KR20040096573A - 함침된 연삭 휠 - Google Patents

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KR20040096573A
KR20040096573A KR10-2004-7012651A KR20047012651A KR20040096573A KR 20040096573 A KR20040096573 A KR 20040096573A KR 20047012651 A KR20047012651 A KR 20047012651A KR 20040096573 A KR20040096573 A KR 20040096573A
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abrasive article
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sulfur
grinding
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KR10-2004-7012651A
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마크케이. 크루거
수씨. 윤
켄쥐. 포니
헨리 터친
콜에이. 스미츠
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신시내티 티롤라이트, 인코포레이티드
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Abstract

개선된 침식 성능을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품, 특히 연삭 휠이, 제공된다. 여기서 연삭 물품의 개방된 기공은 함침제를 함유한다. 이 함침제는 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 5 중량% 이상의 황 함량, 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만인 하나 이상의 불수용성, 황 함유 유기 물질을 포함하며, 그리고 치환된 그리고 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 이 함침제 불수용성, 황 함유 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 이 물질 또는 물질의 혼합물이 용해되거나 분산된다. 함침제의 단독 성분으로서 다음의 화학식에 따른 불수용성, 황 함유 물질을 포함하는 함침제를 함유하는 개방된 기공을 갖는 개선된 침식 성능을 나타내는 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 휠이 제조되었다. 여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 동일하거나 다르고 알킬, 아릴, 시클로알킬, 아릴알킬, 그리고 알킬 아릴그룹으로 구성된 그룹에서 선택되며 x 는 1 내지 6이다.

Description

함침된 연삭 휠{Impregnated Grinding Wheel}
유리질 결합된 연삭 물품은 유리질 매트릭스에 의하여 결합된 연마제(abrasive grains)를 가지며 침식 작용의 영향에 의한 물질 제거로 기계적인 고체 성형에 사용된다. 여기서 연마제는 고체로부터 물질을 절삭(cut)한다. 예를 들면, 금속, 유리 그리고 세라믹을 포함하는 다양한 물질의 고체를 연삭에 의하여 성형하는 것은 공지되어있다. 유리질 결합된 연삭 물품은 통상적으로, 회전하는 연장이 연마제 의하여 가공될 고체 작업편(workpiece)과 접촉되는 기계 가공에 적합하도록 형성된다. 대부분의 통상적인 그러한 물품은 휠(wheels) 및 휠의 외륜(rims)[기계 가공은 주로 휠의 원주에 의하여 수행된다.], 또는 디스크(disks) 및 디스크의 단편 [기계 가공은 주로 디스크의 측면에 의하여 수행된다.] 으로 형성된다. 결합된 연마재를 위한 휠(wheels) 및 디스크(disks)를 여기서는 "연삭 휠"로 칭한다. 매트릭스에 "개방된 기공"으로 칭하여 지는 상호 연결된 공극의, 공극(voids) 또는 "기공(pores)"을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품을 제조하는 것은 공지되어있다. 유리질 결합된 연삭 물품의 기공 구조는 예를 들면, 그것의 물리적 강도, 새로 절삭된 단부로의 물품의 붕괴 속도 그리고 그것의 효율성을 포함하는 물품의 여러 특성에 영향을 준다. 개방된 기공 구조를 갖는 유리질 결합된 연삭 휠에서, 기공 크기 및 형태의 불규칙한 분포(일부 기공은 상대적으로 크고 일부 기공은 상대적으로 작은)는 종종 공지된다. 따라서 유리질 결합된 연삭 휠은 기공 크기, 형태 및 분포와 관련하여 불균질한(heterogeneous) 개방된 기공 구조를 갖는다.
잘 알려진 바와 같이, 예를 들면 작업편의 연삭과 같은 고체의 연마 성형에서 발생되는 열은 휠 마모 속도를 증가시킬 수 있으며, 극단적인 경우에는 작업편 물질을 태움은 물론 수용할 수 없는 표면 마감, 허용 오차 범위 밖의 크기를 생성하여 작업편의 품질에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 큰 치수의 연삭 도중 생성되는 열은 연삭 휠의 연마제와 작업편 사이의 슬라이딩 마찰의 결과이다. 생성되는 열의 용량은 연마제의 조성 및 구조, 작업편의 성질, 연삭동안 제거되는 절삭의 깊이, 휠 속도 그리고 연마제를 서로 결합하는데 사용된 유리질 결합 등을 포함하는 (그러나 이에 제한되는 것은 아님) 많은 요소들에 의존한다. 이 기술분야에서, 다른 연삭 작업[예를 들면 표면, 내면, 롤(roll), 플런지(plunge), 주물용(snagging),크립 피드(creep feed), 절단(cut off)]에는 다른 힘, 속도, 온도, 절입량(infeed rates), 절삭율(metal removal rates) 그리고 작업편 물질이 관련된다는 것이 공지되어 있다. 일부 연삭 작업 (예를 들면 마감 또는 표면 연삭)은 낮은 힘, 절입량 그리고 절삭율과 관련된 상대적으로 완화한 물리적 조건을 적용한다. 다른 연삭 작업 (예를 들면 크립 피드, 플런지 절단 그리고 절단 연삭)은 높은 힘, 절입량 및높은 절삭율과 같은 상대적으로 강한 물리적 조건을 적용한다. 그러므로 이 기술분야에서 연삭 작업 및/또는 작업편의 특정 타입에 맞춘 유리질 결합된 연삭 휠을 제조하는 것이 공지되어 있다. 따라서 다양한 금속, 유리 그리고 세라믹 작업편 물질과 같은 다른 작업편 물질은 물론 표면, 플런지 컷, 내면, 크립피드 그리고 롤 연삭 작업을 위하여 다른 유리질 결합된 연삭 휠이 사용된다. 그러한 연삭 휠은 연마제의 종류 및 용량, 유리질 결합 물질 그리고 구조 및 기공도에서 다르다.
연삭 도중에 생성되는 열을 감소시키거나 제거하여 연삭 성능 및 효율을 개선하기 위하여, 연삭 작업에 통상적으로는 연삭액(grinding fluids)으로 지칭되는 절삭 유제(metalworking fluids)를 사용하는 것이 공지되어 있다. 이 유제는 일반적으로 물 또는 오일에 기초한 유제이며, 많은 경우 연삭 중의 마찰을 감소시키고 열을 제거하는 것으로 알려져 있다. 유제에 의한 연마제과 작업편 사이의 마찰의 감소는 연삭 중에 발생되는 열을 감소시킬 수 있다. 이들 유제의 연삭 휠 및 그것의 구성요소 그리고 작업편 사이의 마찰을 감소시키고, 연삭 중의 열을 제거하는 능력은 유제의 조성 및 연삭 중 작업편과 연삭 휠 사이의 인터페이스, 특히 작업편과 연마제 사이의 인터페이스로 침투하는 유제의 능력에 의존한다. 작업 구역으로 알려진 연삭 휠과 작업편 사이의 인터페이스로의 연삭액 침투는, 적어도 부분적으로는 휠의 연삭 정면에서 휠의 개방된 기공 구조에 의하여, 연삭액을 보유하는 연삭휠을 연삭 구역으로 회전시킴에 의하여 달성된다. 불리하게도, 연삭 휠과 연삭액의 상호작용은 연삭 구역으로부터 유제를 배수시키는 경향이 있으며, 미스트(mist)를 생성하며 이것은 연삭 구역 밖으로 이동하기 쉬워 깨끗한 작업 환경을 유지하기위하여 필요한 기준을 증가시킨다.
연삭액 사용의 단점을 극복하는 동시에 유리질 결합된 연삭 휠의 연삭 성능을 개선하기 위한 하나의 방법은 휠의 기공에 윤활제(lubricant)와 같은 연삭 보조제를 함침시킴에 의하는 것이다. 이러한 시도에 의하며 기공은 연삭 보조제를 연삭 구역으로 전달한다. 연삭 보조제로서 작용하기 위하여, 함침제 또는 그것의 성분은 마찰을 감소시키거나 또는 연삭 성능을 개선시키기 위한 절삭 효율을 개선하기 위하여 연삭 구역에 충분한 용량으로 적용되어야 한다. 이 기술에서, 황, 왁스, 오일, 흑연 및 할로겐 보유 중합체는 연삭 유제를 사용하거나 사용하지 않는 연삭 작업(즉 습식 및 건식 연삭)에서 휠의 연삭 성능을 개선하기 위한 노력으로 유리질 결합된 연삭 휠에 함침된 일부 물질이다.
유독성 황 증기가 황으로 결합된 연마제의 함침 공정에서 생성될 수 있으며 불쾌한 증기가 황 함침된 결합 연마재로 건식 연삭하는 동안 배출될 수 있으므로 , 황 함침된 휠의 사용은 그러한 휠로 얻어지는 개선된 연삭 성능에도 불구하고 제한된다.
다양한 오일이 사용되거나 유리질 결합된 연삭 휠에 함침에 제안되었다. 연삭 중에 휠의 회전은 휠의 기공 내의 오일에 작용하는 원심력을 발생한다. 이 원심력은 휠로부터 성급한 오일의 배출을 야기시키는 경향이 있으며 그리고/또는 휠의 주변에 오일이 농축되도록 하여 휠의 내부는 오일이 없거나 오일의 농도가 현저히 감소되도록 하는 경향이 있다. 그 결과 휠은 연삭 작업 도중 휠의 수명에 따라 불리하게 변화된 또는 감소된 연삭 성능을 나타낼 수 있다. 저 점도, 비-극성, 유체정역학적(hydroscopic) 액체 오일을 포함하는 윤활 오일은 연삭 성능을 개선하기 위하여 오일과 유리질 결합된 연삭 휠을 함침하는 수단으로써 실온(room temperature) 이상의 녹는점을 갖는 왁스에 편입된다. 왁스는 오일과 보조제를 위하여 연삭 도중의 연삭 휠의 회전에 의하여 발생되는 원심력의 작용에 대항하여 오일을 기공 내에 보유하는 캐리어로서 작용한다. 연삭 구역에서 연삭 도중 발생되는 열은 왁스 캐리어를 녹여 오일을 방출함으로써 오일이 연삭 도중 마찰을 감소시키는 데에 이용된다. 이러한 시도에서, 함침된 휠은 사용된 캐리어 왁스의 용량과 동일한 용량으로 휠에 오일을 직접 함침하는 것에 비하여 마찰 감소를 위한 낮은 오일 농도를 가질 것이다.
비록 선행 기술의 함침된 유리질 결합된 연삭 휠로 다양한 정도의 연삭 성능의 개선이 달성되었지만, 그러한 휠은 그들의 바람직함 및/또는 기대되는 성능을 감소시키는 다양한 단점들을 나타낸다.
이러한 단점들 및 함침된 유리질 결합된 연삭 휠의 제한된 용도는 개선된 함침된 유리질 결합된 연삭 휠이 필요하다는 것을 나타낸다.
본 발명은 유리질 결합된 연삭 물품, 특히 유리질 결합된 연삭 휠에 관련된다. 특히 본 발명은 함침된 연삭 보조제를 갖는 유리질 결합된 연삭 물품에 관련된다.
발명의 요약
본 발명의 목적은 공지된 연삭 보조제로 함침된 유리질 결합된 연삭 물품의 단점을 극복하는 함침된 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 연삭 보조제로서 함침된 실온(room temperature)에서고형인 황 함유 유기 물질을 갖는 함침된 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연삭 보조제로서 함침된 불수용성이며 실온(room temperature)에서 고형인 황 함유 유기물질을 갖는 함침된 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 다른 목적들이, 함침된 유리질 결합된 연삭 물품, 특히 연삭 휠이 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부가 함침제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 탄소-황 결합과 5중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만인 불수용성, 황 함유 유기 물질을 포함하고 치환된 그리고 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 싱ㄱ; 물질 또는 상기 물질의 혼합물이 용해되거나 분산되는, 연삭 보조제로 함침된 유리질 결합된 연삭 휠에 의한 본 발명에 의하여 달성됨은 이하의 상세한 설명과 특허청구범위로부터 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따른 함침된 유리질 결합된 연삭 휠은 휠과 작업편 사이의 인터페이스(즉, 연삭 구역)에 황 함유 유기물질을 제공하여, 연삭하는 동안 연삭 구역에서 발생되는 열에 반응하여 연삭 구역에 충분한 황 함유 물질을 방출하거나 적용되도록 하여, 그러므로 연삭 보조제로서 작용함으로써 작업편과 연마제 그리고/또는 연삭 휠의 다른 성분 (예를 들면 유리질 결합) 사이의 마찰을 감소시키는 것으로 생각된다. 이러한 적어도 일부분에서의 마찰의 감소는 연삭력(grinding forces)을 감소시키고 연삭 성능을 증가시키며 (예를 들면 보다 높은 연삭비[G-ratio], 증가된 절삭율[metal removal rate]) 연삭 효율을 증가시킨다.
발명의 상세한 설명
상세한 설명과 청구범위에서 사용된 함침제라는 용어는 유리질 결합된 연삭 물품의 개방된 기공 구조에 도입되고 보유되는 물질을 의미한다. 상세한 설명과 청구범위에서 사용되는 "불수용성"이라는 용어는 실질적으로 물에 불용성, 즉, 실온에서 100그램의 물에 1그램 이하의 용해도를 가짐을 의미한다. 상세한 설명과 청구범위에서 사용되는 "용해된" 이라는 용어는 연속적 매트릭스 내에 분자 그리고/또는 원자 그리고/또는 이온의 형태로 존재함을 의미한다. 여기서 그리고 청구범위에서 사용되는 "분산된" 이라는 용어는 연속적 매트릭스 내에 마이셀(micellular) 그리고/또는 응집체(agglomerate) 그리고/또는 입상(particulate) 그리고/또는 액적(droplet) 형태로 존재하는 것을 의미한다. 여기서 그리고 청구범위에서 사용되는 "개방된 기공"이라는 용어는 연삭 물품의 결합 내의 상호 연결된 폐쇄되지 않은 공간 또는 공극을 의미한다. "연삭 휠과 작업편 사이의 인터페이스"," 연마제와 작업편 사이의 인터페이스" 그리고 "연삭 휠의 구성요소와 작업편 사이의 인터페이스"라는 표현은 "연삭 구역"이라는 표현과 동일한 의도로 그리고 혼용하여 사용된다. 여기서 그리고 청구범위에서 사용되는 "연삭 보조제"라는 용어는 연삭 구역 내에충분한 용량이 제공되는 경우 마찰을 감소시키고, 절삭 효율을 증가시키기 위한 또는 연삭 성능을 개선시키는 작용을 하는 물질을 의미한다. 여기서 그리고 청구범위에서 사용되는 "매질(medium)"이라는 단어는 물질이 여기에 용해되거나 또는 분산되는 연속적인 상(phase)을 의미하거나 설명한다. 예를 들면 탄화수소 오일을 용해시키는 탄화수소 용제이다. 상세한 설명과 청구범위에서 사용되는 "상기 물질 이외의 매질"은 여기서 상세히 설명된 그리고 청구된 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질이 아닌 연속적인 유기 상을 의미한다. 상세한 설명과 청구범위에서 사용되는 "복수의 연마제"라는 표현은 연마제의 갯수 그리고 연마제의 조성 및 크기 (예를 들면 다른 조성 및 구조로 된 연마제의 혼합물) 모두에 적용된다.
본 발명에 따라 함침된 유리질 결합된 연삭 물품, 특히 연삭 보조제로 함침된 유리질 결합된 연삭 휠, 보다 특별하게는 함침되지 않은 유리질 결합된 연삭 휠에 비하여 개선된 연삭 성능을 나타내는 황 함유 유기 물질 함침된 유리질 결합된 연삭 휠이 개발되었다. 본 발명에 따른 이 황 함유 유기 물질 함침된 연삭 휠은 연삭 휠의 회전에 의하여 생성되는 원심력에 의하여 야기되는 함침제의 분포 변화 또는 조급한(premature) 손실을 방지한다. 또한 본 발명에 따른 함침된 유리질 결합된 연삭 휠은 황 함유 유기 함침제를 위하여 상기 황 함유 유기 물질이 아닌 캐리어(carrier)를 필요로 하지 않으며 그러므로 캐리어를 보유하지 않는다는 것이 밝혀졌다.
작업편과 본 발명에 따른 연삭 휠의 접촉에 의하여 연삭동안에 발생되는 열은 연삭 구역에서 함침된 연삭 휠의 함침제의 방출을 일으키는 것으로 보이며 그러므로 이 방출된 함침제는 마찰을 감소시키고 연삭성능을 감소시키는 연삭 보조제로서 유용하다.
본 발명에 따르면, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 5중량% 이상의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품이 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10% 내지 약 60중량 %의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 바람직하게는 적어도 20℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐,알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 불수용성, 황 함유 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10% 이상의 황 함량 그리고 약 30℃~ 약500℃의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)이 제공된다.
본 발명의 다른 실시예는 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약20% 내지 약 60중량 %의 황 함량 그리고 약40℃ 내지 약250℃의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)이 제공된다.
또한 본 발명에 따르면, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하는 유리질 매트릭스 그리고 복수의 기공을 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 예를 들면 탄소-염소 결합과 같은 하나 이상의 탄소-할로겐 결합, 약 15% 내지 약 60중량 %의 황 함량 그리고 약40℃ 내지 약250 ℃의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 20 ℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서는 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10중량 % 의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는 다음의 일반적 화학식을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)이 제공된다
여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 동일하거나 다르고 알킬, 시클로알킬, 아릴, 아릴알킬, 그리고 알킬아릴그룹으로 구성된 그룹에서 선택되며 x 는 1 내지 6이다.
본 발명의 다른 실시예에서는 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10중량 % 의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는 다음의 일반적 화학식을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품이 제공된다
여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 1 내지 6 탄소 원자를 갖는 동일하거나 다른 알킬그룹이며, x 는 1 내지 6이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10중량 % 의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는다음의 일반적 화학식을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품이 제공된다
여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 동일하거나 다른 아릴그룹이며, x 는 1 내지 6이다.
본 발명은 또 다른 실시예는, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10중량 % 의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는 다음의 일반적 화학식을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품이 제공된다.
여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 동일하거나 다른 아릴알킬그룹이며, x 는 1 내지 6이다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부가 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기 물질을 함유하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합과 10 중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 이 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되며, 여기서 상기 물질의 하나는 테트라에틸 치우람 디설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품을 제공한다.
여기서 사용된 아래 화학식에 따른 물질은 일반명 테트라 오르가노 치우람으로 알려져 있으며 x가 1인 모노 설파이드 그리고 1보다 큰 폴리 설파이드 그리고 오르가노가 R1, R2, R3그리고 R4그룹을 지칭하는 것을 포함한다.
그러므로 예를 들면 모든 R 그룹이 메틸이고 x는 1인 물질은 테트라메틸 치우람 폴리설파이드(예를 들면, 디설파이드, 테트라설파이드, 헥사설파이드)이다. 본 발명의 실시예에서, 본 발명에 따른 함침제는 본 발명에 따른 물질의 혼합물일 수 있다. 그러므로 예를 들면 함침제는 테트라오르가노 치우람 모노 설파이드의 혼합물, 테트라오르가노 치우람 폴리 설파이드의 혼합물, 또한 테트라오르가노 치우람 모노 설파이드 및 테트라오르가노 치우람 폴리 설파이드의 혼합물을 포함할 수 있다.
개방된 다공성을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)의 연삭 성능은 그 다공성에, 연삭 보조제로서, 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 약 10 중량% 이상의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 이 함침제는 불수용성, 황 함유 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 함침제를 함침시킴으로써 개선될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 함침제의 황 함유 유기 물질은 몇 개의 탄소-황 결합을 함유하며, 탄소-황 단일결합과 탄소-황 이중결합 모두를 함유한다. 또한 함침제의 황 함유 유기 물질은 탄소-황 결합 이외에 황-황 결합 및/또는 황-질소 결합 및/또는 황-산소 결합을 함유한다. 황 함유 유기 물질은 불수용성일 것이 요구되나, 절대적인 물에 대한 불용성이 요구되는 것은 아니다. 따라서 "불수용성"이라는 용어는 앞서 정의된 "불수용성"이라는 용어에 따라 본질적으로 불수용성인 것을 포함한다.
유리질 결합된 연삭 휠의 개방된 기공에 함침된 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질의 용량은 예를 들면, 연삭 휠의 개방된 다공성 (즉, 개방된 기공의 크기 및 용량), 휠에 함침된 용융 상태의 불수용성, 황 함유 유기물질의 점도, 함침이 일어나는 압력, 그리고 용융된 불수용성, 황 함유 유기 물질에 대한 연삭 휠의 노출 시간과 같은 요소에 따라 결정될 것이다. 연삭 휠의 개방된 기공을 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질로 완전히 함침하는 것이 여기서 개시되고 청구항에서 기재된 본 발명의 바람직한 일 실시예이다. 어느 경우에도, 사용하고자 하는 휠의 기계 가공 조건에서 연삭 보조제로서 효과적이도록 충분한 황 함유 유기 물질을 유리질 결합된 물품에 함침하는 것이 의도된다.
연삭 휠의 개방된 다공성이 단독으로 (즉, 배타적으로) 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질을 함유하는 경우, 본 발명에 따른 유리하게 개선된 유리질 결합된 연삭 휠의 연삭성능이 달성되었다. 따라서 바람직하게는, 불수용성, 황 함유 유기 물질 또는 그러한 물질의 혼합물이 용해되거나 또는 분산된 매질 또는 캐리어는, 그러한 매질 또는 캐리어가 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질이외의 물질인 경우 요구되지 않거나 본 발명에 따라 사용되지 않는다. 각각 본 발명에 따른 둘 이상의 불수용성, 황 함유 유기 물질의 혼합물은 물리적으로 하나 이상의 그러한 불수용성, 황 함유 유기 물질이 본 발명에 따른 다른 불수용성, 황 함유 유기 물질에 용해되거나 분산된 것을 포함한다.
하나 이상의 다른 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질이 용해되거나 분산된 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질은 그러한 용해된 또는 분산된 물질을 위한 매질 또는 캐리어로 생각될 것이며 여기서 개시되고 청구범위에서 청구된 본 발명에 따라 허용된다. 따라서 예를 들면 본 발명에 따라, 둘 다 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질이며 서로 화학적으로 그리고/또는 물리적으로 구별되는 A 및 B의 혼합물은 본 발명의 유리질 결합된 연삭 휠의 개방된 기공 내의 함침제로서 사용될 수 있다. 여기서 B는 A에 용해되거나 또는 분산 되며, A는 B의 매질이나 캐리어로서 생각될 것이다. 그러한 경우, 본 발명은, 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 불수용성, 황 함유 유기 물질인 A 및 B의 혼합물을 함유하며, 상기 불수용성, 황 함유 유기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 10중량% 이상의 황 함량 그리고 약 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 적어도 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 여기서 B는 A에 용해되거나 또는 분산되며, A는 B의 매질 또는 캐리어로 작용하는 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 포함한다. 그러나, 둘 이상의 본 발명에 따른 불수용성, 황 함유 유기 물질의 혼합물이 하나 이상의 그러한 불수용성, 황 함유 유기 물질이 본 발명에 따른 다른 불수용성, 황 함유 유기 물질에 용해되거나 분산된 것을 포함하는 것이 반드시 요구되는 것은 아니다. 그 보다는, 상기 혼합물은 예를 들면 모래와 자갈의 혼합물과 같이 혼합물의 성분이 별개로 물리적으로 구별된 각각의 물질을 포함할 수 있다.
여기서 개시되고 청구되는 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품의 개방된 기공에 함유된 불수용성, 황 함유 유기물질은 적어도 약 30 ℃의 녹는점이 요구됨을 고려하여 볼 때 실온 근처에서 (예를 들면 25 ℃)에서 고형이다. 따라서 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)은 실온 근처에서 고체 상태의 본 발명에 따른 함침제가 함유된 복수의 개방된 기공을 갖는다. 바람직하게는 본 발명에 따라 사용 가능한 불수용성, 황 함유 유기 물질은 기공이 연삭 구역 내에 있을 때를 제외하고 유리질 결합된 연삭 휠의 개방된 기공 내에서 고체 상태의 함침제를 유지할 수 있을 만큼 충분히 높은 녹는점을 갖는다. 본 발명의 실시예에서 함침제로서 이용될 수 있는 불수용성, 황 함유 유기 물질은 다음에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 유기 설파이드, 폴리설파이드, 티아졸, 멀캅탄, 멀캅토애시드 그리고 그들의 유도체, 치오 화합물, 치올, 치오-에스테르, 치오애시드, 치환된 치오유레아 그리고 술폰과 같은 분류의 황 함유 유기 물질을 포함한다. 본 발명의 실시예에 이용될 수 있는 황 함유 유기 물질의 예시에는 다음에 제한되는 것은 아니나, 테트라 이소부틸 치유람 디설파이드 ; 테트라에틸 치유람 디설파이드 (또는 테트라에틸치오퍼옥시 디카보닉 디아마이드); 디페닐 디설파이드 ; 테트라이소부틸 치유람 모노설파이드 ;디펜타메틸렌 치유람 헥사설파이드 ; 테트라메틸 치유람 디설파이드 ; 디피리딜 에틸 설파이드 ;테트라벤질 치유람 디설파이드 ;디사이클로펜타메틸렌 치유람 디설파이드 ; 비스 (클로로벤질) 디설파이드 ; 디부틸 테트라설파이드 ; 이소옥틸-3-멀캅토프로피오네이트 ; 디옥틸 멀캅토숙시네이트; p-클로로 벤질 멀캅탄; 멀캅토벤조-티아졸 ; 2-멀캅토벤조익 애시드; 치오아세트알데하이드 ;치오아세트아마이드 ; 디페닐치오유레아 ;2-아미노-5-설파닐일-치오졸 ; 치오페닐아민 ;치오글리콜릭-β-아미노나프탈라이드 치오펜 디아이오다이드; 2-아미노치오졸 ; N-옥시디에틸렌-2-벤조티아졸 설핀아마이드 ; N,N-디에틸치오유레아 ; 1,3 디부틸 치오유레아; 디페닐 디설파이드 ; 디치오비스-벤조티아졸 ;디벤조일 설파이드 ; 치아나프텐; 2(몰폴리노치오) 벤즈치아졸 ; 디멀캅토벤조티아졸 ; 4, 4-디치오몰폴린 ; 4,4'-치오비스 (6-tert-부틸-m-크레졸) ; 4,4'치오비스(2-메틸-6-tert 부틸 페놀) ; 2,4-디멀캅토-1, 3, 4-치아디아졸 ; 디메틸 술폰 ; 디펜타메틸렌 치유람테트라설파이드 ; 디클로로-디페닐 술폰 ; 디펜타에리쓰리톨 헥사(3-멀캅토프로피오네이트) ; 4, 4-디아미노디페닐 술폰 ; 부틸 벤질 술폰아마이드 ;디벤질 술폰,디벤조일 디설파이드 ; 치오살리실릭 애시드;치오날라이드(치오글리콜릭- β-아미노프탈라이드)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서 이용될 수 있는 다른 황 함유 유기 물질은 다음에 제한되는 것은 아니나, 테트라메틸 치유람 모노설파이드 ; 디치오디프로피오닉 애시드; 비스 (4-아미노페닐) 술폰 그리고 모노클로로디페닐 술폰을 포함한다.
여기서 개시되고 청구범위에서 청구되는 본 발명의 실시예에서는 다른 조성 및/또는 구조 및/또는 크기의 연마제의 혼합물을 포함하는 다양한 연마제가 사용된다. 볼 발명의 실시예에서 이용될 수 있는 연마제는 다음에 제한되는 것은 아니나. 용융 알루미나, 졸-겔 알루미나, 씨드가 첨가된(seeded) 졸-겔 알루미나, 소결(sintered) 졸-겔 알루미나, 실리콘 카바이드, 큐빅 질화붕소, 다이아몬드, 헥사고날 질화붕소, 티타늄 카바이드, 알루미늄 나이트라이드 그리고 미정질(microcrystalline) 알루미나를 포함한다. 본 발명에 이용되는 소결된 졸-겔 알루미나 연마제는 소결된 졸-겔, 다결정질(polycrystalline), 고밀도 (즉 이론상 밀도의 적어도 95%) 알파 알루미나 연마재 그리트(grit)이다.
넓은 범위의 크키를 갖는 연마제 또는 그리트(grit)가 본 발명의 실시예에서 사용가능하다. 예를 들면, 24 ~220 메쉬 U. S. 표준 체 크기의 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유리질 매트릭스는 유리질 매트릭스 전구물질 조성물로부터 제조된다. 이 조성물은 발화(firing)에 의하여 연삭 물품의 연마제를 결합하는 유리질 매트릭스를 형성하는 물질의 혼합물이다. : 유리질 상(phase), 유리질 결합, 세라믹 결합 또는 유리 결합으로도 이 기술 분야에서 알려진, 유리질 매트릭스는 고온(예를 들면 발화 온도)으로 가열되면 반응 및/또는 융합하는 산화물 및 규산염의 조합 또는 혼합물로부터 형성되거나, 또는 서로 융합하는 프리트(frit)의 입자들로부터 형성될 수 있다. 프리트는 산화물 및 규산염으로부터 제조되는 유리질 물질, 세라믹, 유리질의 널리 알려진 형태이다. 이것은 고온으로 가열되면 융합하여 유리질 매트릭스를 형성한다. 유리질 매트릭스 전구물질 조성의 산화물 및 규산염은 주로 금속산화물, 금속 규산염 그리고 실리카와 같은 물질이다. 유리질 매트릭스는 예를 들면, 실리콘 2산화물, 티타늄 산화물, 알루미늄 산화물, 철 산화물, 칼륨 산화물, 소듐 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물, 붕소 산화물 그리고 망간 산화물 각각 또는 전부를 포함하는 산화물 기초 조성물을 갖는다. 예를 들면, 1000℉ 내지 2500 ℉ 범위의 온도가 본 발명의 실시예에서 연마제를 서로 결합하는 유리질 매트릭스를 형성하기 위하여 사용된다. 그러한 가열은 통상적으로 발화 단계 또는 발화라고 하며, 대개 연삭 물품의 크기 및 형태, 연마제의 구조 및 조성 그리고 유리질 매트릭스 전구물질 조성과 같은 요소에 따라 연삭 물품의 발화에 적용되는 온도와 시간이 조절되는 가마(kiln) 또는 화로(furnace)에서 수행된다. 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠) 제조 분야에 잘 알려진 온도, 시간, 대기의 발화 조건이 본 발명의 실시에 사용된다. 본 발명의 실시에서, 유리질 매트릭스 및 유리질 매트릭스 전구물질 조성 또는 혼합물은 연마제의 조성, 구조, 특성에 해로운 영향을 주는 방식으로 연마제와 반응하지 않는 것이 바람직하다.
여기서 개시되고 청구되는 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품은 개방된 기공을 갖는다. 그러나 상기 물품은 일정 정도의 폐쇄된 기공을 갖는다. 이 조건은 이 기술분야에 알려져 있다. 유리질 결합된 연삭 물품 내의 다공성 (즉, 기공의 용량 및 타입)은 의도된 물품의 용도에 따라서 연삭물품의 제조 공정에서 변화되고 제어된다. 따라서 유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠)의 기술 분야에서, 폐쇄된 기공이 없거나 적고 나머지는 다공성의 개방된 기공인 것에서부터 폐쇄된 기공의 함량이 높고 개방된 기공이 적거나 없는 경우까지 개방된 기공 및 폐쇄된 기공의 다양한 용량이 알려져 있다. 본 발명의 실시예에서는, 유리질 결합된 연삭 물품에서 개방된 기공의 용량이 높은(예를 들면 물품의 부피에 대하여 퍼센트로, 65% 개방된 다공성) 것이 바람직하다.
결합된 연삭 물품의 기공의 크기, 용량, 분포는 공극을 생성하거나 함유하도록 하는 물질의 의도적인 포섭에 의하여 영향을 받을 수 있으며, 이러한 물질을 이 기술 분야에서 "기공 유도물질(pore inducers)"라고 칭한다. 기공 유도물질은 개방된 기공, 즉 종결된 결합 내의 공극; 또는 폐쇄된 기공, 즉 기공 유도물질 자체 내의 유리화된 결합 내에 존재하는 공극을 생성한다. 일반적으로 폐쇄된 셀 다공성은 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)의 발화에 의하여 형태가 보유되어 연삭 물품 내의, 개별적인, 상호 연결되지 않은 폐쇄된 셀 기공 또는 공극을 형성하는 수행된 공동의 입자와 같은 무기 기공 유도물질에 의하여 생성된다.
유리질 결합된 연삭 물품(예를 들면 연삭 휠) 내의 개방된 셀 다공성은 일반적으로 결합을 유리화하기 위하여 발화되는 동안 휘발되거나 그리고/또는 분해되는 유기 기공 유도 물질에 의하여 생성된다. 공지된 많은 물질이 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품에서 다공성을 생성하기 위한 본 발명의 실시에서 유기, 개방된 셀을 생성하는 기공 유도물질로서 사용된다. 그러한 유기 기공 유도물질은 다음에 제한되는 것은 아니나, 예를 들면 으깬 밤 껍질(crushed nut shells), 합성 중합체, 수지, 목재 분말(wood flour) 그리고 고온 (예를 들면 50℃이상) 용융 및 분해 유기 화합물 및 성분과 같은 물질들을 포함한다. 고형 유기 기공 유도물질은 일반적으로 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)의 제조에서 작업하기 용이하며 그러므로 본 발명의 실시에 바람직하다. 유기 기공 유도물질에 의하여 형성된 유리질 결합된 연삭 물품의 개방된 기공 구조는 일반적으로 유리질 매트릭스에 분포된 광범위한 기공 크기 및 형태를 나타낸다. 본 발명의 유리질 결합된 연삭 물품에 따르면, 물품의 개방된 기공 구조는 함침제를 함유한다.
여기서 개시되고 청구되는 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)의 개방된 다공성은 전체 그리고 다공성 타입 (즉 폐쇄 및 개방된 셀)의 측면에서 광범위하다. 유리질 결합된 연삭 물품의 기공 또는 다공성 용량은 대개 물품의 총 부피에 대한 퍼센트로 표현된다. 따라서 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품은 예를 들면, 약 20부피% 내지 약 65부피%, 바람직하게는 약 25부피% 내지 약 58부피% 범위의 개방된 셀 다공성을 갖는다.
유리질 결합된 연삭 물품의 제조에서 물품의 제조를 용이하게 개선하기 위하여 다양한 첨가제를 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러한 첨가제는 다음에 한정되지 않으나, 충전제(fillers), 임시 바인더(temporary binders) 그리고 가공 보조제를 포함한다. 이들 첨가제는 공지된 용량으로 선택적으로 본 발명의 실시에 이용된다.
본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품의 제조에는 공지된 장치가 사용된다. 공지된 전통적인 블렌딩 그리고 혼합 기술, 조건 및 장치가 여기서 개시되고 청구되는 유리질 결합된 연삭 물품의 제조에 사용된다. 연마제, 유리질 결합 전구물질 그리고 첨가제(예를 들면 임시 바인더, 기공 유도물질 등)의 혼합물 및 이 블렌드를 냉간 몰드(cold 몰드ed) 연삭 물품을 제조하기 위한 프레싱(pressing)하는 것을 위한 기술, 조건 및 장치가 사용된다. 발화(firing) 전 냉간 몰드 연삭 물품의 건조는 대개 임시 바인더와 함께 물품에 도입되는 물 또는 유기 용제를 제거하기 위하여 사용된다. 건조 후, 일반적으로 그린 물품 또는 휠로 명명되는, 냉간 몰드 물품은 고온, 예를 들면 1000℉ 내지 2500℉로 도입되어 연마제를 서로 결합하는 유리질 매트릭스를 형성하며 물품 그리고 따라서 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 형성한다. 이 발화 단계는 대개 시간, 온도 및 가열 순서(즉 시간 온도 순서)가 제어되거나 다양하게 제어되는 가마 또는 화로에서 수행된다. 공지된 발화 조건이 본 발명의 실시에 적용된다.
본 발명에 따르면, 유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)의 개방된 기공의 적어도 일부는 여기서 개시되고 청구된 바와 같이 함침제를 함유한다. 함침제는 다양한 방법에 의하여 개방된 기공으로 도입된다. 그러한 방법 중 하나는 일반적으로 가열된 유리질 결합된 연삭 물품을 용융된 함침제와 접촉시키는 것과 관련된다. 따라서 예를 들면 그러한 방법 중 한 변형은 a) 유리질 결합된 연삭 물품 은 함침제의 모든 불수용성, 황 함유 유기 물질의 녹는점과 동일하거나 또는 바람직하게는 높은 온도, 또는 약간 보다 높고 그러나 상기 유기 물질의 분해온도 미만인 온도로 가열된다. b) 함침제를 함침제의 모든 불수용성, 황 함유 유기 물질 성분의 녹는점 또는 그 이상의 그러나 상기 성분의 분해 온도 미만의 온도, 바람직하게는 함침제 바스(bath)를 형성하도록 함침제가 유체가 되도록 하는 온도로 가열하단. c) 가열된 유리질 결합된 연삭 물품은 적어도 부분적으로 함침제 바스에 적신다, d) 물품을 개방된 기공의 함침이 최대화되도록 충분히 담그고, 바람직하게는 담그는 동안 함침제 바스에서 물품의 방향을 간헐적으로 또는 계속적으로 변경하여 물품 전제에 개방된 기공의 함침을 촉진한다. 그리고 e) 물품을 그 후 바스로부터 꺼낸다. 일부 경우, 용융된 함침제 바스의 온도를 물품의 온도보다 높게 하여 함침 공정 동안에 물품에 의한 열 손실을 감소 및 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 대기압 이상의 또는 미만의 압력을 사용하는 것이 본 발명의 함침제로 유리질 결합된 연마재 휠을 함침하는 방법에 사용될 수 있다. 예를 들면, 휠과 바스는 대기압 이하의 환경에 유지함으로써 결합의 개방된 기공으로부터 공기를 제거하여 함침제가 기공으로 침투되는 것에 대한 저항성을 약하게 한다. 반대로, 휠과 바스를 대기압 이상의 환경에 유지함으로써 공기를 몰아내고 함침제가 결합의 기공으로 들어가도록 한다. 용융된 함침제 바스로부터 물품을 꺼내어 물품 표면의 과량의 용융된 함침제를 말리고 물품을 함침제의 녹는점 이하로 냉각한다. 유리질 결합된 연삭 물품 및 함침제가 가열되는 특정의 온도는 함침제의 불수용성, 황 함유 유기 물질 성분의 분해온도 및 녹는점에 따라 결정된다.
함침제를 결합의 기공에 도입하는 다른 방법에서, 함침제의 모든 불수용성, 황 함유 유기 물질의 녹는점 또는 그 이상으로 그러나 분해온도 미만의 온도로 가열된 함침제는 가열되고 천천히 회전하는 유리질 결합된 연삭 물품의 표면에 부어진다. 가열된 물품의 온도는 함침제의 모든 불수용성, 황 함유 유기 물질의 녹는점 또는 그 이상으로 그러나 분해온도 미만이며, 미리 정해진 시간동안 유리질 결합된 연삭 물품의 회전은 계속 과량을 함침제를 휠의 표면으로부터 제거하며 유리질 결합된 연삭 물품과 함침제는 물품이 회전되거나 회전되지 않으면서 함침제의 모든 불수용성, 황 함유 유기 물질의 녹는점 미만으로 냉각된다.
유리질 결합된 연삭 물품 (예를 들면 연삭 휠)을 여기서 개시되고 청구된 발명에 따른 함침제의 용제 용액과 접촉시키고 그 후 유리질 결합된 연삭 물품으로부터 용제를 제거하는 것을 포함하는 다른 방법이 여기서 개시되고 청구되는 본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품의 제조에 사용될 수 있다. 여기서 개시되고 청구된 유리질 결합된 연삭 물품에 따라 적용되는 바와 같이, 개시되고 청구된 함침제가 의도된 용도로 이용될 때 상기 연삭 물품의 개방된 기공 내에 존재한다는 것을 의도하고자 하는 것이며 상기 함침제가 상기 연삭 물품의 개방된 기공에 편입되도록 하는 수단을 부속시키고자하는 의도는 아니다.
본 발명에 따른 유리질 결합된 연삭 물품은 복수의 개방된 기공을 가지며, 상기 기공의 적어도 일부는 여기서 개시되고 청구된 함침제를 함유할 것이 요구된다. "함침제를 함유하는 상기 기공의 적어도 일부"라는 표현은 개방된 각각의 기공 내의 본 발명에 따른 함침제의 용량은 물론, 본 발명에 따른 함침제를 함유하는 개방된 기공의 용량을 의미한다. 따라서 본 발명에 따르면 a) 함침제를 함유하는 개방된 기공의 용량, 그리고 b)각 개방된 기공 내의 함침제의 용량은 매우 광범위한다. 각 개방된 기공에 함유된 상기 함침제는 여기서 개시되고 청구되는 유리질 결합된 연삭 물품의 부피 전체에서 연속적인 또는 불연속적인 방식으로 다양하게 존재한다. 바람직한 것은 아니나, 적어도 일부의 개방된 기공은 함침제를 함유하지 않는 경우도 있을 것이다.
여기서 개시되고 청구된 유리질 결합된 연삭 물품 발명은 연삭 물품의 의도된 용도에 따라서 다양한 형태, 모양, 구조를 취할 수 있다. 그러한 형태, 모양, 구조의 예시는 다음에 제한되는 것은 아니나, 연삭 휠, 연삭 또는 연마재 도구를 구성하는 데 사용될 수 있는 연마재 연삭 세트먼트(segments), 분절 (segmented) 연삭 물품, 컵 모양 연삭 물품, 테두리(rimmed) 연삭 휠, 콘형(cone shaped) 연삭휠, 연마재 바(bars) 그리고 특정 모양의 유리질 결합된 연마재 도구(즉, 특정 연삭 작업에 사용되는 형태의 유리질 결합된 연마재 도구)를 포함한다.
본 발명은 이하에서 비 제한적인 실시예에 따라 보다 상세히 설명될 것이다. 다른 설명이 없는 한 용량과 퍼센트는 중량에 의한다. 온도는 화씨온도(degree Fahrenheit), 시간은 분(minutes), 길이의 치수는 인치(inches), 크기 in U. S. 표준 체 크기의 메쉬 또는 그리트이며, 여기서:
1) CUBITRON 321은 Minnesota Mining and Manufacturing Company의 졸-겔 알루미나 연마제이다. CUBITRON은 Minnesota Mining and Manufacturing Company의 등록된 상표이다. ;
2) 3029 UF 수지는 65중량 % 유레아 포름알데하이드 수지, 35중량 % 물의 조성이다.;
3) CHRUNCHLETS CR 20은 당과 전분을 함유하는 입자이다. 이 입자는 당 대 전분이 78.5 대 21.5의 중량비를 가지며 입자 크기는 16 내지 45 메쉬이고, Custom Industries Inc로부터 얻는다. CHRUNCHLETS는 Custom Industries Inc. 의 등록 상표이다. ;
4) NORLIG은 LignoTech USA로부터 얻을 수 있는 칼슘 리그노술포네이트의 50% 수용액이다. NORLIG은 LignoTech USA의 등록상표이다.
5) Dual Screen Aggregate AD 6 는 Agrashell inc로부터 얻을 수 있는 20 내지 40 메쉬의 입자크기를 갖는 연마한 식물 외피(ground vegetable shell) 물질.그리고
6) 본드 (유리질 매트릭스 전구물질)은 다음 조성의 몰%의 산화물 기초 조성을 갖는다.
산화물 본드 A 본드 B 본드 C 본드 D 본드E
실시예의 유리질 결합된 연삭 휠 제조 방법
방법. 1: 제제의 성분은 주어진 퍼센트에 따라 다음의 방식으로 성분들이 조합된다. 다른 화학적 조성, 물리적 구조 및 성질 그리고 크기를 갖는 둘 이상의 연마제가 사용되는 경우, 그들은 다음 단계 전에 혼합되었다. 연마제, 3029 UF 수지 그리고 에틸렌 글리콜이 연마제의균일한 코팅이 얻어질 때 까지 혼합되었다. 이 혼합물에 본드 혼합물 및 덱스트린 분말의 조합이 혼합하면서 첨가되었고 혼합은 혼합물이 균일하게 될 때까지 계속되었다. 그 후 CHRUNCHLETS CR 20 입자가 균일한 혼합물이 얻어질 때 까지 교반 하면서 첨가되었다. 이 혼합물은 바람직하기 않은 덩어리(lumps)를 제거하기 위하여 스크린하고 미리 결정된 용량의 혼합물이 제조될 휠의 대략의 크기 및 형태의 강철 몰드의 공동(cavity)에 도입되었다. 몰드의 공동에 혼합물을 균일하게 분포시킨 후, 혼합물을 몰드 공동 크기로 냉간 압축하였다.압축된 혼합물(즉 그린 휠)은 그 후 몰드로부터 꺼내어 그린 휠(green wheel)을 실온으로부터 275℉로 13시간 동안 가열하고 실온으로 대기 중에서 냉각하는 건조 사이클에 도입하였다. 건조된 그린 휠은 그 후 발화 사이클로 도입되어 공기 중에서 실온으로부터 1650℉로 11 시간에 걸쳐 가열하고, 6.5 시간동안 1650℉ 내지 2100℉로 유지하고, 3시간동안 2100℉로 유지되었다. 휠은 그 후 27.5 시간 동안 대기 중에서 실온으로 냉각되었다. 휠은 그 후 요구되는 크기로 조정되었다.
방법 No. 2: No. 1의 방법과 동일하나, 다만 방법 No. 1의 CHRUNCHLETS CR 20이 전분으로 치환되었으며 그린 휠은 공기 중에서 실온으로부터 1650 ℉로 11시간에 걸쳐 가열하고, 1650℉에서 12시간동안 유지하고, 1650℉로부터 2300℉로 9.5시간에 걸쳐 가열하고 2300℉에서 3시간동안 유지하는 발화 사이클이 제공되었다. 휠은 그 후 대기 중에서 실온으로 27. 5시간에 걸쳐 냉각되었으며 냉각되 휠은 요구되는 크기로 조정되었다.
방법 No. 3: 제제의 성분들은 다음의 방식에 따라 제제에서 주어진 퍼센트로 조합되었다. 다른 크기 연마제가 서로 혼합되어 연마제의 균일한 혼합물을 형성하였다. Dual Screen Aggregate AD 6가 그 후 연마제 혼합물과 혼합되어 균일한 혼합물을 형성하였다. NORLLG과 물이 그 후 이 혼합물에 혼합하면서 첨가되어 연마제의 표면이 실질적으로 균일하게 코팅될 때 까지 혼합되었다. 덱스트린과 본드가 서로 완전히 혼합되었으며, 이 혼합물은 균일한 혼합물이 얻어질 때 까지 코팅된 연마제에 혼합하면서 첨가되었다. 그리고 미리 결정된 용량의 혼합물이 제조될 연삭 휠의 형태와 대략적인 크기를 갖는 강철 몰드 공동에 도입되었다. 공동 내에 균일하게혼합물을 분포시킨 후 혼합물을 몰드 공동 크기로 냉간 압축하였다. 압축된 혼합물 (즉 그린 휠)은 그 후 몰드에서 꺼내어 그린 휠을 실온으로부터 13시간 동안 275℉로 가열하고 그 후 대기 중에서 실온으로 냉각하는 건조사이클에 도입되었다. 그린 휠은 공기 중에서 실온으로부터 1650℉로 11시간에 걸쳐 가열하고, 1650℉에서 12시간동안 유지하고, 1650℉로부터 2000℉로 5시간에 걸쳐 가열하고 2000℉에서 3시간동안 유지하는 발화 사이클에 도입되었다. 휠은 그 후 대기 중에서 실온으로 27.5시간에 걸쳐 냉각된 다음 요구되는 크기로 조정되었다.
다음 실시예에서, 휠의 크기는 직경 x 넓이 x 내경(bore)으로 표시되었다.
연삭 휠 실시예 No.1
제제
CUBITRON 321 연마재 60 그리트 30.0
용융 알루미나 9A 60 그리트 70.0
3029 UF 수지 2.8
본드 A 12.0
덱스트린 3.0
에틸렌 글리콜 0.4
CHRUNCHLETS CR20 2.5
휠 제조 방법 : 방법No. 1
휠 크기 14 × 0.5 × 5.0 인치
연삭 휠 실시예 No. 2
제제
용융 알루미나 2A 60 그리트 40.0
용융 알루미나 9A 60 그리트 60.0
본드 B 12.0
3029 UF 수지 2.4
덱스트린 2.0
에틸렌 글리콜 0.2
전분 0.3
휠 제조 방법 : 방법 No. 2
휠 크기 14 × 0. 5 × 5.0 인치
연삭 휠 실시예 No. 3
제제
용융 알루미나 12A 80 그리트 100.0
본드 C 12.3
3029 UF 수지 2.4
덱스트린 2.0
에틸렌 글리콜 0.2
전분 0.4
휠 제조 방법 : 방법 No. 2
휠 크기 12 × 1.0 × 3. 0 인치
연삭 휠 실시예 No. 4
제제
용융 알루미나 12A 36 그리트 34.0
용융 알루미나 12A46 그리트 33.0
용융 알루미나 12A 54 그리트 33.0
본드 D 14.58
물 0.98
NORLIG 2.39
덱스트린 2. 00
Dual Screen Aggregate AD6 3.01
휠 제조 방법 : 방법 No. 3
휠 크기 12 × 1.0 × 5. 0 인치
연삭 휠 실시예 No. 5
제제
용융 알루미나 9A 36 그리트 34. 0
용융 알루미나 9A 46 그리트 33. 0
용융 알루미나 9A 54 그리트 33. 0
본드 D 14.58
물 0.98
NORLIG 2. 39
덱스트린 2.00
Dual Screen Aggregate AD 6 3.01
휠 제조 방법 : 방법 No. 3
휠크기 12 × 1. 0 × 5. 0 인치
연삭 휠 실시예 No. 6
제제
실리콘 카바이드 90 그리트 100.00
본드 E 19. 58
3029 UF 수지 5.30
에틸렌 글리콜 0.70
덱스트린 2. 39
Dual Screen Aggregate AD 6 4. 19
제조방법: 방법 No. 2
휠 크기 : 12 × 1. 0 × 5. 0 인치
이하의 함침된 연삭 휠 실시예는 다음의 방식으로 제조되었다. 링 유사 형태를 가지는 함침되는 연삭 휠은 전체적으로 고르게 함침제의 녹는점보다 적어도 약 10℃ 높게 가열되었으며 즉시 팬의 내부 바닥에 평평한 쪽이 닿도록 가열 팬에 배치되었다. 용융된 함침제가 그 후 휠의 상부 표면이 아니라 휠의 개방된 중앙에 주의 깊게 부어졌다. 함침제가 휠로 흡수되면, 휠의 노출된 표면은 젖은 듯이 보인다. 휠의 표면이 고르게 젖은 듯이 보이면, 휠을 팬에서 꺼내어 뒤집어서(Flipping) 휠의 표면의 하부 표면으로부터 함침제가 흐르기 시작할 때 까지 쓰레받기(catch basin)위에 걸어둔다. 그 후 휠을 다시 뒤집어 원래의 표면이 다시 상부 표면이 되도록 하고 휠을 면으로 된 천과 같은 흡수성 물질 위에 두었다. 그 후, 휠은 대략 팬으로부터 휠을 제거하고 휠로부터 함침제가 흐를 때까지 소요된 시간 간격으로 뒤집는다. 휠을 뒤집는 것은 함침제가 고형화 될 때까지 계속되었으며, 뒤집기가 중단되면 함침된 휠은 옆에 두었다.
함침된 연삭 휠 실시예 No. A.
연삭 휠 실시예 No.1
함침제-테트라에틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. B
연삭 휠 실시예 No. 2
함침제-테트라에틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. C
연삭 휠 실시예 No. 3
함침제-테트라에틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. D
연삭 휠 실시예 No. 4
함침제-테트라에틸 치유람-디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. E
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제-테트라에틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. F
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제 - 1, 3 디부틸 치오유레아
함침된 연삭 휠 실시예 No. G
연삭 휠 실시예 No.5
함침제 - N-옥시디에틸렌-2-벤조타이졸 설펜아마이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. H
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제 - N, N 디에틸 치오유레아
함침된 연삭 휠 실시예 No. I
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제 - 테트라이소부틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. J
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제 - 디벤질 설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. K
연삭 휠 실시예 No. 6
함침제 - 테트라에틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No.L
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제 - 모노클로로디페닐 술폰
함침된 연삭 휠 실시예 No. M
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제- 중량으로 50% 테트라에틸 치유람 디설파이드 및 50% 테트라이소부틸 치유람 디설파이드
함침된 연삭 휠 실시예 No. N
연삭 휠 실시예 No. 5
함침제-디스테아릴 디치오디프로피오네이트
다음의 절차의 시험 절차는 아래의 표에서 수행된 연삭 테스트에서 수행된 것이다.
시험 절차 No. 1: 연삭 휠을 Universal Center 타입 그라인더에 고정하고 로, 지정된 특정 절삭율 (Q')에서 1718 RPM의 휠 속도를 사용하여 분당 60. 96 표면 미터 (200 표면 피트)로 회전하는 52-54 Rockwell C 경도를 갖는 10 × 0.51 × 3. 18 cm (4 × 0.20 × 1 25 inch)4145 튜브형 강철 작업편에 대하여 플런지 연삭 수행하였다. CIMSTARU 40 절삭 유제를 물로 약 2. 5% 농도로 희석하여 테스트 동안 연삭 인터페이스에 사용하였다. CIMSTAR는 Milacron Inc의 등록 상표이다. 각 테스트는 작업편의 직경으로부터 1.270 cm (0.500 inch)를 제거하는 것으로 수행되엇으며, 금속 제거의 치수 및 휠 마모의 치수가 연삭비(G ratio) 값을 계산하기 위하여 측정되었다.
시험 절차 No. 2 : 연삭 휠이 표면 그라인더에 고정되었으며, 표면 연삭이 수행되었다. 여기서 분당 6000 표면 피트로 회전하는 연삭 휠은 지정된 특정 절삭율 (Q')에서 SAE 8617 강철 블록의 100 평방 인치의 평평한 표면에 눌려졌다. 블록을 향한 연삭 휠의 진행은 일정하게 점진적인 거리에 의하였으며 휠은 블록의 면적에 걸쳐서 일정한 깊이로 횡단(traversed)하였다. 휠과 강철 블록 사이의 인터페이스는 물로 약 2.5%의 농도로 희석된 CIMTECH®95 연삭액이 공급되었다. CIMTECH 는 Milacron Inc의 등록된 상표이다. 희석된 액체는 저장소(reservoir)로부터 연삭 휠/강철 블록 인터페이스로 그리고 다시 저장소로 재-순환되었다. 다른 절입량(점진적인 휠의 블록을 향한 진행)을 사용하는 정해진 특정 절삭율을 얻기 위하여 강철 블록에 대한 반복된 연삭이 진행되었으며, 마지막 다섯 번의 휠의 블록에 대한 횡단은 휠 및/또는 블록에 대한 지지체(supports)의 인장 항복(elastic yielding)으로부터의 편향(deflections)을 제거하고 힘을 경감하기 위하여 휠의 더 이상의 진행 없이 수행되었다. 연삭 휠 감소의 부피 및 강철 블록으로부터 제거되는 물질의 부피를 결정하기위하여 연삭 휠 및 강철 블록의 부피는 시험 전과 후에 측정되었다. 측정은 연삭 휠 및 강철 블록에 대하여 동일한 단위로 이루어졌다. 그 후 연삭비(G ratio)가 연삭 휠 손실 부피를 블록으로부터 제거된 부피로 나눔으로써 계산되었다.
시험 절차 No. 3: 시험 절차 No. 2와 동일하고, 다만 사용된 연삭 휠 속도는 분당 4000 표면 피트 였다.
표 1-연삭 시험 결과
테스트 No. 휠 No. 테스트방법 No. Q 연삭비(G ratio)
표 1에서 숫자로 주어진 휠 No.는 대응되는 실시예 번호의 함침되지 않은 유리질 결합된 연삭 휠을 지시한다. 반면, 알파벳 문자로 주어진 휠 No. 는 알파벳의 실시예에 대응되는 함침된 유리질 결합된 연삭 휠을 지시한다.
연삭 성능의 개선은 동일한 연삭 시험 조건에서 얻은 함침되지 않은 연삭 휠과 함침된 연삭 휠의 연삭비(G ratio) 값을 비교함으로써 결정되며 연삭비(G ratio)에 대한 퍼센트 변화로 표현된다. 연삭비(G ratio)의 양의(positive) 퍼센트 변화는 연삭 성능의 개선을 지시하며, 연삭비(G ratio)의 음의(negative) 퍼센트 변화는 연삭 성능의 감소를 지시한다. 양의 퍼센트 변화가 클수록 연삭 성능의 개선도 크다. 연삭비(G ratio)의 퍼센트 변화는 다음 공식에 의하여 결정되었다. :
(G2-G1)/G1*100 = 연삭비(G ratio)의 % 변화
여기서 :
G1= 함침되지 않은 연삭 휠의 연삭비(G ratio)
G2= 함침된 연삭 휠의 연삭비(G ratio)
표 2-연삭 성능의 개선
G2의 G1의 Q' 연삭비(G ratio)
실시예 No. 실시예 No. % 변화

Claims (41)

  1. 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부는 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불 수용성, 황 함유 유기물질을 포함하며, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합, 5중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 및 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 이 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  2. 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부가 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 하나 이상의 불수용성, 황 함유 유기 물질을 포함하고, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합과 10 중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 10℃ 미만이며, 치환된 그리고 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질또는 상기 물질의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는 다음의 일반적 화학식을 갖는 유리질 결합된 연삭 물품.
    여기서 R1, R2, R3그리고 R4는 동일하거나 다르고 알킬, 시클로알킬, 아릴,아릴알킬, 그리고 알킬아릴그룹으로 구성된 그룹에서 선택되며 x 는 1 내지 6이다.
  3. 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부가 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불수용성, 황 함유 유기 물질을 포함하고, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합과 10 중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 10℃ 미만이며, 그리고치환된 그리고 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기에 상기 물질은 용해되거나 분산되고, 여기서 상기 물질의 하나는 지방족, 방향족, 고리모양 지방족, 아릴 치환된 지방족 그리고 알킬 치환된 방향족모노설파이드 그리고 폴리설파이드로 구성된 그룹에서 선택된 설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  4. 복수의 연마제와 연마제를 서로 결합하며 복수의 개방된 기공이 분산된 유리질 매트릭스를 포함하며, 상기 기공의 적어도 일부가 함침제로서 연삭 보조제를 함유하며, 여기서 상기 함침제는 하나 이상의 불수용성, 황 함유 유기 물질을 포함하고, 상기 물질은 하나 이상의 탄소-황 결합과5중량% 이상의 황 함량 그리고 30℃ 이상의 녹는점을 가지며, 상기 녹는점은 물질의 분해 온도의 10℃ 미만이며, 그리고 치환된 그리고 치환되지 않은 지방족, 방향족, 고리 모양 지방족, 알케닐, 알키닐, 알킬아릴, 아릴알킬 그리고 치환된 헤테로시클로 황 함유 유기 물질 또는 상기 물질 침식 보조제의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되며, 상기 함침제는 상기 물질 이외의 다른 매질을 함유하지 않으며, 여기서 상기 물질 또는 물질의 혼합물은 용해되거나 분산되며, 여기서 상기 물질의 하나는 멀캅토애시드, 멀캅토애시드의 유도체, 치오애시드, 치오애시드의 유도체, 치환된 치오레아(thiorea), 술폰, 그리고 티아졸로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 물질의 녹는점은 물질의 분해 온도의 20℃ 미만인 유리질 결합된 연삭 물품.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 15% 내지 약 60중량%의 황 함량을 가지며 녹는점이 물질의 분해 온도의 20℃ 미만인 유리질 결합된 연삭 물품.
  7. 제 1항에 있어서, 녹는점이 30℃ 내지 500℃인 유리질 결합된 연삭 물품.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 15% 내지 60중량%의 황 함량을 가지며, 40℃ 내지 250℃의 녹는점을 가지고 이 녹는점이 상기 물질의 분해 온도의 20℃미만인 유리질 결합된 연삭 물품.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 물질은 15% 내지 60중량%의 황 함량을 가지며, 40℃ 내지 250 ℃의 녹는점을 가지고 이 녹는점이 상기 물질의 분해 온도의 20℃미만이며 부가적으로 하나 이상의 탄소-할로겐 결합을 함유하는 유리질 결합된 연삭 물품.
  10. 제 항에 있어서, 연마제는 용융(fused) 알루미나, 졸-겔 알루미나 그리고 실리콘 카바이드의 연마제 그리고 그러한 연마제의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  11. 제 2항에 있어서, R1, R2, R3그리고 R4는 1 내지 4 탄소 원자를 갖는 알킬인 유리질 결합된 연삭 물품.
  12. 제 2항에 있어서, 상기 물질의 하나는 테트라에틸 치유람(thiuram) 디설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  13. 제 2항에 있어서, R1, R2, R3그리고 R4는 시클로알킬 그룹인 유리질 결합된 연삭 물품.
  14. 제 2항에 있어서, R1, R2, R3그리고 R4는 아릴 그룹인 유리질 결합된 연삭 물품.
  15. 제 2항에 있어서, R1, R2, R3그리고 R4는 아릴알킬 그룹인 유리질 결합된 연삭 물품.
  16. 제 2항에 있어서, R1, R2, R3그리고 R4는 벤질인 유리질 결합된 연삭 물품.
  17. 제 2항에 있어서, x 는 1 내지 4인 유리질 결합된 연삭 물품.
  18. 제 2항에 있어서, 연마제는 용융 알루미나, 졸-겔 알루미나 그리고 실리콘 카바이드의 연마제 및 그러한 연마제의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질결합된 연삭 물품.
  19. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 모노설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  20. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 폴리설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  21. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 모노설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  22. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 폴리설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  23. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 아릴알킬 폴리설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  24. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 아릴알킬 모노설파이드인 유리질 결합된 연삭 물품.
  25. 제 3항에 있어서, 상기 물질의 하나는 할로겐 치환된 알킬, 아릴, 아릴알킬 및 알킬아릴 모노설파이드 그리고 폴리설파이드로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  26. 제 3항에 있어서, 연마제는 용융 알루미나, 졸-겔 알루미나 및 실리콘 카바이드의 연마제 그리고 그러한 연마제의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  27. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 멀캅토애시드 그리고 그들의 황 함유 유도체로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  28. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 멀캅토애시드 그리고 그들의 황 함유 유도체로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  29. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 치오애시드 그리고 그들의 황 함유 유도체로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  30. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 치오애시드 그리고 그들의 황 함유 유도체로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질 결합된 연삭 물품.
  31. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 치오유레아인 유리질 결합된 연삭 물품.
  32. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 치오유레아인 유리질 결합된 연삭 물품.
  33. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 아릴알킬 치오유레아인 유리질 결합된 연삭 물품.
  34. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 시클로알킬 치오유레아인 유리질 결합된 연삭 물품.
  35. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 지방족 술폰인 유리질 결합된 연삭 물품.
  36. 제 4항에 있어서, 상기 물질의 하나는 방향족 술폰인 유리질 결합된 연삭 물품.
  37. 제 4항에 있어서, 연마제는 용융 알루미나, 졸-겔 알루미나 및 실리콘 카바이드의 연마제 그리고 그러한 연마제의 혼합물로 구성된 그룹에서 선택되는 유리질결합된 연삭 물품.
  38. 제 1항에 있어서, 개방된 다공도는 20% 내지 65 부피%인 유리질 결합된 연삭 물품.
  39. 제 2항에 있어서, 개방된 다공도는 20% 내지 65부피%인 유리질 결합된 연삭 물품.
  40. 제 3항에 있어서, 개방된 다공도는 20% 내지 65부피%인 유리질 결합된 연삭 물품.
  41. 제 4항에 있어서, 개방된 다공도는 20% 내지 65부피%인 유리질 결합된 연삭 물품.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004291114A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Toyoda Mach Works Ltd 潤滑剤含有研削砥石及びその製造方法
JP5369654B2 (ja) * 2008-12-04 2013-12-18 株式会社ジェイテクト ビトリファイドボンド砥石
DE102009006699A1 (de) * 2009-01-29 2010-08-05 Rhodius Schleifwerkzeuge Gmbh & Co. Kg Schleifmittel mit pflanzlichen Samenkapseln als Füllstoff
EP2485869B1 (en) 2009-10-08 2019-06-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
KR101528151B1 (ko) * 2009-12-02 2015-06-12 생-고뱅 어브레이시브즈, 인코포레이티드 결합된 연마 물품 및 생성 방법
JP5538558B2 (ja) * 2009-12-02 2014-07-02 サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド ボンド研磨物品およびその形成方法
TWI471196B (zh) 2011-03-31 2015-02-01 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
TWI470069B (zh) 2011-03-31 2015-01-21 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
CN102744692B (zh) * 2012-06-08 2014-10-08 镇江市砺河磨具有限公司 一种钢轨打磨砂轮的制造方法
RU2017120984A (ru) * 2014-12-01 2019-01-09 Сен-Гобен Абразивс, Инк. Абразивное изделие, содержащее агломераты, которые содержат карбид кремния и неорганический связующий материал
SG11201704294PA (en) 2014-12-01 2017-06-29 Saint Gobain Abrasives Inc Abrasive article including agglomerates having silicon carbide and an inorganic bond material
JP6578036B1 (ja) * 2018-04-06 2019-09-18 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 均質構造の高気孔率ｃｂｎビトリファイド砥石
JP7340254B2 (ja) * 2020-01-23 2023-09-07 株式会社ミズホ ビトリファイド超仕上げ砥石

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3058819A (en) 1959-01-14 1962-10-16 Carborundum Co Anti-weld additives for coated abrasive bonds
JPS53140692A (en) 1977-05-14 1978-12-07 Daichiku Co Ltd Wax substance treating grind stone
JPS5730796A (en) 1980-07-30 1982-02-19 Tokuyama Soda Co Ltd Lubricant oil composition
JPS5989395A (ja) 1982-11-11 1984-05-23 Kao Corp 金属加工用組成物
ES2016583B3 (es) 1987-03-06 1990-11-16 Carborundum Schleifmittelwerke Gmbh Procedimiento para el mejoramiento de la potencia afiladora de los cuerpos afiladores y rectificadores.
DE3883048D1 (de) 1987-04-08 1993-09-16 Ciba Geigy Ag Schwefelhaltige verbindungen als antioxidantien fuer schmiermittel und elastomere.
JPS6414275A (en) 1987-07-06 1989-01-18 Starlite Ind Electroconductive sliding material composition
JP2995024B2 (ja) 1988-06-17 1999-12-27 エヌティエヌ株式会社 合成樹脂製滑り軸受の製造方法
US5192339A (en) * 1988-08-25 1993-03-09 Showa Denko K.K. Abrasive grain and method for manufacturing the same
FR2647117A1 (ko) 1989-05-18 1990-11-23 Elf France
US5198134A (en) 1991-05-07 1993-03-30 Ciba-Geigy Corporation Substituted naphthalenediamine stabilizers
US5441549A (en) 1993-04-19 1995-08-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive articles comprising a grinding aid dispersed in a polymeric blend binder
JPH09510403A (ja) 1994-03-16 1997-10-21 ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー 研磨物品およびその製造方法
WO1997014534A1 (en) 1995-10-20 1997-04-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article containing an inorganic phosphate
US5607489A (en) * 1996-06-28 1997-03-04 Norton Company Vitreous grinding tool containing metal coated abrasive
US6086648A (en) 1998-04-07 2000-07-11 Norton Company Bonded abrasive articles filled with oil/wax mixture
JP2000336228A (ja) 1999-05-28 2000-12-05 Daikin Ind Ltd シール部材または軸受部材用成形材料

Also Published As

Publication number Publication date
DE60206661T2 (de) 2006-09-28
US6500220B1 (en) 2002-12-31
BR0215605A (pt) 2008-03-04
ES2249627T3 (es) 2006-04-01
CN1646268A (zh) 2005-07-27
DE60206661D1 (de) 2006-02-23
ATE306364T1 (de) 2005-10-15
EP1485233B1 (en) 2005-10-12
EP1485233A1 (en) 2004-12-15
CA2478899A1 (en) 2003-08-28
MXPA04008052A (es) 2005-04-19
WO2003070428A1 (en) 2003-08-28

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