucked off relatively easily from the abrasive surface covering, for example by means of an air flow. This reduces the clogging of the tool, which leads to a longer service life.
Basierend auf den Materialeigenschaften des thermoplastischen Bindemittels können ferner sowohl das Abtragsverhalten des abrasiven Oberflächenbelags als auch die Gleiteigenschaften des abrasiven Oberflächenbelags auf den zu bearbeitenden Werkstück eingestellt bzw. an die Materialeigenschaften des zu bearbeitenden Werkstücks angepasst werden. Der abrasive Oberflächenbelag kann dabei als eine Flächenbeschichtung (= Seitenflächenbeschichtung) und/oder eine Kantenbeschichtung (= Stimflächenbeschichtung) des abrasiven Werkzeugs ausgebildet sein. Der abrasive Oberflächenbelag lässt sich dabei für abrasive Dentalprodukte, wie z. B. ein Dentalreinigungsprodukt oder ein Dentalschleifprodukt einsetzen, da der Materialabtrag äußerst exakt über die verwendeten Materialien des Trägers, des thermoplastischen Bindemittels und der abrasiven Funktionspartikel (Körner) eingestellt werden kann. Somit können abrasive Dentalprodukte hergestellt und bereitgestellt werden, die einerseits ledig- lieh eine Oberflächenreinigung des zu bearbeitenden Werkstücks vornehmen, wie z. B. der Reinigung von Zähnen mittels einer entsprechend ausgebildeten Zahnbürste, und andererseits eine glättende oder schleifende Wirkung an dem zu bearbeitenden Werkstück erreichen, wie z. B. an einer dentalen Keramikkrone, mit einem entsprechend ausgebildeten Schleifkopf oder Schleifbohrer. Based on the material properties of the thermoplastic binder, both the removal behavior of the abrasive surface covering and the sliding properties of the abrasive surface covering on the workpiece to be processed can also be set or adapted to the material properties of the workpiece to be processed. The abrasive surface coating can be designed as a surface coating (= side surface coating) and / or an edge coating (= face surface coating) of the abrasive tool. The abrasive surface coating can be used for abrasive dental products, such as. B. use a dental cleaning product or a dental abrasive product, since the material removal can be adjusted extremely precisely via the materials used in the carrier, the thermoplastic binder and the abrasive functional particles (grains). In this way, abrasive dental products can be produced and provided which, on the one hand, only carry out a surface cleaning of the workpiece to be processed, such as B. the cleaning of teeth by means of a suitably designed toothbrush, and on the other hand achieve a smoothing or grinding effect on the workpiece to be processed, such. B. on a dental ceramic crown, with an appropriately designed grinding head or grinding drill.
Ferner kann das beschichtete abrasive Werkzeug beispielsweise äußerst effizient mit dem beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Furthermore, the coated abrasive tool can, for example, be produced extremely efficiently using the production method described.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beilie- genden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Preferred exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1a eine schematische Darstellung in einer perspektivische Draufsicht (= 3D- Ansicht) eines Oberflächenbereichs eines z.B. vollflächig beschichteten abrasiven Werkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 1a is a schematic representation in a perspective top view (= 3D view) of a surface area of e.g. fully coated abrasive tool according to an embodiment;
Fig. 1b eine schematische Querschnittsansicht eines Oberflächenbereichs eines beschichteten abrasiven Werkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1b shows a schematic cross-sectional view of a surface area of a coated abrasive tool according to an embodiment;
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Oberflächenbereichs eines beschichteten abrasiven Werkzeugs, das ein offenporiges Substrat- bzw. Trägermaterial aufweist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; 2 shows a schematic cross-sectional illustration of a surface area of a coated abrasive tool which has an open-pore substrate or carrier material, according to a further exemplary embodiment;
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung bzw. eines Systems zum Beschichten eines Werkzeugs mit einem abrasiven Oberflächenbelag gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines beschichteten abrasiven Werkzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; Fig. 5a-b eine schematische Seitenansicht und Schnittansicht eines abrasiven Dentalprodukts in Form eines Zahnbürstenkopfe gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und 3 shows a schematic block diagram of a device or a system for coating a tool with an abrasive surface covering according to a further exemplary embodiment; 4 shows a schematic flow diagram of a method for producing a coated abrasive tool according to a further exemplary embodiment; 5a-b show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product in the form of a toothbrush head according to a further exemplary embodiment; and
Fig. 6a-b eine schematische Seitenansicht und Schnittansicht eines abrasiven Dentalprodukts in Form eines Zahnbürstenkopfs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 6a-b show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product in the form of a toothbrush head according to a further exemplary embodiment.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele des vorliegenden Konzepts im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert wird, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte, Funktionsblöcke und/oder Verfahrensschritte in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente, Objekte, Funktionsblöcke und/oder Verfahrensschritte untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann. Before exemplary embodiments of the present concept are explained in more detail below with reference to the drawings, it is pointed out that identical, functionally identical or identically acting elements, objects, functional blocks and / or method steps are provided with the same reference symbols in the different figures, so that those in different Embodiments illustrated description of these elements, objects, function blocks and / or method steps are interchangeable or can be applied to one another.
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können Abmessungen von dargestellten Elementen, Schichten und/oder Bereichen zur Verdeutlichung nicht maßstäblich dargestellt sein. Various embodiments will now be described more fully with reference to the accompanying drawings, in which some embodiments are shown. In the figures, dimensions of elements, layers and / or areas shown may not be shown to scale for the sake of clarity.
Zur Vereinfachung der Beschreibung der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele weisen die Figuren ein kartesisches Koordinatensystem x, y, z auf, wobei die die x-y-Ebene dem Hauptoberflächenbereich des Trägers bzw. Substrats entspricht bzw. parallel zu derselben ist und wobei die vertikale Richtung senkrecht zu der x-y-Ebene ist und der Tiefenrichtung durch den abrasiven Oberflächenbelag entspricht. In der folgenden Beschreibung bedeutet der Ausdruck„lateral" eine Richtung in der x-y-Ebene (oder parallel dazu), wobei der Ausdruck„vertikal" eine Richtung in der ±z-Richtung (oder parallel dazu) angibt. Im Folgenden wird nun anhand der Figuren 1a-b ein beschichtetes abrasives Werkzeug 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei stellt Fig. 1a eine perspektivi- sehe Ansicht eines Oberflächenbereichs 10-A des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 dar, während Fig. 1b einen vergrößerten Teilausschnitt des Oberflächenbereichs 10-A des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 in einer Querschnittsdarstellung darstellt. Wie in Fig. 1a-b dargestellt ist, weist das beschichtete abrasive Werkzeug 10 einen Träger bzw. einen Grundkörper 12 und einen abrasiven Oberflächenbelag 14 an einem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 auf. Der Träger 12 kann je nach Anwendungsgebiet des abrasiven Werkzeugs 10 beispielsweise ein starres Trägermaterial oder ein flexibles bzw. elastisches Trägermaterial aulweisen. Der Oberflächenbelag 14 ist also beispiels- weise an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 angeordnet, der als abrasive Bearbeitungsfläche des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 wirksam sein soll. To simplify the description of the different exemplary embodiments, the figures have a Cartesian coordinate system x, y, z, the xy plane corresponding to the main surface area of the carrier or substrate or being parallel to the same and the vertical direction being perpendicular to the xy- Is level and corresponds to the depth direction through the abrasive surface covering. In the following description, the term “lateral” means a direction in the xy plane (or parallel thereto), while the term “vertical” means a direction in the ± z direction (or parallel thereto). In the following, a coated abrasive tool 10 according to an exemplary embodiment will now be described with reference to FIGS. 1a-b. Fig. 1a shows a perspective See a view of a surface area 10-A of the coated abrasive tool 10, while FIG. 1b shows an enlarged partial section of the surface area 10-A of the coated abrasive tool 10 in a cross-sectional illustration. As shown in FIGS. 1 a-b, the coated abrasive tool 10 has a carrier or a base body 12 and an abrasive surface covering 14 on a surface region 12-A of the carrier 12. Depending on the field of application of the abrasive tool 10, the carrier 12 can have, for example, a rigid carrier material or a flexible or elastic carrier material. The surface covering 14 is therefore arranged, for example, on the surface region 12-A of the carrier 12, which is intended to act as an abrasive machining surface of the coated abrasive tool 10.
Der abrasive Oberflächenbelag 14 weist abrasive Funktionspartikel 16 und ein thermoplastisches Bindemittel 18, z. B. ein thermoplastisches Polymermaterial, für eine haftfeste Verbindung zwischen zumindest einem Teil der abrasiven Funktionspartikel 16 und dem Träger 12 auf. Zumindest ein Teil, z. B. zumindest 60 %, 80 %, 90 % oder 99%, der abrasiven Funktionspartikel 16 ist an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 zumindest teilweise (teilweise oder auch vollständig) in das Trägermaterial eingebettet bzw. darin verankert und somit haftfest mit dem Trägermaterial verbunden. Die teilweise Einbettung der abrasiven Funktionspartikel 16 in den Träger 12 bildet somit beispielsweise eine formschlüssige Verbindung. Die eingebetteten abrasiven Funktionspartikel 16 werden auch als gebundene Körner 16 bezeichnet. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die abrasiven Funktionspartikel 16 also nur teilweise in den Träger 12 eingebettet und bilden somit beispielsweise die formschlüssige Verbindung. The abrasive surface covering 14 has abrasive functional particles 16 and a thermoplastic binder 18, for. B. a thermoplastic polymer material, for an adhesive connection between at least some of the abrasive functional particles 16 and the carrier 12. At least a part, e.g. B. at least 60%, 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 16 is at the surface area 12-A of the carrier 12 at least partially (partially or completely) embedded or anchored in the carrier material and thus firmly adhered to the Carrier material connected. The partial embedding of the abrasive functional particles 16 in the carrier 12 thus forms, for example, a form-fitting connection. The embedded abrasive functional particles 16 are also referred to as bound grains 16. According to one embodiment, the abrasive functional particles 16 are only partially embedded in the carrier 12 and thus form the form-fitting connection, for example.
Wie beispielhaft in der schematischen Darstellung in Fig. 1a des abrasiven Oberflächenbereichs 14 dargestellt ist, kann der abrasive Oberflächenbelag gemäß einem Ausführungsbeispiel verteilt oder auch„vollflächig* ausgebildet sein, d. h. die Zwischenräume zwischen den abrasiven Funktionspartikeln 16 auf dem Träger 12 können beispielsweise teilweise oder vollständig mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 und optional noch ein oder mehrere weitere aufgebrachte Materialien 18' (zum Beispiel die Gleiteigenschaften verbessernde additive Materialien 18') gefüllt werden. Somit kann eine Beschichtung als abrasiver Oberflächenbelag 14 auf dem Träger 12 angeordnet werden, die abhängig von der (eingestellten) Belegungs- bzw. Verteilungsdichte der abrasiven Funktionspartikel 16, des thermoplastischen Bindemittels 18 und der additiven Materialien 18' vollflächig oder auch verteilt (beabstandet) auf dem Oberflächenbereich 12-A ausgebildet ist. Die additi- ven Materialien 18' können auch in das thermoplastische Bindemittel 18 eingebunden bzw. integriert sein. Der abrasive Oberflächenbelag 14 mit der Kombination der abrasiven Funktionspartikel 16, des thermoplastischen Bindemittels 18 und den optionalen additiven Materialien 18* kann also als eine durchgehende bzw. flächige oder auch als eine verteilte Mono-Lage ausgebildet sein. Die abrasiven Funktionspartikel (16) ragen z.B. auch aus dem optionalen additiven Material 18' heraus. As is shown by way of example in the schematic illustration in FIG. 1 a of the abrasive surface area 14, the abrasive surface covering can be distributed according to an exemplary embodiment or also formed over the entire surface, ie the spaces between the abrasive functional particles 16 on the carrier 12 can be partially or completely, for example with the thermoplastic binder 18 and optionally one or more other applied materials 18 '(for example additive materials 18' which improve the sliding properties). Thus, a coating can be arranged as an abrasive surface covering 14 on the carrier 12, which depending on the (set) coverage or distribution density of the abrasive functional particles 16, the thermoplastic binder 18 and the additive materials 18 'over the entire surface or also distributed (spaced) the surface area 12-A is formed. The additi- Ven materials 18 ′ can also be bound or integrated into the thermoplastic binder 18. The abrasive surface covering 14 with the combination of the abrasive functional particles 16, the thermoplastic binder 18 and the optional additive materials 18 * can therefore be designed as a continuous or flat or even as a distributed monolayer. The abrasive functional particles (16) also protrude from the optional additive material 18 ', for example.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wie dies beispielsweise anhand der Fig. 1b dargestellt ist, kann der abrasive Oberflächenbelag 14 auch„nicht-flächendeckend" (nicht vollständig bedeckend) auf dem Träger 12 aufgebracht sein, so dass in einer Draufsicht auf den Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 Flächenbereiche des Trägermaterials freiliegend sind. Somit kann die Flächenbedeckung durch den abrasiven Oberflächenbelag 14 auf dem Träger 12 beispielsweise in einem Bereich von 1 % (5 % oder 10 %) bis 100 % liegen. According to a further exemplary embodiment, as shown for example with reference to FIG. 1b, the abrasive surface covering 14 can also be applied “non-areally” (not completely covering) to the carrier 12, so that in a top view of the surface area 12-A surface regions of the carrier material are exposed on the carrier 12. The surface coverage by the abrasive surface covering 14 on the carrier 12 can thus be, for example, in a range from 1% (5% or 10%) to 100%.
Die abrasiven Funktionspartikel 16 können somit teilweise oder auch vollständig durch das thermoplastische Bindemittel 18 bedeckt bzw. umschlossen sein, wobei über die aufgebrachte Menge des thermoplastischen Bindemittels 18 und damit über die teilweise oder vollständige Abdeckung der Funktionspartikel 16 die Verschleißeigenschaften, Ab- tragseigenschaften, Gleiteigenschaften und/oder Anhaftungseigenschaften für das abgetragene Material eingestellt bzw. auf das Material des zu bearbeitenden Werkstücke abgestimmt werden können, was aber trotzdem in den Zwischenräumen der Funktionspartikel 16 zu einer Bindung führt. Zumindest ein Teil, z. B. zumindest 60 %, 80 %, 90 % oder 99%, der abrasiven Funktionspartikel 16 ist an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 in das thermoplastische Bindemittel 18 eingebettet, wobei das thermoplastische Bindemittel 18 mit den abrasiven Funktionspartikeln 16 und dem Trägermaterial form- und/oder stoffschlüssig verbunden ist. Der abrasive Oberflächenbelag 14 mit der Kombination der abrasiven Funkti- onspartikel 16 und des thermoplastischen Bindemittels 18 kann also auch hier als eine nicht-flächendeckende (nicht-vollständig bedeckende oder geschlossene) Mono-Lage ausgebildet sein. The abrasive functional particles 16 can thus be partially or completely covered or enclosed by the thermoplastic binder 18, with the wear properties, abrasion properties, sliding properties and, via the applied amount of the thermoplastic binder 18 and thus the partial or complete coverage of the functional particles 16 / or adhesion properties for the removed material can be adjusted or matched to the material of the work piece to be processed, which nevertheless leads to a bond in the spaces between the functional particles 16. At least a part, e.g. B. at least 60%, 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 16 is embedded in the surface area 12-A of the carrier 12 in the thermoplastic binder 18, the thermoplastic binder 18 with the abrasive functional particles 16 and the carrier material - and / or cohesively connected. The abrasive surface covering 14 with the combination of the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 can thus also be designed here as a non-area-covering (not completely covering or closed) monolayer.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird ein Werkstoff für die abrasiven Funkti- onspartikel als abrasiv bezeichnet, soweit dieser eine reibende oder schleifende Wirkung an einem zu bearbeitenden Werkstück (nicht gezeigt in Fig. 1a-b) hat, die wiederum einen glättenden, reinigenden oder abnutzenden Effekt an dem zu bearbeitenden Werkstück zur Folge hat. In the context of the present description, a material for the abrasive functional particles is referred to as abrasive insofar as it has a rubbing or grinding effect on a workpiece to be processed (not shown in FIGS. 1 a-b), which in turn has a smoothing, cleaning or wearing effect on the workpiece to be processed.
Die abrasive Wirkung des beschichteten abrasiven Werkzeugs kann ferner über die Ein- bettungstiefe der abrasiven Funktionspartikel 16 in das Trägermaterial, über das Trägermaterial und/oder über das Material des thermoplastischen Bindemittels 18 eingestellt werden. Dabei können die Elastizität des Trägermaterials und die Elastizität des thermoplastischen Bindemittels 18 eingestellt und/oder aufeinander abgestimmt werden. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird ein Material als elastisch bezeichnet, wenn das Material bzw. der Werkstoff unter Krafteinwirkung seine Form verändert und bei Wegfallen der einwirkenden Kraft innerhalb des linear-elastischen Verhaltens in die Ursprungsform zurückkehren kann. The abrasive effect of the coated abrasive tool can also be adjusted via the embedding depth of the abrasive functional particles 16 in the carrier material, via the carrier material and / or via the material of the thermoplastic binder 18. The elasticity of the carrier material and the elasticity of the thermoplastic binder 18 can be adjusted and / or coordinated with one another. In the context of the present description, a material is referred to as elastic if the material or the material changes its shape under the action of force and can return to the original shape within the linear-elastic behavior when the acting force disappears.
So können beispielsweise über die Materialeigenschaften des thermoplastischen Bindemittels 18 und weiterer optional aufgebrachter Zusatzmaterialien, wie z.B. PTFE (Polytetrafluorethylen), Graphit, Keramik und Molybdänsulfid (MoS2) als Trockenschmierstoff, die resultierenden Gleiteigenschaften des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 über der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks (nicht gezeigt in Fig. 1a-b) eingestellt werden. Als thermoplastische Materialien (Thermoplast oder Plastomer) werden im Rahmen der vorliegenden Beschreibung Kunststoffmaterialien bezeichnet, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich„thermoplastisch“ verformen lassen. Dieser Vorgang ist reversibel, d.h. er kann durch Abkühlung wieder ausgehärtet werden. Solange keine Überhitzung des thermoplastischen Materials (= eine sogenannte„thermische Zersetzung“) voriiegt, blei- ben die Eigenschaften des thermoplastischen Materials vor und nach dem Erwärmen unverändert bzw. bleiben erhalten, d.h. vor und nach dem Aufbringen auf dem beschichteten abrasiven Werkzeug 10, da die Molekülketten des thermoplastischen Materials nicht zerstört bzw. aufgetrennt werden. Dies ist insbesondere für das anhand der Figuren 3 und 4 dargestellte Herstellungsverfahren eine wesentliche Eigenschaft des thermoplastischen Bindemittels 18. For example, using the material properties of the thermoplastic binder 18 and other optionally applied additional materials, such as PTFE (polytetrafluoroethylene), graphite, ceramic and molybdenum sulfide (MoS 2 ) as a dry lubricant, the resulting sliding properties of the coated abrasive tool 10 over the surface of the workpiece to be processed (not shown in Fig. 1a-b). In the context of the present description, thermoplastic materials (thermoplastic or plastomer) are plastic materials that can be “thermoplastically” deformed in a certain temperature range. This process is reversible, ie it can be hardened again by cooling. As long as there is no overheating of the thermoplastic material (= so-called “thermal decomposition”), the properties of the thermoplastic material before and after heating remain unchanged or are retained, ie before and after application to the coated abrasive tool 10, there the molecular chains of the thermoplastic material are not destroyed or separated. This is an essential property of the thermoplastic binder 18, in particular for the production method illustrated with reference to FIGS. 3 and 4.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann ferner ein zusätzliches Material 18' als Oberflächenabdeckungsmaterial auf den vorhandenen abrasiven Oberflächenbelag 14 aufgebracht werden, um die resultierenden Gleiteigenschaften des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 einzustellen. Das Zusatzmaterial 18* kann bei den nachfolgend dargestellten Herstellungsverfahren 300 simultan mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 oder nach- träglich zu dem thermoplastischen Bindemittel 18 auf den mit den abrasiven Funktionspartikeln 16 versehenen Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 aufgebracht werden. Somit kann das Zusatzmaterial oder Zusatzmaterialien auch in das thermoplastische Bindemittel 18 zum Einstellen der Eigenschaften des abrasiven Oberflächenbelags 14 inte- griert bzw. eingebracht werden. Beispielsweise kann unter Verwendung von Trockenschmierstoffen wie zum Beispiel PTFE, Grafit, Keramik und Molybdänsulfid (MoS2) eine verringerte Reibung zwischen dem abrasiven Werkzeug 10 und dem zu bearbeitenden Werkstück erhalten werden. Das Trägermaterial des Trägers 12 kann beispielsweise eine Kombination verschiedener Materialien, z.B. einen Träger 12 mit einem PUR-Trägerschicht und einer SBR- Deckschicht, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16, z.B. Diamant, mit dem thermoplastischen Bindemittel 18, z.B. POM, und dem optionalen Zusatzmaterial 18', z.B. einem Gleitmittel (PTFE), auf dem Träger 12 angeordnet sind. In one embodiment, an additional material 18 ′ can furthermore be applied as a surface covering material to the existing abrasive surface covering 14 in order to adjust the resulting sliding properties of the coated abrasive tool 10. The additional material 18 * can be used simultaneously with the thermoplastic binder 18 or after can be applied to the surface area 12-A of the carrier 12 which is provided with the abrasive functional particles 16 in addition to the thermoplastic binder 18. Thus, the additional material or additional materials can also be integrated or introduced into the thermoplastic binder 18 for setting the properties of the abrasive surface covering 14. For example, by using dry lubricants such as PTFE, graphite, ceramic and molybdenum sulfide (MoS 2 ), reduced friction can be obtained between the abrasive tool 10 and the workpiece to be machined. The carrier material of the carrier 12 can, for example, be a combination of different materials, e.g. a carrier 12 with a PUR carrier layer and an SBR cover layer, the abrasive functional particles 16, e.g. diamond, with the thermoplastic binder 18, e.g. POM, and the optional additional material 18 ', for example a lubricant (PTFE), are arranged on the carrier 12.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die abrasiven Funktionspartikel 18 einen mittleren bzw. durchschnittlichen Durchmesser d1 auf, der beispielsweise zwischen 100 nm und 2 mm liegt. Zumindest ein Teil, z. B. zumindest 80 %, 90 % oder 99%, der abrasiven Funktionspartikel 18 des abrasiven Oberflächenbelags 14 ist in einer durchschnittlichen (mittleren) Einbettungstiefe d2 in das Trägermaterials eingebettet, wobei die Einbettungstiefe d2 zumindest 5% (oder 10%) und z.B. höchstens 95 % (99%) des durchschnittlichen Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel 18 entspricht. Die abrasiven Funktionspartikel 16 sind also an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 zumindest teilweise oder auch vollständig in das Trägermaterial eingebettet bzw. darin verankert und somit haftfest mit dem Träger 12 verbunden, d.h. beispielsweise formschlüssig verbunden. According to one embodiment, the abrasive functional particles 18 have a mean or average diameter d1, which is between 100 nm and 2 mm, for example. At least a part, e.g. B. at least 80%, 90% or 99%, the abrasive functional particles 18 of the abrasive surface covering 14 is embedded in an average (mean) embedment depth d2 in the carrier material, the embedment depth d2 at least 5% (or 10%) and e.g. corresponds to at most 95% (99%) of the average diameter d1 of the abrasive functional particles 18. The abrasive functional particles 16 are therefore at least partially or completely embedded or anchored in the carrier material on the surface area 12-A of the carrier 12 and are thus firmly connected to the carrier 12, i.e. for example positively connected.
Um bereits eine ausreichende Reinigungs-, Schleif- und/oder Abtragswirkung des abrasiven Oberflächenbelags 14 zu erhalten, reicht es aus, dass lediglich ein geringer Teil, z. B. etwa 1 bis 5% des durchschnittlichen Durchmessers d1 , der abrasiven Funktionspartikel freiliegend bzw. offenliegend sind und aus dem Trägermaterial und/oder dem thermoplastischen Bindemittel herausragen. In order to obtain a sufficient cleaning, grinding and / or removal effect of the abrasive surface covering 14, it is sufficient that only a small part, e.g. B. about 1 to 5% of the average diameter d1, the abrasive functional particles are exposed or exposed and protrude from the carrier material and / or the thermoplastic binder.
Bei einem Freilegungs-, Schleif- oder Abtragsvorgang wird somit die höchste Andruckkraft über die zumindest geringfügig aus dem abrasiven Oberflächenbelag 14 herausragenden abrasiven Funktionspartikel 16 auf die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks ausgeübt, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16 in dem elastischen Material des thermo- plastischen Bindemittels 18 und/oder des Trägers 12 (relativ) elastisch fixiert sind und das abrasives Werkzeug 10 der Kontur des bearbeitenden Werkstücks folgen kann. Somit kann eine äußerst wirksame Oberflächenbearbeitung der Oberfläche des Werkstücks mit einem äußerst geringen Verschleiß des abrasiven Werkzeugs 10 erreicht werden. During an exposure, grinding or removal process, the highest pressure force is exerted on the surface of the workpiece to be machined via the abrasive functional particles 16 protruding at least slightly from the abrasive surface covering 14, the abrasive functional particles 16 in the elastic material of the thermo- plastic binding agent 18 and / or the carrier 12 are (relatively) elastically fixed and the abrasive tool 10 can follow the contour of the workpiece to be processed. An extremely effective surface treatment of the surface of the workpiece can thus be achieved with extremely little wear on the abrasive tool 10.
Das Anordnen der abrasiven Funktionspartikel als Monolage in dem abrasiven Oberflächenbelag 14 stellt sicher, dass bei einem Bearbeitungsvorgang eine sehr große Anzahl von abrasiven Funktionspartikeln 16 gleichzeitig greifen, d. h. auf das zu bearbeitende Werkstück einwirken, so dass der Relnigungs-, Schleif- und/oder Abtragsvorgang äußerst effektiv ausgeführt werden kann. Arranging the abrasive functional particles as a monolayer in the abrasive surface covering 14 ensures that a very large number of abrasive functional particles 16 grip at the same time during a machining process, i.e. H. act on the workpiece to be machined, so that the cleaning, grinding and / or removal process can be carried out extremely effectively.
Die Kombination aus Einbettung der abrasiven Funktionspartikel in das Trägermaterial sowie Einbettung der abrasiven Funktionspartikel in das thermoplastische Bindemittel ergibt eine äußerst haftfeste Verbindung bzw. Verankerung der abrasiven Funktionsparti- kel 16 an dem Träger 12. The combination of embedding the abrasive functional particles in the carrier material and embedding the abrasive functional particles in the thermoplastic binder results in an extremely adhesive connection or anchoring of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12.
Abhängig von den verwendeten Materialien für das Trägermaterial, den abrasiven Funktionspartikeln 16 und dem thermoplastischen Bindemittel 18 liegt eine Stoff- und/oder formschlüssige Verbindung dieser Komponenten zur haftfesten Verbindung bzw. Verankerung der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Träger 12 vor. Im Fall von„inerten" abrasiven Funktionspartikeln 16 kommt es durch das teilweise Einbetten der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem Trägermaterial im Wesentlichen zu einer formschlüssigen Verbindung zwischen den abrasiven Funktionspartikeln 16 und dem Trägermaterial des Trägers 12, wobei ferner entsprechend eine formschlüssige Verbindung der„inerten" abrasiven Funk- tionspartikel 16 mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 voriiegt. Ferner kann abhängig von den Materialien eine stoffschlüssige Verbindung (zum Beispiel Klebeverbindung) des thermoplastischen Bindemittels 18 mit dem Trägermaterial des Trägers 12 und/oder eine formschlüssige Verbindung (= ein Ineinandergreifen) des aufgebrachten thermoplastischen Bindemittels 18 mit dem Trägermaterial des Trägers 12, zum Beispiel eines offen- porigen Trägermaterials, erfolgen. Depending on the materials used for the carrier material, the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18, there is a material and / or form-fitting connection of these components for firmly adhering or anchoring the abrasive functional particles 16 to the carrier 12. In the case of "inert" abrasive functional particles 16, the partial embedding of the abrasive functional particles 16 in the carrier material essentially results in a form-fitting connection between the abrasive functional particles 16 and the carrier material of the carrier 12, with a corresponding form-fitting connection of the "inert" abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binder 18 are present. Furthermore, depending on the materials, a material connection (for example adhesive connection) of the thermoplastic binding agent 18 with the carrier material of the carrier 12 and / or a form-locking connection (= interlocking) of the applied thermoplastic binding agent 18 with the carrier material of the carrier 12, for example a open-pored carrier material.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es ferner möglich, dass bei einem nicht-inerten Material der abrasiven Funktionspartikel 18 diese Funktionspartikel auch stoffschlüssig mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 und/oder dem Trägermaterial des Trägers 12 verbunden sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind zumindest 60%, 80% oder 90% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags 14 mit einer Mono-Lage der abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12, d.h. einlagig bzw. in einer Ebene, bedeckt. Die aufgebrachten und eingebetteten, abrasiven Funktionspartikel 16 bilden mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 bilden somit einen abrasiven Oberflächenbelag 14 bei dem die abrasiven Funktionspartikel 16 einlagig bzw. zwei-dimensional (x-y-Ebene) angeordnet sind. According to one exemplary embodiment, it is also possible, in the case of a non-inert material of the abrasive functional particles 18, that these functional particles are also materially connected to the thermoplastic binder 18 and / or the carrier material of the carrier 12. According to one embodiment, at least 60%, 80% or 90% of the area of the abrasive surface covering 14 is covered with a monolayer of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12, ie in one layer or in one plane. The applied and embedded, abrasive functional particles 16, together with the thermoplastic binder 18, thus form an abrasive surface covering 14 in which the abrasive functional particles 16 are arranged in a single layer or two-dimensionally (xy plane).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist aufgebrachten thermoplastischen Bindemittel 18 durchschnittliche Dicke d4 auf, wobei die durchschnittliche Dicke d4 des aufgebrachten thermoplastischen Bindemittel 18 kleiner ist als der durchschnittliche Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel 16, so dass die abrasiven Funktionspartikel 16 aus dem thermoplastische Bindemittel 18 teilweise herausragen. Wie in Fig. 1b gezeigt ist, ist der Großteil der abrasiven Funktionspartikel 16 nebeneinander auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers angeordnet. Es können aber einige wenige der aufgebrachten abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers auch .aufeinander' oder„verklumpt“ angeordnet sein (siehe Fig. 1b - ganz rechts), wobei dies durch das nachfolgend beschriebene Herstellungsverfahren 300 aber weitestgehend vermieden werden kann. Da die abrasiven Funktionspartikel 16 beispielsweise als eine Mono-Lage (einlagig auf dem Trägermaterial) in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 als der abrasive Oberflächenbelag 14 ausgebildet sind, kann ein äußerst formstabiles abrasives Werkzeug 10 realisiert werden, das darüber hinaus äußerst gute Gleiteigenschaften auf dem zu bearbeitenden Werkstück aufweist, d. h. das abrasive Werkzeug 10 lässt sich mit relativ geringem Kraftaufwand über die zu bearbeitende Oberfläche des Werkstücks führen. According to one embodiment, the applied thermoplastic binder 18 has an average thickness d4, the average thickness d4 of the applied thermoplastic binder 18 being smaller than the average diameter d1 of the abrasive functional particles 16, so that the abrasive functional particles 16 partially protrude from the thermoplastic binder 18. As shown in FIG. 1b, the majority of the abrasive functional particles 16 are arranged next to one another on the surface area 12-A of the carrier. However, a few of the applied abrasive functional particles 16 can also be arranged "on top of one another" or "clumped" on the surface area 12-A of the carrier (see Fig. 1b - far right), but this is largely avoided by the production method 300 described below can. Since the abrasive functional particles 16 are designed, for example, as a mono-layer (single-layer on the carrier material) in combination with the thermoplastic binder 18 as the abrasive surface covering 14, an extremely dimensionally stable abrasive tool 10 can be implemented which also has extremely good sliding properties on the has workpiece to be machined, d. H. the abrasive tool 10 can be guided over the surface of the workpiece to be machined with relatively little effort.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 eine Belegungsdichte A (= Verteilung der abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A) mit A = 0,1 - 100%, oder A = 0,1 - 10% oder A = 1 - 5% aufweisen, d.h. die abrasiven Funktionspartikel 16 sind verteilt oder auch vollflächig auf dem behandelten Oberflächenbereich des Bauelements angeordnet. Das thermoplastische Bindemittel 18 kann dann die resultierenden Zwischenräume des Oberflächenbereichs 12-A des Trägers 12 mit einer Belegungsdichte B mit B = 100 % - A, B z 90 % - A, oder B z 80 % - A belegen, d.h. vollständig (B = 100 %) oder teilweise (B z 90 % oder B z 80 %). So kann nun durch die Wahl der Belegungs- bzw. Verteilungedichte A der abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A des Träger 12 ferner gezielt die Abtragswirkung eingestellt werden. So kann beispielsweise eine erhöhte Belegungsdichte A der abrasiven Funktionspartikel 16 zu einer erhöhten Abtragswirkung des abrasiven Werkzeugs 10 beitragen. According to one embodiment, the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12 can have an occupancy density A (= distribution of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A) with A = 0.1-100%, or A = 0.1 - 10% or A = 1 - 5%, ie the abrasive functional particles 16 are distributed or also arranged over the entire surface of the treated surface area of the component. The thermoplastic binder 18 can then cover the resulting interstices of the surface area 12-A of the carrier 12 with an occupancy density B with B = 100% - A, B z 90% - A, or B z 80% - A, ie completely (B = 100%) or partially (B z 90% or B z 80%). Thus, by selecting the density or distribution density A of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12, the removal effect can also be set in a targeted manner. For example, an increased density A of the abrasive functional particles 16 can contribute to an increased removal effect of the abrasive tool 10.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 (relativ) glatt oder eben (wie in Fig. 1a-b beispielhaft gezeigt) ausgebildet sein. According to one embodiment, the surface area 12-A of the carrier 12 can be (relatively) smooth or flat (as shown by way of example in FIGS. 1a-b).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 profiliert ausgebildet sein und beispielsweise Noppen, eine Pyramidenform, eine Pyramidenstumpfform, eine Kegelform, eine Kegelstumpfform oder im Querschnitt eine Wellenform aufweist. Durch die Wahl der Profilierung bzw. der Topologie des Oberflä- chenbereichs 12-A des Trägers 12 kann ferner gezielt die Abtragswirkung eingestellt werden. According to a further exemplary embodiment, the surface region 12-A of the carrier 12 can be profiled and, for example, has knobs, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a truncated cone shape or a wave shape in cross section. By choosing the profile or the topology of the surface area 12 -A of the carrier 12, the removal effect can also be set in a targeted manner.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der mit dem abrasiven Oberflächenbelag 14 versehene Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 auch eine Rillenstruktur oder eine Struktur mit spiralförmig angeordneten Vertiefungen oder Erhöhungen (= Schneckenstruktur) des Oberflächenbereichs aufweisen. According to a further exemplary embodiment, the surface area 12-A of the carrier 12 provided with the abrasive surface covering 14 can also have a groove structure or a structure with spirally arranged depressions or elevations (= screw structure) of the surface area.
Da die abrasiven Funktionspartikel 16 in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 als eine Monolage ausgebildet sind, kann der abrasive Oberflächenbelag 14 äußerst exakt der Oberflächenkontur eines solchen profilierten Trägers 12 folgen, d. h. auch eine relativ feine, detailreiche Kontur des Trägers 12 bleibt nach Aufbringen des abrasiven Oberflächenbelags 14 auf dem Oberflächenbereich 12-A erhalten. Somit können beispielsweise sogenannte„Schleifpads" (Schleifkissen) durch das beschichtete abrasive Werkzeug 10 bereitgestellt werden, die aufgrund der Topografie des Trägers 12 auf bestimmte Schleifwinkel, wie z. B. zum Schleifen der Flanken von Zahnrädern etc., eingestellt werden können. Aufgrund des elastischen Trägermaterials können solche Schleifpads 10 auch der 3D-Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks (zu schleifenden Objekts) folgen, so dass sich geringfügige Unebenheiten auf dem zu bearbeitenden Werkstück hinsichtlich der resultierenden Schleifwirkung nicht negativ bzw. im Wesentlichen nicht negativ auswirken. Dies ist insbesondere auch bei der Anwendung als Dentalreinigungsprodukt (Zahnbürste) eine vorteilhafte Eigenschaft zum Erreichen einer im Wesent- liehen vollständigen Reinigung des zu bearbeitenden Werkstücks, z. B. der Zähne beim Zähneputzen. Since the abrasive functional particles 16 are designed as a monolayer in combination with the thermoplastic binder 18, the abrasive surface covering 14 can follow the surface contour of such a profiled carrier 12 extremely precisely, that is, a relatively fine, detailed contour of the carrier 12 remains after the abrasive has been applied Surface coating 14 obtained on surface area 12-A. Thus, for example, so-called "grinding pads" (grinding pads) can be provided by the coated abrasive tool 10, which, based on the topography of the carrier 12, can be set to specific grinding angles, such as for grinding the flanks of gears, etc. Due to the Elastic carrier material, such grinding pads 10 can also follow the 3D surface of the workpiece to be processed (object to be ground), so that slight unevenness on the workpiece to be processed does not have a negative or essentially non-negative effect with regard to the resulting grinding effect when used as a dental cleaning product (toothbrush) an advantageous property for achieving an essentially borrowed complete cleaning of the workpiece to be machined, e.g. B. the teeth when brushing your teeth.
Die Profilierung des Oberflächenbereichs 12-A des Trägers 12 kann auch dabei unterstüt- zen, um Verunreinigungen, d.h. beispielsweise abgetragenes Material bzw. Schleifstaub des bearbeiteten Werkstücks, einfach nach außen abzutransportieren, so dass sich der entstehende Schleifstaub leichter entfernen bzw. absaugen lässt ohne das Schleifwerkzeug 10 damit zuzusetzen, so dass hohe Standzeiten des Schleifwerkzeugs 10 erreicht werden können. The profiling of the surface area 12-A of the carrier 12 can also help to remove impurities, i.e. For example, removed material or grinding dust of the processed workpiece can be easily transported to the outside so that the grinding dust that is produced can be removed or sucked off more easily without clogging the grinding tool 10, so that a long service life of the grinding tool 10 can be achieved.
Diese Oberflächenprofilierung an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 kann beispielsweise während des nachfolgend beschriebenen Verfahrens 300 zur Herstellung eines beschichteten, abrasiven Werkzeugs 10 erfolgen, indem mit der dort verwendeten thermischen oder niederthermischen Spritzvorrichtung (Plasma-Spritzvorrichtung) durch thermisches Einwirken auf das Trägermaterial die gewünschte Profilierung des Oberflä- chenbereichs des Trägers 12 eingebracht und erhalten wird. This surface profiling on the surface area 12-A of the carrier 12 can take place, for example, during the method 300 described below for producing a coated, abrasive tool 10 by applying the thermal or low-temperature spray device (plasma spray device) to the carrier material by thermal action desired profiling of the surface area of the carrier 12 is introduced and obtained.
Gemäß Ausführungsbeispielen kann die geometrische Ausgestaltung des Oberflächenbereichs 12-A des Trägers 12 im Wesentlichen eine beliebige Freiformfläche annehmen, die beispielsweise als Gegenstück bzw. Negativform bezüglich des zu bearbeitenden Werkstück ausgebildet ist, wobei die Bearbeitung ein Schleifvorgang, Reinigungsvorgang, Ro- liervorgang etc. sein kann. According to exemplary embodiments, the geometric configuration of the surface area 12-A of the carrier 12 can essentially assume any free-form surface, which is designed, for example, as a counterpart or negative shape with respect to the workpiece to be processed, the processing being a grinding process, cleaning process, rolling process, etc. can.
Ist nun beispielsweise das Werkstück kugelförmig oder kugelsegmentförmig ausgebildet, kann der Träger 12 einen Oberflächenbereich 12-A aufweisen, der als Negativform oder Gegenstück zu dem Kugel- oder kugelsegmentförmigen Werkstück ausgebildet ist. Weitere mögliche geometrische Ausgestaltungen des Oberflächenbereichs 12-A des Trägers 12 können beispielsweise eine Zylinderform, Kegelform, Kegelstumpfform etc. oder Gewindestruktur sein, um die Negativform für ein entsprechendes Werkstück (= 3D-Körper) in Form z. B. einer Kugel, einer Vertiefung, einer Bohrung, einer Durchführung, eines Gewindes etc. zu bilden. Diese Aufzählungen von 3D-Körpem sind aber nicht als abschließend anzusehen. If, for example, the workpiece is now spherical or spherical segment-shaped, the carrier 12 can have a surface area 12-A, which is designed as a negative shape or a counterpart to the spherical or spherical segment-shaped workpiece. Further possible geometrical configurations of the surface area 12-A of the carrier 12 can be, for example, a cylindrical shape, cone shape, truncated cone shape etc. or a thread structure in order to create the negative shape for a corresponding workpiece (= 3D body) in the form of e.g. B. a ball, a recess, a hole, a passage, a thread, etc. to form. However, these lists of 3D bodies are not to be regarded as conclusive.
Durch Ausbilden des Oberflächenbereichs 12-A des Trägers 12 als Negativform des zu bearbeitenden Oberflächenbereichs 12-A des Werkstücks 12 kann eine flächige Bearbeitung bzw. flächige Belastung des abrasiven Werkzeugs 10 auf den zu bearbeitenden Oberflächenbereich des Werkstücks ausgeübt werden. Damit kann eine äußerst gleichmäßige Schleif-, Polier- und/oder Reinigungswirkung für beliebige 3D-Körper (= zu bearbeitende Werkstücke) erhalten werden. Durch die gleichmäßige und flächige Bearbeitung des Werkstücks kann eine äußerst gleichmäßiges Schleif-, Polier- und/oder Reinigungs- bild durch das abrasive Werkzeug 10 an dem zu bearbeitenden Werkstück erreicht werden. By forming the surface area 12-A of the carrier 12 as a negative shape of the surface area 12-A of the workpiece 12 to be machined, a planar machining or planar loading of the abrasive tool 10 on the to be machined Surface area of the workpiece are exercised. In this way, an extremely uniform grinding, polishing and / or cleaning effect can be obtained for any 3D bodies (= workpieces to be processed). As a result of the uniform and flat machining of the workpiece, an extremely uniform grinding, polishing and / or cleaning pattern can be achieved by the abrasive tool 10 on the workpiece to be machined.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das beschichtete abrasive Werkzeug 10 ein Trägermaterial mit z.B. Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC (Polyvinylchlorid), PUR (Polyurethane), Papier, Latex, PE (Polyethylen), PA (Polyamide), PET (Polyethylenterephthalat), PC (Polycarbonate), SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk), PTHF (Polytetrahydrofuran), Carbonat, mit einem Schaumstoffmaterial, ein Borstenmaterial einer Bürste und/oder einem Folienmaterial aufweisen. Das Trägermaterial kann z. B. flexiblen bzw. elastisch ausgebildet sein. According to one embodiment, the coated abrasive tool 10 may comprise a carrier material with e.g. Cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC (polyvinyl chloride), PUR (polyurethane), paper, latex, PE (polyethylene), PA (polyamide), PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), SBR (styrene-butadiene Rubber), PTHF (polytetrahydrofuran), carbonate, with a foam material, a bristle material of a brush and / or a film material. The carrier material can, for. B. be flexible or elastic.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die abrasiven Funktionspartikel 16 als Hartpartikel oder Kom ausgebildet sein und z.B. Korund, Zirkonkorund, Siliciumcarbid, Bomi- trid, Glas, Mineralien, z.B. Apatit, Naturstoffe, z.B. zerkleinerte oder geschrotete Hülsenschalen, Nussschalen etc., oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm aufweisen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die abrasiven Funktionspartikel 16 ein inertes Material aufweisen, z.B. ein stabiles und unter gegebenen Bedingungen unreaktives Material. Über die Konzentration und/oder Hörte der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem abrasiven Oberflächenbelag 14 ist nun ferner der resultierende Abtrag des abrasiven Werkzeugs 10 (bei einem definiertem Andruck) einstellbar. According to an embodiment, the abrasive functional particles 16 can be designed as hard particles or grains and e.g. Corundum, zirconium corundum, silicon carbide, bomitride, glass, minerals, e.g. Apatite, natural substances, e.g. have crushed or crushed sleeve shells, nut shells, etc., or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm. According to one embodiment, the abrasive functional particles 16 can comprise an inert material, e.g. a stable and under given conditions unreactive material. Via the concentration and / or hearing of the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface covering 14, the resulting removal of the abrasive tool 10 can now also be set (with a defined pressure).
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das beschichtete abrasive Werkzeug 10 ein thermoplastisches Bindemittel 18 mit einem thermoplastisches Polymermaterial wie z.B. PE (Polyethylen), PA (Polyamide), PC (Polycarbonate, ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol), PVC (Polyvinylchlorid), PET (Polyethylenterephthalat), PEEK (Polyetheretherketon), PTFE (Polytetrafluorethylen), PUR (Polyurethane), PMMA (Polymethylmethacrylat) oder PTHF (Polytetrahydrofuran) aufweisen. Das Trägermaterial kann z. B. auch flexiblen bzw. elastisch sein, wobei die abrasiven Funktionspartikel, d. h. das Schleifmittel bzw. die Abrasivstoffe, zuverlässig haftfest, z. B. formschlüssig, mit demselben verbunden sind. Gemäß einem Ausführungsbeispiel des das beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 können das thermoplastische Bindemittel 18 und das Trägermaterial 12 das gleiche Material bzw. die gleiche Materialzusammensetzung aufweisen. Durch diese Anbindung bzw. Verankerung der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Träger 12, der z. B. ein elastisches Trägermaterial aufweist, kann eine gewisse Bewegungsfreiheit des abrasiven Funktionspartikels (= Schleifkoms) 18 bei einem Schleifvorgang erreicht werden, so dass bei einem (erhöhten) Ausüben von Druck auf das beschichtete abrasive Werkzeug 10, d.h. beim Andrücken des beschichteten abrasiven Werkzeugs an ein zu bearbeitendes Werkstück, die eingebetteten abrasiven Funktionspartikel (= gebundenen Schleifkömer) 16 nicht wie bei im Stand der Technik üblichen Schleifelementen wegbrechen, aus der Bindung ausbrechen oder zerbrechen, sondern aufgrund der Flexibilität bzw. der Elastizität des Trägermaterials eine Ausweichbewegung, z.B. ein Eintauchen, in das Trägermaterial und/oder ein elastisches, seitliches Wegkippen durchführen. Diese mögliche vertikale und/oder laterale Ausweichbewegung der eingebetteten abrasiven Funktionspartikel 16 kann somit eine Art 3D-Beweglichkeit der eingebetteten abrasiven Funktionspartikel 16 ergeben. Damit kann der Verschleiß der eingebetteten, abrasiven Funktionspartikel deutlich verringert werden, wodurch ein äußerst formstabiles beschichtetes abrasives Werkzeug bereitgestellt werden kann. According to one embodiment, the coated abrasive tool 10 can use a thermoplastic binder 18 with a thermoplastic polymer material such as PE (polyethylene), PA (polyamide), PC (polycarbonate, ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), PVC (polyvinyl chloride), PET (polyethylene terephthalate) ), PEEK (polyetheretherketone), PTFE (polytetrafluoroethylene), PUR (polyurethane), PMMA (polymethyl methacrylate) or PTHF (polytetrahydrofuran). The carrier material can also be flexible or elastic, for example, with the abrasive functional particles, ie the abrasive or the abrasives, reliably adherent, e.g. positively, are connected to the same. According to one exemplary embodiment of the coated abrasive tool 10, the thermoplastic binder 18 and the carrier material 12 can have the same material or the same material composition. Through this connection or anchoring of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12, the z. B. has an elastic carrier material, a certain freedom of movement of the abrasive functional particle (= abrasive grain) 18 can be achieved during a grinding process, so that when (increased) pressure is exerted on the coated abrasive tool 10, ie when the coated abrasive tool is pressed against it a workpiece to be machined, the embedded abrasive functional particles (= bonded abrasive grains) 16 do not break away, break out of the bond or break as in the case of conventional grinding elements, but rather an evasive movement, e.g. immersion, due to the flexibility or elasticity of the carrier material, into the carrier material and / or perform an elastic, lateral tilting. This possible vertical and / or lateral evasive movement of the embedded abrasive functional particles 16 can thus result in a type of 3D mobility of the embedded abrasive functional particles 16. In this way, the wear of the embedded, abrasive functional particles can be significantly reduced, whereby an extremely dimensionally stable coated abrasive tool can be provided.
Insbesondere kann nun durch die Wahl des Materials des thermoplastischen Bindemittels, d. h. beispielsweise der jeweiligen Härte des thermoplastischen Bindemittels, in Abstimmung mit den abrasiven Funktionspartikeln und dem z. B. elastischen Trägermaterial die Abtragswirkung, die Gleiteigenschaften bezüglich des zu bearbeitenden Werkstücks und ferner die mechanische Stabilität des abrasiven Werkzeugs gezielt eingestellt werden. So kann beispielsweise eine erhöhte Härte des thermoplastischen Bindemittels, d.h. ein hartes oder starres thermoplastisches Bindemittel, zu einem erhöhten Abtragswirkung, zu verbesserten Gleiteigenschaften und zu einer erhöhten Stabilität des abrasiven Werkzeugs beitragen. In particular, by choosing the material of the thermoplastic binder, d. H. For example, the respective hardness of the thermoplastic binder, in coordination with the abrasive functional particles and the z. B. elastic carrier material, the removal effect, the sliding properties with respect to the workpiece to be machined and also the mechanical stability of the abrasive tool can be set in a targeted manner. For example, an increased hardness of the thermoplastic binder, i. a hard or rigid thermoplastic binder, contribute to an increased abrasive effect, improved sliding properties and increased stability of the abrasive tool.
Zusammenfassend kann also festgestellt werden, dass durch die erfindungsgemäße Anbringung der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Trägermaterial, d.h. einerseits durch die Einbettung bzw. Verankerung der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem Trägermaterial und andererseits über die Einbettung der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem thermoplastischen Bindemittel 18 und der daraus resultierenden Stoff- und oder formschlüssigen Verbindung (= Klebeverbindung) der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Träger- material, eine äußerst zuverlässige haftfeste Verbindung zwischen den als Schneidstoffe wirksamen abrasiven Funktionspartikeln 16 und dem Trägermaterial des Trägers 12 erhalten werden. Durch die oben beschrieben "3D-Beweglichkeit“ der eingebetteten abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Träger 12 und der daraus resultierenden, haftfesten Verbindung zwischen den abrasiven Funktionspartikeln 16 und dem Träger 12 können relativ große, abrasive Funktionspartikel 16 bei einem unveränderten Oberflächenbearbeitungsergebnis an dem zu bearbeitenden Werkstück eingesetzt werden. So können gegenüber herkömm- liehen Schleifmitteln mit dem vorliegenden Konzept abrasive Funktionspartikel 16 mit einer zumindest doppelt oder auch dreifach so großen mittleren Partikelgröße eingesetzt werden. So werden bei einem herkömmlichen Schleifmittel mit einer Körnung P3000 abrasive Funktionspartikel mit einem mittleren Durchmesser von 7 pm eingesetzt während bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen abrasiven Werkzeug 10 bei einer Körnung P3000 auf den flexiblen Träger 12 aufgrund der 3D-Beweglichkeit der abrasiven Funktionspartikel 16 mit einer mittleren Partikelgröße (d50) von 15 - 25 pm, 18 - 22 pm und etwa 20 pm eingesetzt werden können. In summary, it can thus be stated that the inventive attachment of the abrasive functional particles 16 to the carrier material, that is, on the one hand by embedding or anchoring the abrasive functional particles 16 in the carrier material and on the other hand by embedding the abrasive functional particles 16 in the thermoplastic binder 18 and the the resulting material or form-fitting connection (= adhesive connection) of the abrasive functional particles 16 on the carrier material, an extremely reliable adhesive connection between the abrasive functional particles 16, which act as cutting materials, and the carrier material of the carrier 12 can be obtained. Due to the above-described "3D mobility" of the embedded abrasive functional particles 16 on the carrier 12 and the resulting, firmly adhering connection between the abrasive functional particles 16 and the carrier 12, relatively large, abrasive functional particles 16 with an unchanged surface processing result on the workpiece to be processed Compared to conventional abrasives with the present concept, abrasive functional particles 16 with an average particle size at least twice or even three times as large can be used. Thus, with a conventional abrasive with a grain size of P3000, abrasive functional particles with an average diameter of 7 μm used while in the present inventive abrasive tool 10 with a grain size of P3000 on the flexible carrier 12 due to the 3D mobility of the abrasive functional particles 16 with an average particle size (d50) of 15-25 μm, 18-22 pm and about 20 pm can be used.
Durch den möglichen Einsatz relativ großer, abrasiver Funktionspartikel 16 können ge- genüber einem herkömmlichen Schleifmittel bei einem im Wesentlichen gleichen Oberflächenergebnis ein höherer Materialabtrag und damit eine schnellere Bearbeitungsgeschwindigkeit durch das vorliegende abrasive Werkzeug 10 erreicht werden. Ferner führt der Einsatz von größeren abrasiven Funktionspartikeln 16 zu einer erhöhten Standzeit des abrasiven Werkzeugs 10, da größere Funktionspartikel 16 eine größere Fläche zur Anbindung und damit zur haftfesten Verbindung mit dem Trägermaterial des Trägers aufweisen. As a result of the possible use of relatively large, abrasive functional particles 16, a higher material removal and thus a faster processing speed can be achieved by the abrasive tool 10 compared to a conventional abrasive with an essentially identical surface result. Furthermore, the use of larger abrasive functional particles 16 leads to an increased service life of the abrasive tool 10, since larger functional particles 16 have a larger area for connection and thus for a firm connection with the carrier material of the carrier.
Die 3D-Beweglichkeit der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Träger 12 führt insbesondere zu einer homogenen, flächigen Bearbeitungswirkung, d. h. zu einem sehr homogenen Schliff- Poller- und/oder Reinigungsbild, an dem zu bearbeitenden Werkstück. So können insbesondere bei herkömmlichen Schleifmitteln auftretende Kratzer durch ein sogenanntes .rollendes Korn" eliminiert werden, da die abrasiven Funktionspartikel 16 bei einer hohen bzw. erhöhten Krafteinwirkung in das z.B. flexible oder offenporige Trägerma- terial des Trägers 12 .eintauchen" können. Das erfindungsgemäße abrasive Werkzeug 10 kann somit selbst bei einer ungleichmäßig verteilten Anpresskraft effektiv verhindern, dass es zu einer optischen Veränderung des Bearbeitungsbilds an dem zu bearbeitenden Werkstück kommt, wobei dies insbesondere für eine Bearbeitung im .Handbetrieb" vorteilhaft ist. Somit kann es insbesondere auch im Handbetrieb ein homogenes, wiederkehrendes Bearbeitungsbild, d. h. Schliff- Polier- und/oder Reinigungsbild realisiert werden. Selbst ein Verkanten des abrasiven Werkzeugs 10 and dem zu bearbeitenden Werkstück durch die Bedienperson oder ein Bediengerät kann durch die 3D-Beweglichkeit der abrasiven Funktionspartikel 16 an den Träger 12 ausgeglichen oder die Auswirkungen zumindest stark reduziert werden. The 3-D mobility of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12 leads in particular to a homogeneous, two-dimensional machining effect, ie to a very homogeneous grinding, bollard and / or cleaning pattern on the workpiece to be machined. In particular with conventional abrasives scratches caused by a so-called "rolling grain" can be eliminated, since the abrasive functional particles 16 can "immerse" in the flexible or open-pored carrier material of the carrier 12 when there is a high or increased force. The abrasive tool 10 according to the invention can thus effectively prevent an optical change in the machining image on the one to be machined, even with an unevenly distributed contact pressure Workpiece comes, which is particularly advantageous for machining in "manual operation". Thus, a homogeneous, recurring machining pattern, ie grinding, polishing and / or cleaning pattern, can also be realized in manual operation. Even tilting of the abrasive tool 10 on the other hand Workpiece to be processed by the operator or an operating device can be compensated for by the 3-D mobility of the abrasive functional particles 16 on the carrier 12, or the effects can at least be greatly reduced.
Über die Größe und/oder Konzentration der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem abrasi- ven Oberflächenbereich und/oder über die Härte des thermoplastischen Bindemittels 18 ist nun ferner der resultierende Abtrag des abrasiven Werkzeugs 10 (bei einem definiertem Andruck) einstellbar. Ferner ist ein relativ geringer Verschleiß des abrasiven Werkzeugs 10, d. h. ein relativ geringer Abtrag der abrasiven Funktionspartikel (Schneidstoffe) 16 in der Anwendung realisierbar, so dass gegenüber im Stand der Technik bekannten Schleifelementen erheblich höhere Standzeiten durch das erfindungsgemäße beschichtete abrasive Werkzeug 10 erhalten werden können. The size and / or concentration of the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface area and / or the hardness of the thermoplastic binder 18 can now also be used to adjust the resulting removal of the abrasive tool 10 (with a defined pressure). Furthermore, there is relatively little wear of the abrasive tool 10, i. H. Relatively little removal of the abrasive functional particles (cutting materials) 16 can be achieved in the application, so that the coated abrasive tool 10 according to the invention can achieve considerably longer service lives than grinding elements known in the prior art.
Da die abrasiven Funktionspartikel 16 beispielsweise als eine ,Moho-Lage" in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 als der abrasive Oberflächenbelag 14 aus- gebildet sind, kann ein äußerst formstabiles abrasives Werkzeug 10 realisiert werden, das darüber hinaus äußerst gute Gleiteigenschaften auf dem zu bearbeitenden Werkstück aufweist, d. h. das abrasive Werkzeug 10 lässt sich mit relativ geringem Kraftaufwand über die zu bearbeitende Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks führen. Since the abrasive functional particles 16 are designed, for example, as a "Moho layer" in combination with the thermoplastic binder 18 as the abrasive surface covering 14, an extremely dimensionally stable abrasive tool 10 can be realized which also has extremely good sliding properties on the surface to be processed Has workpiece, ie the abrasive tool 10 can be guided with relatively little effort over the surface to be processed of the workpiece to be processed.
Das aufgebrachte thermoplastische Bindemittel 18 kann ferner eine Schutzwirkung für den Träger 12 bzw. das Trägeimaterial liefern, wie z. B. bei einem Schaumstoff als Trägermaterial. The applied thermoplastic binder 18 can also provide a protective effect for the carrier 12 or the carrier material, such as. B. with a foam as a carrier material.
Ferner kann das aufgebrachte, thermoplastische Bindemittel 18 dazu beitragen, das sich der Schleifstaub, d.h. das von dem zu bearbeiteten Werkstück abgetragene Material, relativ einfach entfernen bzw. absaugen lässt, so dass sich das abrasive Schleifwerkzeug 10 im Wesentlichen nicht zusetzt, und so eine hohe Standzeit des abrasiven Schleifwerkzeugs 10 erreicht werden kann. Ferner besteht die Möglichkeit einer flächigen Absaugung des Schleifstaubs unter Verwendung eines offenporigen Trägers 12, z.B. eines PUR-Schaums oder eines Fließ- Materials (= offenporiges Gewebe), durch das abrasive Schleifwerkzeug 10 hindurch. Dabei kann das abrasive Schleifwerkzeug 10 beispielsweise mittels eines Klettverschlusses oder eines anderen luftdurchlässigen Verbindung an einer mit einer Absaugvorrichtung versehenen Bearbeitungsanordnung angeordnet sein. Das abrasive Schleifwerkzeug 10 kann somit für eine Luftströmung und für Abtragspartikel (Schleifetaub) durchlässig ausgebildet sein. Furthermore, the applied, thermoplastic binding agent 18 can contribute to the fact that the grinding dust, ie the material removed from the workpiece to be processed, can be removed or sucked off relatively easily, so that the abrasive grinding tool 10 is essentially not clogged, and thus a large amount Service life of the abrasive grinding tool 10 can be achieved. Furthermore, there is the possibility of a flat suction of the grinding dust using an open-pored carrier 12, e.g. a PUR foam or a flow Materials (= open-pored tissue) through the abrasive grinding tool 10. The abrasive grinding tool 10 can be arranged, for example, by means of a Velcro fastener or another air-permeable connection on a processing arrangement provided with a suction device. The abrasive grinding tool 10 can thus be designed to be permeable for an air flow and for removal particles (grinding dust).
Die Dicke des offenporigen Trägers 12 kann beispielsweise in einen Bereich zwischen 0,5 mm und 12 mm liegen, wobei die Absaugleistung im Allgemeinen umso höher ist, um- so dünner der T räger 12 ausgestaltet ist. The thickness of the open-pored carrier 12 can for example be in a range between 0.5 mm and 12 mm, the suction power generally being higher, the thinner the carrier 12 is.
Das beschichtete, abrasive Werkzeug 10 kann als ein Schleifwerkzeug, ein Polierwerkzeug, ein Reinigungs- oder Schleifkissen (Rad) oder einen Reinigungskörper ausgebildet sein. Ferner kann das beschichtete abrasive Werkzeug 10 beispielsweise als eine Bürste ausgebildet sein, wobei der abrasive Oberflächenbelag an einer Ober- oder Stirnseite eines Bürstenbesatzes (= Borsten) der Bürste angeordnet ist. The coated, abrasive tool 10 can be designed as a grinding tool, a polishing tool, a cleaning or grinding pad (wheel) or a cleaning body. Furthermore, the coated abrasive tool 10 can be designed, for example, as a brush, the abrasive surface covering being arranged on an upper or front side of a brush set (= bristles) of the brush.
Das beschichtete abrasive Werkzeug 10 kann beispielsweise zum Schleifen und Polieren von Lackoberflächen ohne Paste, z. B. im Kfz-Bereich, bei Booten etc., bei der Bearbei- tung von Glas (insbesondere mit einem flexiblen Träger 12), beim Schleifen und Polieren von Metalloberflächen, bei einer Reinigung von Metalloberflächen und/oder bei der Reinigung und Aufbereitung von Bodenbelägen, effektiv eingesetzt werden. The coated abrasive tool 10 can be used, for example, for grinding and polishing paint surfaces without paste, e.g. B. in the automotive sector, in boats, etc., when processing glass (especially with a flexible carrier 12), when grinding and polishing metal surfaces, when cleaning metal surfaces and / or when cleaning and processing floor coverings can be used effectively.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das beschichtete abrasive Werkzeug 10 bei- spielsweise auch als Scheibenwischerblatt implementiert sein, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16 mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 auf dem Scheibenwischerblatt (nicht gezeigt) angeordnet sind und für verbesserte Gleiteigenschaften, geringeren Verschleiß und einem hohen Abtrag, d.h. eine hohe Reinigungswirkung, von hartnäckigen Verunreinigungen auf der Windschutzscheibe wie zum Beispiel Insekten etc. sorgen. Da- bei kann durch die Einbettung der abrasiven Funktionspartikel 16 In dem abrasiven Oberflächenbelag 14 ein Verschleiß des Glasmaterials der Windschutzscheibe vermieden werden kann. According to one embodiment, the coated abrasive tool 10 can also be implemented, for example, as a windshield wiper blade, the abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binding agent 18 being arranged on the windshield wiper blade (not shown) and for improved sliding properties, less wear and a high level of abrasion, i.e. a high cleaning effect, from stubborn dirt on the windshield such as insects etc. By embedding the abrasive functional particles 16 in the abrasive surface covering 14, wear of the glass material of the windshield can be avoided.
Im Fall der Ausbildung des abrasive Werkzeugs 10 als Scheibenwischerblatt kann der abrasive Oberflächenbelag 14 beispielsweise an Seitenflächenbereichen und optional an der Wischkante des Scheibenwischerblatts angeordnet sein. Für die abrasiven Funktions- partikel 16 können beispielsweise Materialien eingesetzt werden, die gegenüber dem Glasmaterial der Windschutzscheibe eine relativ geringe bzw. geringere Härte, z. B. Mohs-Härte, aufweisen. So können beispielsweise neben den bereits genannten Materialien für die abrasiven Funktionspartikel 16 auch Mineralien, z.B. Apatit, oder Naturstoffe, z.B. zerkleinerte oder geschrotete Hülsenschalen, Nussschalen etc., eingesetzt werden. If the abrasive tool 10 is designed as a windshield wiper blade, the abrasive surface covering 14 can be arranged, for example, on side surface areas and optionally on the wiping edge of the windshield wiper blade. For the abrasive functional particles 16 can be used, for example, materials that have a relatively low or lower hardness than the glass material of the windshield, e.g. B. Mohs hardness. For example, in addition to the materials already mentioned for the abrasive functional particles 16, minerals, for example apatite, or natural substances, for example crushed or ground husk shells, nut shells, etc., can also be used.
Ferner kann das beschichtete abrasive Werkzeug beispielsweise äußerst effizient mit dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die abrasive Wirkung des abrasiven Werkzeugs 10 über die Verteilungsdichte und/oder Größe der als Mono-Lage aufgebrachten, abrasiven Funktionspartikel 16 auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 eingestellt werden. Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Oberflächenbereichs 12-A eines beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, das ein offenporiges Substrat- bzw. Trägermaterial 12 aufweist. Wie in Fig. 2 dargestellt, weist das Trägermaterial 12 einen offenporigen Oberflächenbereich 12-A mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 aufweist, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16 einen durchschnittlichen Durchmesser bzw. eine mittlere Partikelgröße d1 mit d1 sFurthermore, the coated abrasive tool can, for example, be produced extremely efficiently using the production method described below. According to an exemplary embodiment, the abrasive effect of the abrasive tool 10 can be adjusted via the distribution density and / or size of the abrasive functional particles 16 applied as a monolayer on the surface area 12-A of the carrier 12. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional illustration of a surface region 12-A of a coated abrasive tool 10 according to a further exemplary embodiment, which has an open-pored substrate or carrier material 12. As shown in FIG. 2, the carrier material 12 has an open-pored surface area 12-A with an average pore diameter d3, the abrasive functional particles 16 having an average diameter or an average particle size d1 with d1 s
1/6 d3 oder mit d1 s 1/4 d3 aufweisen. Durch die angegeben Größenverhältnisse kann sichergestellt werden, dass der abrasive Oberflächenbelag 14 als eine kontumahe Beschichtung ausgeführt werden kann. Durch das Anordnen der abrasiven Funktionspartikel 16 mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 als eine Monolage kann der abrasive Oberflächenbelag 14 äußerst kontumah auf den offenporigen Oberflächenbereich 12-A des Trägermaterials 12 angeordnet werden, so dass bei einer Bearbeitung eines Werkstücks mit dem beschichteten abrasiven Werkzeug 10 äußerst viele abrasive Funktionspartikel 16 auf den zu bearbeitenden Ober- flächenbelag des Werkstücks einwirken können und somit der Bearbeitungsvorgang äußerst effektiv durchgeführt werden kann. S 1/4 d3 have 1/6 d3 or d1. The specified size ratios can ensure that the abrasive surface covering 14 can be designed as a coating close to the contour. By arranging the abrasive functional particles 16 with the thermoplastic binding agent 18 as a monolayer, the abrasive surface covering 14 can be arranged extremely close to the contour on the open-pored surface area 12-A of the carrier material 12, so that when a workpiece is machined with the coated abrasive tool 10, extremely many abrasive functional particles 16 can act on the surface covering of the workpiece to be machined and thus the machining process can be carried out extremely effectively.
Als ein offenporiges Trägermaterial kann beispielsweise Schaumstoff oder Flies etc. eingesetzt werden. Ein typisches Schaumstoffmaterial Ist elastisch und weist eine Stauchhärte nach DIN 53577 bzw. ISO 3386 von 20 - 60 auf. Dies entspricht einem Druck von 2 - 6 kPa bei 40% Stauchung des Schaumstoffe. Wie in Fig. 2 ferner dargestellt ist, kann eine geringe Anzahl von abrasiven Funktionspartikel 16', z.B. weniger als 20%, 10%, 2% oder 1%, der abrasiven Funktionspartikel 16 an dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 In das Trägermaterial eingebettet und da- mit darin (formschlüssig und haftfest) verankert sein, ohne dass dort zusätzlich ein thermoplastisches Bindemittel 18 für eine zusätzliche Klebebindung vorhanden ist. Foam or fleece, for example, can be used as an open-pored carrier material. A typical foam material is elastic and has a compressive strength according to DIN 53577 or ISO 3386 of 20 - 60. This corresponds to a pressure of 2 - 6 kPa with 40% compression of the foam. As also shown in FIG. 2, a small number of abrasive functional particles 16 ′, for example less than 20%, 10%, 2% or 1%, of the abrasive functional particles 16 on the surface area 12-A of the carrier 12 can be in the carrier material embedded and thus anchored therein (form-fitting and firmly adhering) without a thermoplastic binding agent 18 for an additional adhesive binding being additionally present there.
Diese Situation kann beispielsweise an Oberflächenbereichen 12-A des Trägermaterials 12 auftreten, die bezüglich einer Vertikalen (= z-Richtung in Fig. 2) einen Unterschnitt 12- B aufweisen, wobei solche abrasiven Funktionspartikel 16' basierend auf der beim Beschichtungsprozess erhaltenen kinetischen Energie und mittels eines elastischen Stoßes (= Abprallen) an einem anderen eigebetteten abrasiven Funktionspartikel 16 an die Einbettungsposition in dem Unterschnittbereich 12-B gebracht werden können. Ansonsten sind die obigen Ausführungen hinsichtlich des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 von Fig. 1a-b gleichermaßen auf das beschichtete abrasive Werkzeug 10 von Fig. 2 anwendbar. Ferner kann das beschichtete abrasive Werkzeug beispielsweise äußerst effizient mit dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt werden, d.h. der abrasive Oberflächenbelag 14 kann als eine kontumahe Beschichtung aus- gebildet werden. This situation can occur, for example, at surface areas 12-A of the carrier material 12 which have an undercut 12-B with respect to a vertical (= z-direction in FIG. 2), such abrasive functional particles 16 'based on the kinetic energy obtained during the coating process and can be brought to the embedding position in the undercut area 12-B by means of an elastic impact (= rebound) on another embedded abrasive functional particle 16. Otherwise, the above statements with regard to the coated abrasive tool 10 from FIGS. 1 a-b are equally applicable to the coated abrasive tool 10 from FIG. 2. Further, for example, the coated abrasive tool can be manufactured extremely efficiently by the manufacturing method described below; the abrasive surface covering 14 can be designed as a contour-conforming coating.
Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer Vorrichtung bzw. eines Systems 100 zum Beschichten eines Werkzeugs 10 mit einem abrasiven Oberflächenbelag 14 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 3 shows a schematic block diagram of an apparatus or a system 100 for coating a tool 10 with an abrasive surface covering 14 according to a further exemplary embodiment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst eine Vorrichtung 100 zur Förderung und Dosierung von Pulver 112 einen Pulvervorratsbehälter 110 zum Speichern und Bereitstellen von Pulver 112, einen Förderer 120, z.B. ein Schwingförderer, mit einer Fördereinrichtung 122 mit einer einstellbaren Förderrate zum Abgeben des Pulvers 112 an einen Pulveraus- lass 124 mit der einstellbaren Förderrate, eine Leitungsanordnung 130 zum Befördern des von dem Förderer 120 abgegebenen Pulvers 112 in einem Fördergas 115 als ein Pulver- Gas-Gemisch 116 und zum Zuführen des Pulver-Gas-Gemisches 116 zu einer Pulververarbeitungseinrichtung 200, wobei eine Auskoppeleinrichtung 132 in der Leitungsanordnung 130 vorgesehen ist, um einen definierten Anteil PM2 des Pulvers 112 aus dem Pul- ver-Gas-Gemisch 116 zu entnehmen, eine Pulvermengenmessanordnung 140 zum Erfassen der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit und zum Bereitstellen eines Pulvermengeninformationssignals S1 , wobei die entnommene bzw. ausgekoppelte Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit innerhalb eines Toleranzbereichs ein vorgegebenes Verhältnis zu der geförderten Pulvermenge PM1 des Förderers 120 aufweist, und einer Steuerungseinrichtung 150, die ausgebildet ist, um basierend auf dem von der Pulvermen- genmessanordnung 140 bereitgestellten Pulvermengeninformationssignal S1 die einstellbare Förderrate des Förderers 120 auf einen vorgegebenen Sollwert einzustellen. According to an exemplary embodiment, a device 100 for conveying and metering powder 112 comprises a powder storage container 110 for storing and providing powder 112, a conveyor 120, for example a vibratory conveyor, with a conveying device 122 with an adjustable conveying rate for dispensing the powder 112 to a powder dispenser. Let 124 with the adjustable conveying rate, a line arrangement 130 for conveying the powder 112 discharged by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for supplying the powder-gas mixture 116 to a powder processing device 200, with a decoupling device 132 is provided in the line arrangement 130 in order to take a defined portion PM2 of the powder 112 from the powder-gas mixture 116, a powder quantity measuring arrangement 140 for detecting the extracted powder quantity PM2 per unit of time and for providing one Powder quantity information signal S1, wherein the withdrawn or decoupled powder quantity PM2 per unit of time within a tolerance range has a predetermined ratio to the powder quantity PM1 conveyed by the conveyor 120, and a control device 150 which is designed to measure the powder quantity information signal provided by the powder quantity measuring arrangement 140 S1 to set the adjustable delivery rate of the conveyor 120 to a predetermined setpoint.
Durch die äußerst exakte Dosierung der geforderten Pulvermenge zu der Pulververarbeitungseinrichtung, z. B. zu einer Plasmabeschichtungsanordnung bzw. einer Plasmadüse zum Plasmaspritzen, können im Wesentlichen beliebige Oberflächenstrukturen des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 äußerst gleichmäßig und exakt beschichtet mit dem einem abrasiven Oberflächenbelag 14 werden, wobei ferner die abrasiven Eigenschaften des aufgebrachten abrasiven Oberflächenbelags 14 sehr exakt eingestellt und dimensioniert werden können. Ferner können die aufgebrachten Schichtstrukturen bzw. der abra- siven Oberflächenbelag mit dem zu beschichtenden Bauelement Stoff- und/oder formschlüssig verbunden bzw. einstückig ausgebildet werden. Due to the extremely exact dosage of the required amount of powder to the powder processing device, e.g. B. to a plasma coating arrangement or a plasma nozzle for plasma spraying, essentially any surface structures of the coated abrasive tool 10 can be coated extremely evenly and precisely with the one abrasive surface covering 14, the abrasive properties of the applied abrasive surface covering 14 being set and dimensioned very precisely can be. Furthermore, the applied layer structures or the abrasive surface covering can be connected to the component to be coated in a material and / or form-fitting manner or formed in one piece.
Fig. 3 zeigt somit in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Vorrichtung 100 zur Förderung bzw. Zuführung und Dosierung von Pulver 112 gemäß einem Ausführungsbei- spiel. Die Vorrichtung 100 zur Förderung und Dosierung von Pulver 112 weist einen Pulvervorratsbehälter 110 zum Speichern und Bereitstellen von Pulver 112 auf. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner einen Förderer 120, z.B. einen Schwingförderer, mit einer Fördereinrichtung bzw. Förderrinne 122, deren Förderrate zum Abgeben des Pulvers 112 an einen Pulverauslass 124 einstellbar ist, um eine Pulvermenge PM1 pro Zeiteinheit (z.B. pro Sekunde) an dem Pulverauslass 124 bereitzustellen. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner eine Leitungsanordnung 130 zum Befördern des von dem Förderer 120 abgegebenen Pulvers 112 in einem Fördergas 115 als ein Pulver-Gas-Gemisch 116 und zum Zuführen des Pulver-Gas-Gemisches 116 zu einer (optionalen) Pulververarbeitungseinrichtung 200, die zum Beispiel als eine Plasmabeschichtungsanordnung bzw. Plasmadüse 200 zum Plasmaspritzen gemäß DIN 657 ausgebildet sein kann. Die Leitungsanordnung3 thus shows, in a schematic representation of the principle, a device 100 for conveying or supplying and metering powder 112 according to an exemplary embodiment. The device 100 for conveying and metering powder 112 has a powder storage container 110 for storing and providing powder 112. The device 100 further comprises a conveyor 120, e.g. a vibratory conveyor, with a conveyor device or conveyor trough 122, the conveying rate of which is adjustable for delivering the powder 112 to a powder outlet 124 in order to provide a powder quantity PM1 per unit of time (e.g. per second) at the powder outlet 124. The device 100 further comprises a line arrangement 130 for conveying the powder 112 dispensed by the conveyor 120 in a conveying gas 115 as a powder-gas mixture 116 and for feeding the powder-gas mixture 116 to an (optional) powder processing device 200 which is used for Example can be designed as a plasma coating arrangement or plasma nozzle 200 for plasma spraying in accordance with DIN 657. The line arrangement
130 umfasst ferner eine Auskoppeleinrichtung bzw. einen Bypass 132, um einen definierten Anteil bzw. eine definierte Pulvermenge PM2 des Pulvers 112 aus dem Pulver-Gas- Gemisch 116 auszukoppeln bzw. zu entnehmen. Die Vorrichtung 100 umfasst ferner eine Pulvermengenmessanordnung 140 zum Erfassen der ausgekoppelten Pulvermenge pro Zeiteinheit und zum Bereitstellen eines Pulvermengeninformationssignals S1 basierend auf der ausgekoppelten Pulvermenge pro Zeiteinheit. Die Auskoppeleinrichtung 132 ist nun ausgebildet, so dass die entnommene Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit innerhalb eines Toleranzbereichs ein vorgegebenes Verhältnis zu der geförderten Pulvermenge PM1 (Gesamtpulvermenge) des Förderers 120 und damit auch ein vorgegebenes Verhältnis zu der von der Leitungsanordnung 130 an die Pulververarbeitungseinrichtung 200 zugeführte Pulvermenge PM3 (= geförderte Pulvermenge PM1 minus entnommene Pulvermenge PM2) pro Zeiteinheit aufweist. 130 further comprises a decoupling device or a bypass 132 in order to decouple or remove a defined portion or a defined powder quantity PM2 of the powder 112 from the powder-gas mixture 116. The device 100 further comprises a powder quantity measuring arrangement 140 for detecting the extracted powder amount per time unit and for providing a powder amount information signal S1 based on the extracted powder amount per time unit. The decoupling device 132 is now designed so that the withdrawn powder amount PM2 per unit of time within a tolerance range has a predefined ratio to the conveyed powder amount PM1 (total powder amount) of the conveyor 120 and thus also a predefined ratio to the powder amount PM3 (= conveyed powder amount PM3 (= conveyed) from the line arrangement 130 to the powder processing device 200 Amount of powder PM1 minus amount of powder removed PM2) per unit of time.
Die Vorrichtung 100 umfasst ferner eine Steuerungseinrichtung 150, die ausgebildet ist, um basierend auf dem von der Pulvermengenmessanordnung 140 bereitgestellten Pul- vermengeninformationssignal S1 den Förderer bzw. Schwingförderer 120 mit einem Steuersignal S2 anzusteuem, um die Förderrate des Förderers 120 auf einen vorgegebenen Soll- bzw. Zielwert, d.h. auf die Zielförderrate PM1 , einzustellen, so dass die exakte Dosierung der geförderten Pulvermenge PM1 und damit die zu der Pulververarbeitungseinrichtung 200 zugeführte Pulvermenge PM3 erhalten werden kann. The device 100 further comprises a control device 150 which is designed, based on the powder quantity information signal S1 provided by the powder quantity measuring arrangement 140, to control the conveyor or vibratory conveyor 120 with a control signal S2 in order to increase the conveying rate of the conveyor 120 to a predetermined target or value Target value, ie to the target conveying rate PM1, so that the exact metering of the conveyed amount of powder PM1 and thus the amount of powder PM3 supplied to the powder processing device 200 can be obtained.
Damit die von der Steuerungseinrichtung 150 vorgenommene Ansteuerung des Förderers 120 zur Einstellung der Förderrate des Förderers 120 auf eine vorgegebene Zielförderrate ausreichend gute Zuführungs- und Dosierungsergebnisse liefert, wird ein Toleranzbereich eingeführt, innerhalb dessen die entnommene Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit, die aus dem Puhzer-Gas-Gemisch mittels der Auskoppeleinrichtung 132 ausgekoppelt wird, in einem vorgegebenen festen Verhältnis zu der geförderten Pulvermenge bzw. Gesamtpulvermenge PM1 des Förderers 120 voriiegen sollte. Es wird also ein Toleranzbereich für das vorgegebene Verhältnis zwischen der entnommenen Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit zu der geförderten Pulvermenge PM1 pro Zeiteinheit des Förderers 120 eingeführt. Der Toleranzbereich kann somit beispielsweise angeben, dass das tatsächliche Verhältnis der entnommenen Pulvermenge pro Zeiteinheit zu der geförderten Gesamtpulvermenge pro Zeiteinheit des Förderers 120 um weniger als 20%, 10%, 5%, 2%, 1% oder 0,1% von dem vorgegebenen Verhältnis abweicht oder keine oder nur eine vemachlässigbar kleine Abweichung vorhanden ist. Je niedriger der Toleranzbereich angenommen wird und ein- gehalten werden kann, umso genauer kann die Steuerungseinrichtung 150 die einstellbare Förderrate des Förderers 120 auf die vorgegebene Zielförderrate einstellen. So that the control of the conveyor 120 carried out by the control device 150 to set the conveying rate of the conveyor 120 to a predetermined target conveying rate provides sufficiently good feed and metering results, a tolerance range is introduced within which the withdrawn powder quantity PM2 per unit of time that is derived from the puhzer gas Mixture is decoupled by means of the decoupling device 132, should be present in a predetermined fixed ratio to the conveyed powder amount or total powder amount PM1 of the conveyor 120. A tolerance range is therefore introduced for the predefined ratio between the amount of powder PM2 removed per unit of time and the amount of powder PM1 conveyed per unit of time by the conveyor 120. The tolerance range can thus indicate, for example, that the actual ratio of the powder amount removed per unit of time to the total amount of powder conveyed per unit of time of the conveyor 120 is less than 20%, 10%, 5%, 2%, 1% or 0.1% of the specified Ratio deviates or there is no or only a negligibly small deviation. The lower the tolerance range is assumed and can be maintained, the more precisely the control device 150 can set the adjustable delivery rate of the conveyor 120 to the predetermined target delivery rate.
Der Toleranzbereich kann beispielsweise sich ändernde Umgebungsparameter, wie Temperatur etc. oder abweichende physikalische Eigenschaften des Pulvers, wie zum Beispiel Größe und/oder Dichte der Pulverpartikel, oder Änderungen (Schwankungen) des Gas- drucks bzw. der Gastemperatur des Fördergases 115 oder auch weitere Umgebungsparameter und/oder Einflussgrößen berücksichtigen. The tolerance range can include, for example, changing environmental parameters, such as temperature, etc., or different physical properties of the powder, such as size and / or density of the powder particles, or changes (fluctuations) in the gas pressure or the gas temperature of the conveying gas 115 or other environmental parameters and / or influencing variables.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Auskoppeleinrichtung 132 ausgebildet, um ei- nen vordefinierten Anteil bzw. das vorgegebene Verhältnis der von dem Förderer 120 an dem Pulverauslass 124 abgegebenen und in der Leitungsanordnung 130 transportierten Pulvermenge PM1 in dem Pulver-Gas-Gemisch 116 zu entnehmen. Dabei kann beispielsweise die Auskoppeleinrichtung 132 als Leitungs- bzw. Rohrabschnitt der Leitungsanordnung 130 mit einem Auskoppelpfad 133 versehen sein. Insbesondere kann die Aus- koppeleinrichtung 132 entlang der Strömungsrichtung des Pulver-Gas-Gemisches in unterschiedliche Volumenbereiche unterteilt sein, um eine homogene Verteilung des Pulver- Gas-Gemisches in der Auskoppeleinrichtung 132 zu erhalten, um möglichst exakt das vorgegebene Verhältnis zwischen der entnommenen Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit und der geförderten Pulvermenge PM1 des Förderers 120 bzw. der an die Pulververarbei- tungseinrichtung 200 zugeführten Pulvermenge PM3 beizubehalten. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Auskoppeleinrichtung 132 in Strömungsrichtung des Pulver- Gas-Gemisches einen Einlassbereich, einen Expansionsbereich bzw. Saugbereich, einen Homogenisierungsbereich, einen Auskoppel- bzw. Entnahmebereich und einen Ausgabe- bzw. Komprimierungsbereich aufweisen. According to one exemplary embodiment, the decoupling device 132 is designed to extract a predefined proportion or the predetermined ratio of the powder quantity PM1 delivered by the conveyor 120 at the powder outlet 124 and transported in the line arrangement 130 in the powder-gas mixture 116. For example, the decoupling device 132 can be provided with a decoupling path 133 as a line or pipe section of the line arrangement 130. In particular, the decoupling device 132 can be subdivided into different volume areas along the flow direction of the powder-gas mixture in order to obtain a homogeneous distribution of the powder-gas mixture in the decoupling device 132 in order to achieve the predefined ratio between the removed powder quantity PM2 as precisely as possible per unit of time and the conveyed powder amount PM1 of the conveyor 120 or the powder amount PM3 supplied to the powder processing device 200. According to one embodiment, the decoupling device 132 can have an inlet area, an expansion area or suction area, a homogenization area, a decoupling or extraction area and an output or compression area in the flow direction of the powder / gas mixture.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Pulvermengenmessanordnung 140 ausgebildet, um basierend auf der entnommenen bzw. ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit das Gewicht der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit zu erfassen bzw. zu ermitteln. Basierend auf dem erfassten Gewicht der ausgekoppelten Pulver- menge pro Zeiteinheit kann dann das Pulvermengeninformationssignal S1 von der Pulvermengenmessanordnung 140 an die Steuerungseinrichtung 150 bereitgestellt werden. According to one exemplary embodiment, the powder quantity measuring arrangement 140 is designed to detect or determine the weight of the extracted powder quantity PM2 per time unit based on the withdrawn or extracted powder quantity PM2 per unit of time. Based on the recorded weight of the extracted powder amount per unit of time, the powder amount information signal S1 can then be provided by the powder amount measuring arrangement 140 to the control device 150.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Pulvermengenmessanordnung 140 als eine Wägezelle bzw. Waage ausgebildet sein, um„direkt11 das Gewicht (bzw. die Masse) der ausgekoppelten Pulvermenge pro Zeiteinheit zu erfassen. In one embodiment, the amount of powder measuring system 140 may be configured as a load cell or level to "11 to directly detect the weight (or mass) of the extracted amount of powder per time unit.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Pulvermengenmessanordnung 140 ausgebildet sein, um die Anzahl der ausgekoppelten Pulverteilchen 112 optisch zu erfassen und das Pulvermengeninformationssignal S1 mit der Anzahl der ausgekoppelten Pul- verteilchen an die Steuerungseinrichtung 150 bereitzustellen. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Pulvermengenmessanordnung 140 ausgebildet sein, um die Anzahl und zum Beispiel die jeweilige Größe oder die durchschnittliche Größe der ausgekoppelten Pulverteilchen 112 optisch zu erfassen und das Pulvermengeninformationssignal S1 mit der Anzahl und (jeweiligen oder durchschnittli- chen) Größe der ausgekoppelten Pulverteilchen an die Steuerungseinrichtung 150 bereitzustellen. According to a further exemplary embodiment, the powder quantity measuring arrangement 140 can be designed to optically detect the number of extracted powder particles 112 and provide the powder quantity information signal S1 with the number of extracted powder particles to the control device 150. According to a further exemplary embodiment, the powder quantity measuring arrangement 140 can be configured to optically detect the number and, for example, the respective size or the average size of the extracted powder particles 112 and the powder quantity information signal S1 with the number and (respective or average) size of the extracted powder particles to be provided to the control device 150.
Basierend auf der Anzahl und (jeweiligen oder durchschnittlichen) Größe der ausgekoppelten Pulverteilchen kann das Volumen der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeit- einheit ermittelt werden, wobei basierend auf dem ermittelten Volumen der ausgekoppelten Pulvermenge pro Zeiteinheit und ferner der (z.B. vorgegebenen) Materialdichte der verwendeten Pulverteilchen das Gewicht der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit ermittelt werden kann. Das Ermitteln bzw. Berechnen des Volumens und/oder des Gewichts der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit kann dabei in der Pulvermengenmessanordnung 140 oder auch in der Steuerungseinrichtung 150 erfolgen. Based on the number and (respective or average) size of the extracted powder particles, the volume of the extracted powder amount PM2 per unit of time can be determined, based on the determined volume of extracted powder per unit of time and also the (e.g. predetermined) material density of the powder particles used the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time can be determined. The determination or calculation of the volume and / or the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time can take place in the powder quantity measuring arrangement 140 or also in the control device 150.
Bei der optischen Erfassung der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 kann das von der Pulvermengenmessanordnung 140 bereitgestellte Pulvermengeninformationssignal S1 zumindest die Anzahl der ausgekoppelten Pulverteilchen umfassen, soweit die durchschnittliche Größe und die durchschnittliche Materialdichte der ausgekoppelten Pulverteilchen bekannt ist und als Information zur Verfügung steht. Somit kann beispielsweise die Pulvermengenmessanordnung 140 oder die Steuerungseinrichtung 150 die Berechnung des Gewichts der ausgekoppelten Pulvermenge PM2 pro Zeiteinheit durchführen. During the optical detection of the extracted powder quantity PM2, the powder quantity information signal S1 provided by the powder quantity measuring arrangement 140 can include at least the number of extracted powder particles, provided the average size and the average material density of the extracted powder particles is known and available as information. Thus, for example, the powder quantity measuring arrangement 140 or the control device 150 can perform the calculation of the weight of the extracted powder quantity PM2 per unit of time.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuerungseinrichtung 150 ausgebildet, um basierend auf dem Pulvermengeninformationssignal S1 die momentane Förderrate PM1 des Förderers 120 zu ermitteln und bei einer Abweichung der momentanen Förderrate des Förderers 120 von der Zielförderrate dann den Förderer 120 so anzusteuem, um die momentane Förderrate PM1 auf die Zielförderrate PM einzustellen. According to one embodiment, the control device 150 is designed to determine the current conveying rate PM1 of the conveyor 120 based on the powder quantity information signal S1 and, if the current conveying rate of the conveyor 120 deviates from the target conveying rate, then to control the conveyor 120 in order to increase the current conveying rate PM1 to set the target delivery rate PM.
Während des Betriebs der Vorrichtung 100 zur Förderung und Dosierung von Pulver 12 kann die Steuerungseinrichtung 150 somit ausgebildet sein, um die momentane, einstell- bare Förderrate des Förderers 120 kontinuierlich auf die gewünschte Zielförderrate einzustellen bzw. nachzuführen. Die Fördereinrichtung 122 des Förderers 120 als Schwingförderer wird beispielsweise zur Förderung des Pulvers bzw. der Pulverpartikel 112 zu einer Schwingungsbewegung senkrecht und parallel zur Förderrichtung angeregt, wobei der Schwingförderer 120 ausgebildet ist, um eine Schwingungsbewegung der Fördereinrichtung 122 mit einer Schwingungsfrequenz von 1 Hz bis 1 kHz oder von 50 Hz bis 300 Hz oder darüber bei einer Schwingweite bzw. Schwingamplitude in einem Bereich von 1 pm bis 1 mm oder von 5 pm bis 200 pm auszuführen, um die einstellbare Förderrate zu erhalten. During operation of the device 100 for conveying and metering powder 12, the control device 150 can thus be designed to continuously set or track the instantaneous, adjustable conveying rate of the conveyor 120 to the desired target conveying rate. The conveying device 122 of the conveyor 120 as a vibratory conveyor is excited, for example, to convey the powder or the powder particles 112 to an oscillating movement perpendicular and parallel to the conveying direction, the vibrating conveyor 120 being designed to generate an oscillating movement of the conveying device 122 with an oscillation frequency of 1 Hz to 1 Hz kHz or from 50 Hz to 300 Hz or above with an oscillation amplitude or oscillation amplitude in a range from 1 pm to 1 mm or from 5 pm to 200 pm in order to obtain the adjustable delivery rate.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Förderer 120 als eine piezoelektrisch oder magnetisch angetriebene Fördereinrichtung 122 ausgebildet sein, d. h. die Schwingungsfrequenz und Schwingweite wird mittels piezoelektrischer und/oder magnetischer Aktoren erhalten. According to one embodiment, the conveyor 120 can be designed as a piezoelectrically or magnetically driven conveyor device 122, i. H. the oscillation frequency and amplitude is obtained by means of piezoelectric and / or magnetic actuators.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann nun die Steuerungseinrichtung 150 ausgebildet sein, um basierend auf dem Pulvermengeninformationssignal S1 das Steuersignal S2 an den Förderer 120 zuzuführen, um die Schwingungsbewegung der Fördereinrichtung 122 des Förderers 120 einzustellen und die Zielförderrate zu erhalten. According to an exemplary embodiment, the control device 150 can now be designed to feed the control signal S2 to the conveyor 120 based on the powder quantity information signal S1 in order to adjust the oscillating movement of the conveyor device 122 of the conveyor 120 and to obtain the target conveying rate.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Pulvervorratsbehälter 110 eine Auslasseinrichtung bzw. ein Auslassventil 114 zum Bereitstellen des Pulvers an die Fördereinrichtung 122 auf. Dabei hängt beispielsweise die Bereitstellungsrate des Pulvers 112 bzw. die Pulvermenge RM0 pro Zeiteinheit von dem Pulvervorratsbehälter 110 an die Fördereinrichtung 122 des Schwingförderers 120 von dem eingestellten Abstand D1 zwischen dem Auslassende 114-A der Auslasseinrichtung 114 und dem Förderoberflächenbereich 122-A der Fördereinrichtung 122 ab. According to an embodiment, the powder storage container 110 has an outlet device or an outlet valve 114 for providing the powder to the conveying device 122. For example, the delivery rate of the powder 112 or the powder amount RM0 per unit of time from the powder storage container 110 to the conveyor 122 of the vibratory conveyor 120 depends on the set distance D1 between the outlet end 114-A of the outlet 114 and the conveying surface area 122-A of the conveyor 122 .
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Abstandseinstelleinrichtung (nicht gezeigt in Flg. 3) zum Einstellen des Abstands bzw. des Spalts D1 zwischen dem Auslassende 114-A der Auslasseinrichtung 114 und dem Fürderoberflächenbereich 122-A der Fördereinrichtung 122 vorgesehen sein, um beispielsweise eine Vordosierung bzw. Grobdosierung der von dem Pulvervorratsbehälter 110 an die Fördereinrichtung 122 des Förderers 120 bereitgestellte Pulvermenge RM0 vorzusehen. According to one embodiment, a distance setting device (not shown in FIG. 3) for setting the distance or the gap D1 between the outlet end 114-A of the outlet device 114 and the conveying surface area 122-A of the conveying device 122 can be provided, for example in order to pre-meter or Provide coarse metering of the powder quantity RM0 provided by the powder storage container 110 to the conveying device 122 of the conveyor 120.
Wie nun bereits im Vorhergehenden angesprochen wurde, kann die Pulververarbeitungseinrichtung 200, der das Pulver-Gas-Gemisch 116 mit der eingestellten Pulvermenge PM3 pro Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird, beispielsweise als eine Plasmabeschichtungsanordnung bzw. eine Plasmadüse zum Plasmaspritzen gemäß DIN 657 ausgebildet sein. Die Pulverfördereinrichtung 100 ist im Allgemeinen für alle Anwendungen zur dosierten Förderung bzw. Zuführung eines Aerosols zu der Pulververarbeitungseinrichtung 200 anwendbar. Als Aerosol werden beispielsweise in einem Trägergas beförderte Partikel bzw. Feststoffe bezeichnet. Neben Plasmabeschichtungs- bzw. Plasmaspritzanwendungen kann die Pulverfördereinrichtung 100 ferner auch bei Laserauftragsschweißprozessen bzw. Laserplasmabeschichtungsprozessen eingesetzt werden. As has already been addressed above, the powder processing device 200 can process the powder-gas mixture 116 with the set amount of powder PM3 is made available per unit of time, for example as a plasma coating arrangement or a plasma nozzle for plasma spraying in accordance with DIN 657. The powder conveying device 100 can generally be used for all applications for the metered conveyance or supply of an aerosol to the powder processing device 200. Particles or solids conveyed in a carrier gas are referred to as aerosols, for example. In addition to plasma coating or plasma spraying applications, the powder delivery device 100 can also be used in laser deposition welding processes or laser plasma coating processes.
Die in Fig. 3 dargestellte Gesamtanordnung 101 zur Herstellung einer Schichtstruktur 270, wie z.B. des abrasiven Oberflächenbelags 114, an einem Oberflächenbereich 262 eines Bauelements 260 kann somit die im Vorhergehenden beschriebene Vorrichtung 100 zur Förderung und Dosierung von Pulver 112 sowie eine Plasmabeschichtungsanordnung 200 aulweisen. Die Plasmabeschichtungsanordnung 200 kann beispielsweise eine Plasmaquelle zum Einbringen eines Plasmas in einen Prozessbereich aufweisen, um die bereitgestellten Pulverteilchen in dem Prozessbereich mit dem Plasma zu aktivieren, und kann ferner eine Aufbringungseinrichtung bzw. Auslassdüse zum Aufbringen der aktivier- ten Pulverteilchen auf dem Oberflächenbereich des Bauelements aufweisen, um die Schichtstruktur auf dem Oberflächenbereich des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 zu erhalten. The overall arrangement 101 shown in Fig. 3 for the production of a layer structure 270, e.g. of the abrasive surface covering 114 on a surface region 262 of a component 260 can thus have the device 100 described above for conveying and metering powder 112 and a plasma coating arrangement 200. The plasma coating arrangement 200 can, for example, have a plasma source for introducing a plasma into a process area in order to activate the powder particles provided in the process area with the plasma, and can furthermore have an application device or outlet nozzle for applying the activated powder particles to the surface area of the component to obtain the layer structure on the surface area of the coated abrasive tool 10.
Fig. 4 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Herstellung eines beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 zur Herstellung eines beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 kann beispielsweise mit der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung 100 zum Beschichten eines Werkzeugs 10 mit einem abrasiven Oberflächenbelag 14 durchgeführt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 zur Herstellung eines beschichteten, abrasiven Werkzeugs einen Schritt 310 des Zuführens eines Pulvergemischs zu einer thermischen Spritzvorrichtung, z.B. gemäß DIN EN657, oder niederthermischen Spritzvorrichtung auf, die auf einen Oberflächenbereich 12-A eines zu beschichtenden Trägers 12 gerichtet ist, wobei das Pulvergemisch abrasive Funktionspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel aufweist. Dabei weist das Pulvergemisch die Funktionspartikel 16 und das thermoplastische Bindematerial 18 als getrennte Pulverteilchen aufweist, oder das Pulvergemisch weist die mit dem thermoplastischen Bindemittel 18 zumindest teilweise oder vollständig ummantelten Funktionspartikel 16 auf. Ferner wird in der thermischen oder niederthermischen Spritzvorrichtung eine Verringerung der Viskosität des thermoplastischen Bindemittels 18 bewirkt. 4 shows a schematic flow diagram of a method 300 for producing a coated abrasive tool 10 according to a further exemplary embodiment. The method 300 for producing a coated abrasive tool 10 can be carried out, for example, with the device 100 shown in FIG. 3 for coating a tool 10 with an abrasive surface covering 14. According to one embodiment, the method 300 for producing a coated, abrasive tool has a step 310 of supplying a powder mixture to a thermal spray device, e.g. according to DIN EN657, or a low-temperature spray device which is directed at a surface area 12-A of a carrier 12 to be coated , wherein the powder mixture has abrasive functional particles and a thermoplastic binder. The powder mixture has the functional particles 16 and the thermoplastic binding material 18 as separate powder particles, or the powder mixture has the functional particles 16 at least partially or completely coated with the thermoplastic binder 18. Furthermore, a reduction in the viscosity of the thermoplastic binder 18 is brought about in the thermal or low-thermal spray device.
Basierend auf dem erforderlichen Energieeintrag in der Spritzvorrichtung wird eine thermische Spritzvorrichtung 200 oder eine niederthermische Spritzvorrichtung 200 eingesetzt. Der Einfluss des Energieeintrags der Spritzvorrichtung 200 basiert auf der Größe der abrasiven Funktionspartikel, wobei im Allgemeinen gilt, je größer die Funktionspartikel 16 sind, desto mehr Energie wird benötigt, um das thermoplastische Bindemittel 18 zu aktivieren, d.h. in die Schmelze zu überführen. Darüber hinaus ist hinsichtlich des Energieeintrags der Spritzvorrichtung 200 der Schmelzpunkt .thermoplastischer Binder und Trägermateriar zu berücksichtigen, wobei im Allgemeinen gilt, je höher der Schmelzpunkt des Trägers 12 bzw. des thermoplastischen Bindemittels 18 ist, umso mehr Energie wird benötigt, diese in die Schmelze zu überführen. Based on the required energy input in the spray device, a thermal spray device 200 or a low-thermal spray device 200 is used. The influence of the energy input of the spray device 200 is based on the size of the abrasive functional particles, the larger the functional particles 16, the more energy is required to activate the thermoplastic binding agent 18, i.e. to be transferred into the melt. In addition, the melting point of the thermoplastic binder and carrier material must be taken into account with regard to the energy input of the spray device 200, the higher the melting point of the carrier 12 or of the thermoplastic binder 18, the more energy is required to feed it into the melt convict.
Bei einem Schritt 320 des Verfahrens 300 werden die abrasiven Funktionspartikel 16 mit dem eine verringerte Viskosität aufweisenden Bindemittel 18 auf einen Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 aufgebracht, wobei sich das thermoplastische Bindemittel 18 beim Aufbringen auf den Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 wieder verfestigt und der abrasive Oberflächenbelag 14 auf dem Träger 12 des abrasiven Werkzeugs 10 mit den Funktionspartikeln 16 und dem thermoplastischen Bindemittel 18 gebildet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden das thermoplastische Bindemittel 18 und die abrasiven Funktionspartikeln 16 (bereichsweise) gleichzeitig auf den Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 aufgebracht und mit dem Trägermaterial Stoff- und/oder formschlüssig verbunden. In a step 320 of method 300, the abrasive functional particles 16 are applied to a surface area 12-A of the carrier 12 with the binder 18 having a reduced viscosity, the thermoplastic binder 18 solidifying again when applied to the surface area 12-A of the carrier 12 and the abrasive surface covering 14 is formed on the carrier 12 of the abrasive tool 10 with the functional particles 16 and the thermoplastic binder 18. According to one embodiment, the thermoplastic binding agent 18 and the abrasive functional particles 16 (in regions) are applied simultaneously to the surface region 12-A of the carrier 12 and bonded to the carrier material in a material and / or form-fitting manner.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird bei dem Aufbringen 320 der abrasiven Funktionspartikel 16 auf den Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12 ferner eine teilweise Einbettung zumindest eines Teils der abrasiven Funktionspartikel 16 in einer Einbettungstiefe d3 des Trägermaterials des Trägers 12 bewirkt wird, wobei die Einbettungstiefe d3 zumindest 5% (oder 10%) und höchstens 95% (oder 99%) eines durchschnittlichen Durchmessers d1 der abrasiven Funktionspartikel entspricht, mit 0,95 d1 z d2 z 0,05 d1. Diese Einbettung der auf dem Träger 12 auftreffenden, abrasiven Funktionspartikel 16 in dem Trägermaterial erfolgt z.B. basierend auf der beim Beschichtungsprozess erhaltenen kinetischen Energie der abrasiven Funktionspartikel 16. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 einen Schritt 330 des Einstellens der Verteilungsdichte der Funktionspartikel 16 (als Mono-Lage) auf der Oberfläche 12-A über den Anteil der abrasiven Funktionspartikel 16 in dem Gemisch aus thermoplastischem Bindemittel 18 und Funktionspartikel 16, der der Spritzvorrichtung 200 zugeführt wird, um die abrasiven Funktionspartikel (16) in Kombination mit dem thermoplasti- sehen Bindemittel (18) als eine Mono-Lage aufzubringen. According to one embodiment, when the abrasive functional particles 16 are applied 320 to the surface area 12-A of the carrier 12, at least some of the abrasive functional particles 16 are partially embedded in an embedding depth d3 of the carrier material of the carrier 12, the embedding depth d3 being at least 5 % (or 10%) and at most 95% (or 99%) of an average diameter d1 of the abrasive functional particles, with 0.95 d1 z d2 z 0.05 d1. This embedding of the abrasive functional particles 16 impinging on the carrier 12 in the carrier material takes place, for example, based on the kinetic energy of the abrasive functional particles 16 obtained during the coating process. According to one embodiment, the method 300 has a step 330 of setting the distribution density of the functional particles 16 (as mono -Layer) on the surface 12-A via the proportion of the abrasive functional particles 16 in the mixture of thermoplastic binder 18 and functional particles 16, which is fed to the spray device 200 in order to see the abrasive functional particles (16) in combination with the thermoplastic binder ( 18) as a mono-layer.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 300 einen Schritt 340 des Einstellens der Pulverfördermenge und des Vorschubs über der Trägeroberfläche 12-A, so dass beim Aufbringen der abrasiven Funktionspartikel 16 und des thermoplastischen Bindemittels 18 zumindest 60% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags 14 als eine Mono-Lage der abrasiven Funktionspartikel 16 in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel (18) auf dem Oberflächenbereich 12-A des Trägers 12, d.h. einlagig, ausgebildet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Träger 12 einen offenporigen Oberflächenbereich 12-A mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 aufweist, wobei die Funktionspartikel 16 einen durchschnittlichen Durchmesser d1 mit d1 £ 16 d3 oder d1 £ % d3 aufweisen, um eine haftfeste Verbindung des abrasiven Oberflächenbelags, der der Topographie des offenporigen Oberflächenbereichs kontumah folgt, als Mono-Lage an der offenporigen Trägeroberfläche zu bewirken. According to one exemplary embodiment, the method 300 has a step 340 of setting the powder feed rate and the feed rate over the carrier surface 12-A, so that when the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 are applied at least 60% of the area of the abrasive surface covering 14 as a mono Position of the abrasive functional particles 16 in combination with the thermoplastic binder (18) on the surface area 12-A of the carrier 12, ie single layer, is formed. According to one exemplary embodiment, the carrier 12 has an open-pore surface area 12-A with an average pore diameter d3, the functional particles 16 having an average diameter d1 with d1 £ 16 d3 or d1 £% d3 in order to create an adhesive connection of the abrasive surface covering that is the Topography of the open-pored surface area follows contour, to be effected as a monolayer on the open-pored carrier surface.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Trägermaterial Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC, PUR, Papier, Latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, Carbonat, ein Schaumstoffmaterial, ein Borstenmaterial einer Bürste und/oder ein Folienmaterial aufweist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die abrasiven Funktionspartikel als Hartpartikel ausgebildet sind und weisen Korund, Zirkonkorund, Siliciumcarbid, Bomitrid, Glas, Mineralien (Apatit), Naturstoffe (Hülsenschalen) oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm auf, wobei das thermoplastische Bindemittel PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA oder PTHF aufweisen kann. Bei dem vorliegenden Verfahren 300 zur Herstellung eines beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 wird zunächst das Ausgangsmaterial zur Beschichtung bereitgestellt, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16 (= Schneidstoffe) mit einem thermoplastischen Bindematerial bzw. Polymermaterial 18 gemischt werden. Dabei können die abrasiven Funk- tionspartikel mit dem thermoplastischen Bindemittel bereits gebunden sein oder alternativ (oder zusätzlich) können die abrasiven Funktionspartikel 16 und das thermoplastische Bindemittel 18 (z. B. Polymerpartikel) homogen verteilt zu der Spritzvorrichtung 200 zugeführt werden. Die Konzentration des Polymermaterials kann sich beispielsweise in einem Bereich zwischen 5 und 95 % (MP) befinden. Die Verbindung des Ausgangsmaterials, d. h. der abrasiven Funktionspartikel 16 und des thermoplastischen Bindemittels 18, mit dem Träger 12 erfolgt mittels eines thermokinetischen Prozesses. Optional kann nach dem Aufbringen des abrasiven Oberflächenbelags 14 auf den Träger 12 noch ein thermischer Pressvorgang (zur mechanischen Druckausübung) unter erhöhter Temperatur erfolgen. According to one embodiment, the carrier material comprises cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a bristle material of a brush and / or a film material having. According to one embodiment, the abrasive functional particles are designed as hard particles and have corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm, the thermoplastic binder PE , PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF. In the present method 300 for producing a coated abrasive tool 10, the starting material for coating is first made available, the abrasive functional particles 16 (= cutting materials) being mixed with a thermoplastic binding material or polymer material 18. The abrasive functional particles can already be bound with the thermoplastic binder or, alternatively (or additionally), the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18 (for example polymer particles) can be supplied to the spray device 200 in a homogeneously distributed manner. The concentration of the polymer material can for example be in a range between 5 and 95% (MP). The connection of the starting material, ie the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binding agent 18, to the carrier 12 takes place by means of a thermokinetic process. Optionally, after the abrasive surface covering 14 has been applied to the carrier 12, a thermal pressing process (for mechanical pressure exertion) can also take place at an elevated temperature.
Im Folgenden wird nun anhand der Figuren 5a-b und 6a-b eine Mehrzahl von Ausgestaltungen des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10 als abrasives Dentalprodukt 50, z. B. Dentalreinigungsprodukt, Dentalschleifprodukt oder Dentalpolierprodukt, dargestellt und erläutert. Wie nachfolgend ausgeführt wird, weist das abrasive Dentalprodukt 50 das be- schichtete abrasive Werkzeug 10 als Bearbeitungselement oder Wirkelement auf. In the following, with reference to FIGS. 5a-b and 6a-b, a plurality of configurations of the coated abrasive tool 10 as an abrasive dental product 50, e.g. B. dental cleaning product, dental grinding product or dental polishing product shown and explained. As will be explained below, the abrasive dental product 50 has the coated abrasive tool 10 as a processing element or active element.
Im Folgenden wird eine Reihe von unterschiedlichen möglichen Implementierungen des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10, z. B. bei einem abrasiven Dentalprodukt 50, beispielhaft beschrieben. Bei der vorliegenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele wei- sen Elemente mit dem gleichen technischen Aufbau und/oder der gleichen technischen Funktion das gleiche Bezugszeichen oder denselben Namen auf, wobei eine detaillierte Beschreibung solcher Elemente nicht für jedes Ausführungsbeispiel wiederholt wird. Somit ist die obige Beschreibung hinsichtlich der Figuren 1a-b, 2, 3 und 4 gleichermaßen auf die weiteren Ausführungsbeispiele, wie sie nachfolgend beschrieben werden, anwendbar. In der folgenden Beschreibung werden im Wesentlichen die Unterschiede, z. B. zusätzliche Elemente oder zusätzliche Funktionalitäten, zu den oben beschrieben Ausführungsbeispielen und die daraus resultierenden technischen Effekte erörtert. A number of different possible implementations of the coated abrasive tool 10, e.g. B. in an abrasive dental product 50, described by way of example. In the present description of the exemplary embodiments, elements with the same technical structure and / or the same technical function have the same reference number or the same name, a detailed description of such elements not being repeated for each exemplary embodiment. The above description with regard to FIGS. 1a-b, 2, 3 and 4 is thus equally applicable to the further exemplary embodiments as described below. In the following description, the differences, e.g. B. additional elements or additional functionalities to the embodiments described above and the resulting technical effects are discussed.
Die Figuren 5a-b zeigen nun eine schematische Seitenansicht und Schnittansicht eines abrasiven Dentalprodukts 50 in Form eines Dentalreinigungsprodukts bzw. Zahnbürstenkopfes 52 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Gemäß dem Ausführungsbeispiel des abrasiven Dentalprodukts 50 kann der Träger 12 ein Schaumstoffmaterial als das Trägermaterial aufweisen, wobei an einem Oberflächenbereich 12-A des Schaumstoffmaterials der abrasive Oberflächenbelag 14 angeordnet ist. Der abrasive Oberflächenbelag 14 weist wiederum die abrasiven Funktionspartikel 16 und das thermoplastische Bindemittel 18 auf, wobei die abrasiven Funktionspartikel 16 als eine Monolage aufgebracht sind. Das Schaumstoffmaterial des Trägers 12 kann beispielsweise offenporig ausgebildet sein und kann ferner elastisch verformbar sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das abrasive Dentalprodukt 50 als ein Dentalreinigungsprodukt ausgebildet, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug 10 als ein Reinigungsschleifkissen (= Reinigungs-Pad) an dem abrasiven Dentalreinigungsprodukt 50 angeordnet ist. Das Dentalreinigungsprodukt 50 kann ein Zahnbürstenkopf 52 einer elektrischen oder manuellen Zahnbürste sein, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug 10 als Reinigungsschleifkissen an dem Zahnbürstenkopf 52 angeordnet ist. FIGS. 5a-b now show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product 50 in the form of a dental cleaning product or toothbrush head 52 according to a further exemplary embodiment. According to the exemplary embodiment of the abrasive dental product 50, the carrier 12 can have a foam material as the carrier material, the abrasive surface covering 14 being arranged on a surface region 12-A of the foam material. The abrasive surface covering 14 in turn has the abrasive functional particles 16 and the thermoplastic binder 18, the abrasive functional particles 16 being applied as a monolayer. The foam material of the carrier 12 can, for example, be designed with open pores and can furthermore be elastically deformable. According to one exemplary embodiment, the abrasive dental product 50 is designed as a dental cleaning product, the coated abrasive tool 10 being arranged on the abrasive dental cleaning product 50 as a cleaning pad (= cleaning pad). The dental cleaning product 50 can be a toothbrush head 52 of an electric or manual toothbrush, with the coated abrasive tool 10 being arranged as a cleaning abrasive pad on the toothbrush head 52.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an dem Dentalreinigungsprodukt 50 eine Stützstruktur 12-1 für das Trägermaterial des Reinigungsschleifkissens 10 vorgesehen. So kann der Träger 12 die Stützstruktur 12-1 aufweisen, an der das Trägermaterial angeordnet ist, wobei das Trägermaterial mechanisch an der Stützstruktur 12-1 befestigt ist und die Stützstruktur 12-1 bereichsweise oder kappenförmig umgibt. According to one exemplary embodiment, a support structure 12 - 1 for the carrier material of the cleaning abrasive pad 10 is provided on the dental cleaning product 50. Thus, the carrier 12 can have the support structure 12-1 on which the carrier material is arranged, the carrier material being mechanically fastened to the support structure 12-1 and surrounding the support structure 12-1 in regions or in a cap shape.
Die Stützstruktur 12-1 kann als beispielsweise (zumindest bereichsweise) luftdurchlässig ausgebildet sein, um auch das Trägermaterial des Trägers 12 beidseitig für eine Trock- nung oder Hygienebehandlung (z.B. mit einem Desinfektionsmittel) zugänglich zu machen. Das Reinigungsschleifkissen 10 kann austauschbar oder fest verbunden an der Stützstruktur 12-1 angeordnet sein. Die Stützstruktur 12-1 kann also ferner beispielsweise für eine feste oder auch lösbare, mechanische Fixierung des Reinigungsschleifkissens 10 an dem Dentalprodukt 50 vorgesehen sehen sein. Ferner kann das Reinigungsschleifkis- sen 10 seinerseits fest oder auch lösbar an der Stützstruktur 12-1 mechanisch fixiert bzw. befestigt sein. The support structure 12-1 can, for example, be made air-permeable (at least in some areas) in order to make the carrier material of the carrier 12 accessible on both sides for drying or hygiene treatment (e.g. with a disinfectant). The cleaning pad 10 can be arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure 12-1. The support structure 12 - 1 can therefore also be provided, for example, for a fixed or also detachable, mechanical fixing of the cleaning sanding pad 10 to the dental product 50. Furthermore, the cleaning sanding pad 10 can for its part be mechanically fixed or fastened to the support structure 12-1 in a fixed or also detachable manner.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Schaumstoffmaterial des Trägers 12 als Schaumstoffvollmaterial mit einer Dicke von beispielsweise ca. 10 mm ± 1 mm (Vollkörper - siehe Flg. 5a) oder als eine alternativ relativ dünne Schicht mit einer Dicke von beispielsweise ca. 2 mm ± 0,2 mm (Fig. 5b) ausgebildet sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das als Reinigungsschleifkissen ausgebildete, beschichtete abrasive Werkzeug 10 beispielsweise eine ebene Schleifoberfläche 14-A oder eine nach außen gewölbte (konvexe) Schleifoberfläche (gestichelte Linie) 14-B auf- weisen. Bei einer nach außen gewölbten (konvexen) Schleifoberfläche (gestichelte Linie) 14-B kann auch der Träger 12 eine entsprechend angepasste nach außen gewölbte (konvexe) Oberflächenkontur (gestichelte Linie) 12-C aufweisen, um das Trägermaterial zu unterstützen. According to one embodiment, the foam material of the carrier 12 can be used as a solid foam material with a thickness of, for example, approx. 10 mm ± 1 mm (solid body - see Fig. 5a) or as an alternative, relatively thin layer with a thickness of, for example, approx. 2 mm ± 0, 2 mm (Fig. 5b). According to one embodiment, the coated abrasive tool 10 designed as a cleaning sanding pad can have, for example, a flat sanding surface 14-A or an outwardly curved (convex) sanding surface (dashed line) 14-B. With an outwardly curved (convex) grinding surface (dashed line) 14-B, the carrier 12 can also have a correspondingly adapted outwardly curved (convex) surface contour (dashed line) 12-C in order to support the carrier material.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Schaumstoffmaterial des Trägers 12 zur Aufnahme eines Reinigungsfluids ausgebildet ist, wobei basierend auf der Porosität des Schaumstoffmaterials und der Viskosität des Reinigungsfluids die Abgabe des Reinigungsfluids (d.h. eine Flüssigkeit oder Gel) bei der Anwendung einstellbar ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die abrasiven Funktionspartikeln 16 auch ein (weiteres) thermoplastisches Material aufweisen, wobei das thermoplastische Material der abrasiven Funktionspartikel 16 härter als das thermoplastisches Bindemittel 18 ist. According to one exemplary embodiment, the foam material of the carrier 12 can be designed to receive a cleaning fluid, the delivery of the cleaning fluid (i.e. a liquid or gel) being adjustable during use based on the porosity of the foam material and the viscosity of the cleaning fluid. According to an exemplary embodiment, the abrasive functional particles 16 can also have a (further) thermoplastic material, the thermoplastic material of the abrasive functional particles 16 being harder than the thermoplastic binder 18.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der abrasive Oberflächenbelag 14 ein zusätzli- ches Material in Form von Nano- oder Mikro-Partikeln mit einer antibakteriellen und/oder antiviralen Wirkung aufweisen. Die antibakteriellen und/oder antiviralen Nano- oder Mikro- Partikeln können in dem thermoplastischen Bindemittel 18 und/oder einer zusätzlichen antibakteriellen und/oder antiviralen Schicht 14-1 auf dem abrasive Oberflächenbelag 14 aufgebracht sein. According to an exemplary embodiment, the abrasive surface covering 14 can have an additional material in the form of nano- or micro-particles with an antibacterial and / or antiviral effect. The antibacterial and / or antiviral nano- or micro-particles can be applied in the thermoplastic binder 18 and / or an additional antibacterial and / or antiviral layer 14 - 1 on the abrasive surface covering 14.
Die Figuren 6a-b zeigen nun eine schematische Seitenansicht und Schnittansicht eines abrasiven Dentalprodukts 50 in Form eines Dentalreinigungsprodukts bzw. Zahnbürstenkopfes 52 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. FIGS. 6a-b now show a schematic side view and sectional view of an abrasive dental product 50 in the form of a dental cleaning product or toothbrush head 52 according to a further exemplary embodiment.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Zahnbürstenkopf 52 sowohl das Reinigungsschleifkissen 10 als auch ferner Reinigungsborsten 54 aufweisen, die lateral benachbart zu dem Reinigungsschleifkissen 10 oder das Reinigungsschleifkissen 10 lateral umschließend angeordnet sein können. Das Reinigungsschleifkissen 10 kann wieder austauschbar oder fest verbunden an der Stützstruktur 12-1 angeordnet sein. In Fig. 6a weist das Reinigungsschleifkissen beispielsweise eine ebene Schleifoberfläche 14-A auf. In Fig. 6b weist das Reinigungsschleifkissen beispielsweise eine nach außen gewölbte (konvexe) Schleifoberfläche 14-B auf. Gemäß dem in den Figuren 5a-b und 6a-b dargestellten Ausführungsbeispielen des abrasiven Dentalprodukts 50 wurde beispielhaft ein Dentalreinigungsprodukt in Form eines Zahnbürstenkopfes 52 beschrieben, wobei im Folgenden einige technische Wirkungen der unterschiedlichen Ausgestaltungen beschrieben werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Zahnbürstenkopf 52 ausschließlich das Reinigungs-Rad (Reinigungs- bzw. Polierkissen) 10 auf, wobei der Zahnbürstenkopf 52 ferner optional Borsten 54 aufweisen kann, die lateral zu dem Reinigungspad 10 angeordnet sind. Das Reinigungspad 14 hat somit die Reinigungs- und Glättungsfunktion für die Zähne, während die optionalen Borsten zusätzlich zur Reinigung der Zahnzwischenräume dienen können. According to one embodiment, the toothbrush head 52 can have both the cleaning sanding pad 10 and also cleaning bristles 54, which can be arranged laterally adjacent to the cleaning sanding pad 10 or laterally enclosing the cleaning sanding pad 10. The cleaning pad 10 can again be arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure 12-1. For example, in Figure 6a, the cleaning abrasive pad has a planar abrasive surface 14-A. In Figure 6b, for example, the cleaning abrasive pad has an outwardly curved (convex) abrasive surface 14-B. According to the exemplary embodiment of the abrasive dental product 50 shown in FIGS. 5a-b and 6a-b, a dental cleaning product in the form of a toothbrush head 52 was described by way of example, some technical effects of the different configurations being described below. According to one exemplary embodiment, the toothbrush head 52 only has the cleaning wheel (cleaning or polishing pad) 10, wherein the toothbrush head 52 can furthermore optionally have bristles 54 which are arranged laterally to the cleaning pad 10. The cleaning pad 14 thus has the cleaning and smoothing function for the teeth, while the optional bristles can also be used to clean the interdental spaces.
Das zusätzliche antibakterielle und/oder antivirale Material 14-1 in Form der Nano- und/oder Mikropartikel kann beispielsweise Ag-, Cu-, Zn-Partikel oder Legierungen derselben aulweisen und in dem thermoplastischen Bindemittel 18 eingebettet bzw. daran angeordnet sein. The additional antibacterial and / or antiviral material 14-1 in the form of the nano and / or microparticles can, for example, comprise Ag, Cu, Zn particles or alloys thereof and be embedded in the thermoplastic binder 18 or arranged on it.
Als abrasive Funktionspartikel 16 können beispielsweise Diamanten (Industriediamanten) eingesetzt werden, wobei die Korngrößen (durchschnittlicher Durchmesser d1) abhängig von der geplanten Nutzung des Dentalreinigungsprodukts unterschiedlich ausgebildet sein können. For example, diamonds (industrial diamonds) can be used as abrasive functional particles 16, with the grain sizes (average diameter d1) being able to be designed differently depending on the planned use of the dental cleaning product.
Ist das Dentalreinigungsprodukt 50 für eine tägliche Anwendung ausgebildet, kann die Korngröße in einem Bereich von 0,5 bis 5,0 pm, von 2 bis 4 pm oder bei etwa 3 pm ± 0,5 pm liegen. Ist eine wöchentliche Nutzung des Dentalreinigungsprodukts vorgesehen, kann die Korngröße d1 in einem Bereich von 5 bis 15 pm, 7 bis 11 pm oder bei 9 pm ± 1 pm liegen. Ist beispielsweise eine monatliche Nutzung des Dentalreinigungsprodukts 50 zur Zahnreinigung vorgesehen, kann die durchschnittliche Korngröße d1 15 bis 25 pm, 17 bis 23 pm oder bei 20 ± 2 pm liegen. If the dental cleaning product 50 is designed for daily use, the grain size can be in a range from 0.5 to 5.0 μm, from 2 to 4 μm or around 3 μm ± 0.5 μm. If the dental cleaning product is to be used weekly, the grain size d1 can be in a range of 5 to 15 μm, 7 to 11 μm or 9 μm ± 1 μm. For example, if the dental cleaning product 50 is to be used monthly for cleaning teeth, the average grain size d1 can be 15 to 25 μm, 17 to 23 μm or 20 ± 2 μm.
Das beschichtete abrasive Werkzeug bzw. Reinigungspad 10 weist beispielsweise ein Schaumstoffmaterial (Schwamm) als Trägermaterial des Trägers 12 auf, das beispiels- weise offenporig ausgebildet ist. Ein solches Schaumstoffmaterial des Reinigungspads 10 ist insbesondere zur Aufnahme von sehr niedrig-viskosen Fluiden, z.B. flüssigen oder gelartigen Reinigungszusatzprodukten (Zahnpasta), und zur dosierten Abgabe bzw. Freigabe desselben geeignet, nachdem das Schaumstoffmaterial das Fluid aufgenommen hat oder damit getränkt wurde. Eine geringere Viskosität des Gels (gegenüber einer herkömmlichen Zahnpasta) führt i.A. zu einer besseren Verteilung während der Anwendung. Durch die Ausbildung als Schaumstoffpad kann das abrasive Werkzeug 10 beliebige Gele oder Flüssigkeiten aufnehmen, die auch Duftstoffe, ätherische öle, Fluoride, Medikamente und/oder entzündungshemmende Zusatzstoffe aufweisen können. The coated abrasive tool or cleaning pad 10 has, for example, a foam material (sponge) as the carrier material of the carrier 12, which is for example wise open-pored. Such a foam material of the cleaning pad 10 is particularly suitable for the absorption of very low-viscosity fluids, eg liquid or gel-like cleaning additives (toothpaste), and for the metered delivery or release of the same after the foam material has absorbed the fluid or has been soaked with it. A lower viscosity of the gel (compared to a conventional toothpaste) generally leads to better distribution during application. Because it is designed as a foam pad, the abrasive tool 10 can absorb any gels or liquids that can also contain fragrances, essential oils, fluorides, medicaments and / or anti-inflammatory additives.
Durch die mittlere Porosität des Trägermaterials des Trägers 12, d. h. des Schaumstoffmaterials, kann die Abgabe bzw. Dosierung des Reinigungszusatzstoffes gesteuert werden, d. h. während des Reinigungsvorgangs für eine relativ lange Zeitdauer, z. B. während des gesamten Zahnputzvorgangs, relativ gleichmäßig zur Verfügung gestellt werden. Das Reinigungspad 10 erfüllt somit eine Doppelwirkung bzw. Doppelnutzung, indem der abrasive Oberflächenbelag 14 zu einer Reinigung der Oberflächen der Zähne führt, während das Schaumstoffmaterial für eine Fluidapplikation sorgen kann. Insbesondere können im Wesentlichen flüssige Zusatzreinigungsmittel eingesetzt werden, die beispielsweise hygienisch von einem Fluidspender im Wesentlichen kontaktlos aufgenommen werden können. The mean porosity of the carrier material of the carrier 12, i. H. the foam material, the delivery or dosage of the cleaning additive can be controlled, d. H. during the cleaning process for a relatively long period of time, e.g. B. be made available relatively evenly during the entire brushing process. The cleaning pad 10 thus has a double effect or double use, in that the abrasive surface covering 14 leads to a cleaning of the surfaces of the teeth, while the foam material can provide for fluid application. In particular, essentially liquid additional cleaning agents can be used, which, for example, can be hygienically taken up by a fluid dispenser essentially without contact.
Wie im Vorhergehenden ferner erläutert wurde, kann die Stützstruktur 12-1 vorgesehen sein, um den Träger 12 des Reinigungspads 10 mechanischen zu fixieren, wobei das Reinigungspad 10 die Stützstruktur 12-1 bereichsweise oder auch kappenförmig umgeben kann, um die ebene oder nach außen gewölbte (konvexe) Schleifoberfläche 14-1 , 14- 2 des Reinigungspads 10 bereitzustellen. Durch die Dicke des Schaumstoffmaterials (= Trägermaterials 12) des Trägers 12 angrenzend zu der Stützstruktur 12-1 ist die resultierende Härte des Reinigungspads 10 einstellbar, d. h. je größer die Dicke des Schaumstoffmaterials angrenzend an die Stützstruktur 12-1 im Bereich der Reinigungs- bzw. Schleifoberfläche 14-1, 14-2 ist, um so weicher ist das Reinigungspad 10 ausgebildet (unter der Annahme eines gleichbleibenden Schaumstoffmaterials). Ferner ist die Stützstruktur 12-1 auch als mechanische (feste oder lösbare) Halterung für das Reinigungspad 10 wirksam. Basierend auf der resultierenden Härte und der daraus resultierenden Verformung des Reinigungspads 10 beim Andrücken auf das zu reinigende Objekt, z. B. die Zähne, kann bei einer geringen Verformung eine höhere Reinigungswirkung aufgrund einer optimalen Kraftübertragung des abrasiven Oberflächenbelags 14 auf das zu reinigende Objekt erhalten werden. Ferner kann das Reinigungspad 10 austauschbar, d. h. auf die Stützstruktur 12-1 aufsteckbar ausgebildet oder auch mechanisch fixiert mit der Stützstruktur ausgebildet sein, z.B. als Einwegartikel. As has also been explained above, the support structure 12-1 can be provided to mechanically fix the carrier 12 of the cleaning pad 10, the cleaning pad 10 being able to surround the support structure 12-1 in regions or also in a cap shape, around the flat or outwardly curved (Convex) grinding surface 14-1, 14-2 of the cleaning pad 10 to provide. The resulting hardness of the cleaning pad 10 can be adjusted by the thickness of the foam material (= carrier material 12) of the carrier 12 adjacent to the support structure 12-1, that is, the greater the thickness of the foam material adjacent to the support structure 12-1 in the area of the cleaning or cleaning area. Abrasive surface 14-1, 14-2, the softer the cleaning pad 10 is (assuming a constant foam material). Furthermore, the support structure 12 - 1 is also effective as a mechanical (fixed or detachable) holder for the cleaning pad 10. Based on the resulting hardness and the resulting deformation of the cleaning pad 10 when it is pressed against the object to be cleaned, e.g. B. the teeth, can with a small deformation, a higher cleaning effect can be obtained due to an optimal power transmission of the abrasive surface covering 14 to the object to be cleaned. Furthermore, the cleaning pad 10 can be designed to be exchangeable, that is to say can be plugged onto the support structure 12-1, or can also be designed to be mechanically fixed to the support structure, for example as a disposable item.
Die relativ dünne Ausgestaltung des Schaumstoffmaterials des Reinigungspads 10, z. B. in einem Bereich von 1 bis 3 mm, oder von 1 ,5 bis 2,5 oder von 2 ± 0,2 mm führt dazu, dass nach einer Benutzung des Reinigungspads 10 der Trocknungsprozess relativ schnell und hygienisch abläuft, im Vergleich zu einem Reinigungspad mit einem Schaumstoffvollmaterial (Vollkörper). Da die Stützstruktur 12-1 auch luftdurchlässig ausgebildet sein kann, um das Trägermaterial des Trägers 12 beidseitig für eine Trocknung oder Hygienebehandlung, z.B. mit einem Desinfektionsmittel, zugänglich sein. The relatively thin design of the foam material of the cleaning pad 10, e.g. B. in a range from 1 to 3 mm, or from 1.5 to 2.5 or from 2 ± 0.2 mm leads to the fact that after using the cleaning pad 10, the drying process runs relatively quickly and hygienically, compared to a Cleaning pad with a solid foam material (full body). Since the support structure 12-1 can also be made air-permeable in order to protect the carrier material of the carrier 12 on both sides for drying or hygiene treatment, e.g. with a disinfectant.
Ferner sind viele thermoplastische Materialien für medizinische Anwendungen, zur Mundhygiene etc. zugelassen. Das abrasive Dentalprodukt 50 kann ferner auch als Polier- und/oder Schleifwerkzeug für zahntechnische Überarbeitungsvorgänge in einer CNC-Fräsmaschine (CMC = Compute- rized Numerical Control) eingesetzt werden. In addition, many thermoplastic materials are approved for medical applications, oral hygiene, etc. The abrasive dental product 50 can also be used as a polishing and / or grinding tool for dental technical reworking processes in a CNC milling machine (CMC = Computerized Numerical Control).
Im Folgenden ist eine Zusammenfassung von Ausführungsbeispielen des beschichteten abrasiven Werkzeugs 10, des Verfahrens 300 zum Herstellen desselben und des abrasiven Dentalprodukts dargestellt. A summary of exemplary embodiments of the coated abrasive tool 10, the method 300 for producing the same and the abrasive dental product is shown below.
Gemäß einem Aspekt weist ein beschichtetes abrasives Werkzeug folgende Merkmale auf: einen Träger, der ein Trägermaterial aufweist, und einen abrasiven Oberflächenbelag an einem Oberflächenbereich des Trägers, wobei der abrasive Oberflächenbelag abrasive Funktionspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel für eine haftfeste Verbindung zwischen zumindest einem Teil der abrasiven Funktionspartikel und dem Trägermaterial aufweist, wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel an dem Oberflächenbereich des Trägers zumindest teilweise in das Trägermaterial eingebettet und mit dem Trägermaterial verbunden ist, und wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel an dem Oberflächenbereich des Trägers ferner in das thermoplastische Bindemittel eingebettet ist, wobei das thermoplastische Bindemittel mit den abrasiven Funktionspartikeln und dem Trägermaterial Stoff- und/oder formschlüssig verbunden ist. According to one aspect, a coated abrasive tool has the following features: a carrier, which has a carrier material, and an abrasive surface covering on a surface area of the carrier, wherein the abrasive surface covering abrasive functional particles and a thermoplastic binder for an adhesive bond between at least some of the abrasive Functional particles and the carrier material, wherein at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier are at least partially embedded in the carrier material and connected to the carrier material, and at least some of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier are also embedded in the thermoplastic binder is embedded, wherein the thermoplastic binder is connected to the abrasive functional particles and the carrier material in a material and / or form-fitting manner.
Gemäß einem weiteren Aspekt weisen die abrasiven Funktionspartikel einen durchschnitt- liehen Durchmesser d1 auf, wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel des abrasiven Oberflächenbelags in einer Einbettungstiefe d2 des Trägermaterials eingebettet ist, wobei die Einbettungstiefe d2 zumindest 5% (oder 10%) und höchstens 95 % des durchschnittlichen Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel entspricht. Gemäß einem weiteren Aspekt ist zumindest 60% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags mit einer Monolage der abrasiven Funktionspartikel auf dem Oberflächenbereich des Trägers bedeckt. According to a further aspect, the abrasive functional particles have an average borrowed diameter d1, with at least some of the abrasive functional particles of the abrasive surface covering being embedded in an embedding depth d2 of the carrier material, with the embedding depth d2 at least 5% (or 10%) and at most 95 % of the average diameter d1 of the abrasive functional particles. According to a further aspect, at least 60% of the area of the abrasive surface covering is covered with a monolayer of the abrasive functional particles on the surface area of the carrier.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die durchschnittliche Dicke d4 des aufgebrachten ther- moplastischen Bindemittel kleiner ist als der durchschnittliche Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel und die abrasiven Funktionspartikel ragen aus dem thermoplastische Bindemittel heraus. According to a further aspect, the average thickness d4 of the applied thermoplastic binder is smaller than the average diameter d1 of the abrasive functional particles and the abrasive functional particles protrude from the thermoplastic binder.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Oberflächenbereich des Trägers profiliert und weist Noppen, eine Pyramidenform, eine Pyramidenstumpfform, eine Kegelform, eine Kegelstumpfform, Rillenstruktur, Schneckenstruktur (^Spiralstruktur) oder im Querschnitt eine Wellenform auf. Die abrasiven Funktionspartikel sind in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel als eine Mono-Lage ausgebildet. Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Trägermaterial einen offenporigen Oberflächenbereich mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 auf, wobei die Funktionspartikel einen durchschnittlichen Durchmesser d1 mit d1 s 1/i d3 aufweisen. Die abrasiven Funktionspartikel sind in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel als eine Mono-Lage ausgebildet. According to a further aspect, the surface area of the carrier is profiled and has knobs, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a truncated cone shape, groove structure, screw structure (^ spiral structure) or a wave shape in cross section. The abrasive functional particles are designed as a monolayer in combination with the thermoplastic binder. According to a further aspect, the carrier material has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, the functional particles having an average diameter d1 with d1 s 1 / i d3. The abrasive functional particles are designed as a monolayer in combination with the thermoplastic binder.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Trägermaterial Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC, PUR, Papier, Latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, Carbonat, ein Schaumstoffmaterial, ein Folienmaterial und/oder ein Borstenmaterial einer Bürste auf. Gemäß einem weiteren Aspekt sind die abrasiven Funktionspartikel als Hartpartikel ausgebildet und weisen Korund, Zirkonkorund, Siliciumcarbid, Bomitrid, Glas, Mineralien (Apatit), Naturstoffe (Hülsenschalen) oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm auf. According to a further aspect, the carrier material comprises cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a film material and / or a bristle material Brush up. According to a further aspect, the abrasive functional particles are designed as hard particles and include corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (Apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das thermoplastische Bindemittel PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA oder PTHF auf. According to a further aspect, the thermoplastic binder comprises PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das beschichtete abrasive Werkzeug als ein Schleifwerkzeug, ein Polierwerkzeug, ein Reinigungskörper oder eine Bürste ausgebildet. Gemäß einem weiteren Aspekt ist die abrasive Wirkung des abrasiven Werkzeugs über die Verteilungsdichte der Funktionspartikel auf dem Oberflächenbereich des Trägers eingestellt. According to a further aspect, the coated abrasive tool is designed as a grinding tool, a polishing tool, a cleaning body or a brush. According to a further aspect, the abrasive effect of the abrasive tool is set via the distribution density of the functional particles on the surface area of the carrier.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das beschichtete abrasive Werkzeug ein zusätzli- ches Oberflächenabdeckungsmaterial auf den vorhandenen abrasiven Oberflächenbelag auf, wobei das Oberflächenabdeckungsmaterial eine Eigenschaft als Trockenschmierstoff aufweist. According to a further aspect, the coated abrasive tool has an additional surface covering material on the existing abrasive surface covering, the surface covering material having a property as a dry lubricant.
Gemäß einem Aspekt weist ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten, abrasiven Werkzeugs folgende Schritte auf: Zuführen eines Pulvergemischs zu einer thermischen [DIN EN657] oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung, die auf einen Oberflächenbereich eines zu beschichtenden Trägers gerichtet ist, wobei das Pulvergemisch abrasive Funktionspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel aufweist, wobei das Pulvergemisch die Funktionspartikel und das thermoplastische Bindematerial als getrenn- te Pulverteilchen aufweist, oder wobei das Pulvergemisch die mit dem thermoplastischen Bindemittel zumindest teilweise oder vollständig ummantelten Funktionspartikel aufweist, und wobei in der thermischen oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung eine Verringerung der Viskosität des Bindemittels bewirkt wird, und Aufbringen der Funktionspartikel mit dem eine verringerte Viskosität aufweisenden Bindemittel auf einen Oberflächen- bereich des Trägers, wobei sich das thermoplastische Bindemittel beim Aufbringen auf den Oberflächenbereich des Trägers wieder verfestigt und der abrasive Oberflächenbelag auf dem Träger des abrasiven Werkzeugs mit den Funktionspartikeln und dem thermoplastischen Bindemittel gebildet wird. Gemäß einem weiteren Aspekt wird bei dem Aufbringen der abrasiven Funktionspartikel auf den Oberflächenbereich des Trägere ferner eine teilweise Einbettung zumindest eines Teils der abrasiven Funktionspartikel in einer Einbettungstiefe d2 des Trägermaterials des Trägers bewirkt, wobei die Einbettungstiefe d2 zumindest 5% und höchstens 95 % eines durchschnittlichen Durchmessers d1 der abrasiven Funktionspartikel entspricht, mit 0,95 d1 z d2 z 0,05 d1. According to one aspect, a method for producing a coated, abrasive tool has the following steps: Feeding a powder mixture to a thermal [DIN EN657] or low-thermal plasma spray device which is directed onto a surface area of a carrier to be coated, the powder mixture being abrasive functional particles and comprises a thermoplastic binder, the powder mixture having the functional particles and the thermoplastic binding material as separate powder particles, or the powder mixture having the functional particles at least partially or completely coated with the thermoplastic binder, and a reduction in the thermal or low-temperature plasma spray device the viscosity of the binder is brought about, and application of the functional particles with the binder, which has a reduced viscosity, to a surface area of the carrier, the thermoplastic B by resolidifying when applied to the surface area of the carrier and forming the abrasive surface covering on the carrier of the abrasive tool with the functional particles and the thermoplastic binder. According to a further aspect, when the abrasive functional particles are applied to the surface area of the carrier, at least one is also partially embedded Part of the abrasive functional particles caused in an embedment depth d2 of the carrier material of the carrier, the embedment depth d2 corresponding to at least 5% and at most 95% of an average diameter d1 of the abrasive functional particles, with 0.95 d1 z d2 z 0.05 d1.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Einstellen der Verteilungsdichte der Funktionspartikel auf der Oberfläche über den Anteil der abrasiven Funktionspartikel in dem Gemisch aus thermoplastischem Bindemittel und Funktionspartikel, der der Plasma-Spritzvorrichtung zugeführt wird. Die abrasiven Funkti- onspartikel werden in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel als eine Mono- Lage ausgebildet. According to a further aspect, the method also has the following step: setting the distribution density of the functional particles on the surface via the proportion of abrasive functional particles in the mixture of thermoplastic binder and functional particles that is fed to the plasma spray device. The abrasive functional particles are formed in combination with the thermoplastic binder as a monolayer.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Einstellen der Pulverfördermenge und des Vorschubs über der Trägeroberfläche, so dass beim Aufbringen der abrasiven Funktionspartikel und des thermoplastischen Bindemittels zumindest 60% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel als eine Monolage der abrasiven Funktionspartikel auf dem Oberflächenbereich des Trägers ausgebildet wird. Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Träger einen offenporigen Oberflächenbereich mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 auf, wobei die Funktionspartikel einen durchschnittlichen Durchmesser d1 mit d1 s V* d3 aufweisen, um eine haftfeste Verbindung des abrasiven Oberflächenbelags, der der Topographie des offenporigen Oberflächenbereichs kontumah folgt, als Mono-Lage an der offenporigen Trägeroberfläche zu bewirken. According to a further aspect, the method also has the following step: setting the powder feed rate and the feed rate over the carrier surface, so that when the abrasive functional particles and the thermoplastic binder are applied, at least 60% of the area of the abrasive surface covering in combination with the thermoplastic binder as a monolayer the abrasive functional particle is formed on the surface area of the carrier. According to a further aspect, the carrier has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, wherein the functional particles have an average diameter d1 with d1 s V * d3 in order to create an adhesive connection of the abrasive surface covering, which follows the topography of the open-pored surface area, as To effect monolayer on the open-pored carrier surface.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Trägermaterial Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC, PUR, Papier, Latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, Carbonat, ein Schaumstoffmaterial, ein Borstenmaterial einer Bürste und/oder ein Folienmaterial auf. According to a further aspect, the carrier material includes cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, a bristle material of a brush and / or a Foil material on.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind die abrasiven Funktionspartikel als Hartpartikel ausgebildet und weisen Korund, Zirkonkorund, Siliciumcarbid, Bomitrid, Glas, Mineralien (Apatit), Naturstoffe (Hülsenschalen) oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm auf, und das thermoplastische Bindemittel weist PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA oder PTHF auf. Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Verfahren ferner folgenden Schritt auf: Aufbringen eines zusätzlichen Materials als Oberflächenabdeckungsmaterial auf den vorhandenen abrasiven Oberflächenbelag, wobei das Zusatzmaterial simultan mit dem thermoplastischen Bindemittel oder nachträglich zu dem thermoplastischen Bindemittel auf den mit den abrasiven Funktionspartikeln versehenen Oberflächenbereich des Trägers aufgebracht wird. According to a further aspect, the abrasive functional particles are designed as hard particles and have corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals (apatite), natural substances (sleeve shells) or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm, and the thermoplastic binder has PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF. According to a further aspect, the method also has the following step: applying an additional material as a surface covering material to the existing abrasive surface covering, the additional material being applied simultaneously with the thermoplastic binder or subsequently to the thermoplastic binder on the surface area of the carrier provided with the abrasive functional particles .
Gemäß einem weiteren Aspekt werden das thermoplastische Bindemittel und die abrasiven Funktionspartikeln gleichzeitig auf den Oberflächenbereich des Trägers aufgebracht. According to a further aspect, the thermoplastic binder and the abrasive functional particles are applied simultaneously to the surface area of the carrier.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist ein abrasives Dentalprodukt das beschichtete abrasive Werkzeug auf. According to a further aspect, an abrasive dental product has the coated abrasive tool.
Gemäß einem Aspekt weist der Träger ein Schaumstoffmaterial als das Trägermaterial auf, wobei an einem Oberflächenbereich des Schaumstoffmaterials der abrasive Oberflächenbelag angeordnet ist. According to one aspect, the carrier has a foam material as the carrier material, the abrasive surface covering being arranged on a surface region of the foam material.
Gemäß einem Aspekt ist das Schaumstoffmaterial offenporig und elastisch verformbar. Gemäß einem Aspekt weist der Träger eine Stützstruktur auf, an der das Trägermaterial angeordnet ist, wobei das Trägermaterial mechanisch an der Stützstruktur befestigt ist und die Stützstruktur bereichsweise oder kappenförmig umgibt. According to one aspect, the foam material is open-pored and elastically deformable. According to one aspect, the carrier has a support structure on which the carrier material is arranged, wherein the carrier material is mechanically attached to the support structure and surrounds the support structure in regions or in a cap shape.
Gemäß einem Aspekt ist das beschichtete abrasive Werkzeug als ein Reinigungs- schleifkissen ausgebildet, das eine ebene Schleifoberfläche oder eine nach außen gewölbte (konvexe) Schleifoberfläche aufweist. According to one aspect, the coated abrasive tool is designed as a cleaning sanding pad which has a flat sanding surface or an outwardly curved (convex) sanding surface.
Gemäß einem Aspekt ist das Schaumstoffmaterial zur Aufnahme eines Reinigungsfluids ausgebildet, wobei basierend auf der Porosität des Schaumstoffmaterials und der Viskosi- tät des Reinigungsfluids die Abgabe des Reinigungsfluids bei der Anwendung einstellbar ist. According to one aspect, the foam material is designed to hold a cleaning fluid, the release of the cleaning fluid during use being adjustable based on the porosity of the foam material and the viscosity of the cleaning fluid.
Gemäß einem Aspekt ist das abrasive Dentalprodukt ein Dentalreinigungsprodukt, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug als ein Reinigungsschleifkissen oder Reinigungspad an dem Dentalreinigungsprodukt angeordnet ist. Gemäß einem Aspekt ist das Dentalreinigungsprodukt ein Zahnbürstenkopf einer elektrischen oder manuellen Zahnbürste, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug als ein Reinigungsschleifkissen an dem Zahnbürstenkopf angeordnet ist. According to one aspect, the abrasive dental product is a dental cleaning product, wherein the coated abrasive tool is arranged as a cleaning abrasive cushion or cleaning pad on the dental cleaning product. According to one aspect, the dental cleaning product is a toothbrush head of an electric or manual toothbrush, wherein the coated abrasive tool is arranged as a cleaning abrasive pad on the toothbrush head.
Gemäß einem Aspekt weist der Zahnbürstenkopf das Reinigungsschleifkissen und ferner Reinigungsborsten auf, die lateral benachbart zu dem Reinigungsschleifkissen oder diese lateral umschließend angeordnet sind. According to one aspect, the toothbrush head has the cleaning abrasive pad and furthermore cleaning bristles which are arranged laterally adjacent to the cleaning abrasive pad or laterally enclosing it.
Gemäß einem Aspekt ist das Reinigungsschleifkissen austauschbar oder fest verbunden an der Stützstruktur angeordnet. According to one aspect, the cleaning pad is arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure.
Gemäß einem Aspekt weisen die abrasiven Funktionspartikeln ein thermoplastisches Material auf. According to one aspect, the abrasive functional particles have a thermoplastic material.
Gemäß einem Aspekt ist das thermoplastische Material der abrasiven Funktionspartikel härter als das thermoplastisches Bindemittel ist. According to one aspect, the thermoplastic material of the abrasive functional particles is harder than the thermoplastic binder.
Gemäß einem Aspekt weist der abrasive Oberflächenbelag ein zusätzliches Material in Form von Nano- oder Mikro-Partikeln mit einer antibakteriellen und/oder antiviralen Wirkung auf. According to one aspect, the abrasive surface covering has an additional material in the form of nano- or micro-particles with an antibacterial and / or antiviral effect.
Gemäß einem Aspekt ist das Dentalreinigungsprodukt als ein Dentalpolierer, als ein Dentalbohreraufsatz mit Polier- und/oder Glättungsoberfläche, oder als ein Dentalpolierstift ausgebildet. According to one aspect, the dental cleaning product is designed as a dental polisher, as a dental drill attachment with a polishing and / or smoothing surface, or as a dental polishing pin.
Obwohl einige Aspekte der vorliegenden Offenbarung als Merkmale im Zusammenhang einer Vorrichtung beschrieben wurden, ist es klar, dass eine solche Beschreibung ebenfalls als eine Beschreibung entsprechender Verfahrensmerkmale betrachtet werden kann. Obwohl einige Aspekte als Merkmale im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben wurden, ist klar, dass eine solche Beschreibung auch als eine Beschreibung entsprechender Merkmale einer Vorrichtung bzw. der Funktionalität einer Vorrichtung betrachtet werden können. Although some aspects of the present disclosure have been described as features in the context of an apparatus, it is clear that such a description can also be viewed as a description of corresponding method features. Although some aspects have been described as features in connection with a method, it is clear that such a description can also be viewed as a description of corresponding features of a device or the functionality of a device.
In der vorhergehenden detaillierten Beschreibung wurden teilweise verschiedene Merkmale in Beispielen zusammen gruppiert, um die Offenbarung zu rationalisieren. Diese Art der Offenbarung soll nicht als die Absicht interpretiert werden, dass die beanspruchten Beispiele mehr Merkmale aulweisen als ausdrücklich in jedem Anspruch angegeben sind. Vielmehr kann, wie die folgenden Ansprüche wiedergeben, der Gegenstand in weniger als allen Merkmalen eines einzelnen offenbarten Beispiels liegen. Folglich werden die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder An- spruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann. Während jeder Anspruch als ein eigenes separates Beispiel stehen kann, sei angemerkt, dass, obwohl sich abhängige Ansprüche in den Ansprüchen auf eine spezifische Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen zurückbeziehen, andere Beispiele auch eine Kombination von abhängigen Ansprüchen mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen Anspruchs oder einer Kombination jedes Merkmals mit anderen abhängigen oder unabhängigen Ansprüchen umfassen. Solche Kombinationen seien umfasst, es sei denn es ist ausgeführt, dass eine spezifische Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner ist beabsichtigt, dass auch eine Kombination von Merkmalen eines Anspruchs mit jedem anderen unabhängigen Anspruch umfasst ist, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhän- gigen Anspruch ist. In the foregoing detailed description, various features have been grouped together in examples in order to streamline the disclosure. This kind of disclosure should not be interpreted as the intent that they are claimed Examples have more features than are expressly stated in each claim. Rather, as the following claims reflect, subject matter may lie in less than all of the features of a single disclosed example. Accordingly, the following claims are hereby incorporated into the Detailed Description, with each claim being allowed to stand as a separate example of its own. While each claim may stand as its own separate example, it should be noted that although dependent claims in the claims refer to a specific combination with one or more other claims, other examples also include a combination of dependent claims with the subject matter of any other dependent claim or a combination of each feature with other dependent or independent claims. Such combinations are intended to be included unless it is stated that a specific combination is not intended. Furthermore, it is intended that a combination of features of a claim is also included with any other independent claim, even if that claim is not directly dependent on the independent claim.
Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele hierin dargestellt und beschrieben wurden, wird einem Fachmann offensichtlich sein, dass eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Implementierungen für die spezifischen dort gezeigten und dargestellten Ausfüh- rungsbeispiele ersetzt werden können, ohne von dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung abzuweichen. Dieser Anmeldungstext soll alle Adaptionen und Variationen der hierin beschriebenen und erörterten spezifischen Ausführungsbeispiele abdecken. Daher ist der vorliegende Anmeldungsgegenstand lediglich durch den Wortlaut der Ansprüche und den äquivalenten Ausführungsformen derselben begrenzt. Although specific exemplary embodiments have been illustrated and described herein, it will be apparent to a person skilled in the art that a large number of alternative and / or equivalent implementations can be substituted for the specific exemplary embodiments shown and represented there without departing from the subject matter of the present application. This application text is intended to cover all adaptations and variations of the specific embodiments described and discussed herein. Therefore, the subject matter of the present application is limited only by the wording of the claims and the equivalent embodiments thereof.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Beschichtetes abrasives Werkzeug (10), mit folgenden Merkmalen: einem Träger (12), der ein Trägermaterial aufweist, und einem abrasiven Oberflächenbelag (14) an einem Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12), wobei der abrasive Oberflächenbelag (14) abrasive Funktionspartikel (16) und ein thermoplastisches Bindemittel (18) für eine haftfeste Verbindung zwischen zumindest einem Teil der abrasiven Funktionspartikel (16) und dem Trägermaterial aufweist, wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel (16) an dem Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12) teilweise in das Trägermaterial eingebettet und mit dem Trägermaterial verbunden ist, und wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel (16) an dem Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12) ferner teilweise in das thermoplastische Bindemittel (18) eingebettet ist, wobei das thermoplastische Bindemittel (18) mit den abrasiven Funktionspartikeln (16) und dem Trägermaterial verbunden ist. 1. Coated abrasive tool (10), having the following features: a carrier (12), which has a carrier material, and an abrasive surface covering (14) on a surface region (12-A) of the carrier (12), the abrasive surface covering ( 14) has abrasive functional particles (16) and a thermoplastic binding agent (18) for a firm bond between at least some of the abrasive functional particles (16) and the carrier material, at least some of the abrasive functional particles (16) on the surface area (12-A ) of the carrier (12) is partially embedded in the carrier material and connected to the carrier material, and wherein at least some of the abrasive functional particles (16) on the surface area (12-A) of the carrier (12) are also partially embedded in the thermoplastic binder (18) ) is embedded, wherein the thermoplastic binder (18) is connected to the abrasive functional particles (16) and the carrier material.
2. Das beschichtete abrasive Werkzeug gemäß Anspruch 1 , wobei die abrasiven Funktionspartikel (16) einen durchschnittlichen Durchmesser d1 aufweisen, wobei zumindest ein Teil der abrasiven Funktionspartikel (16) des abrasiven Oberflächenbelags (14) in einer Einbettungstiefe d2 des Trägermaterials eingebettet sind, wobei die Einbettungstiefe d2 zumindest 5% und höchstens 95 % des durchschnittlichen Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel (16) entspricht. 2. The coated abrasive tool according to claim 1, wherein the abrasive functional particles (16) have an average diameter d1, wherein at least some of the abrasive functional particles (16) of the abrasive surface covering (14) are embedded in an embedment depth d2 of the carrier material, the Embedment depth d2 corresponds to at least 5% and at most 95% of the average diameter d1 of the abrasive functional particles (16).
3. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest 60% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags (14) mit einer Mono- Lage der abrasiven Funktionspartikel (16) auf dem Oberflächenbereich des Trägers (12) bedeckt ist. 3. The coated abrasive tool (10) according to claim 1 or 2, wherein at least 60% of the area of the abrasive surface covering (14) is covered with a monolayer of the abrasive functional particles (16) on the surface area of the carrier (12).
4. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die durchschnittliche Dicke d4 des aufgebrachten thermoplasti- sehen Bindemittel (18) kleiner ist als der durchschnittliche Durchmesser d1 der abrasiven Funktionspartikel (16) und die abrasiven Funktionspartikel aus dem thermoplastische Bindemittel (18) herausragen. 4. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, wherein the average thickness d4 of the applied thermoplastic see binder (18) is smaller than the average diameter d1 of the abrasive functional particles (16) and the abrasive functional particles protrude from the thermoplastic binder (18).
5. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12) profiliert ist und Noppen, eine Pyramidenform, eine Pyramidenstumpfform, eine Kegelform, eine Kegelstumpfform, Rillenstruktur, Spiralstruktur oder im Querschnitt eine Wellenform aufweist, wobei die abrasiven Funktionspartikel (16) in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel (18) als eine Mono-Lage ausgebildet sind. 5. The coated abrasive tool (10) according to any one of the preceding claims, wherein the surface area (12-A) of the carrier (12) is profiled and has knobs, a pyramid shape, a truncated pyramid shape, a cone shape, a truncated cone shape, groove structure, spiral structure or in Cross-section has a wave shape, the abrasive functional particles (16) in combination with the thermoplastic binder (18) being designed as a monolayer.
6. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermaterial einen offenporigen Oberflächenbereich mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 aufweist, wobei die Funktionspartikel (16) einen durchschnittlichen Durchmesser d1 mit d1 s Vi d3 aufweisen, wobei die abrasiven Funktionspartikel (16) in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel (18) als eine Mono-Lage ausgebildet sind. 6. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, wherein the carrier material has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, the functional particles (16) having an average diameter d1 with d1 s Vi d3, the abrasive functional particles ( 16) in combination with the thermoplastic binder (18) are designed as a monolayer.
7. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägermaterial Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC, PUR, Papier, Latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, Carbonat, ein Schaumstoffmaterial, ein Borstenmaterial einer Bürste und/oder ein Folienmaterial aufweist. 7. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, wherein the carrier material is cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, comprises a foam material, a bristle material of a brush and / or a film material.
8. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abrasiven Funktionspartikel (16) als Hartpartikel ausgebildet sind und Korund, Zirkonkorund, Siliciumcarbld, Bomitrid, Glas, Mineralien, , Naturstoffe oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm aulweisen. 8. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, wherein the abrasive functional particles (16) are designed as hard particles and corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals, natural substances or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm.
9. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das thermoplastische Bindemittel (18) PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA oder PTHF aulweist. 9. The coated abrasive tool (10) according to any one of the preceding claims, wherein the thermoplastic binding agent (18) has PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
10. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug (10) als ein Schleifwerkzeug, eine Polierwerkzeug, ein Reinigungskörper oder eine Bürste ausgebildet ist. 10. The coated abrasive tool (10) according to any one of the preceding claims, wherein the coated abrasive tool (10) is designed as a grinding tool, a polishing tool, a cleaning body or a brush.
11. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die abrasive Wirkung des abrasiven Werkzeugs (10) über die Verteilungsdichte und/oder Größe der abrasiven Funktionspartikel (16) auf dem Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12) eingestellt ist. 11. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, wherein the abrasive effect of the abrasive tool (10) via the distribution density and / or size of the abrasive functional particles (16) on the surface area (12-A) of the carrier (12 ) is set.
12. Das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit folgendem Merkmal: einem zusätzlichem Oberflächenbedeckungsmaterial (18‘) auf den vorhandenen abrasiven Oberflächenbelag (14), wobei das zusätzliche Oberflächenabdeckungsmaterial (18‘) eine Eigenschaft als Trockenschmierstoff aufweist. 12. The coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims, further with the following feature: an additional surface covering material (18 ‘) on the existing abrasive surface covering (14), wherein the additional surface covering material (18‘) has a property as a dry lubricant.
13. Verfahren (300) zur Herstellung eines beschichteten, abrasiven Werkzeugs (10), mit folgenden Schritten: 13. A method (300) for producing a coated, abrasive tool (10), comprising the following steps:
Zuführen (310) eines Pulvergemischs zu einer thermischen oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung, die auf einen Oberflächenbereich eines zu beschichtenden Trägers gerichtet ist, wobei das Pulvergemisch abrasive Funktionspartikel und ein thermoplastisches Bindemittel aufweist, wobei das Pulvergemisch die Funktionspartikel und das thermoplastische Bindematerial als getrennte Pulverteilchen aufweist, oder Feeding (310) a powder mixture to a thermal or low-thermal plasma spray device, which is directed at a surface area of a carrier to be coated, the powder mixture having abrasive functional particles and a thermoplastic binder, the powder mixture having the functional particles and the thermoplastic binding material as separate powder particles , or
wobei das Pulvergemisch die mit dem thermoplastischen Bindemittel zumindest teilweise oder vollständig ummantelten Funktionspartikel aufweist, und wobei in der thermischen oder niederthermischen Plasma-Spritzvorrichtung eine Verringerung der Viskosität des Bindemittels bewirkt wird, und Aufbringen (320) der Funktionspartikel mit dem eine verringerte Viskosität aufweisenden Bindemittel auf einen Oberflächenbereich des Trägers, wobei sich das thermoplastische Bindemittel beim Aufbringen auf den Oberflächenbereich des Trägers wieder verfestigt und der abrasive Oberflächenbelag auf dem Träger des abrasiven Werkzeugs mit den Funktionspartikeln und dem thermoplastischen Bindemittel gebildet wird. wherein the powder mixture has the functional particles at least partially or completely coated with the thermoplastic binder, and wherein the viscosity of the binder is reduced in the thermal or low-temperature plasma spray device, and Application (320) of the functional particles with the reduced viscosity binder on a surface area of the carrier, the thermoplastic binder solidifying again when applied to the surface area of the carrier and the abrasive surface covering on the carrier of the abrasive tool with the functional particles and the thermoplastic binder is formed.
14. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei bei dem Aufbringen der abrasiven Funktionspartikel auf den Oberflächenbereich des Trägers ferner eine teilweise Einbettung zumindest eines Teils der abrasiven Funktionspartikel in einer Einbettungstiefe d2 des Trägermaterials des Trägers bewirkt wird, wobei die Einbettungstiefe d2 zumindest 5% und höchstens 95 % eines durchschnittlichen Durchmessers di der abrasiven Funktionspartikel entspricht, mit 0,95 d1 z d2 z 0,05 d1. 14. The method according to claim 13, wherein when the abrasive functional particles are applied to the surface area of the carrier, at least a part of the abrasive functional particles is partially embedded in an embedment depth d2 of the carrier material of the carrier, the embedment depth d2 at least 5% and at most 95% of an average diameter di of the abrasive functional particles corresponds, with 0.95 d1 z d2 z 0.05 d1.
15. Das Verfahren gemäß Anspruch 13 oder 14, ferner mit folgendem Schritt: 15. The method of claim 13 or 14, further comprising the step of:
Einstellen (330) der Verteilungsdichte der Funktionspartikel auf der Oberfläche über den Anteil der abrasiven Funktionspartikel in dem Gemisch aus thermoplastischem Bindemittel und Funktionspartikel, der der Plasma-Spritzvorrichtung zugeführt wird, um die abrasiven Funktionspartikel (16) in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel (18) als eine Mono-Lage aufzubringen. Adjustment (330) of the distribution density of the functional particles on the surface via the proportion of abrasive functional particles in the mixture of thermoplastic binder and functional particles that is fed to the plasma spray device in order to create the abrasive functional particles (16) in combination with the thermoplastic binder (18) as a mono-layer.
16. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, ferner mit folgendem Schritt: 16. The method according to any one of claims 13 to 15, further comprising the following step:
Einstellen (340) der Pulverfördermenge und des Vorschubs über der Trägeroberfläche, so dass beim Aufbringen der abrasiven Funktionspartikel und des thermoplastischen Bindemittels zumindest 60% der Fläche des abrasiven Oberflächenbelags als eine Mono-Lage der abrasiven Funktionspartikel in Kombination mit dem thermoplastischen Bindemittel (18) auf dem Oberflächenbereich des Trägers ausgebildet wird. Setting (340) the powder feed rate and the feed rate over the carrier surface, so that when the abrasive functional particles and the thermoplastic binder are applied, at least 60% of the area of the abrasive surface covering is a monolayer of the abrasive functional particles in combination with the thermoplastic binder (18) the surface area of the carrier is formed.
17. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der Träger einen offenporigen Oberflächenbereich mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser d3 aufweist, wobei die Funktionspartikel einen durchschnittlichen Durchmesser d1 mit d1 s V6 d3 aufweisen, um eine haftfeste Verbindung des abrasiven Oberflä- chenbelags, der der Topographie des offenporigen Oberflächenbereiche kontumah folgt, als Mono-Lage an der offenporigen Trägeroberfläche zu bewirken. 17. The method according to any one of claims 13 to 16, wherein the carrier has an open-pored surface area with an average pore diameter d3, wherein the functional particles have an average diameter d1 with d1 s V6 d3 in order to create an adhesive connection of the abrasive surface surface, which follows the topography of the open-pored surface area, as a mono-layer on the open-pored support surface.
18. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei das Trägermaterial Kork, Textil, Gummi, Kautschuk, Elastomer, PVC, PUR, Papier, Latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, Carbonat, ein Schaumstoffmaterial, ein Borstenmaterial einer Bürste und/oder ein Folienmaterial aufweist. 18. The method according to any one of claims 13 to 17, wherein the carrier material is cork, textile, rubber, rubber, elastomer, PVC, PUR, paper, latex, PE, PA, PET, PC, SBR, PTHF, carbonate, a foam material, comprises a bristle material of a brush and / or a film material.
19. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, wobei die abrasiven Funktionspartikel als Hartpartikel ausgebildet sind und Korund, Zirkonkorund, Silici- umcarbid, Bomitrid, Glas, Mineralien, Naturstoffe oder Diamant mit einer Partikelgröße zwischen 100 nm und 2 mm aufweisen, und wobei das thermoplastische Bindemittel PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA oder PTHF aufweist. 19. The method according to any one of claims 13 to 18, wherein the abrasive functional particles are designed as hard particles and have corundum, zirconium corundum, silicon carbide, boron nitride, glass, minerals, natural substances or diamond with a particle size between 100 nm and 2 mm, and the thermoplastic binder comprising PE, PA, PC, ABS, PVC, PET, PEEK, PTFE, PUR, PMMA or PTHF.
20. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei das thermoplastische Bindemittel (18) und die abrasiven Funktionspartikeln (16) gleichzeitig auf den Oberflächenbereich (12-A) des Trägers (12) aufgebracht werden. 20. The method according to any one of claims 13 to 19, wherein the thermoplastic binder (18) and the abrasive functional particles (16) are applied simultaneously to the surface area (12-A) of the carrier (12).
21. Abrasives Dentalprodukt (50), das das beschichtete abrasive Werkzeug (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 12 aufweist. 21. Abrasive dental product (50) which has the coated abrasive tool (10) according to one of the preceding claims 1 to 12.
22. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß Anspruch 21 , wobei der Träger (12) ein Schaumstoffmaterial als das Trägermaterial aufweist, wobei an einem Oberflächenbereich (12-A) des Schaumstoffmaterials der abrasive Oberflächenbelag (14) angeordnet ist. 22. Abrasive dental product (50) according to claim 21, wherein the carrier (12) has a foam material as the carrier material, the abrasive surface covering (14) being arranged on a surface region (12-A) of the foam material.
23. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß Anspruch 22, wobei das Schaumstoffmaterial offenporig und elastisch verformbar ist. 23. Abrasive dental product (50) according to claim 22, wherein the foam material is open-pored and elastically deformable.
24. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 23, wobei der Träger (12) eine Stützstruktur (12-1) aufweist, an der das Trägermaterial angeordnet ist, wobei das Trägermaterial mechanisch an der Stützstruktur (12-1) befestigt ist und die Stützstruktur (12-1) bereichsweise oder kappenförmig umgibt. 24. Abrasive dental product (50) according to one of claims 21 to 23, wherein the carrier (12) has a support structure (12-1) on which the carrier material is arranged, the carrier material being mechanically fastened to the support structure (12-1) and surrounds the support structure (12-1) in areas or in a cap shape.
25. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 24, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug (10) als ein Reinigungsschleifkissen ausgebildet ist, das eine ebene Schleifoberfläche oder eine nach außen gewölbte (konvexe) Schleifoberfläche aufweist. 25. Abrasive dental product (50) according to one of claims 21 to 24, wherein the coated abrasive tool (10) is designed as a cleaning sanding pad which has a flat sanding surface or an outwardly curved (convex) sanding surface.
26. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 25, wobei das Schaumstoffmaterial zur Aufnahme eines Reinigungsfluids ausgebildet ist, wobei basierend auf der Porosität des Schaumstoffmaterials und der Viskosität des Reinigungsfluids die Abgabe des Reinigungsfluids bei der Anwendung einstellbar ist. 26. Abrasive dental product (50) according to one of claims 21 to 25, wherein the foam material is designed to receive a cleaning fluid, the release of the cleaning fluid during use being adjustable based on the porosity of the foam material and the viscosity of the cleaning fluid.
27. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 26, wobei das abrasive Dentalprodukt (50) ein Dentalreinigungsprodukt ist, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug (10) als ein Reinigungsschleifkissen an dem Dentalreinigungsprodukt angeordnet ist. 27. Abrasive dental product (50) according to one of claims 21 to 26, wherein the abrasive dental product (50) is a dental cleaning product, wherein the coated abrasive tool (10) is arranged as a cleaning abrasive pad on the dental cleaning product.
28. Abrasives Dentalprodukt (50) gemäß Anspruch 27, wobei das Dentalreinigungs- produkt ein Zahnbürstenkopf einer elektrischen oder manuellen Zahnbürste ist, wobei das beschichtete abrasive Werkzeug (10) als ein Reinigungsschleifkissen an dem Zahnbürstenkopf angeordnet ist. 28. Abrasive dental product (50) according to claim 27, wherein the dental cleaning product is a toothbrush head of an electric or manual toothbrush, wherein the coated abrasive tool (10) is arranged as a cleaning abrasive pad on the toothbrush head.
29. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß Anspruch 28, wobei der Zahnbürstenkopf das Reinigungsschleifkissen und ferner Reinigungsborsten aufweist, die lateral benachbart zu dem Reinigungsschleifkissen oder diese lateral umschließend angeordnet sind. 29. The dental cleaning product (50) according to claim 28, wherein the toothbrush head has the cleaning abrasive pad and further cleaning bristles which are arranged laterally adjacent to or laterally enclosing the cleaning abrasive pad.
30. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß Anspruch 28 oder 29, wobei das Reinigungsschleifkissen austauschbar oder fest verbunden an der Stützstruktur angeordnet ist. 30. Dental cleaning product (50) according to claim 28 or 29, wherein the cleaning abrasive pad is arranged to be replaceable or permanently connected to the support structure.
31. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 30, wobei die abrasiven Funktionspartikeln (16) ein thermoplastisches Material aulweisen. 31. Dental cleaning product (50) according to one of claims 21 to 30, wherein the abrasive functional particles (16) have a thermoplastic material.
32. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß Anspruch 31 , wobei das thermoplastische Material der abrasiven Funktionspartikel (16) härter als das thermoplastisches Bindemittel (18) ist. 32. Dental cleaning product (50) according to claim 31, wherein the thermoplastic material of the abrasive functional particles (16) is harder than the thermoplastic binder (18).
33. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 32, wobei der abrasive Oberflächenbelag (14) ein zusätzliches Material in Form von Nano- oder Mikro-Partikeln mit einer antibakteriellen und/oder antiviralen Wirkung aufweist. 33. Dental cleaning product (50) according to one of claims 21 to 32, wherein the abrasive surface covering (14) has an additional material in the form of nano- or micro-particles with an antibacterial and / or antiviral effect.
34. Dentalreinigungsprodukt (50) gemäß einem der Anspruch 21 bis 33, wobei das Dentalreinigungsprodukt (50) als ein Dentalpolierer, als ein Dentalbohreraufsatz mit Polier- und/oder Glättungsoberfläche, oder als ein Dentalpolierstift ausgebildet ist. 34. Dental cleaning product (50) according to one of claims 21 to 33, wherein the dental cleaning product (50) is designed as a dental polisher, as a dental drill attachment with a polishing and / or smoothing surface, or as a dental polishing pin.
EP20720423.1A 2019-04-18 2020-04-17 Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product Pending EP3956490A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019205745.4A DE102019205745A1 (en) 2019-04-18 2019-04-18 Coated abrasive tool and method of making the same
PCT/EP2020/060901 WO2020212595A1 (en) 2019-04-18 2020-04-17 Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3956490A1 true EP3956490A1 (en) 2022-02-23

Family

ID=70333954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20720423.1A Pending EP3956490A1 (en) 2019-04-18 2020-04-17 Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220033950A1 (en)
EP (1) EP3956490A1 (en)
CN (1) CN114144539A (en)
DE (1) DE102019205745A1 (en)
WO (1) WO2020212595A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3607909A1 (en) * 2018-08-10 2020-02-12 Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Atmospheric pressure plasma jet device
CN115255351B (en) * 2022-07-12 2023-09-15 中南大学 Diamond-metal matrix three-dimensional forming composite material, wire, preparation thereof and application thereof in FDM printing

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2657881A1 (en) * 1976-12-21 1978-06-22 Sia Schweizer Schmirgel & Schl ABRASIVES
GB2038214A (en) * 1978-12-21 1980-07-23 Dianite Coatings Ltd Abrasive tool
US4343910A (en) * 1980-04-22 1982-08-10 Chesebrough-Pond's Inc. Compositions, articles and methods for polishing surfaces
US5078754A (en) * 1988-08-01 1992-01-07 Dentsply Research & Development Corp. Finishing/polishing system
US4925457B1 (en) * 1989-01-30 1995-09-26 Ultimate Abrasive Syst Inc Method for making an abrasive tool
US5273558A (en) * 1991-08-30 1993-12-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive composition and articles incorporating same
GB2282144B (en) * 1993-08-11 1997-10-15 Minnesota Mining & Mfg Element comprising abrasive particles embedded in hot-melt adhesive on a substrate
US5681361A (en) * 1996-01-11 1997-10-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of making an abrasive article and abrasive article produced thereby
US5704952A (en) * 1996-05-08 1998-01-06 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article comprising an antiloading component
US5833724A (en) * 1997-01-07 1998-11-10 Norton Company Structured abrasives with adhered functional powders
AU6423398A (en) * 1997-06-24 1999-01-04 Kanebo Limited Fine abrasive grain-containing buffing material and shaft-carrying tool
US6024824A (en) * 1997-07-17 2000-02-15 3M Innovative Properties Company Method of making articles in sheet form, particularly abrasive articles
JPH11197164A (en) * 1998-01-14 1999-07-27 Misu Kagaku Kenkyusho:Kk Dental polishing material and attachment for motor operated tooth brush
EP0972495A1 (en) * 1998-07-13 2000-01-19 Identoflex AG Method for manufacturing dental surface treatment tools
TW467809B (en) * 1999-12-17 2001-12-11 Ultimate Abrasive Systems Llc Abrasive surface and article and methods for making them
WO2007079168A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-12 3M Innovative Properties Company Abrasive tool including agglomerate particles and an elastomer, and related methods
US20090130627A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Michael Herman Diamond dust polishing cloth for natural tooth enamel and dental veneers
EP2464485A2 (en) * 2009-08-14 2012-06-20 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including abrasive particles bonded to an elongated body
EP2377487A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-19 Pascal Ratel Kit for polishing a dental prosthesis
DE102010022593A1 (en) * 2010-05-31 2011-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Process for the cold gas spraying of a layer with a metallic structural phase and a plastic structural phase, component with such a layer and uses of this component
DE102011014992B4 (en) * 2011-03-22 2016-11-03 Hosan GmbH & Co. KG bur
CN202069145U (en) * 2011-04-28 2011-12-14 好来化工(中山)有限公司 Toothbrush
DE102016103174B4 (en) * 2016-02-23 2019-10-31 Reinhold Riemensperger Method for producing a layer structure on a surface region of a component

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019205745A1 (en) 2020-10-22
US20220033950A1 (en) 2022-02-03
WO2020212595A1 (en) 2020-10-22
CN114144539A (en) 2022-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10226358B4 (en) Improved engineered abrasives
EP1764010B1 (en) Skin peeling device,method for manufacturing such a device and use of such a device in a hand held electrical appliance for personal care
WO2020212595A1 (en) Coated abrasive tool, method for producing same, and abrasive dental product
EP2353484B1 (en) Grinding and cleaning body
DE102009009650A1 (en) Method and device for producing a plastic layer
DE102008029517A1 (en) Abrasive for a blasting process and blast treatment process using it
EP1208945B1 (en) Method of making an abrasive tool
EP3334563B1 (en) Grinding disc and grinding machine provided with same
EP1827762B1 (en) Abrasive product and method for the production thereof
EP2835220A1 (en) Trimming tool, and method for manufacturing the same
EP1961519A1 (en) Grinding tools
CH704729A2 (en) Method and apparatus and producing a base body with hard material particles.
EP3069647A1 (en) Cellulosic sponge cloth with abrasive properties
DE19508539A1 (en) Toothbrush with plastic filaments
WO1998030360A1 (en) Abrasive body
DE102005039026A1 (en) Method and apparatus for conditioning abrasive tools
EP0074331B1 (en) Device adapted to be plugged on a dental tool, in particular for the treatment of interdental surfaces
EP3418002B1 (en) Method for manufacturing a grinding stone and grinding stone manufactured according to this method
DE10035637A1 (en) Method and device for treating a surface of concrete components
DE4240285A1 (en) Surfacing foam with e.g. scourer layer - by coating moving substrate with fused resin powder from heated roller and bonding prod. to web of surfacing material with pressure roller
DE102020216521A1 (en) Dental cleaning product and toothbrush head
DE9407622U1 (en) Abrasive wheel with a contact surface for adaptation with a tool
EP2387930B1 (en) Cleaning body
CH706367B1 (en) Body for cleaning and / or grinding.
CH713243B1 (en) Brush and a method of making a brush.

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20211012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)