MX2012010451A - Articulo abrasivo para uso en la rectificacion de piezas de trabajo superabrasivas. - Google Patents

Articulo abrasivo para uso en la rectificacion de piezas de trabajo superabrasivas.

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MX2012010451A
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Rachana Upadhyay
Christopher Arcona
John E Gillespie
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Saint Gobain Abrasifs Sa
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Abstract

Un artículo abrasivo que incluye un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo formado de granos abrasivos contenidos en un material aglomerante, en el que el cuerpo rectifica una pieza de trabajo superabrasiva que tiene una dureza media de Vickers de al menos alrededor de 5 GPa a una energía media de rectificación específica (SGE) no mayor que alrededor de 350 J/mm3, a una velocidad de eliminación de material de al menos alrededor de 8 mm3/s, y en el que la rectificación es una operación de rectificación sin centro.

Description

ARTICULO ABRASIVO PARA USO EN LA RECTIFICACION DE PIEZAS DE TRABAJO SUPERABRASIVAS Campo de la Invención La siguiente invención se refiere a artículos abrasivos, y más particularmente a artículos abrasivos aglomerados adecuados para rectificar piezas de trabajo superabrasivas .
Antecedentes de la Invención Los abrasivos usados en aplicaciones de maquinado incluyen típicamente artículos abrasivos aglomerados y artículos abrasivos revestidos. Los artículos abrasivos revestidos generalmente incluyen un artículo estratificado que incluye un soporte posterior y un revestimiento adhesivo para fijar granos abrasivos al soporte posterior, cuyo ejemplo más común es el papel de lija. Las herramientas abrasivas aglomeradas consisten en materiales compuestos abrasivos, tridimensionales, rígidos, y típicamente monolíticos, en forma de ruedas, discos, segmentos, puntos montados, piedras afiladoras y otras formas de herramienta, que se pueden montar sobre un aparato de maquinado, tal como un aparato de rectificación o de pulido.
Las herramientas abrasivas aglomeradas tienen habitualmente tres fases que incluyen granos abrasivos, material aglomerante, y porosidad, y se pueden fabricar en Ref.: 235091 una variedad de "grados" y "estructuras" que se han definido según la práctica en la técnica por la dureza relativa y la densidad del material compuesto abrasivo (grado) y por el porcentaje en volumen de grano abrasivo, aglomerante, y porosidad en el material compuesto (estructura) .
Algunas herramientas abrasivas aglomeradas pueden ser particularmente útiles para rectificar y pulir materiales duros, tales como materiales de un solo cristal usados en industrias de electrónica y óptica, así como materiales superabrasivos para uso en aplicaciones industriales, tales como perforación terrestre. Por ejemplo, los elementos de corte de un compacto de diamante policristalino (PDC, por sus siglas en inglés) se fijan típicamente a la cabeza de brocas de perforación para aplicaciones de perforación terrestre en la industria del petróleo y del gas. Los elementos de corte de PDC incluyen una capa de material superabrasivo (por ejemplo diamante) , que se debe rectificar hasta especificaciones particulares. Un método para dar forma a los elementos de corte de PDC es usar herramientas abrasivas aglomeradas, que incorporan típicamente granos abrasivos contenidos en una matriz aglomerante orgánica.
La industria continúa demandando métodos y artículos mejorados capaces de rectificar piezas de trabajo superabrasivas .
Breve Descripción de la Invención Según un aspecto, un artículo abrasivo incluye un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante, en el que el cuerpo rectifica una pieza de trabajo superabrasiva que tiene una dureza media de Vickers de al menos alrededor de 5 GPa a una energía media de rectificación específica (SGE, por sus siglas en inglés) no mayor que alrededor de 350 J/mm3 a una velocidad media de eliminación de material (MRR, por sus siglas en inglés) de al menos alrededor de 8 mm3/s para una operación de rectificación sin centro.
Según otro aspecto, un artículo abrasivo incluye un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que comprende un material orgánico y un material metálico, en el que el material aglomerante compuesto tiene una tenacidad a la fractura no mayor que alrededor de 3.0 MPa m0'5.
Todavía en otro aspecto, un artículo abrasivo incluye un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que comprende un material orgánico y un material metálico, en el que el material aglomerante comprende una relación (OM/MM) de material orgánico en volumen (OM) a material metálico en volumen (MM) no mayor que alrededor de 0.25.
Todavía en otro aspecto, un artículo abrasivo incluye un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo configurado para rectificar piezas de trabajo que comprenden material superabrasivo, en el que el cuerpo tiene granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que comprende un material orgánico y un material metálico, en el que no menos de alrededor de 82% de los granos abrasivos en volumen están contenidos en el material metálico del material aglomerante compuesto.
Según un aspecto, un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto, en el que el material aglomerante compuesto tiene una tenacidad a la fractura no mayor que alrededor de 3.0 Pa m0.5, y el cuerpo comprende una potencia umbral para la rectificación no mayor que alrededor de 150 /mm para una velocidad media de eliminación de material (MRR) de al menos alrededor de 8 mm3/s durante la rectificación sin centro de una pieza de trabajo superabrasiva que tiene una dureza media de Vickers de al menos alrededor de 5 GPa.
En otro aspecto, un método para formar un artículo abrasivo incluye formar una mezcla que incluye material orgánico, material metálico, y granos abrasivos, y tratar la mezcla para formar un artículo abrasivo que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que comprende un material orgánico y un material metálico, en el que el material aglomerante comprende una relación (OM/MM) de material orgánico en volumen (OM) a material metálico en volumen (MM) no mayor que alrededor de 0.25.
Breve Descripción de las Figuras La presente invención se puede entender mejor, y sus numerosas características y ventajas serán manifiestas para los expertos en la técnica, haciendo referencia a los figuras que se acompañan.
La FIG. 1 incluye una ilustración de un artículo abrasivo según una modalidad.
La FIG. 2 incluye un diagrama de una operación de rectificación según una modalidad.
La FIG. 3 incluye una gráfica de potencia media (k ) frente a la velocidad media de eliminación de material (mm3/s) para un cuerpo abrasivo aglomerado según una modalidad y una muestra convencional.
La FIG. 4 incluye una imagen de una superficie de un artículo abrasivo según una modalidad después de llevar a cabo una operación de rectificación.
La FIG. 5 incluye una imagen de una superficie de un artículo abrasivo convencional después de llevar a cabo una operación de rectificación.
El uso de los mismos símbolos de referencia en diferentes figuras indica artículos similares o idénticos.
Descripción Detallada de la Invención Lo siguiente se refiere generalmente a artículos abrasivos y a métodos para usar tales artículos abrasivos para operaciones de rectificación particulares. En referencia particular al procedimiento de formar el artículo abrasivo aglomerado, inicialmente , los granos abrasivos se pueden combinar con un material aglomerante. Según una modalidad, el material aglomerante puede ser un material aglomerante compuesto, que tiene componentes de material orgánico y material metálico mezclados juntos. Sin embargo, los granos abrasivos se pueden mezclar en primer lugar con uno de los componentes del material aglomerante. Por ejemplo, los granos abrasivos se pueden mezclar con el material orgánico.
Los granos abrasivos pueden incluir materiales tales como óxidos, carburos, boruros, y nitruros, y una combinación de los mismos. En casos particulares, los granos abrasivos pueden incluir materiales superabrasivos tales como diamante, nitruro de boro cúbico, y una combinación de los mismos. Ciertas modalidades pueden utilizar granos abrasivos que consisten esencialmente en diamante.
En referencia adicional a los granos abrasivos, los granos abrasivos pueden tener un tamaño medio de grano menor que 250 micrómetros . En otros casos, los granos abrasivos pueden tener un tamaño medio de grano menor que 200 micrómetros, tal como menor que 170 micrómetros. Ciertos artículos abrasivos pueden utilizar granos abrasivos que tienen un tamaño medio de grano en un intervalo entre 1 micrómetro y alrededor de 250 micrómetros, tal como entre 50 micrómetros y alrededor de 250 micrómetros, y más particularmente entre alrededor de 100 micrómetros y alrededor de 200 micrómetros.
La mezcla puede utilizar más de un tipo de grano abrasivo. Además, la mezcla puede tener granos abrasivos que tienen más de un tamaño medio de grano. Esto es, por ejemplo, se puede usar una mezcla de granos abrasivos que incluye tamaños grandes y pequeños de grano. En una modalidad, una primera porción de granos abrasivos que tienen, por ejemplo, un tamaño medio de grano grande, se puede combinar con una segunda porción de granos abrasivos que tienen, por ejemplo, un tamaño medio de grano más pequeño que los grandes granos abrasivos de la primera porción. Las porciones primera y segunda pueden ser partes iguales (por ejemplo, porcentaje en peso) en la mezcla. En otras modalidades, se puede utilizar una mezcla que tiene un porcentaje mayor o menor de granos grandes y pequeños comparados entre sí.
Se puede formar un artículo abrasivo aglomerado que incluye una primera porción de granos abrasivos que tienen un tamaño medio de grano menor que alrededor de 150 micrómetros, en combinación con granos abrasivos que tienen un tamaño medio de grano que es mayor que 150 micrómetros. En un caso particular, la mezcla puede incluir una primera porción de granos abrasivos que tienen un tamaño medio de grano en un intervalo entre 100 micrómetros y 150 micrómetros, y una segunda porción de granos abrasivos que tienen un tamaño medio de grano en un intervalo entre 150 micrómetros y 200 micrómetros .
La mezcla puede contener un cierto contenido de granos abrasivos de manera que el cuerpo abrasivo aglomerado formado finalmente incluye al menos alrededor de 5% en volumen de granos abrasivos para el volumen total del cuerpo. Se apreciará que para otros artículos abrasivos ejemplares, el contenido de granos abrasivos en el cuerpo puede ser mayor, tal como al menos alrededor de 10% en volumen, al menos alrededor de 20% en volumen, al menos alrededor de 30% en volumen, o incluso al menos alrededor de 40% en volumen del volumen total del cuerpo. En algunos artículos abrasivos, la mezcla puede contener una cantidad de granos abrasivos de manera que el cuerpo formado finalmente contenga entre alrededor de 5% en volumen y alrededor de 60% en volumen, y más particularmente entre alrededor de 5% en volumen y 50% en volumen de granos abrasivos para el volumen total del cuerpo.
En referencia al componente del material orgánico del material aglomerante, algunos materiales orgánicos adecuados incluyen materiales termoendurecidos y materiales termoplásticos . En particular, el material aglomerante puede incluir materiales tales como poliimidas, poliamidas, resinas, aramidas, epoxis, poliésteres, poliuretanos, y una combinación de los mismos. Según una modalidad particular, el material orgánico puede incluir un poliarenazol . En una modalidad más particular, el material orgánico puede incluir polibencimidazol (PBI) . Adicionalmente, el material aglomerante puede incluir cierto contenido de material de resina, tal como resina fenólica. En tales modalidades que utilizan una resina, la resina puede estar presente en cantidades minoritarias, y se puede usar en combinación con otros materiales orgánicos .
La mezcla puede tener un cierto contenido de material orgánico de manera que el cuerpo abrasivo aglomerado formado finalmente incluya no más de alrededor de 20% en volumen de material orgánico para el volumen total del material aglomerante. En otras modalidades, la cantidad de material orgánico en el material aglomerante puede ser menor, por ejemplo no mayor que alrededor de 18% en volumen, no mayor que alrededor de 16% en volumen, no mayor que alrededor de 14% en volumen, o incluso no mayor que alrededor de 10% en volumen. En casos particulares, el cuerpo se puede formar de manera que el material orgánico esté presente en una cantidad en un intervalo entre alrededor de 1% en volumen y 20% en volumen, tal como entre alrededor de 1% en volumen y alrededor de 19% en volumen, y más particularmente en un intervalo entre alrededor de 2% en volumen y 12% en volumen.
Tras formar una mezcla de material orgánico y granos abrasivos, se puede añadir un material metálico para facilitar la formación de un material aglomerante compuesto, en el que el material aglomerante compuesto contiene el material orgánico y material metálico. En ciertos casos, el material metálico puede incluir metales o aleaciones de metales. El material metálico puede incorporar uno o más elementos de metales de transición. Según una modalidad, el material metálico puede incluir cobre, estaño, y una combinación de los mismos. De hecho, las modalidades aquí pueden utilizar un material metálico que consiste esencialmente en latón, y contiene una relación de cobre: estaño de aproximadamente 60:40 en peso.
Se puede añadir a la mezcla un cierto contenido de material metálico, de manera que el cuerpo abrasivo aglomerado formado finalmente contenga al menos alrededor de 20% en volumen de material metálico para el volumen total del material aglomerante. En otros casos, la cantidad de material metálico en el material aglomerante compuesto puede ser mayor, tal como del orden de al menos alrededor de 30% en volumen, al menos alrededor de 40% en volumen, al menos alrededor de 50% en volumen, o incluso al menos alrededor de 60% en volumen. Las modalidades particulares pueden utilizar una cantidad de material metálico en un intervalo entre alrededor de 20% en volumen y alrededor de 99% en volumen, tal como entre alrededor de 30% en volumen y alrededor de 95% en volumen, o incluso entre alrededor de 50% en volumen y alrededor de 95% en volumen para el volumen total del material aglomerante compuesto.
Después de formar la mezcla que contiene los granos abrasivos, material orgánico y material metálico, la mezcla se puede agitar o mezclar durante un tiempo suficiente para asegurar la distribución uniforme de los componentes entre sí. Después de asegurarse de que la mezcla está adecuadamente mezclada, el procedimiento de formación del artículo abrasivo puede continuar tratando la mezcla.
Según una modalidad, el tratamiento de la mezcla puede incluir un procedimiento de prensado. Más particularmente, el procedimiento de prensado puede incluir un procedimiento de prensado en caliente, en el que la mezcla se calienta y se comprime simultáneamente para dar a la mezcla una forma adecuada. La operación de prensado en caliente puede utilizar un molde, en la que la mezcla se coloca en el molde, y, durante la operación de prensado en caliente, se utiliza la aplicación de calor y presión para conformar la mezcla a los contornos del molde y dar a la mezcla una forma adecuada, conformada finalmente .
Según una modalidad, la operación de prensado en caliente se puede llevar a cabo a una temperatura de prensado no mayor que alrededor de 600°C. La temperatura de prensado se considera la temperatura máxima de empapamiento utilizado durante el prensado en caliente para facilitar la formación apropiada del material aglomerante. Según otra modalidad, el procedimiento de prensado en caliente se puede llevar a cabo a una temperatura de prensado no mayor que alrededor de 550°C, tal como no mayor que 500°C. En casos particulares, el prensado en caliente se puede terminar a una temperatura de prensado en un intervalo entre alrededor de 400°C y 600°C, y más particularmente en un intervalo entre alrededor de 400°C y 490°C.
El procedimiento de prensado se puede llevar a cabo a una presión particular que es una presión máxima y sostenida ejercida sobre la mezcla, adecuada para conformar la mezcla a la forma deseada. Por ejemplo, el procedimiento de prensado en caliente se puede llevar a cabo a una presión máxima de prensado no mayor que alrededor de 10 toneladas/Pulg2 (154.4 N/mn2) . En otras modalidades, la presión máxima de prensado puede ser menor, tal como no mayor que alrededor de 8 toneladas/Pulg2 (123.52 N/mm2) , no mayor que alrededor de 6 toneladas/Pulg2 (92.64 N/mm2). Aún, ciertos procedimientos de prensado en caliente pueden utilizar una presión de prensado en un intervalo entre alrededor de 0.5 toneladas/Pulg2 (7.72 N/mm2) y alrededor de 10 toneladas/Pulg2 (154.4 N/mn2), tal como en un intervalo entre 0.5 toneladas/Pulg2 (7.72 N/mm2) y 6 toneladas/Pulg2 (92.64 N/mm2) .
Según una modalidad, el procedimiento de prensado se puede llevar a cabo de manera que la presión de prensado y la temperatura de prensado se mantengan durante un tiempo de al menos alrededor de 5 minutos. En otras modalidades, la duración puede ser mayor, tal como al menos alrededor de 10 minutos, al menos alrededor de 20 minutos, o incluso al menos 30 minutos.
Generalmente, la atmósfera utilizada durante la operación de tratamiento puede ser una atmósfera inerte, que comprende una especie inerte (por ejemplo, gas noble) , o una atmósfera reductora que tiene una cantidad limitada de oxígeno. En otros casos, la operación de prensado se puede llevar a cabo en una atmósfera ambiente.
Con la terminación de la operación de prensado en caliente, la forma resultante puede ser un artículo abrasivo que comprende granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto.
La FIG. 1 incluye un artículo abrasivo según una modalidad. Como se ilustra, el artículo abrasivo 100 puede incluir un cuerpo abrasivo aglomerado 101 que tiene una forma generalmente anular y que define una abertura central 102 que se extiende axialmente a través del cuerpo 101. El cuerpo abrasivo aglomerado 101 puede incluir granos abrasivos contenidos en el material aglomerante compuesto como se describe aquí. Según una modalidad, el artículo abrasivo 100 puede ser una rueda abrasiva que tiene una abertura central 102, que ayuda al acoplamiento del cuerpo abrasivo aglomerado a una máquina de rectificación adecuada, que se diseña para hacer girar el artículo abrasivo para operaciones de eliminación de material. Además, el inserto 103 se puede colocar alrededor del cuerpo 101 y definir la abertura central 102, y en casos particulares el inserto 103 puede ser un material metálico que puede facilitar el acoplamiento del cuerpo 101 a la maquinaria.
El cuerpo abrasivo aglomerado 101 puede definir un reborde abrasivo que se extiende circunferencialmente alrededor de un borde del artículo abrasivo 100. Esto es, el cuerpo 101 se puede extender a lo largo del borde periférico exterior del inserto 103, que se fija (por ejemplo, usando elementos de fijación, adhesivos, y una combinación de los mismos) al cuerpo 101.
El cuerpo 101 puede tener cantidades particulares de grano abrasivo, material aglomerante, y porosidad. El cuerpo 101 puede incluir la misma cantidad (% en volumen) de granos abrasivos como se describe aquí. El cuerpo 101 puede incluir al menos 10% en volumen de material aglomerante compuesto para el volumen total del cuerpo. En otros casos, el cuerpo 101 puede incluir un mayor contenido de material aglomerante compuesto, tal como al menos 20% en volumen, al menos alrededor de 30% en volumen, al menos alrededor de 40% en volumen, o incluso al menos alrededor de 50% en volumen, para el volumen total del cuerpo 101. En otros casos, el cuerpo 101 se puede formar de manera que el material aglomerante compuesto comprenda entre alrededor de 10% en volumen y alrededor de 80% en volumen, tal como entre alrededor de 10% en volumen y 60% en volumen, o incluso entre alrededor de 20% en volumen y alrededor de 60% en volumen de material aglomerante para el volumen total del cuerpo 101.
De forma notable, el cuerpo 101 se puede formar para que tenga una relación particular basada en el porcentaje en volumen de los materiales orgánicos (OM, por sus siglas en inglés) a materiales metálicos (MM) contenidos en el material aglomerante compuesto. Por ejemplo, el material aglomerante compuesto puede tener una relación (OM/MM) de material orgánico en volumen (OM) a material metálico en volumen (MM) que tiene un valor no mayor que alrededor de 0.25. Según otras modalidades, el artículo abrasivo se puede formar de manera que la relación del material aglomerante compuesto no sea mayor que alrededor de 0.23, tal como no mayor que alrededor de 0.20, no mayor que alrededor de 0.18, no mayor que alrededor de 0.15, o incluso no mayor que alrededor de 0.12. En casos particulares, el cuerpo se puede formar de manera que el material aglomerante compuesto tenga una relación de material orgánico a material metálico (OM/MM) en un intervalo entre alrededor de 0.02 y 0.25, tal como entre alrededor de 0.05 y 0.20, entre alrededor de 0.05 y alrededor de 0.18, entre alrededor de 0.05 y alrededor de 0.15, o incluso entre alrededor de 0.05 y alrededor de 0.12.
El artículo abrasivo se puede formar de manera que el cuerpo 101 tenga un cierto contenido de porosidad. Por ejemplo, el cuerpo 101 puede tener una porosidad no mayor que alrededor de 10% en volumen para el volumen total del cuerpo 101. En otros casos, el cuerpo 101 puede tener una porosidad no mayor que alrededor de 8% en volumen, tal como no mayor que alrededor de 5% en volumen, o incluso no mayor que alrededor de 3% en volumen. Todavía, el cuerpo 101 se puede formar de manera que la porosidad esté en un intervalo entre 0.5% en volumen y 10% en volumen, tal como entre 0.5% en volumen y alrededor de 8% en volumen, entre 0.5% en volumen y 5% en volumen, o incluso entre 0.5% en volumen y 3% en volumen del volumen total del cuerpo 101. La mayoría de la porosidad puede ser porosidad cerrada que comprende poros cerrados y aislados en el material aglomerante. De hecho, en ciertos casos, esencialmente toda la porosidad en el cuerpo 101 puede ser porosidad cerrada.
Además de las características descritas aquí, el cuerpo 101 se puede formar de manera que tenga un material aglomerante compuesto en el que no menos de alrededor de 82% de los granos abrasivos en el cuerpo 101 estén contenidos en el material metálico del material aglomerante compuesto. Por ejemplo, el cuerpo 101 se puede formar de manera que no menos del 85%, tal como no menos de alrededor de 87%, no menos de alrededor de 90% o incluso no menos de alrededor de 92% de los granos abrasivos en el cuerpo 101 están contenidos en el material metálico del material aglomerante compuesto. El cuerpo 101 se puede formar de manera que entre alrededor de 82% y alrededor de 97%, y más particularmente entre 85% y alrededor de 95% de los granos abrasivos en el cuerpo 101 pueden estar contenidos en el material metálico del material aglomerante .
El artículo abrasivo aglomerado de las modalidades puede utilizar un aglomerante compuesto que tiene una tenacidad a la fractura no mayor que alrededor de 3.0 MPa m0,5. De hecho, ciertos artículos abrasivos aglomerados pueden tener un material aglomerante que tiene una tenacidad a la fractura que no es mayor que alrededor de 2.5 MPa m0'5, tal como no mayor que alrededor de 2.0 MPa m0'5, o incluso no mayor que alrededor de 1.8 MPa m0-5. Ciertos artículos abrasivos aglomerados pueden utilizar un material aglomerante compuesto que tiene una tenacidad a la fractura entre alrededor de 1.5 MPa m0,5 y alrededor de 3.0 MPa m0 5, tal como en un intervalo entre alrededor de 1.5 MPa m0 5 y 2.5 MPa m0'5, e incluso en un intervalo entre alrededor de 1.5 MPa m0,5 y alrededor de 2.3 MPa m0-5.
Las partículas abrasivas aquí pueden ser particularmente adecuadas para eliminar material de piezas de trabajo particulares, tal como mediante un procedimiento de rectificación. En modalidades particulares, los artículos abrasivos aglomerados de las modalidades aquí pueden ser particularmente adecuados para rectificar y acabar piezas de trabajo que incorporan materiales superduros o materiales superabrasivos . Esto es, las piezas de trabajo pueden tener una dureza media de Vickers de 5 GPa o mayor. De hecho, ciertas piezas de trabajo, que pueden ser acabadas mediante los artículos abrasivos aglomerados de las modalidades aquí, pueden tener una dureza media de Vickers de al menos alrededor de 10 GPa, tal como al menos alrededor de 15 GPa, o incluso al menos alrededor de 25 GPa.
De hecho, en ciertos casos, los artículos abrasivos aglomerados aquí son particularmente adecuados para rectificar materiales, que también se usan en aplicaciones abrasivas. Un ejemplo particular de tales piezas de trabajo incluyen elementos de corte de un compacto de diamante policristalino (PDC) , que se pueden colocar en las cabezas de brocas de perforación para taladrar la tierra usadas en la industria del petróleo y del gas. Generalmente, los elementos de corte de PDC pueden incluir un material compuesto que tiene una capa abrasiva superpuesta sobre un sustrato. El sustrato puede ser un material cermet (cerámico/metálico) .
Esto es, el sustrato puede incluir cierto contenido de metal, típicamente un material de aleación o superaleación. Por ejemplo, el sustrato puede tener un material metálico que tiene una dureza Mohs de alrededor de 8. El sustrato puede incluir un elemento metálico, que puede incluir uno o más elementos de metal de transición. En casos más particulares, el sustrato puede incluir un material de carburo, y más particularmente carburo de volframio, de manera que el sustrato puede consistir esencialmente en carburo de volframio.
Las piezas de trabajo que pueden ser rectificadas por los artículos abrasivos aglomerados aquí pueden incluir elementos de corte. Además, ciertas piezas de trabajo pueden ser materiales particularmente frágiles, que tienen una tenacidad a la fractura de al menos alrededor de 4.0 MPa m0-5. De hecho, la pieza de trabajo puede tener una tenacidad a la fractura de al menos alrededor de 5.0 MPa m0'5, tal como al menos alrededor de 6.0 MPa m0'5, o incluso al menos alrededor de 8.0 MPa m0 5. Además, en ciertos casos, la pieza de trabajo puede tener una tenacidad a la fractura que no es mayor que alrededor de 16.0 MPa m0,5, tal como no mayor que 15.0 MPa m0,5, 12.0 MPa m0 5, ó 10.0 MPa m0 5. Ciertas piezas de trabajo pueden utilizar un material que tiene una tenacidad a la fractura en un intervalo que incluye alrededor de 4.0 MPa m0'5 a alrededor de 16.0 MPa m0'5, tal como en un intervalo que incluye alrededor de 4.0 MPa m0-5 a 12.0 MPa m0-5, e incluso en un intervalo que incluye alrededor de 4.0 MPa m0'5 a alrededor de 10.0 MPa m0-5.
La capa abrasiva de la pieza de trabajo se puede aglomerar directamente a la superficie del sustrato. La capa abrasiva puede incluir materiales duros tales como carbono, fulerenos, carburos, boruros, y una combinación de los mismos. En un caso particular, la capa abrasiva puede incluir diamante, y más particularmente puede ser una capa de diamante policristalino. Algunas piezas de trabajo, y particularmente elementos de corte de PDC, pueden tener una capa abrasiva que consiste esencialmente en diamante. Según al menos una modalidad, la capa abrasiva se puede formar de un material que tiene una dureza Mohs de al menos alrededor de 9. Además, la pieza de trabajo puede tener un cuerpo generalmente con forma cilindrica, particularmente en referencia a elementos de corte de PDC.
Se ha encontrado que los artículos abrasivos aglomerados de las modalidades aquí son particularmente adecuados para rectificar y/o acabar piezas de trabajo que incorporan materiales superduros (por ejemplo, metal y aleaciones de metal tales como superaleaciones a base de níquel y superaleaciones a base de titanio, carburos, nitruro, boruros, fulerenos, diamante, y una combinación de los mismos) . Durante una operación de eliminación (es decir, rectificación) de material, el cuerpo abrasivo aglomerado se puede hacer girar con respecto a la pieza de trabajo para facilitar la eliminación de material desde la pieza de trabaj o .
En la FIG. 2 se ilustra uno de tales procedimientos de eliminación de material. La FIG. 2 incluye un diagrama de una operación de rectificación según una modalidad. En particular, la FIG. 2 ilustra una operación de rectificación sin centro que utiliza el artículo abrasivo 100 en forma de una rueda abrasiva que incorpora el cuerpo abrasivo aglomerado 101. La operación de rectificación sin centro puede incluir además una rueda reguladora 201, que se puede hacer girar a una velocidad particular para controlar el procedimiento de rectificación. Como se ilustra adicionalmente, para una operación de rectificación sin centro particular, se puede colocar una pieza de trabajo 203 entre la rueda abrasiva 100 y la rueda reguladora 201. La pieza de trabajo 203 se puede sostener en una posición particular entre la rueda abrasiva 100 y la rueda reguladora 201 mediante un soporte 205, configurado para mantener la posición de la pieza de trabajo 203 durante la rectificación.
Según una modalidad, durante la rectificación sin centro, la rueda abrasiva 100 se puede hacer girar con respecto a la pieza de trabajo 203, en el que la rotación de la rueda abrasiva 100 facilita el movimiento del cuerpo abrasivo aglomerado 101 con relación a una superficie particular (por ejemplo, una superficie lateral circunferencial de la pieza de trabajo cilindrica) de la pieza de trabajo 203, y de este modo la rectificación de la superficie de la pieza de trabajo 203. Adicionalmente, la rueda reguladora 201 se puede hacer girar al mismo tiempo que se hace girar la rueda abrasiva 100, para controlar la rotación de la pieza de trabajo 203 y controlar ciertos parámetros de la operación de rectificación. En ciertos casos, la rueda reguladora 201 se puede hacer girar en la misma dirección que la rueda abrasiva 100. En otros procedimientos de rectificación, la rueda reguladora 201 y la rueda abrasiva 100 se pueden hacer girar en direcciones opuestas una con relación a la otra.
Se ha observado que utilizando los cuerpos abrasivos aglomerados de las modalidades aquí, los procedimientos de eliminación de material se pueden llevar a cabo de una manera particularmente eficiente en comparación con los productos y procedimientos de la técnica anterior. Por ejemplo, el cuerpo abrasivo aglomerado puede llevar a cabo la rectificación de una pieza de trabajo que comprende un material superabrasivo a una energía media de rectificación específica (SGE) no mayor que alrededor de 350 J/mm3. En otras modalidades, la SGE puede ser menor, tal como no mayor que alrededor de 325 J/mm3, tal como mayor que alrededor de 310 J/mm3, no mayor que alrededor de 300 J/mm3, o incluso no mayor que 290 J/mm3. Todavía, para ciertas operaciones de rectificación, el material abrasivo aglomerado puede eliminar material de la pieza de trabajo a una SGE media en un intervalo entre alrededor de 50 J/mm3 y alrededor de 350 J/mm3, tal como entre alrededor de 75 J/mm3 y alrededor de 325 J/mm3, o incluso en un intervalo entre alrededor de 75 J/mm3 y alrededor de 300 J/mm3.
Se debería observar que ciertos parámetros de la rectificación (por ejemplo, energía de rectificación específica) se pueden lograr en combinación con otros parámetros, incluyendo, por ejemplo, velocidades particulares de eliminación de material (MRR) . Por ejemplo, la velocidad media de eliminación de material puede ser al menos alrededor de 8 mm3/s. De hecho, se ha logrado mayores velocidades de eliminación de material, tal como del orden de al menos alrededor de 10 mm3/s, tal como al menos alrededor de 12 mm3/s, al menos alrededor de 14 mm3/s, al menos alrededor de 16 mm3/s, o incluso al menos alrededor de 18 mm3/s. Según modalidades particulares, las operaciones de rectificación que utilizan los cuerpos abrasivos aglomerados aquí pueden lograr velocidades medias de eliminación de material en un intervalo entre alrededor de 8 mm3/s y alrededor de 40 mm3/s, tal como entre alrededor de 14 mm3/s y alrededor de 40 mm3/s, tal como entre alrededor de 18 mm3/s y alrededor de 40 mm3/s, e incluso entre alrededor de 20 mm3/s y 40 mm3/s.
La operación de rectificación que utiliza los artículos abrasivos aglomerados de modalidades aquí y una pieza de trabajo que comprende material superabrasivo se puede llevar a cabo a una potencia umbral que no es mayor que alrededor de 150 W/mm. De forma notable, la potencia umbral está normalizada para la anchura de contacto del artículo abrasivo. En otras modalidades, la potencia umbral durante la operación de rectificación puede ser menor, tal como no mayor que alrededor de 140 W/mm no mayor que alrededor de 130 W/mm, no mayor que alrededor de 110 W/mm kW, no mayor que alrededor de 100 W/mm, no mayor que alrededor de 90 W/mm, o incluso no mayor que alrededor de 75 W/mm. Ciertas operaciones de rectificación se pueden llevar a cabo a una potencia umbral en un intervalo entre alrededor de 20 W/mm y alrededor de 150 W/mm, tal como entre alrededor de 20 W/mm y alrededor de 130 W/mm, tal como entre alrededor de 20 W/mm y 110 W/mm, o incluso entre 20 W/mm y 90 W/mm.
Ciertas propiedades de rectificación (por ejemplo, energía de rectificación específica, potencia umbral, velocidades de eliminación de material, etc.) se pueden lograr en combinación con aspectos particulares del abrasivo aglomerado y del procedimiento de rectificación, incluyendo, por ejemplo, geometrías particulares de la rueda. Por ejemplo, las propiedades de rectificación aquí se pueden lograr en artículos abrasivos en la forma de ruedas abrasivas (véase la FIG. 1) , en el que las ruedas tienen un diámetro de al menos alrededor de 5 pulgadas (12.7 cm) , al menos alrededor de 7 pulgadas (17.78 cm) , al menos alrededor de 10 pulgadas (25.4 cm) , o incluso al menos alrededor de 20 pulgadas (50.8 cm) . En ciertos casos, la rueda abrasiva puede tener un diámetro exterior en un intervalo entre alrededor de 5 pulgadas (17.78 cm) y alrededor de 40 pulgadas (101.6 cm) , tal como entre alrededor de 7 pulgadas (17.78 cm) y alrededor de 30 pulgadas (76.2 cm) .
Las propiedades de rectificación aquí se pueden lograr en artículos abrasivos en la forma de ruedas abrasivas (véase la FIG. 1) , en el que las ruedas pueden tener una anchura, según se mide a lo largo de la anchura de la capa abrasiva que define el reborde de la rueda, de al menos alrededor de 0.5 pulgadas (1.27 cm) , al menos alrededor de 1 pulgada (2.54 cm) , al menos alrededor de 1.5 pulgadas (3.81 cm) , al menos alrededor de 2 pulgadas (5.08 cm) , al menos alrededor de 4 pulgadas (10.16 cm) , o incluso al menos alrededor de 5 pulgadas (12.7 cm) . Las modalidades particulares pueden utilizar una rueda abrasiva que tiene una anchura en un intervalo entre alrededor de 0.5 pulgadas (1.27 cm) y alrededor de 5 pulgadas (12.7 cm) , tal como entre alrededor de 0.5 pulgadas (1.27 cm) y alrededor de 4 pulgadas (10.16 cm) , o incluso entre alrededor de 1 pulgada (2.54 cm) y alrededor de 2 pulgadas (5.08 cm) .
En casos particulares, las operaciones de eliminación de material incluyen una operación de rectificación sin centro en la que la velocidad de la rueda abrasiva es al menos alrededor de 900 m/min., tal como del orden de al menos alrededor de 1000 m/min., al menos alrededor de 1200 m/min., o incluso al menos alrededor de 1500 m/min. Los procedimientos particulares pueden utilizar una velocidad de la rueda de rectificación en un intervalo entre alrededor de 1000 m/min. y alrededor de 3000 m/min., tal como entre alrededor de 1200 m/min. y alrededor de 2800 m/min. , o incluso entre alrededor de 1500 m/min. y alrededor de 2500 m/min .
En casos particulares, las operaciones de eliminación de material incluyen una operación de rectificación sin centro en la que la velocidad de la rueda reguladora es al menos alrededor de 5 m/min., tal como del orden de al menos alrededor de 10 m/min. , al menos alrededor de 12 m/min. , o incluso al menos alrededor de 20 m/min. Los procedimientos particulares pueden utilizar una velocidad de la rueda reguladora en un intervalo entre alrededor de 5 m/min. y alrededor de 50 m/min. , tal como entre alrededor de 10 m/min. y alrededor de 40 m/min. , o incluso entre alrededor de 20 m/min. y alrededor de 30 m/min.
El procedimiento de rectificación también puede utilizar una velocidad particular de avance en profundidad por operación de rectificación, que es una medida de la profundidad radial de acoplamiento entre el artículo abrasivo y la pieza de trabajo. En casos particulares, la velocidad de avance por rectificación puede ser al menos alrededor de 0.01 mm, al menos alrededor de 0.02 mm, e incluso al menos alrededor de 0.03 mm. Aún, la operación de rectificación se ajusta típicamente de manera que la velocidad de avance por rectificación está en un intervalo entre alrededor de 0.01 mm y alrededor de 0.5 mm, o incluso entre alrededor de 0.02 mm y alrededor de 0.2 mm. Adicionalmente, el procedimiento de rectificación se puede completar de manera que la velocidad de avance en profundidad de las piezas de trabajo esté entre alrededor de 20 cm/min. y alrededor de 150 cm/min. , y más particularmente entre alrededor de 50 cm/min. y alrededor de 130 cm/min.
Se apreciará además que en ciertas operaciones de rectificación sin centro, la rueda reguladora puede formar un ángulo con respecto a la pieza de trabajo y la rueda abrasiva para facilitar el avance en profundidad de las piezas de trabajo. En casos particulares, el ángulo de la rueda reguladora no es mayor que alrededor de 10 grados, tal como no mayor que alrededor de 8 grados, no mayor que alrededor de 6 grados, e incluso no mayor que alrededor de 4 grados. Para ciertas operaciones de rectificación sin centro, la rueda reguladora puede tener un ángulo con respecto a la pieza de trabajo y la rueda abrasiva en un intervalo entre alrededor de 0.2 grados y alrededor de 10 grados, tal como entre alrededor de 0.5 grados y alrededor de 5 grados, y más particularmente en un intervalo entre alrededor de 1 grado y alrededor de 3 grados .
EJEMPLO Lo siguiente incluye un ejemplo comparativo de un cuerpo abrasivo aglomerado (SI) formado según una modalidad aquí comparado con un material abrasivo convencional (Cl) diseñado para rectificar materiales superabrasivos.
La muestra SI se forma combinando una mezcla de granos de diamante grandes y pequeños, en la que los granos pequeños de diamante tienen un tamaño medio de malla U.S. 100/120 (es decir, tamaño medio de grano de 125-150 micrómetros) y granos grandes de diamante que tienen un tamaño de malla U.S. de 80/100 (es decir, tamaño medio de grano de 150-175 micrómetros) . La mezcla de granos grandes y pequeños de diamante se mezcla en partes iguales .
La mezcla de diamantes grandes y pequeños se mezcla con aproximadamente 25 gramos de un material aglomerante orgánico que consiste en polibencimidazol (PBI) comercialmente disponible de Boedeker Plastics Inc. Después, se añaden a la mezcla aproximadamente 1520 gramos de aglomerante metálico. El material aglomerante metálico es una composición de latón (60/40 de Sn/Cu) disponible como DA410 de Connecticut Engineering Associates Corporation.
La mezcla se mezcla a conciencia y se vierte en un molde. La mezcla se prensa entonces en caliente según los siguientes procedimientos. Inicialmente , se aplica una presión de línea de 60 psi (0.413 MPa) a la mezcla. La mezcla se calienta entonces hasta 395°C. Después se aplica una presión total de 10 toneladas/Pulg2 (154.4 N/mn2) , y la mezcla se calienta hasta 450 °C durante 20 minutos, seguido de un enf iamiento.
El artículo abrasivo aglomerado formado finalmente se conforma en la forma de una rueda abrasiva que tiene un diámetro exterior de 8 pulgadas (20.32 cm) y una anchura de rueda de aproximadamente 1 pulgada (2.54 cm) . El artículo abrasivo aglomerado tiene aproximadamente 62% en volumen de material aglomerante compuesto, en el que 90% del material aglomerante es el material aglomerante metálico y 10% del material aglomerante es el material orgánico. El artículo abrasivo aglomerado de la muestra SI tiene aproximadamente 38% en volumen de granos abrasivos. El artículo abrasivo aglomerado incluye una pequeña cantidad de porosidad, generalmente menor que 1% en volumen.
La muestra convencional (Cl) se forma combinando una mezcla de granos grandes y pequeños de diamante, en la que los granos pequeños de diamante tienen un grano medio de malla U.S. 140/170 (es decir, 150 micrómetros) , y los granos grandes de diamante tienen un tamaño medio de grano de malla U.S. 170/200 (es decir, 181 micrómetros) . La mezcla de granos grandes y pequeños de diamante se mezcla en partes iguales.
La mezcla de diamantes grandes y pequeños se mezcla con un material aglomerante orgánico que consiste en resina y cal, habitualmente disponible como DA69 de Saint-Gobain Abrasives. También se añade a la mezcla una cantidad de granos de SiC, en el que los granos de SiC tienen un tamaño medio de grano de malla U.S. 800 y están disponibles como DA49 800 Grit de Saint-Gobain Abrasives Corporation. Adicionalmente , se añade a la mezcla una cantidad pequeña (es decir, 3-4% en volumen) de furfural como DA148, disponible de Rogers Corporation, New Jersey, USA.
La mezcla se mezcla a conciencia y se vierte en un molde. La mezcla se prensa entonces en caliente según los siguientes procedimientos. Inicialmente , la mezcla se coloca en el molde y se calienta hasta 190 °C. Después se aplica una presión total de 3 toneladas/Pulg2 (46.32 N/mm2) durante 15 minutos, seguido de un enfriamiento. Después del prensado en caliente, el abrasivo formado sufre una cocción postformación a 210 °C durante 16 horas.
La muestra Cl se conforma en una rueda abrasiva que tiene esencialmente las mismas dimensiones que la rueda abrasiva de la muestra Si. La muestra Cl tiene aproximadamente 28% en volumen de granos abrasivos, 42% en volumen de material aglomerante orgánico (resina fenólica) , aproximadamente 25% en volumen de grano de SiC (malla U.S. 800), y aproximadamente 3-4% en volumen de furfural . La muestra Cl está disponible de Norton Abrasives como una rueda de rectificación resinoide PCD. La muestra Cl tuvo las mismas dimensiones que la rueda de la muestra SI.
Las muestras Cl y SI se usan para rectificar piezas de trabajo superabrasivas (es decir, elementos de corte de PDC que tienen sustratos de carburo de volframio y capas abrasivas de diamante policristalino) en una operación de rectificación sin centro. Los parámetros de la operación de rectificación sin centro son los siguientes: una velocidad de la rueda abrasiva de 6500 ft/min. [1981 m/min.], una velocidad de la rueda reguladora de 94 ft/min. [29 m/min.], un ángulo de la rueda reguladora de 2 grados , una profundidad de corte de aproximadamente 0.001 radialmente (0.002 en cambio en diámetro seleccionado por rectificación) , y una velocidad de avance en profundidad con ayuda manual de aproximadamente 40 pulgadas/min. [101 cm/min.] .
La FIG. 3 incluye una gráfica de la potencia media (kW) frente a la velocidad media de eliminación de material (mm3/s) para la operación de rectificación llevada a cabo usando las muestras SI (gráfica 301) y Cl (gráfica 302) . Como se ilustra claramente, la muestra SI utiliza menos potencia en todas las velocidades medias de eliminación de material medidas en comparación con la muestra Cl, demostrando así que la muestra SI fue capaz de llevar a cabo la rectificación de una manera más eficiente que la muestra Cl . De hecho, incluso a la velocidad de eliminación de material más elevada (27 mm3/s [1.2 in3/mm] ) para la muestra SI, la potencia media (aproximadamente 4.5 kw) fue aproximadamente la misma o menos que la potencia umbral de la muestra Cl (aproximadamente 4.8 kW) , que se extrapola basándose en la gráfica 302 que cruza el eje Y de la potencia media. Obsérvese que la potencia umbral se puede normalizar al tamaño de las muestras basándose en la anchura de contacto de la rueda, de manera que la potencia umbral normalizada de 4 kW/25.4 mm es igual a 150 W/mm.
Además, con la evaluación de las superficies de las muestras abrasivas aglomeradas SI y Cl después de llevar a cabo las operaciones de rectificación sin centro sobre ciertas piezas de trabajo, se observó que las muestras Cl y SI demostraron morfologías superficiales significativamente diferentes.
Las FIGs . 4 y 5 incluyen imágenes de las superficies de las muestras SI y Cl respectivamente después de llevar a cabo operaciones de rectificación. Como se ilustra, la superficie de la muestra SI según se proporciona en la FIG. 4 demuestra regiones 401 y 403 a lo largo de la superficie que han mantenido una rugosidad superficial significativa, y por lo tanto proporciona pruebas de que el artículo abrasivo es capaz de operaciones abrasivas continuadas. Adicionalmente, las regiones rugosas 401 y 403 demuestran que el artículo abrasivo aglomerado es capaz de llevar a cabo la tarea abrasiva de manera eficiente y tiene una vida mejorada. Por el contrario, la superficie de la muestra Cl, como se muestra en la Fig. 5, demuestra regiones 501 del aglomerante que se han desgastado y se han vuelto lisas. Estas regiones 501 demuestran un aglomerante que tiene una cantidad elevada de fricción con la pieza de trabajo, lo que es prueba de una operación de rectificación ineficiente en comparación con la muestra SI. Brevemente, la muestra SI es capaz de lograr una eficiencia durante la rectificación de piezas de trabajo superduras mayor que la muestra convencional Cl.
Los artículos abrasivos aglomerados anteriores de las modalidades aquí y los métodos para formar y usar tales artículos abrasivos aglomerados representan una desviación con respecto al estado de la técnica. En particular, los cuerpos abrasivos aglomerados utilizan una combinación de características que incluyen una mezcla de granos abrasivos, tipos y tamaños de granos abrasivos, material aglomerante compuesto que tiene relaciones particulares de materiales metálicos y orgánicos, y ciertas propiedades que mejoran la eficiencia de las operaciones de rectificación sobre piezas de trabajo superduras y/o superabrasivas . Además, los métodos descritos aquí, incluyendo el método para obtener el abrasivo aglomerado y el método para usar el abrasivo aglomerado para operaciones de rectificación particulares, representan una desviación con respecto al estado de la técnica. Se observa que el uso de artículos abrasivos aglomerados según las modalidades aquí, en ciertas operaciones de rectificación, permite una rectificación más eficiente y una vida prolongada del artículo abrasivo aglomerado.
En lo anterior, la referencia a modalidades específicas y las conexiones de ciertos componentes son ilustrativas. Se apreciará que la referencia a componentes acoplados o conectados está destinada a describir la conexión directa entre los componentes o la conexión indirecta a través de uno o más componentes que intervienen para llevar a cabo los métodos como se explican aquí. Como tal, la materia objeto descrita anteriormente se ha de considerar ilustrativa y no restrictiva, y las reivindicaciones anexas están destinadas a cubrir todas las citadas modificaciones, mejoras, y otras modalidades, que caen dentro del alcance verdadero de la presente invención. De este modo, en el grado máximo permitido por la ley, el alcance de la presente invención se ha de determinar por la interpretación más ampliamente permisible de las siguientes reivindicaciones y sus equivalentes, y no se debe restringir o limitar por la descripción detallada anterior.
La descripción no se usará para interpretar o limitar el alcance o significado de las reivindicaciones. Además, en la descripción anterior, diversas características se pueden agrupar juntas o se pueden describir en una única modalidad con el fin de perfilar tal restricción. Esta descripción no se ha de interpretar de manera que refleje la intención de que las modalidades reivindicadas requieren más características que las citadas expresamente en cada reivindicación. Antes bien, como reflejan las siguientes reivindicaciones, la materia objeto inventiva puede estar dirigida a muchas menos de todas las características de cualquiera de las reivindicaciones descritas.
Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. Un artículo abrasivo caracterizado porque comprende : un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante, en el que el cuerpo es capaz de rectificar una pieza de trabajo superabrasiva que tiene una dureza media de Vickers de al menos alrededor de 5 GPa a una energía media de rectificación específica (SGE) no mayor que alrededor de 350 J/mm3 a una velocidad media de eliminación de material (MRR) de al menos alrededor de 8 mm3/s para una operación de rectificación sin centro .
2. Un artículo abrasivo caracterizado porque comprende : un abrasivo aglomerado que tiene un cuerpo configurado para rectificar piezas de trabajo que comprenden material superabrasivo, en el que el cuerpo comprende granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que incluye un material orgánico y un material metálico, en el que no menos de alrededor de 82% de los granos abrasivos en volumen están contenidos en el material metálico del material aglomerante compuesto.
3. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque está en la forma de rueda que tiene una abertura central, y el artículo abrasivo comprende un inserto en la abertura central, en el que el cuerpo se extiende a lo largo de un borde periférico exterior del inserto.
4. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cuerpo define un reborde abrasivo que se extiende circunferencialmente alrededor de un borde del artículo abrasivo.
5. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el material aglomerante comprende una resina.
6. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cuerpo comprende entre alrededor de 10% en volumen y alrededor de 80% en volumen de material aglomerante del volumen total del cuerpo .
7. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el cuerpo comprende entre alrededor de 5% en volumen y alrededor de 60% en volumen de granos abrasivos del volumen total del cuerpo.
8. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los granos abrasivos tienen un tamaño medio de grano en un intervalo entre alrededor de 1 micrómetro y alrededor de 250 micrómetros .
9. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación l ó 2, caracterizado porque el cuerpo comprende una porosidad en un intervalo entre alrededor de 0.5% en volumen y alrededor de 10% en volumen del volumen total del cuerpo.
10. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material orgánico comprende un material seleccionado del grupo de materiales que consisten en poliimidas, poliamidas, epoxis, resinas, aramidas, poliésteres, poliuretanos, y una combinación de los mismos .
11. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material orgánico comprende entre alrededor de 1% en volumen y alrededor de 20% en volumen del volumen total del material aglomerante .
12. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material metálico comprende una aleación metálica.
13. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material metálico comprende cobre y estaño.
14. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el material material metálico comprende entre alrededor de 20% en volumen y alrededor de 99% en volumen del volumen total del material aglomerante .
15. Un método para formar un artículo abrasivo, caracterizado porque comprende: formar una mezcla que incluye material orgánico, material metálico, y granos abrasivos; y tratar la mezcla para formar un artículo abrasivo que tiene un cuerpo que incluye granos abrasivos contenidos en un material aglomerante compuesto que comprende un material orgánico y un material metálico, en el que el material aglomerante comprende una relación (OM/MM) de material orgánico en volumen (OM) a material metálico en volumen (MM) no mayor que alrededor de 0.25.
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