MX2014011917A

MX2014011917A - Particulas abrasivas, metodo para producir particulas abrasivas y articulos abrasivos.

Info

Publication number: MX2014011917A
Application number: MX2014011917A
Authority: MX
Inventors: Negus B Adefris
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2012-04-04
Filing date: 2013-03-15
Publication date: 2014-11-10
Also published as: MX350057B; US11634618B2; US9771504B2; CA2869434A1; CN104254429A; US20230159807A1; US20240182768A1; BR112014024937B1; EP2834040A1; CA2869434C; US20150052825A1; US10301518B2; KR20150005941A; RU2014139785A; WO2013151745A1; US20170335158A1; MX2021013203A; CN104254429B; JP2015518505A; EP2834040B1

Abstract

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas incluyen una primera superficie que tiene un perímetro que tiene un perímetro que comprende al menos el primero y segundo bordes. Una primera región del perímetro incluye el segundo borde y se extiende hacia el interior y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos. El perímetro tiene como máximo cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos. Una segunda superficie está dispuesta en posición opuesta y no está en contacto con la primera superficie. Una superficie periférica está dispuesta entre la primera y segunda superficies y las conecta. La superficie periférica tiene una primera forma predeterminada. Además, se describen los métodos para fabricar las partículas cerámicas abrasivas conformadas y los artículos abrasivos que los incluyen.

Description

PARTICULAS ABRASIVAS, METODO PARA PRODUCIR PARTICULAS ABRASIVAS Y ARTICULOS ABRASIVOS CAMPO DE LA INVENCION La presente descripción se relaciona claramente con partículas abrasivas, artículos abrasivos, y métodos para producirlos y usarlos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION En los últimos años, las partículas abrasivas conformadas producidas por moldeo de un sol-gel, secado y sinterización del sol-gel seco para obtener una partícula cerámica abrasiva conformada han adquirido popularidad en la industria de los abrasivos. Las técnicas de torneado con diamante se usan comúnmente para fabricar moldes adecuados, especialmente aquellos para producir partículas abrasivas de granulado fino, pero se han limitado en relación a las formas de las cavidades del molde que puede producirse.

SUMARIO DE LA INVENCION El presente inventor descubrió que al reducir el ángulo formado en las esquinas periféricas de las partículas cerámicas abrasivas conformadas, se pueden obtener mejores propiedades abrasivas .

Las partículas abrasivas conformadas, generalmente, pueden tener un rendimiento superior en relación a las partículas abrasivas trituradas aleatoriamente. Al controlar REF. :251544 la forma de la partícula abrasiva es posible controlar el rendimiento resultante de la partícula abrasiva. El inventor descubrió que al fabricar al menos un borde de las partículas de manera abrasiva que se extiende hacia el interior, los ángulos adyacentes se agudizan, típicamente, lo cual provoca un mejoramiento inesperado del rendimiento abrasivo.

En un aspecto, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada que comprende: una primera superficie que tiene un perímetro que comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia el interior y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene al menos cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos; una segunda superficie opuesta y que no está en contacto con la primera superficie; y una superficie periférica dispuesta entre la primera y segunda superficies y conectada con estas, en donde la superficie periférica comprende una primera pared que está en contacto con el perímetro del primer borde, en donde la superficie periférica comprende una segunda pared que contacta el perímetro en el segundo borde, y en donde la superficie periférica tiene una primera forma predeterminada.

En otro aspecto, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la pluralidad de partículas abrasivas comprende, en una base numérica, al menos 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95 o aún al menos 99 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención.

Las partículas abrasivas de acuerdo con la presente invención son útiles, por ejemplo, en la fabricación y uso de artículos abrasivos.

Aún en otro aspecto, la presente descripción proporciona artículos abrasivos que comprenden las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención retenidas en un aglutinante.

Los presentes inventores desarrollaron, además, métodos que permiten la fabricación de las partículas cerámicas abrasivas conformadas (que incluyen grados finos) de acuerdo con la presente invención.

En este sentido, aún en otro aspecto, la presente descripción proporciona un método para producir las partículas cerámicas abrasivas conformadas, el método comprende las etapas siguientes: a) proporcionar un molde que define una cavidad de molde, en donde la cavidad de molde tiene una abertura exterior definida por un perímetro, en donde el perímetro comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia el interior y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene como máximo cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos, y en donde la cavidad de molde está limitada lateralmente por una superficie de molde periférico que comprende la primera pared de molde que interseca el perímetro en el primer borde y una segunda pared de molde que interseca el perímetro del segundo borde; b) disponer de un material precursor cerámico dentro de la cavidad de molde; c) convertir el material precursor cerámico dispuesto dentro de la cavidad de molde en una partícula cerámica precursora conformada; y d) convertir la partícula cerámica precursora conformada en una partícula cerámica abrasiva conformada.

En algunas modalidades, el método comprende, además, la separación de partículas precursoras cerámicas conformadas del molde antes del paso d) . En algunas modalidades, la etapa d) comprende la sinterización de la partícula cerámica precursora conformada. En algunas modalidades, la etapa d) comprende la calcinación de la partícula cerámica precursora conformada para proporcionar una partícula cerámica precursora conformada y la sinterización de la partícula cerámica precursora conformada calcinada .

Las siguientes definiciones se aplican en toda la descripción y las reivindicaciones.

El término "ángulo" se define en adelante, por ejemplo, con referencia a las FIG. 6A a 6D.

El término "calcinación" se refiere a la eliminación de material volátil (por ejemplo, agua libre) de un precursor cerámico mediante el calentamiento en condiciones de temperatura más baja de la que se usa, típicamente, para la sinterización .

El término "partícula cerámica abrasiva" se refiere a una partícula abrasiva que comprende material cerámico.

El término "esquina" se refiere al lugar, la posición o el ángulo formado por el encuentro de dos líneas o bordes convergentes. Una esquina puede ser aguda como, por ejemplo, una punta o borde. Una esquina puede ser, además, una región generalmente redondeada en relación a líneas o caras adyacentes .

El término "ángulo de desmoldeo" se refiere a un ángulo cónico, incorporado a la pared de una cavidad de molde para que la abertura de la cavidad de molde sea más ancha que la base. En relación ahora a la FIG. 1, que muestra una sección transversal del molde 100 y la cavidad de molde 105, el ángulo de diseño µ es el ángulo entre la base del molde 150 y la pared de molde 130. El ángulo de desmoldeo puede variar para cambiar los tamaños relativos de la primera y segunda superficies y los lados de la superficie periférica. En varias modalidades de la presente descripción, el ángulo de desmoldeo µ puede tener 90 grados o un intervalo de aproximadamente 130 grados, de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 125 grados, de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 120 grados, de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 115 grados, de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 110 grados, de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 105 grados o de aproximadamente 95 grados a aproximadamente 100 grados. Como se usa en la presente descripción, el término ángulo de desmoldeo se refiere, además, al ángulo cónico de las paredes de un cuerpo moldeado que corresponde al ángulo de desmoldeo del molde usado para producirlo. Por ejemplo, un ángulo de desmoldeo de la partícula cerámica abrasiva conformada 300 de ejemplo en la FIG. 3 sería el ángulo entre la segunda superficie 370 y la pared 384.

El término "cara" se refiere sustancialmente a la superficie plana, que puede comprender imperfecciones menores, por ejemplo, que surgen durante la fabricación.

El término "ángulo interior" se refiere a un ángulo, dentro del perímetro, definido por dos bordes adyacentes del perímetro .

El término "longitud" se refiere a la extensión máxima de un objeto a lo largo de su dimensión mayor.

El término "superficie mayor" se refiere a una superficie mayor que, al menos, la mitad de las superficies del objeto al que se hace referencia.

El término "perímetro" se refiere al límite cerrado de una superficie, que puede ser una superficie plana o no plana.

El término "forma predeterminada" significa que la forma se replica de una cavidad de molde usada durante la fabricación de la partícula cerámica abrasiva. El término "forma predeterminada" excluye las formas aleatorias obtenidas mediante una operación de triturado mecánico.

El término "sinterización" se refiere a un proceso en el cual el calentamiento del material precursor cerámico hace que este sufra una transformación sustancial en el correspondiente material cerámico.

El término "espesor" se refiere al máximo alcance de algo a lo largo de una dimensión ortogonal tanto a la longitud como al ancho .

El término "ancho" se refiere al máximo alcance de algo a lo largo de una dimensión ortogonal a la longitud.

Las características y ventajas de la presente descripción se comprenderán mejor después de considerar la descripción detallada y las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La FIG. 1 es una vista esquemática del borde transversal de un ejemplo de molde que muestra cómo determinar un ángulo de desmoldeo.

La FIG. 2 es una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 3 es una vista esquemática en perspectiva de un ejemplo de partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 4 es una vista esquemática en perspectiva de otro ejemplo de partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la presente invención.

Las FIG. 5A a 5C son vistas superiores esquemáticas de otros ejemplos de partículas abrasivas cerámicas conformadas de acuerdo con la presente invención.

Las FIG. 6A a 6D son vistas superiores esquemáticas de varias esquinas que muestran cómo calcular sus ángulos.

La FIG. 7 es una vista en corte en perspectiva esquemática de un ejemplo de molde útil para fabricar partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 8 es una vista transversal del borde de un ejemplo de artículo abrasivo recubierto de acuerdo con la presente invención .

La FIG. 9 es una vista en perspectiva de un artículo abrasivo termoadherido de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 10 es una vista lateral agrandada de un artículo abrasivo no tejido de acuerdo con la presente invención.

La FIG. 11 es una microfotografía de partículas cerámicas abrasivas conformadas SAP1.

La FIG. 12 es una microfotografía de partículas abrasivas de alúmina SAPA, preparada de acuerdo con la descripción del párrafo

[0128] de la publicación de la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2010/0146867 (Boden et al.) mediante el uso de un ángulo de desmoldeo de 98 grados.

Las FIG. 13 y 14 son diagramas que comparan la tasa de corte y el corte acumulativo para los discos abrasivos del ejemplo 1 y los ejemplos comparativos A y B.

La FIG. 15 es una microfotografía de partículas cerámicas abrasivas conformadas SAP2.

La FIG 16 es una microfotografía de partículas cerámicas abrasivas conformadas SAP3.

La FIG. 17 es un diagrama que compara el rendimiento de discos hechos con partículas de los ejemplos 1, 2 y 3, y el ejemplo comparativo C en acero al carbono 1045.

La FIG. 18 es un diagrama que compara el rendimiento de los discos de los ejemplos 4, 5 y 6, y el ejemplo comparativo D cuando se usan para desgastar el acero inoxidable 304.

La FIG. 19 es un diagrama que compara el rendimiento de los discos de los ejemplos 4, 5 y 6, y el ejemplo comparativo D.

La FIG. 20A es una microfotografía de partículas abrasivas de alúmina SAPB, preparada de acuerdo con la descripción de la patente de los EE . UU. núm. 8,142,531 (Adefris et al).

La FIG. 20B es una microfotografía de partículas cerámicas abrasivas conformadas SAP4.

La FIG. 21 es un diagrama que compara el rendimiento de los discos del ejemplo 7, y los ejemplos comparativos E y F.

Las FIG. 22 y 23 son diagramas que comparan el rendimiento de los discos del ejemplo 8 y el ejemplo comparativo G cuando se usan para desgastar acero al carbono 1045 y acero inoxidable 304, respectivamente.

Mientras que las figuras de los diseños identificados anteriormente explican varias modalidades de la presente descripción, se contemplan, además, otras modalidades; por ejemplo, como se indicó en la descripción. En todos los casos, la descripción se presenta como una representación y no como una limitación. Debe comprenderse que aquellos con experiencia en la materia pueden diseñar muchas otras modificaciones y modalidades que estén dentro del alcance y espíritu de los principios de la invención. Las figuras pueden no estar a escala. Pueden haberse usado números de referencia similares a lo largo de las figuras para indicar partes similares.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION En relación ahora a la FIG. 2, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 200 comprende la primera superficie 210 que tiene un perímetro 220. La segunda superficie 270 es opuesta y no está en contacto con la primera superficie 210. La superficie periférica 280 tiene una forma predeterminada y está dispuesta entre la primera y segunda superficies principales 210, 270 y en conexión con estas. El perímetro 220 comprende el primero y segundo bordes 230, 232. La superficie periférica 280 comprende la primera y segunda paredes 282, 284. El primero y segundo bordes 230, 232, respectivamente, representan la intersección de la primera y segunda paredes 282, 284 con el perímetro 220. La primera región 290 del perímetro 220 comprende el primer borde 230 y se extiende hacia el interior y termina en la primera y segunda esquinas 250, 252, lo que define los ángulos interiores agudos respectivos 260, 262.

En algunas modalidades, una región que se extiende hacia el interior de una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la presente invención puede tener una profundidad máxima de al menos 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, o aún 60 por ciento de la dimensión máxima de la partícula cerámica abrasiva conformada paralela a la profundidad máxima. Por ejemplo, se hace referencia a la FIG. 2, que muestra la dimensión máxima 218 paralela a la profundidad máxima 215. De la misma manera, en la FIG. 3, la dimensión máxima 318 es paralela a la profundidad máxima 315.

En la modalidad que se muestra en la FIG. 2, la primera superficie 210 tiene una primera forma predeterminada que corresponde a la base de una cavidad moldeada que se usa para darle forma. Sin embargo, si se usa el molde que tiene dos aberturas opuestas (por ejemplo, como en el caso de una placa perforada) , ni la primera ni la segunda superficies principales pueden tener una forma predeterminada, mientras que la superficie periférica si puede.

En algunas modalidades, las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención tienen una superficie periférica que incluye al menos tres paredes. En relación ahora a la FIG. 3, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 300 comprende la primera superficie 310 que tiene un perímetro 320. El perímetro 320 comprende el primero, segundo y tercer bordes 330, 332, 334. El primer borde 330 es una curva monotónica cóncava, mientras que el segundo y tercer bordes 332, 334 son sustancialmente bordes rectos. La segunda superficie 370 es opuesta, y no está en contacto con la primera superficie principal 310. La superficie periférica 380 tiene una forma predeterminada y está dispuesta entre la primera y segunda superficies 310, 370 y se conecta con estas. La superficie periférica 380 comprende la primera, segunda y tercera paredes 382, 384, 386. El primer, segundo y tercer bordes 330, 332, 334 respectivamente representan la intersección de la primera, segunda y tercera paredes 382, 384, 386 con el perímetro 320. La primera región 390 del perímetro 320 comprende la extensión hacia el interior del primer borde 330 y termina en el primero y segundo esquinas 350, 352 lo que define el primero y segundo ángulos interiores agudos respectivos 360, 362.

Como se muestra en las FIG. 2 y 3, la primera región del perímetro puede comprender un borde que se extiende hacia el interior de curvatura simple; sin embargo, se contempla, además, que la primera región del perímetro puede comprender varios bordes (por ejemplo, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 bordes o más) .

En relación ahora a la FIG . 4, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 400 comprende la primera superficie 410 que tiene un perímetro 420. El perímetro 420 comprende el primero, segundo, tercero y cuarto bordes sustancialmente rectos 430, 432, 434, 436. La segunda superficie 470 es opuesta y no está en contacto con la primera superficie 410. La superficie periférica 480 comprende la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 482, 484, 486, 488. La superficie periférica 480 tiene una forma predeterminada y está dispuesta entre la primera y segunda superficies principales 410, 470 y en conexión con estas. El primero, segundo, tercero y cuarto bordes 430, 432, 434, 436 respectivamente representan la intersección de la primera, segunda, tercera y cuarta paredes 482, 484, 486 y 488 con el perímetro 420. La primera región 490 del perímetro 420 comprende el primer borde 430 y el cuarto borde 436, y se extiende hacia el interior. La primera región 490 termina en la primera y segunda esquinas 450, 452 lo que define el primero y segundo ángulos interiores agudos respectivos 460, 462.

Las FIG. 3 y 4 representan partículas cerámicas abrasivas conformadas que tienen perímetros que tienen forma de punta de flecha. Además, en algunas modalidades, las mismas partículas cerámicas abrasivas conformadas pueden tener forma de punta de flecha .

En algunas modalidades, más de una región y/o borde del perímetro puede extenderse hacia el interior. Por ejemplo, en relación ahora a la FIG. 5A, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 500a tiene un perímetro 520a de la primera superficie 510a con dos regiones que se extienden hacia el interior 590a, 592a formadas por los bordes 530a, 532a y cada uno termina en dos de las esquinas agudas 550a, 552a, 554a. En relación ahora a la FIG. 5B, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 500b tiene un perímetro 520b de la primera superficie 510b con tres regiones que se extienden hacia el interior 590b, 592b, 594b, formadas por los bordes 530b, 532b, 534b y cada uno termina en dos de las esquinas agudas 550b, 552b, 554b. Además, en relación ahora a la FIG. 5C, la partícula cerámica abrasiva conformada de ejemplo 500c de la primera superficie 510c tiene un perímetro 520c con cuatro regiones que se extienden hacia el interior 590c, 592c, 594c, 596c formadas por los bordes 530c, 532c, 534c, 536c y cada uno termina en dos esquinas 550c, 552c, 554c, 556c que definen ángulos interiores agudos (no se muestran) .

Por definición, el perímetro de la primera superficie principal, excepto por cualquiera de las regiones que se extienden hacia el interior, se extiende hacia el exterior. Por ejemplo, el perímetro puede extenderse hacia el exterior excepto por uno, dos, tres o cuatro regiones que se extienden hacia el interior. Las regiones que se extienden hacia el interior del perímetro pueden comprender, por ejemplo, bordes curvos simples (por ejemplo, bordes curvos monotónicos o bordes con múltiples curvas o sustancialmente rectos (por ejemplo, lineales) o una combinación de bordes curvos y sustancialmente rectos .

Típicamente, las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención tienen espesores que son sustancialmente menores que su longitud y/o ancho, si bien este no es un requisito. Por ejemplo, el espesor de la partícula cerámica abrasiva conformada puede ser menor o igual a un tercio, un quinto, o un décimo de su longitud y/o ancho .

Generalmente, la primera y segunda superficies son sustancialmente paralelas o, incluso paralelas; sin embargo, esto no es un requisito. Por ejemplo, los desvíos aleatorios debidos al secado pueden dar lugar a que una o ambas, la primera y segunda superficies principales, no sean planas. Además, la primera y/o segunda superficies principales pueden tener surcos paralelos formados en estas, por ejemplo, como se describe en la publicación de la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2010/0146867 Al (Boden et al.).

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención comprenden material cerámico. En algunas modalidades, pueden consistir esencialmente en material cerámico o incluso consistir en material cerámico, si bien pueden contener fases no cerámicas (por ejemplo, como en un vidrio cerámico) . Ejemplos de materiales cerámicos adecuados incluyen alfa alúmina, alúmina- zirconia fusionada y oxinitridos fusionados. Pueden encontrarse más detalles en relación a los materiales cerámicos derivados de sol-gel para uso en partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención en, por ejemplo, la patente de los EE. UU. núm. 4,314,827 (Leitheiser et al.); patente de los EE. UU. núm. 4,518,397 (Leitheiser et al.); patente de los EE . UU. núm. 4,623,364 (Cottringer et al.); patente de los EE . UU. núm. 4,744,802 (Schwabel) ; patente de los EE. UU. núm. 4,770,671 (Monroe et al.); patente de los EE. UU. núm. 4,881,951 (Wood et al.); patente de los EE . UU. núm. 4,960,441 (Pellow et al.); patente de los EE. UU. núm. 5,139,978 (Wood); patente de los EE. UU. núm. 5,201,916 (Berg et al.); patente de los EE . UU. núm. 5,366,523 (Rowenhorst et al.); patente de los EE . UU. núm. 5,429,647 (Larmie) ; patente de los EE . UU. núm. 5,547,479 (Conwell et al.); patente de los EE . UU. núm. 5,498,269 (Larmie); patente de los EE . UU. núm. 5,551,963 (Larmie); patente de los EE. UU. núm. 5,725,162 (Garg et al . ) y patente de los EE. UU. núm. 6,054,093 (Torre et al.).

Para facilitar el retiro de un molde usado para fabricarlas y, típicamente, aumentar el rendimiento en aplicaciones abrasivas, las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención pueden estrecharse en correspondencia del ángulo de desmoldeo del molde, por ejemplo, como se describe en la publicación de la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2010/0151196 Al (Adefris et al.). En otras modalidades, la superficie periférica puede no estrecharse (es decir, puede ser vertical) , y/o la primera y segunda superficies pueden tener el mismo tamaño y forma.

En algunas modalidades, los ángulos interiores formados entre la región que se extiende hacia el interior y cualquiera o ambos bordes adyacentes del perímetro son más pequeños de lo que serían si la región que se extiende hacia el interior fuera reemplazada, por ejemplo, por un solo segmento en línea recta o un borde convexo. Por ejemplo, en el caso de un triángulo equilátero, todas las esquinas tienen un ángulo interior de 60 grados, mientras que para las formas correspondientes que tienen un borde cóncavo que reemplaza uno de los bordes del triángulo de acuerdo a una modalidad de la presente descripción, los ángulos interiores de las dos esquinas adyacentes a la región que se extiende hacia el interior pueden reducirse sustancialmente . Por ejemplo, en el caso de partículas cerámicas abrasivas conformadas generalmente triangulares, los ángulos interiores pueden tener un intervalo de 5, 10, 15, 20, 25 o 30 grados hasta 35, 40, 45, 50 o 55 grados, o de 40 a 55 grados. En algunas modalidades, los ángulos interiores pueden tener un intervalo de 35 a 55 grados o incluso de 45 a 55 grados, aunque son posibles, además, otros valores. Además, si dos (o tres) de los bordes del triángulo se reemplazan con bordes curvos que se extienden hacia el interior, los ángulos interiores de sus esquinas adyacentes pueden estar dentro del mismo intervalo o ser incluso menores. La misma tendencia ocurre en el caso de perímetros que tienen cuatro o más bordes, si bien los valores del ángulo interior pueden tender a ser mayores.

Para medir el ángulo interior (T) de una esquina del perímetro, se toma el ángulo formado entre las tangentes ( Ti , T2 ) de los respectivos bordes que forman la esquina en su punto más cerrado a la esquina que no pasó un punto de inflexión con respecto a la región que se extiende hacia el interior. En caso de bordes rectos que se intersecan (por ejemplo, como se ve en la FIG . 6A) , las tangentes Tia y T2a tienen la misma pendiente que los mismos bordes y el ángulo interior puede determinarse fácilmente. En el caso en donde uno o ambos bordes son curvas monotónicas que se extienden hacia el interior (por ejemplo, como se muestra en las FIG . 6B y 6C) , las tangentes ( Tib y T2b o Tic y T2c ) / respectivamente) pueden, además, determinarse fácilmente acercándose a la esquina a lo largo del borde o los bordes curvos. Sin embargo, si la esquina está redondeada o deformada de alguna manera (por ejemplo, como se muestra en la FIG. 6D) , la medición del ángulo interior de la esquina podría resultar más problemática. En consecuencia, en tales casos, las tangentes Tid y T2d) deben determinarse mediante la medición de la tangente de cada borde adyacente en tanto se aproximan a los puntos de inflexión (si están presentes) próximos a la esquina, que se indican como Pi y P2 en la FIG. 6D.

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención se usan, típicamente, como una pluralidad de partículas que puede incluir las partículas cerámicas abrasivas conformadas de la presente descripción, otras partículas abrasivas conformadas y/o partículas abrasivas trituradas. Por ejemplo, una pluralidad de partículas abrasivas de acuerdo con la presente invención puede comprender, en una base numérica, al menos 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 95, o aún 99 por ciento, o mayor porcentaje de partículas cerámicas abrasivas conformadas que se describen en la presente descripción. Las partículas cerámicas abrasivas conformadas pueden tener la misma forma y tamaño nominal, si bien en algunas modalidades puede ser útil usar una combinación de tamaños y/o formas.

Típicamente, las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo con la presente invención tienen una dimensión de partículas máximas relativamente pequeña; por ejemplo, menos de aproximadamente 1 centímetro (cm) , 5 milímetros (mm) , 2 mm, 1 mm, 200 micrómetros. 100 mierómetros, 50 micrómetros , 20 micrómetros, 10 micrómetros o incluso menos de 5 micrómetros, si bien pueden usarse otros tamaños .

Cualquiera de las partículas abrasivas a las que se hace referencia en la presente descripción puede dimensionarse de acuerdo al grado nominal específico reconocido en la industria de los abrasivos. Ejemplos de estándares de gradación reconocidos en la industria de los abrasivos incluyen aquellos promulgados por el ANSI (Instituto Nacional Estadounidense de Estándares) , FEPA (Federación de Productores Europeos de Abrasivos) y JIS (Estándares de la Industria Japonesa) . Estos estándares de gradación aceptados por la industria incluyen, por ejemplo: ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 30, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400 y ANSI 600; FEPA P8, FEPA P12, FEPA P16, FEPA P24, FEPA P30, FEPA P36, FEPA P40, FEPA P50, FEPA P60, FEPA P80, FEPA P100, FEPA P120, FEPA P150, FEPA P180, FEPA P220, FEPA P320, FEPA P400, FEPA P500, FEPA P600, FEPA P800, FEPA P1000 y FEPA P1200; y JIS 8, JIS 12, JIS 16, JIS 24, JIS 36, JIS 46, JIS 54, JIS 60, JIS 80, JIS 100, JIS 150, JIS 180, JIS 220, JIS 240, JIS 280, JIS 320, JIS 360, JIS 400, JIS 400, JIS 600, JIS 800, JIS 1000, JIS 1500, JIS 2500, JIS 4000, JIS 6000, JIS 8000 y JIS 10,000. Más típicamente, las partículas cerámicas abrasivas conformadas se dimensionan independientemente de acuerdo a los estándares de tamaño de granulado de ANSI 60 y 80 o FEPA P60 y P80.

El término "tamaño de granulado nominal especificado por la industria de los abrasivos" incluye, además, el tamaño de granulado nominal de filtrado específico reconocido por la industria de los abrasivos. Por ejemplo, el granulado nominal de filtrado específico puede usar los tamices para pruebas estándar de los EE . UU. de acuerdo con la norma ASTM E-11-09 "Descripción para alambre tejido y tamices para pruebas." La norma ASTM E-11-09 explica los requisitos para el diseño y la construcción de tamices para pruebas mediante el uso de un medio de alambre tejido montado en un bastidor para la clasificación de materiales de acuerdo a un tamaño de partículas determinado. Una tamaño determinado típico puede estar representado como -18+20, lo que significa que las partículas cerámicas abrasivas conformadas pasan a través de un tamiz de prueba que cumple con la norma ASTM Ell-09 "Descripción para alambre tejido y tamices para pruebas" para el tamiz número 18 y quedan retenidas en un tamiz de prueba que cumple con la norma ASTM Ell-09 para el tamiz número 20. En una modalidad, las partículas cerámicas abrasivas conformadas tienen un tamaño de partícula tal que al menos el 90 por ciento de las partículas pasan por un tamiz de prueba malla 18 y pueden ser retenidas en un tamiz de prueba malla 20, 25, 30, 35, 40, 45 o 50. En varias modalidades, las partículas cerámicas abrasivas conformadas pueden tener un grado de filtrado nominal que comprende: -18+20, -20/+25, -25+30, -30+35, -35+40, 5 -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, -70/+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, -230+270, -270+325, -325+400, -400+450, -450+500 o -500+635.

En algunas modalidades, las partículas cerámicas abrasivas conformadas pueden estar fabricadas de acuerdo a un proceso en varias etapas. El proceso puede llevarse a cabo mediante el uso de una dispersión de precursores cerámicos (por ejemplo, una dispersión [por ejemplo, un sol-gel] que comprende un material precursor cerámico) .

En síntesis, el método comprende las etapas para fabricar una dispersión de precursores cerámicos sembrados que pueden convertirse en una cerámica correspondiente (por ejemplo, un sol-gel de a boehmita que puede convertirse en alfa alúmina) ; se llena una o más cavidades del molde que tienen la forma externa deseada de la partícula abrasiva conformada con una dispersión de precursor cerámico, se seca la dispersión del precursor cerámico para formar partículas de precursor cerámico conformadas; se retiran las partículas del precursor cerámico conformado de las cavidades del molde; se calcinan las partículas del precursor cerámico conformado para formar partículas calcinadas del precursor cerámico conformado y luego sinterizar las partículas calcinadas del precursor cerámico conformado para formar partículas cerámicas abrasivas conformadas .

En algunas modalidades, la etapa de calcinación se omite y las partículas del precursor cerámico conformado se sinterizan directamente después de retirarlas del molde. En algunas modalidades, el molde puede estar hecho de material desechable (por ejemplo, material de poliolefina) que se quema durante la calcinación o la sinterización, y se elimina de esta manera para separar las partículas de precursor cerámico de esta durante el procesamiento.

El proceso se describirá ahora con mayor detalle en el contexto de las partículas cerámicas abrasivas conformadas que contienen alfa-alúmina.

El primer paso del proceso comprende proporcionar una dispersión sembrada o no sembrada de un material precursor cerámico (es decir, una dispersión del precursor cerámico) que pueda convertirse en un material cerámico. La dispersión del precursor cerámico comprende, frecuentemente, un componente líquido volátil. En una modalidad, el componente líquido volátil es agua. La dispersión del precursor cerámico debe comprender una cantidad suficiente de líquido para que la viscosidad de la dispersión sea suficientemente baja para permitir el llenado de las cavidades del molde y la reproducción de las superficies del molde, pero no demasiado líquido como para que el posterior retiro del líquido de la cavidad moldeada sea prohibitivamente costoso. En una modalidad, la dispersión del precursor cerámico comprende de 2 a 90 por ciento por peso de las partículas que pueden convertirse en cerámica, tales partículas de óxido de aluminio monohidrato (boehmita) u otro precursor de alúmina y al menos 10 a 98 por ciento por peso, o de 50 a 70 por ciento por peso, o 50 a 60 por ciento por peso de un componente volátil como el agua. Por el contrario, la dispersión del precursor cerámico en algunas modalidades contiene de 30 a 50 por ciento o 40 a 50 por ciento por peso de sólidos.

Ejemplos de dispersiones de precursor cerámico útiles incluyen soluciones de óxido de zirconio, soluciones de óxido de vanadio, soluciones de óxido de cerio, soluciones de óxido de aluminio, y combinaciones de estos. Las dispersiones útiles de óxido de aluminio incluyen, por ejemplo, dispersiones de boehmita y otras dispersiones de hidratos de óxido de aluminio. La boehmita puede prepararse mediante técnicas conocidas o puede adquirirse en el comercio. Ejemplos de boehmita comercializada incluyen productos que tienen designaciones comerciales tales como "DISPERAL" y "DISPAL" , ambas disponibles en Sasol North America, Inc. o "HIQ-40" disponibles en BASF Corporation. Estos monohidratos de óxido de aluminio son relativamente puros; es decir, incluyen relativamente pocas fases hidrato, si las tiene, aparte de los monohidratos y tienen una gran área de superficie.

Las propiedades físicas de las partículas cerámicas abrasivas conformadas resultantes generalmente dependerán del tipo de material usado en la dispersión del precursor cerámico. Como se usa en la presente descripción, un "gel" es una red tridimensional de sólidos dispersos en un líquido.

La dispersión del precursor cerámico puede contener un aditivo modificador o un precursor de un aditivo modificador. El aditivo modificador puede funcionar para mejorar alguna propiedad deseable de las partículas abrasivas o aumentar la efectividad del posterior paso de sinterización . La modificación de los aditivos o precursores de aditivos modificadores puede ser en forma de sales solubles, típicamente, sales solubles en agua. Típicamente, consisten en compuestos que contienen metales y puede ser un precursor del óxido de magnesio, zinc, hierro, silicona, cobalto, níquel, zirconio, hafnio, cromo, itrio, praseodimio, samario, iterbio, neodimio, lantano, gadolinio, cerio, disprosio, erbio, titanio, y mezclas de estos. Las concentraciones particulares de estos aditivos que pueden estar presentes en la dispersión del precursor cerámico pueden ser varias en base a la experiencia en la técnica.

Típicamente, la introducción de un aditivo modificador o precursor de un aditivo modificador causará la dispersión del precursor cerámico a gel. La dispersión del precursor cerámico puede inducirse, además, a gel mediante la aplicación de calor durante un período de tiempo para reducir el contenido de líquido en la dispersión mediante la evaporación. La dispersión del precursor cerámico también puede contener un agente cristalizador. Los agentes cristalizadores adecuados para esta descripción pueden incluir partículas finas de alfa alúmina, alfa óxido férrico o su precursor, óxidos de titanio y tatanatos, óxidos de cromo o cualquier otro material que cristalizará la transformación. La cantidad de agente cristalizador, si se usa, debe ser suficiente para llevar a cabo la transformación de alfa alúmina. Las dispersiones del precursor de alfa alúmina nucleado se describen en la patente de los EE. UU. núm. 4,744,802 (Schwabel) .

Puede agregarse un agente peptizador a la dispersión del precursor cerámico para producir un hidrosol o dispersión coloidal más estable del precursor cerámico. Los agentes peptizantes adecuados son los ácidos monopróticos o compuestos ácidos como ácido acético, ácido clorhídrico, ácido fórmico, y ácido nítrico. Los ácidos monopróticos se pueden usar, además, pero pueden gelificar rápidamente la dispersión del precursor cerámico, lo que hace difícil su manejo o la introducción de otros componentes en esta. Algunas fuentes comerciales de boehmita contienen un título ácido (como ácido fórmico o nítrico absorbido) que ayudará a la formación de una dispersión estable del precursor cerámico.

La dispersión del precursor cerámico puede formarse por cualquier medio adecuado; por ejemplo, en el caso de un precursor de alúmina sol-gel, simplemente mediante la mezcla de óxido de aluminio monohidrato con agua que contenga un agente peptizante o mediante la formación de una mezcla de óxido de aluminio monohidrato a la cual se agregó el agente peptizante .

Los antiespumantes u otros compuestos químicos adecuados se pueden agregar para reducir la tendencia a formar burbujas o retener aire mientras se mezclan. Si se desea, puede agregarse otros compuestos químicos, tales como agentes humectantes, alcoholes o agentes de acoplamiento.

La segunda etapa del proceso comprende proporcionar un molde que tenga al menos una cavidad moldeada y, preferentemente, una pluralidad de cavidades formadas en al menos una superficie principal del molde.

En relación ahora a la FIG. 7, el molde ilustrativo 700 define la cavidad de molde 795. La cavidad de molde 795 está unida lateralmente por la superficie periférica de molde 780 que comprende la primera, segunda y tercera paredes de molde 782, 784, 786. La cavidad de molde 795 tiene una abertura exterior 797 definida por un perímetro 720. La primera pared de molde 782 cruza el perímetro 720 en el primer borde 730. La segunda pared de molde 784 cruza el perímetro 720 en el segundo borde 732. La primera región 790 del perímetro 720 se extiende hacia el interior y comprende el primer borde 730, que termina en la primera y segunda esquinas 750, 752, que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos 760, 762, respectivamente .

En algunas modalidades, el molde se forma como un instrumento de producción que, por ejemplo, puede ser un cinturón, una lámina, una tela continua, un rollo de revestimiento tal como un rollo de rotograbado, una manga montada en un rollo de revestimiento o un troquel. En una modalidad, el instrumento de producción comprende material polimérico. Ejemplos de materiales poliméricos adecuados incluyen termoplásticos como poliésteres, policarbonatos , poliéter sulfona, polimetil metacrilato, poliuretanos , cloruro de polivinilo, poliolefina, poliestireno, polipropileno, polietileno o combinaciones de estos, o materiales termoendurecibles . En una modalidad, todos los instrumentos están hechos de material polimérico o termoplástico . En otra modalidad, las superficies de los instrumentos en contacto con la dispersión del precursor cerámico mientras se seca, como las superficies de la pluralidad de cavidades, comprende materiales poliméricos o termoplásticos y otras partes de los instrumentos pueden hacerse con otros materiales . A manera de ejemplo, puede aplicarse un revestimiento polimérico adecuado a un instrumento de metal para cambiar sus propiedades de tensión superficial.

Un instrumento de producción polimérico o termoplástico puede duplicarse de un instrumento patrón de metal. El instrumento patrón tendrá el modelo inverso deseado para el instrumento de producción. El instrumento patrón puede fabricarse de la misma manera que un instrumento de producción. En una modalidad, el instrumento patrón está hecho de metal, por ejemplo, níquel y está torneado con diamante. En una modalidad, el instrumento patrón está formado, al menos parcialmente, mediante el uso de esterolitografía . El material de la lámina polimérica puede calentarse junto con el instrumento patrón de tal manera que el material polimérico esté grabado con el modelo de instrumento patrón al presionarlos uno contra el otro. Un material polimérico o termoplástico también se puede extrudir o fundir sobre el instrumento patrón y, después, se presiona. El material termoplástico se enfría para solidificarse y producir el instrumento de producción. Si se usa un instrumento de producción termoplástico, se debe tener cuidado de no generar calor excesivo que pueda distorsionar el instrumento de producción termoplástico para limitar su vida. Puede encontrar más información en relación al diseño y la fabricación del instrumento de producción o los instrumentos patrones en las patentes de los EE . UU. núm. 5,152,917 (Pieper et al.); 5,435,816 (Spurgeon et al.); 5,672,097 (Hoopman et al.); 5,946,991 (Hoopman et al.); 5,975,987 (Hoopman et al.); y 6,129,540 (Hoopman et al.).

El acceso a las cavidades puede ser desde una abertura en la superficie superior o en la superficie inferior del molde. En algunos casos, las cavidades pueden extenderse en el espesor total del molde. Alternativamente, las cavidades pueden extenderse solo por una porción del espesor del molde. En una modalidad, la superficie superior es sustancialmente paralela a la superficie inferior del molde y las cavidades tienen una profundidad sustancialmente uniforme. Al menos un borde del molde, es decir, el borde en el cual se forman las cavidades, puede quedar expuesto a la atmósfera circundante durante la etapa en el cual se elimina el componente volátil.

Las cavidades tienen una forma tridimensional específica para hacer las partículas cerámicas abrasivas conformadas. La dimensión de profundidad es igual a la distancia perpendicular desde la superficie superior al punto inferior de la superficie del fondo. La profundidad de una cavidad determinada puede ser uniforme o puede variar a lo largo de su longitud y/o ancho. Las cavidades de un molde determinado pueden tener la misma forma o formas diferentes.

El tercer paso del proceso comprende el llenado de las cavidades del molde con la dispersión del precursor cerámico (por ejemplo, mediante una técnica convencional) . En algunas modalidades, puede usarse un rodillo aplicador de cuchilla o un troquel aplicador con ranuras de vacío. Puede usarse un desmoldeador para ayudar a retirar las partículas del molde, si se desea. Los agentes desmoldeadores típicos incluyen aceites como el aceite de cacahuete o el aceite mineral, aceite de pescado, siliconas, politetrafluoroetileno, estearato de zinc, y grafito. Generalmente, el agente desmoldeador como el aceite de cacahuete, en un líquido, tal como agua o alcohol, se aplica a las superficies de los instrumentos de producción en contacto con la dispersión del precursor cerámico de tal manera que se encuentre presente entre aproximadamente 0.02 mg/cm2 (0.1 mg/in2) a aproximadamente 0.5 mg/cm2 (3.0 mg/in2), o entre aproximadamente 0.02 mg/cm2 (0.1 mg/in2) y aproximadamente 0.8 mg/cm2 (5.0 mg/in2) del agente desmoldeador por área de unidad del molde cuando se desea un desmoldeador. En algunas modalidades, la superficie superior del molde está revestida con la dispersión del precursor cerámico. La dispersión del precursor cerámico puede bombearse en la superficie superior.

A continuación puede usarse un raspador o barra niveladora (por ejemplo, un mortero) para forzar la dispersión del precursor cerámico totalmente en la cavidad de molde. La parte restante de la dispersión del precursor cerámico que no ingresa a la cavidad puede retirarse de la superficie superior del molde y reciclarse. En algunas modalidades, una parte pequeña de la dispersión del precursor cerámico puede permanecer en la superficie superior, y en otras modalidades la superficie superior está sustancialmente libre de la dispersión. La presión aplicada por el raspador o la barra niveladora es, típicamente, menor que 0.7 MPa (100 psi) , menor que 0.3 MPa (50 psi) o incluso menor que 69 kPa (10 psi) . En algunas modalidades, la superficie expuesta de la dispersión del precursor cerámico se extiende sustancialmente más allá de la superficie superior.

En esas modalidades, en donde se desea que las superficies expuestas de las cavidades den como resultado superficies sustancialmente planas de las partículas abrasivas cerámicas conformadas, puede ser preferible sobrellenar las cavidades (por ejemplo, mediante el uso de un conjunto de microinyectores) y secar lentamente la dispersión del precursor cerámico .

El cuarto paso del proceso involucra la eliminación del componente volátil para secar la dispersión. Es preferible que el componente volátil se elimine mediante velocidades de evaporación rápidas. En algunas modalidades, la eliminación del componente volátil por evaporación se produce a temperaturas superiores al punto de ebullición del componente volátil. Un límite superior a la temperatura de secado depende, frecuentemente, del material con el cual se fabrica el molde. Para los instrumentos de polipropileno la temperatura debe ser inferior al punto de fusión del plástico. En una modalidad, para una dispersión de agua de entre aproximadamente 40 a 50 por ciento de sólidos y un molde de polipropileno, las temperaturas de secado pueden ser entre aproximadamente 90 °C a aproximadamente 165 °C, o entre aproximadamente 105 °C a aproximadamente 150 °C o entre aproximadamente 105 °C a aproximadamente 120 °C. Temperaturas más elevadas pueden producir mejores velocidades de producción pero pueden producir, además, la degradación de los instrumentos de polipropileno y limitar de esta manera la vida útil del molde.

La quinta etapa del proceso involucra eliminar las partículas precursoras cerámicas conformadas resultantes de las cavidades de los moldes. Las partículas precursoras cerámicas conformadas pueden retirarse de las cavidades mediante el uso de los siguientes procesos solos o combinados en el molde; gravedad, vibración, vibración ultrasónica, vacío o aire presurizado para retirar las partículas de las cavidades de los moldes.

Las partículas precursoras cerámicas conformadas, además, pueden secarse fuera del molde. Si la dispersión del precursor cerámico se seca al nivel deseado en el molde, esta etapa de secado adicional no es necesario. Sin embargo, en algunos casos puede ser económico emplear este paso de secado adicional para minimizar el tiempo de permanencia de la dispersión del precursor cerámico en el molde. Típicamente, las partículas del precursor cerámico conformadas se secarán de 10 a 480 minutos, o de 120 a 400 minutos, a una temperatura de 50 °C a 160 °C, o de 120 °C a 150 °C.

El sexto paso del proceso involucra la calcinación de las partículas del precursor cerámico conformadas. Durante la calcinación, esencialmente todo el material volátil se elimina, y los diferentes componentes que estaban presentes en la dispersión del precursor cerámico se transformar en óxidos metálicos. Las partículas del precursor cerámico conformadas se calientan, generalmente, a una temperatura de 400 °C a 800 °C y se mantienen dentro de este intervalo de temperaturas hasta que se elimina el agua libre y más del 90 por ciento del peso de cualquier material volátil. En un paso opcional, puede ser preferible introducir el aditivo de modificación mediante un proceso de impregnación. Una sal soluble en agua puede introducirse mediante impregnación en los poros de las partículas precursoras cerámicas conformadas, calcinadas. Después, las partículas del precursor cerámico conformadas se prehornean nuevamente. Esta opción se describe, además, en la patente de los EE. UU. núm. 5,164,348 (Wood) .

El séptimo paso del proceso comprende la sinterización de las partículas precursoras cerámicas conformadas, calcinadas para formar partículas cerámicas. Antes de la sinterización, las partículas precursoras cerámicas conformadas, calcinadas, no se densifican completamente y, por lo tanto, carecen de la dureza deseada para usar como partículas cerámicas abrasivas conformadas. La sinterización tiene lugar al calentar las partículas precursoras cerámicas conformadas, calcinadas a una temperatura de 1000 °C a 1650 °C. La cantidad de tiempo que las partículas precursoras cerámicas conformadas, calcinadas deben estar expuestas a la temperatura de sinterización para lograr este nivel de conversión depende de varios factores pero generalmente durante cinco segundos a 48 horas es típica.

En otra modalidad, la duración del paso de sinterización varía de un minuto a 90 minutos. Después de la sinterización, las partículas cerámicas abrasivas conformadas puede tener una dureza de Vickers de 10 GPa (gigapascales) , 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa o más.

Pueden usarse otras etapas para modificar el proceso que se describe como, por ejemplo, calentando rápidamente el material desde la temperatura de calcinación a la temperatura de sinterización, centrifugando la dispersión del precursor cerámico para eliminar el barro y/o los residuos. Además, el proceso puede modificarse mediante la combinación de dos o más de las etapas del proceso si se desea. Las etapas convencionales del proceso que pueden usarse para modificar el proceso de esta descripción se describen más extensamente en la patente de los EE . UU. núm. 4,314,827 (Leitheiser) .

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas compuestas de cristalitos de alfa alúmina, espinela de magnesio alúmina, y un aluminato hexagonal de tierras raras pueden prepararse mediante el uso de las partículas precursoras de alúmina alfa mediante sol-gel de acuerdo a los métodos que se describen en, por ejemplo, la patente de los EE. UU. núm. 5,213,591 (Celikkaya et al.) y las publicaciones de solicitudes de patente de los EE. UU. núm. 2009/0165394 Al (Culler et al . ) y 2009/0169816 Al (Erickson et al.). Las partículas abrasivas de alúmina alfa pueden contener zirconia, como se describe en la patente de los EE . UU. núm. 5,551,963 (Larmie) . Alternativamente, las partículas abrasivas de alúmina alfa pueden tener una microestructura o aditivos, por ejemplo, como se describió en la patente de los EE. UU. núm. 6,277,161 (Castro) . Se describe más información con relación a los métodos para producir las partículas cerámicas abrasivas conformadas en la solicitud de patente de los EE . UU. publicada copendiente núm. 2009/0165394 Al (Culler et al.).

Los revestimientos de superficie en las partículas cerámicas abrasivas conformadas pueden usarse para mejorar la adhesión entre las partículas cerámicas abrasivas conformadas y un material aglutinante en artículos abrasivos, o pueden usarse como un auxiliar en el depósito electrostático de las partículas cerámicas abrasivas conformadas. En una modalidad, se pueden usar los revestimientos de superficie que se describen en la patente de los EE . UU. núm. 5,352,254 (Celikkaya) en una cantidad de 0.1 a 2 por ciento del revestimiento de superficie al peso de las partículas abrasivas conformadas. Tales revestimientos de superficie se describen en la patente de los EE. UU. núm. 5,213,591 (Celikkaya et al.); 5,011,508 (Wald et al.); 1,910,444 (Nicholson) ; 3,041,156 (Rowse et al . ) ; 5,009,675 (Kunz et al . ) ; 5,085,671 (Martin et al.); 4,997,461 (Markhoff-Matheny et al . ) ; y 5,042,991 (Kunz et al . ) . Además, el revestimiento de superficie puede prevenir la limitación de las partículas abrasivas conformadas. Revestimiento es el término para describir el fenómeno en el cual las partículas metálicas de la pieza que se desgastan se sueldan a las partes superiores de las partículas cerámicas abrasivas conformadas. Los revestimientos de superficie para realizar las funciones anteriores son conocidos por los expertos en la materia.

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas de la presente descripción pueden hacerse, típicamente, mediante el uso de instrumentos (o moldes que son réplicas inversas de estos) que se cortan mediante el uso de instrumentos de diamante, que proporcionan una mayor definición de las características aparte de las alternativas de fabricación tales como, por ejemplo, el troquelado o punzonado. Típicamente, las cavidades de la superficie del instrumento tienen caras suaves que se encuentran a lo largo de bordes cortantes, si bien este no es un requisito. Las partículas cerámicas abrasivas conformadas resultantes tienen una forma promedio nominal respectiva que se corresponde con la forma de las cavidades de la superficie del instrumento: sin embargo, pueden ocurrir variaciones (por ejemplo, variaciones aleatorias) de la forma promedio nominal durante la fabricación y las partículas cerámicas abrasivas conformadas que exhiben tales variaciones se incluyen en la definición de las partículas cerámicas abrasivas conformadas como se usan en la presente descripción.

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas son útiles, por ejemplo, en la fabricación de artículos abrasivos, que incluyen, por ejemplo, granulados abrasivos aglomerados, artículos abrasivos revestidos (por ejemplo, artículos abrasivos revestidos de modelos y tamaños convencionales, mezcla de artículos abrasivos revestidos y artículos abrasivos estructurados) , cepillos abrasivos, artículos abrasivos termoadheridos como ruedas de amolar, piedras para amolar y piedras de afilar. Generalmente, los artículos abrasivos comprenden una pluralidad de partículas abrasivas retenidas en un aglutinante.

Los artículos abrasivos recubiertos incluyen, generalmente, partículas abrasivas, con tejido de soporte y al menos un aglutinante para asegurar las partículas abrasivas al soporte. El tejido de soporte puede ser cualquier material adecuado, que incluye, tela, tramas no tejidas, papel, combinaciones de estos y versiones tratadas de estos. Los aglutinantes adecuados incluyen aglutinantes inorgánicos u orgánicos (incluidas las resinas térmicamente curables) . Las partículas abrasivas pueden estar presentes en una capa o en dos capas del artículo abrasivo revestido.

Un ejemplo de un artículo abrasivo revestido se ilustra en la FIG. 8. En relación a la FIG. 8, el ejemplo de artículo abrasivo revestido 800 tiene un tejido de soporte (tejido base) 802 y una capa abrasiva 803. La capa abrasiva 803 incluye las partículas cerámicas abrasivas conformadas 804 aseguradas a una superficie principal del tejido de soporte 802 por capa de modelo 805 y capa de tamaño 806. En algunos casos, se usa el revestimiento superior grande (no se muestra) .

Los artículos abrasivos termoadheridos incluyen, típicamente, una masa conformada de partículas abrasivas que se mantienen unidas mediante un aglutinante orgánico, metálico o vitrificado. Esta masa conformada puede tener, por ejemplo, forma de rueda, como una rueda de afilar o rueda de corte. El diámetro de las ruedas de afilar es, típicamente, de aproximadamente 1 cm a más de 1 metro; El diámetro de las ruedas de corte es de aproximadamente 1 cm a más de 80 cm (más típicamente, de 3 cm a aproximadamente 50 cm) . El espesor de la rueda de corte es, típicamente, de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 5 cm, más típicamente de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 2 cm. La masa conformada también puede tener, por ejemplo, forma de piedra de amolar, segmento, puntas de amolar, disco (por ejemplo, afiladora de doble disco) u otra manera abrasiva termoadherida convencional. Los artículos abrasivos termoadheridos comprenden, típicamente, aproximadamente 3-50 por ciento en volumen de material adherido, aproximadamente 30 a 90 por ciento en volumen de partículas abrasivas (o mezclas de partículas abrasivas) , hasta el 50 por ciento en volumen de aditivos (incluye auxiliares de afilado y hasta 70 por ciento en volumen de poros, en base al volumen total de los artículos abrasivos termoadheridos .

En la FIG. 9 se muestra un ejemplo de rueda de afilar. En relación a la FIG. 9, se ilustra un ejemplo de rueda de afilar 900, que incluye las partículas cerámicas abrasivas conformadas 911 de acuerdo con la presente invención, moldeada en una rueda y montada en un eje 912.

Típicamente, los artículos abrasivos no tejidos incluyen una estructura de filamentos de polímeros mullidos porosos abiertos que tienen partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención distribuida en toda la estructura y adherida a esta con un aglutinante orgánico. Ejemplos de filamentos incluyen fibras de poliéster, fibras de poliamida y fibras de poliamida. En la FIG. 10 se muestra un artículo abrasivo no tejido de ejemplo. En relación a la FIG. 10, se muestra una ilustración esquemática, muy agrandada, de un artículo abrasivo no tejido típico 1000, comprende una estera fibrosa abierta mullida 1050 como un sustrato, sobre el cual las partículas cerámicas abrasivas conformadas producidas de acuerdo con la presente invención 1052 se adhieren mediante un aglutinante 1054.

Los cepillos abrasivos útiles incluyen aquellos que tienen una pluralidad de cerdas unitarias con un tejido de soporte (consulte, por ejemplo, la patente de los EE. UU. núm. 5,427,595 (Pihl et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,443,906 (Pihl et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,679,067 (Johnson et al.), y patente de los EE. UU. núm. 5,903,951 (Ionta et al.)). Preferentemente, estas cerdas se hacen por moldeo por inyección de una mezcla de partículas de polímero y abrasivos.

Los aglutinantes orgánicos adecuados para hacer artículos abrasivos incluyen polímeros orgánicos termoendurecibles . Ejemplos de polímeros orgánicos termoendurecibles adecuados incluyen resinas fenólicas, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina-formaldehído, resinas de uretano, resinas de acrilato, resinas de poliéster, resinas de aminoplastos que tienen grupos carbonilo insaturados a,ß pendientes, resinas epoxi , uretano acrilado, epoxis acrilados, y combinaciones de estos. El artículo aglutinante y/o abrasivo puede incluir, además, aditivos tales como fibras, lubricantes, agentes humectantes, materiales tixotrópicos , tensioactivos , pigmentos, colorantes, agentes antiestáticos (por ejemplo, negro de carbón, óxido de vanadio o grafito) , agentes de acoplamiento (por ejemplo, silanos, titanatos o zircoaluminatos) , plastificantes o agentes de suspensión. Las cantidades de estos aditivos opcionales se seleccionan para proporcionar las propiedades deseadas. Los agentes de acoplamiento pueden mejorar la adhesión a las partículas abrasivas y/o relleno. La química del aglutinante puede curarse térmicamente, curarse por radiación o combinaciones de estos. Pueden encontrarse detalles adicionales sobre la química del aglutinante en la patente de los EE. UU. núm. 4,588,419 (Caul et al.), patente de los EE . UU. núm. 4,751,138 (Tumey et al.) y patente de los EE . UU. núm. 5,436,063 (Follett et al.).

Más específicamente con respecto a los abrasivos termoadheridos vitrificados, los materiales de cohesionado vitreo, que exhiben una estructura amorfa y son, típicamente, duros, son bien conocidos en la industria. En algunos casos, el material de cohesionado vitreo incluye fases cristalinas. Los artículos abrasivos cohesionados, vitrificados fabricados de acuerdo con la presente invención pueden tener forma de rueda (incluidas las ruedas de corte), piedras de amolar, puntas de amolar u otras formas abrasivas termoadheridas convencionales. En algunas modalidades, un artículo abrasivo termoadherido vitrificado hecho de acuerdo con la presente invención tiene la forma de una rueda de afilar.

Ejemplos de óxidos metálicos que se usan para formar materiales de cohesionado vitreo incluyen: sílice, silicatos, alúmina, carbonato de sodio, calcio, potasio, titanio, óxido de hierro, óxido de zinc, óxido de litio, magnesio, boro, silicato de aluminio, vidrio de borosilicato, silicato de litio y aluminio, combinaciones de estos. Típicamente, los materiales de cohesionado vitreo pueden estar formados por una composición que comprende de 10 a 100 por ciento de vidrio poroso, si bien más típicamente la composición comprende 20 a 80 por ciento de vidrio poroso o 30 a 70 por ciento de vidrio poroso. La parte restante del material de cohesionado vitreo puede ser un material no poroso. Alternativamente, el adhesivo vitreo puede derivar de una composición de contenido no poroso. Los materiales de cohesionado vitreo maduran, típicamente, a una temperatura (s) en el intervalo de aproximadamente 700 °C a aproximadamente 1500 °C, usualmente un intervalo de aproximadamente 800 °C a aproximadamente 1300 °C, a veces un intervalo de aproximadamente 900 °C a aproximadamente 1200 °C, o aún un intervalo de aproximadamente 950 °C a aproximadamente 1100 °C. La temperatura real a la cual el adhesivo está maduro depende, por ejemplo, de la química particular del adhesivo.

En algunas modalidades, los materiales de cohesionado vitrificado incluyen aquellos que comprenden sílice, alúmina (preferentemente, al menos 10 por ciento en peso de alúmina) , y boro (preferentemente, al menos 10 por ciento en peso de boro) . En la mayoría de los casos el material de cohesionado vitrificado comprende, además, óxidos de metales alcalinos (por ejemplo, Na?0 y K2O) (en algunos casos al menos el 10 por ciento en peso de óxidos de metales alcalinos.

Los materiales aglutinantes también pueden contener materiales de relleno o auxiliares de afilado, típicamente, en forma de un material en partículas. Típicamente, los materiales en partículas son materiales inorgánicos. Ejemplos de rellenos útiles para esta descripción incluyen: carbonatos metálicos (por ejemplo, carbonato de calcio (por ejemplo, creta, calcita, marga, travertino, mármol y caliza) , carbonato cálcico, carbonato de sodio, carbonato de magnesio) , sílice (por ejemplo, cuarzo, cuentas de vidrio, burbujas de vidrio y fibras de vidrio) silicatos (por ejemplo, talco, arcillas, (montmorillonita) feldespato, mica, silicato de calcio, metasilicato de calcio, aluminosilicato de sodio, silicato de sodio) sulfatos metálicos (por ejemplo, sulfato de calcio, sulfato de bario, sulfato de sodio, sulfato de aluminio-sódico, sulfato de aluminio) , yeso, vermiculita, harina de madera, trihidrato de aluminio, negro de carbón, óxidos metálicos (por ejemplo, óxido de calcio (lima) , óxido de aluminio, dióxido de titanio) y sulfitos metálicos (por ejemplo, sulfito de calcio) .

Generalmente, la adición de un auxiliar de molienda aumenta la vida útil del artículo abrasivo. Un auxiliar de molienda es un material que tiene un efecto significativo sobre los procesos químicos y físicos de la abrasión, lo cual da como resultado un mejor rendimiento. Si bien no se desea limitarse a consideraciones teóricas, se cree que un auxiliar de molienda (a) disminuirá la fricción entre las partículas abrasivas y la pieza que se desgasta, (b) impedirá que las partículas abrasivas formen una "sobrecapa" (es decir, impiden que las partículas metálicas se suelden a las partes superiores de las partículas abrasivas) o al menos reducir la tendencia de las partículas abrasivas a formar un casquete, (c) disminuirá la temperatura de la interfaz entre las partículas abrasivas y la pieza o (d) disminuirá las fuerzas de molienda.

Los auxiliares de molienda comprenden una amplia gama de materiales diferentes y pueden ser en base a componentes inorgánicos u orgánicos. Ejemplos de grupos químicos de auxiliares de molienda incluyen ceras, compuestos de haluros orgánicos, sales de haluros y metales y sus aleaciones. Los compuestos de haluros orgánicos se descomponen, típicamente, durante la abrasión y liberan un ácido halógeno o un compuesto de haluro gaseoso. Ejemplos de esos materiales incluyen ceras cloradas como tetracloronaftaleno, pentacloronaftaleno y cloruro de polivinilo. Ejemplos de sales de haluros incluyen cloruro de sodio, criolita de potasio, criolita de sodio, criolita de amonio, tetrafluoroborato de potasio, tetrafluoroborato de sodio, fluoruro de silicona, cloruro de potasio, y cloruro de magnesio. Ejemplos de metales incluyen, estaño, plomo, bismuto, cobalto, antimonio, cadmio, y titanio de hierro. Otros auxiliares de molienda incluyen azufre, compuestos de azufre orgánico, grafito, y sulfuros metálicos. También se encuentra dentro del alcance de la presente descripción el uso de una combinación de diferentes auxiliares de molienda, y en algunos casos esto puede producir un efecto sinérgico.

Los auxiliares de molienda pueden ser particularmente útiles en artículos abrasivos recubiertos y abrasivos termoadheridos . En artículos abrasivos recubiertos, el auxiliar de molienda se usa, típicamente, en la capa superior, que se aplica sobre la superficie de las partículas abrasivas. Sin embargo, algunas veces el auxiliar de molienda se agrega a la capa intermedia. Típicamente, la cantidad del auxiliar de molienda incorporada a los artículos abrasivos revestidos es de aproximadamente 50 a 300 g/m2 (pre erentemente, aproximadamente 80 a 160 g/m2) . En artículos abrasivos termoadheridos vitrificados el auxiliar de molienda típicamente se impregna en los poros del artículo.

Los artículos abrasivos pueden contener 100 por ciento de partículas cerámicas abrasivas conformadas hechas de acuerdo con la presente invención, o mezclas de esas partículas abrasivas con otras partículas abrasivas y/o partículas diluyentes. Sin embargo, al menos aproximadamente 2 por ciento en peso, preferentemente, al menos aproximadamente 5 por ciento en peso y, con mayor preferencia, aproximadamente 30 a 100 por ciento en peso de partículas abrasivas en los artículos abrasivos deben ser partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención. En algunos casos, las partículas abrasivas hechas de acuerdo con la presente invención pueden mezclarse con otras partículas abrasivas y/o partículas diluyentes en una relación entre 5 y 75 por ciento en peso, aproximadamente 25 a 75 por ciento en peso, aproximadamente 40 a 60 por ciento en peso, o aproximadamente 50 a 55 por ciento en peso (es decir, en cantidades iguales en peso) . Ejemplos de partículas abrasivas convencionales adecuadas incluyen óxido de aluminio fundido (incluye alúmina fundida blanca, óxido de aluminio con tratamiento térmico y óxido de aluminio marrón) , carburo de silicio, carburo de boro, carburo de titanio, diamante, nitruro de boro cúbico, granate, alúmina- zirconia fusionados, y partículas abrasivas derivadas de sol-gel. En algunos casos, las mezclas de partículas abrasivas pueden dar como resultado un artículo abrasivo que presenta un rendimiento de molienda mejorado comparado con artículos abrasivos que comprenden 100 por ciento de cualquier tipo de partícula abrasiva.

Ejemplos de partículas de diluyentes adecuados incluyen mármol, yeso, pedernal, sílice, óxido de hierro, silicato de aluminio (que incluye burbujas de vidrio y cuentas de vidrio) , burbujas de alúmina, cuentas de alúmina y aglomerados diluyentes .

Las partículas abrasivas pueden distribuirse uniformemente en el artículo abrasivo o concentrado en áreas seleccionadas o partes del artículo abrasivo. Por ejemplo, en un abrasivo recubierto, puede haber dos capas de partículas abrasivas. La primera capa comprende partículas abrasivas diferentes a las partículas cerámicas abrasivas conformadas hechas de acuerdo con la presente invención, y la segunda capa (más periférica) comprende las partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención. Además, en un abrasivo termoadhesivo, puede haber dos secciones diferentes en la rueda de molienda. La sección más periférica puede comprender partículas abrasivas fabricadas de acuerdo con la presente invención, mientras que la sección más interna no. Alternativamente, las partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención pueden distribuirse uniformemente en todo el artículo abrasivo termoadherido .

Detalles adicionales con respecto a artículos abrasivos recubiertos pueden encontrarse, por ejemplo, en la patente de los EE. UU. núm. 4,734,104 (Broberg) , patente de los EE . UU. núm. 4,737,163 (Larkey) , patente de los EE. UU. núm. 5,203,884 (Buchanan et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,152,917 (Pieper et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,378,251 (Culler et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,417,726 (Stout et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,436,063 (Follett et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,496,386 (Broberg et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,609,706 (Benedict et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,520,711 (Helmin) , patente de los EE. UU. núm. 5,954,844 (Law et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,961,674 (Gagliardi et al.) y patente de los EE . UU. núm. 5,975,988 (Christianson) . Detalles adicionales con respecto a artículos abrasivos termoadheridos pueden encontrarse, por ejemplo, en la patente de los EE. UU. núm. 4,543,107 (Rué), patente de los EE. UU. núm. 4,741,743 (Narayanan et al.), patente de los EE .

UU. núm. 4,800,685 (Haynes et al.), patente de los EE . UU. núm. 4,898,597 (Hay et al.), patente de los EE . UU. núm. 4,997,461 (Markhoff-Matheny et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,037,453 (Narayanan et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,110,332 (Narayanan et al.) y patente de los EE . UU. núm. 5,863,308 (Qi et al.). Detalles adicionales con respecto a abrasivos termoadheridos vitreos pueden encontrarse, por ejemplo, en la patente de los EE . UU. núm. 4,543,107 (Rué), patente de los EE . UU. núm. 4,898,597 (Hay et al.), patente de los EE. UU. núm. 4,997,461 (Markhoff-Matheny et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,094,672 (Giles Jr. et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,118,326 (Sheldon et al.), patente de los EE. UU. núm. 5,131,926 (Sheldon et al.), patente de los EE .

UU. núm. 5,203,886 (Sheldon et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,282,875 (Wood et al.), patente de los EE . UU. núm. 5,738,696 ( u et al.) y patente de los EE . UU. núm. 5,863,308 (Qi) . Detalles adicionales con respecto a artículos abrasivos no tejidos pueden encontrarse, por ejemplo, en la patente de los EE. UU. núm. 2,958,593 (Hoover et al.).

La presente descripción proporciona un método para desgastar una superficie, el método comprende contactar al menos una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la presente invención, con la superficie de una pieza; y mover al menos una de las partículas cerámicas abrasivas conformadas o la superficie contactada para desgastar al menos una parte de la superficie con la partícula abrasiva. Los métodos para desgastar con partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención varían de desrebabado (es decir, eliminación de reserva por alta presión) o pulido (por ejemplo, pulir implantes médicos con cintas abrasivas recubiertas) , en donde estas últimas, típicamente, se fabrican con grados más finos (por ejemplo, ANSI 220 y más fino) de partículas abrasivas. Las partículas cerámicas abrasivas conformadas se pueden usar, además, en aplicaciones de desgastado de precisión, como amolado de árbol de levas con ruedas termoadheridas vitrificadas. El tamaño de las partículas abrasivas usadas para una aplicación de desgaste particular resultará evidente para los expertos en la materia.

El desgaste con partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención puede hacerse en seco o húmedo. Para el desgaste en húmedo, puede introducirse el líquido suministrado en forma de bruma ligera hasta la inmersión total. Ejemplos de líquidos usados comúnmente incluyen: agua, aceite soluble en agua, lubricante orgánico y emulsiones. El líquido puede servir para reducir el calor asociado con el desgaste y/o actuar como lubricante. El líquido puede contener cantidades menores de aditivos como bactericidas, agentes antiespumantes .

Las partículas cerámicas abrasivas conformadas fabricadas de acuerdo con la presente invención pueden ser útiles, por ejemplo, para desgastar piezas como metal de aluminio, aceros al carbono, aceros templados, aceros para herramientas, acero inoxidable, acero endurecido, titanio, vidrio, cerámica, madera, materiales similares a la madera (por ejemplo, madera contraplacada y tableros de partículas) , pintura, superficies pintadas, superficies revestidas orgánicas, etc. La fuerza aplicada durante el desgaste varía, típicamente, entre aproximadamente 1 y aproximadamente 100 kilogramos.

Modalidades seleccionadas de la presente descripción En la modalidad 1, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada que comprende: una primera superficie que tiene un perímetro que comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia adentro y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene al menos cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos; una segunda superficie opuesta y que no está en contacto con la primera superficie; y una superficie periférica dispuesta entre la primera y segunda superficies y conectada con estas, en donde la superficie periférica comprende una primera pared que está en contacto con el perímetro del primer borde, en donde la superficie periférica comprende una segunda pared que contacta el perímetro en el segundo borde, y en donde la superficie periférica tiene una primera forma predeterminada.

En la modalidad 2, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la modalidad 1, en donde la segunda superficie tiene una segunda forma predeterminada .

En la modalidad 3, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a la modalidad 1 o 2, en donde la segunda superficie tiene la misma forma que la primera superficie.

En la modalidad 4, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo cualquiera de las modalidades 1 a 3, en donde el primer ángulo interior agudo tiene un intervalo de 5 a 55 grados, inclusive.

En la modalidad 5, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo cualquiera de las modalidades 1 a 4, en donde la superficie periférica comprende una tercera pared que está en contacto con la primera superficie en el tercer borde, en donde la primera región del perímetro comprende, además, el tercer borde, y en donde al menos uno del segundo borde o del tercer borde es sustancialmente recto.

En la modalidad 6, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la modalidad 5, en donde el primero y tercer bordes son sustancialmente rectos.

En la modalidad 7, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 4 a 6, en donde la superficie periférica consiste en la primera, segunda, y tercera pared.

En la modalidad 8, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 4 a 7, en donde la superficie periférica comprende, además, una cuarta pared que cruza el perímetro en el cuarto borde.

En la modalidad 9, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la modalidad 8, en donde el primero, segundo, tercero y cuarto borde se extienden hacia el interior.

En la modalidad 10, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 9, en donde el segundo borde es una curva cóncava monotónica.

En la modalidad 11, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 10, en donde la partícula cerámica abrasiva conformada tiene un espesor menor o igual a un tercio de su ancho.

En la modalidad 12, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la modalidad 11, y en donde el segundo ángulo interior agudo tiene un intervalo de 5 a 55 grados, inclusive En la modalidad 13, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 12, en donde la partícula cerámica abrasiva conformada tiene una longitud igual o menor que un centímetro.

En la modalidad 14, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 13 , en donde las partículas cerámicas abrasivas conformadas consisten esencialmente en material cerámico.

En la modalidad 15, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo con la modalidad 14, en donde el material cerámico comprende alfa alúmina .

En la modalidad 16, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 15, en donde la primera y segunda superficies son sustancialmente paralelas.

En la modalidad 17, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 16, en donde la superficie periférica tiene una pendiente hacia el interior desde la primera superficie hacia la segunda superficie.

En la modalidad 18, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 17, en donde la pendiente de la superficie periférica tiene un ángulo de desmoldeo en un intervalo de 92 a 105 grados, inclusive.

En la modalidad 19, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 18, en donde la primera superficie es más grande que la segunda superficie.

En la modalidad 20, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 19, en donde la primera región del perímetro es una curva monotónica.

En la modalidad 21, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 20, en donde el perímetro del primer borde es sustancialmente recto y el segundo borde es curvo.

En la modalidad 22, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 21, en donde el primer borde del perímetro es sustancialmente recto y el segundo borde es curvo .

En la modalidad 23, la presente descripción proporciona una partícula cerámica abrasiva conformada de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 22, en donde el perímetro tiene forma de punta de flecha.

En la modalidad 24, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la pluralidad de partículas abrasivas comprende, en una base numérica, al menos 10 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 23.

En la modalidad 25, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la pluralidad de partículas abrasivas comprende, en una base numérica, al menos 30 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 23.

En la modalidad 26, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la pluralidad de partículas abrasivas comprende, en una base numérica, al menos 50 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 23.

En la modalidad 27, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la pluralidad de partículas abrasivas comprende, en una base numérica, al menos 70 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 1 a 23.

En la modalidad 28, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 24 a 27, que comprenden, además, partículas abrasivas trituradas.

En la modalidad 29, la presente descripción proporciona un artículo abrasivo que comprende una pluralidad de partículas abrasivas de acuerdo a cualquiera de las modalidades 24 a 28 retenidas en un aglutinante.

En la modalidad 30, la presente descripción proporciona un artículo abrasivo de acuerdo con la modalidad 29, en donde el artículo abrasivo comprende un artículo abrasivo termoadherido.

En la modalidad 31, la presente descripción proporciona un artículo abrasivo de acuerdo con la modalidad 30, en donde al artículo abrasivo termoadherido comprende una rueda abrasiva termoadherida .

En la modalidad 32, la presente descripción proporciona un artículo abrasivo de acuerdo con la modalidad 29, en donde el artículo abrasivo comprende un artículo abrasivo revestido, el artículo abrasivo revestido comprende una pluralidad de partículas abrasivas aseguradas a un tejido de soporte que tiene la tercera y la cuarta superficies principales opuestas.

En la modalidad 33, la presente descripción proporciona un artículo abrasivo de acuerdo a la modalidad 29, en donde el artículo abrasivo comprende un artículo no tejido, en donde el artículo abrasivo no tejido comprende una pluralidad de partículas abrasivas aseguradas a una tela de fibra no tejida mullida abierta.

En la modalidad 34, la presente descripción proporciona un método para fabricar las partículas cerámicas abrasivas conformadas, el método comprende las etapas siguientes: a) proporcionar un molde que define una cavidad de molde, en donde la cavidad de molde tiene una abertura exterior definida por un perímetro, en donde el perímetro comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia adentro y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene como máximo cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos, y en donde la cavidad de molde está limitada lateralmente por una superficie de molde periférico que comprende la primera pared de molde que interseca el perímetro en el primer borde y una segunda pared de molde que intersecta el perímetro del segundo borde; b) disponer de un material precursor cerámico dentro de la cavidad de molde; c) convertir el material precursor cerámico dispuesto dentro de la cavidad de molde en una partícula cerámica precursora conformada; y d) convertir la partícula cerámica precursora conformada en una partícula cerámica abrasiva.

En la modalidad 35, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 34, en donde la primera esquina tiene un primer ángulo interior agudo con un valor en el intervalo de 5 a 55 grados, inclusive En la modalidad 36, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 34 o 35, en donde el molde comprende un molde abierto.

En la modalidad 37, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 34 o 35, en donde el molde comprende, además, una superficie del fondo del molde en contacto con la primera y segunda paredes del molde.

En la modalidad 38, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 37, en donde la cavidad moldeada tiene una profundidad, y en donde la primera y segunda paredes tienen una pendiente hacia el interior de profundidad creciente.

En la modalidad 39, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 38, en donde el segundo borde comprende un borde curvo.

En la modalidad 40, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 39, en donde la primera región del perímetro es una curva monotónica .

En la modalidad 41, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 40, en donde el perímetro comprende al menos un borde sustancialmente recto y al menos un borde curvo.

En la modalidad 42, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 41, en donde el perímetro comprende al menos dos bordes sustancialmente retos y un borde curvo.

En la modalidad 43, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 42, en donde el perímetro consiste en dos bordes sustancialmente rectos y un borde curvo.

En la modalidad 44, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 42, en donde la superficie del molde periférico comprende, además, una tercera pared de molde, y en donde la tercera pared de molde cruza el perímetro en un tercer borde.

En la modalidad 45, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 44, en donde el tercer borde se extiende hacia el interior con respecto al perímetro.

En la modalidad 46, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 45, en donde el perímetro tiene forma de punta de flecha.

En la modalidad 47, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 46, en donde el perímetro comprende al menos dos bordes sustancialmente rectos.

En la modalidad 48, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 7, en donde la superficie periférica comprende, además, una cuarta pared de molde, y en donde la cuarta pared de molde cruza el perímetro en el cuarto borde.

En la modalidad 49, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 48, en donde el método comprende, además, la separación de las partículas precursoras cerámicas conformadas del molde antes de la etapa d) .

En la modalidad 50, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 49, en donde la etapa d) comprende la sinterización de las partículas precursoras cerámicas conformadas.

En la modalidad 51, la presente descripción proporciona un método de acuerdo con la modalidad 49, en donde la etapa d) comprende la calcinación de las partículas precursoras cerámicas conformadas para proporcionar una partícula cerámica precursora conformada calcinada y la sinterización de las partículas precursoras cerámicas conformadas calcinadas .

En la modalidad 52, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 51, en donde la partícula cerámica abrasiva conformada comprende alfa alúmina.

En la modalidad 53, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 52, en donde el material precursor cerámico comprende un sol-gel.

En la modalidad 54, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 53, en donde el material precursor cerámico comprende un precursor de alfa alúmina.

En la modalidad 55, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 54, en donde cada cavidad moldeada tiene una dimensión lateral máxima menor o igual a un centímetro .

En la modalidad 56, la presente descripción proporciona un método de acuerdo a cualquiera de las modalidades 34 a 55, en donde cada una de las partículas cerámicas abrasivas conformadas tiene un espesor que es menor o igual a un tercio de su ancho.

Objetos y ventajas de esta descripción se ilustran, adicionalmente , por los ejemplos no limitativos que siguen, pero los materiales particulares y las cantidades de los mismos citadas en estos ejemplos, así como otras condiciones y detalles, no deben interpretarse como indebidamente limitantes de la presente descripción.

EJEMPLOS A menos que se especifique lo contrario, todas las piezas, porcentajes, relaciones, etc. de los ejemplos y el resto de la descripción son en peso.

Preparación de las partículas cerámicas abrasivas conformadas Se preparó una muestra de sol-gel de boehemita mediante la siguiente fórmula: se dispersó polvo de óxido de aluminio monohidrato (1500 partes) comercializado como DISPERAL por Sasol North America, Inc. mediante mezclado a cizallamiento alto en una solución que contenía agua (2400 partes) y 70 ácido nítrico acuoso (72 partes) durante 11 minutos. El sol-gel resultante se dejó en reposo al menos 1 hora antes del revestimiento. El sol-gel se forzó dentro de los instrumentos de producción con cavidades de moldes conformadas de las dimensiones que se informan en la Tabla 1 (debajo) , en donde "NA" significa no aplicable. Se prepararon partículas de alúmina conformadas SAPA de acuerdo con la descripción del párrafo

[0128] de la publicación de la solicitud de patente de los EE. UU. núm. 2010/0146867 (Boden et al.) mediante el uso de un ángulo de desmoldeo de 98 grados. Las partículas cerámicas abrasivas conformadas de la misma forma general y composición que SAPB se prepararon de acuerdo con la descripción de la patente de los EE. UU. núm. 8,142,531 (Adefris et al . ) Tabla 1 Se usó un agente de liberación del molde, aceite de cacahuete al 1 por ciento en metanol, y se aplicaron aproximadamente 0.08 mg/cm2 (0.5 mg/in2) de aceite de cacahuete al instrumento de producción que tenía un conjunto de cavidades de molde. El exceso de metanol se eliminó mediante la colocación de láminas del instrumento de producción en un horno de convección de aire durante 5 minutos a 45 °C. El sol-gel se forzó dentro de las cavidades con una espátula, de manera que las aberturas del instrumento de producción se llenaran completamente. El instrumento de producción recubierto de sol-gel se colocó en un horno de convección de aire a 45 °C por lo menos durante 45 minutos para el secado. Las partículas del precursor cerámico conformadas se retiraron del instrumento de producción al hacerlo pasar sobre un cuerno ultrasónico. Las partículas del precursor cerámico conformadas se calcinaron aproximadamente a 650 °C y, después, se saturaron con una solución mixta de nitrato de MgO, Y2O3, CoO, y La203.

Todas las partículas cerámicas abrasivas conformadas que se describen en los ejemplos han sido tratadas para mejorar la aplicación electrostática de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de una manera similar al método que se usa para producir las partículas abrasivas trituradas que se describen en la patente de los EE. UU. núm. 5,352,254 (Celikkaya) . La partículas cerámicas abrasivas conformadas precursoras, calcinadas se impregnaron con una solución de óxido de tierras raras (REO) que comprende 1.4 por ciento de MgO, 1.7 por ciento de Y2O3, 5.7 por ciento de La2Ü3 y 0.07 por ciento de CoO. En 70 gramos de la solución de REO, 1.4 gramos de HYDRAL COAT 5 se dispersaron 0.5 micrómetros de tamaño de partículas de polvo de trihidróxido de aluminio comercializadas por Almatis de Leetsdale, Pennsylvania, mediante agitación en un vaso de precipitado abierto. Después, se impregnaron aproximadamente 100 gramos de partículas cerámicas abrasivas conformadas precursoras, calcinadas con 71.4 gramos de dispersión en polvo de HYDRAL COAT 5 en solución de REO. Se permitió que las partículas cerámicas abrasivas conformadas calcinadas se secaran, después de lo cual las partículas se calcinaron nuevamente a 650 °C y se sinterizaron aproximadamente a 1400 °C hasta la dureza final. Tanto la calcinación como la sinterización se llevaron a cabo mediante el uso de hornos de tubos rotatorios a temperatura ambiente. La composición resultante fue una composición de alúmina que contenía un 1 por ciento en peso de MgO, 1.2 por ciento en peso de Y2O3, 4 por ciento en peso de La2Ü3 y 0.05 por ciento en peso de CoO, con trazas de Ti02, Si02 y CaO.

Procedimiento general para preparar discos abrasivos Los artículos abrasivos se prepararon de partículas abrasivas preparadas como se describió anteriormente y las composiciones del revestimiento que se muestran en la Tabla 2. 17.8 cm (7 pulgadas) de discos de fibras de diámetro con 2.2 cm (7/8 pulgadas) de diámetro de los orificios del árbol de una tela de respaldo de fibra vulcanizada que tiene un espesor de 0.83 rm (33 milipulgadas) (obtenida como FIBRA VUIJCLMIZADA DYNOS de DYNOS Gmbh, Troisdorf, Alemania) se recubrieron con 3.5 gramos/disco de la composición de revestimiento del modelo, recubierto electrostáticamente con 15.0 gramos/disco de partículas abrasivas y después 13.0 gramos/disco de la composición de la capa intermedia. Todos los discos que se usaron para esmerilar muestras de acero inoxidable se recubrieron, además, con 10 gramos de la capa superior después de curar parcialmente los discos a 90 °C durante 90 minutos. Después del curado a 102 °C durante 10 horas, los discos se flexionaron.

Tabla 2 Prueba de abrasión Los discos abrasivos se probaron mediante el siguiente procedimiento. Los discos abrasivos (17.8 cm (7 pulgadas) diámetro) para la evaluación se colocaron en la amoladora rotativa ajustada con una placa frontal estriada de almohadilla de pulido 80514 EXTRA HARD RED, obtenida en 3M Company, St . Paul, Minnesota) . La amoladora se activó, después, y se aplicó contra la cara del extremo de una barra de 1.9 x 1.9 cm (0.75 x 0.75 in) de acero al carbono pesada previamente 1045 (o alternativamente, acero inoxidable 304) bajo una carga de 53.4 N (12 Ib (4.5 kg)) . La velocidad rotativa de la placa frontal de almohadilla de pulido bajo la condición de carga indicada anteriormente contra la pieza se mantuvo a 5000 rpm . La pieza se desgastó bajo estas condiciones durante un total de cincuenta (50) intervalos de molienda de 10 segundos (ciclos) . Después de cada segundo ciclo de 10, la pieza se dejó enfriar a temperatura ambiente y se pesó para determinar el corte de la operación abrasiva. Se informaron los resultados de la prueba como velocidad de corte, corte en incrementos y/o corte acumulado en comparación con cantidad de ciclos.

Ejemplo 1 y ejemplos comparativos A - B El ejemplo 1 y los ejemplos comparativos A y B demuestran el efecto de los artículos abrasivos que comprenden las partículas de la presente descripción cuando se comparan con artículos abrasivos que comprenden las partículas abrasivas conocidas anteriormente.

Se preparó el ejemplo 1 de acuerdo al procedimiento general para preparar los discos abrasivos mediante el uso de partículas abrasivas SAP1.

El ejemplo comparativo A fue un disco de fibra de 17.8 cm (7 pulgadas) de diámetro con un orificio de 2.2 cm (7/8 pulgadas) hecho con SAPA y se comercializa como "DISCO DE FIBRA CUBITRON II 982C, 36 + " en 3M, Saint Paul, Minnesota.

El ejemplo comparativo B fue un disco de fibra de 17.8 cm (7 pulgadas) de diámetro con un orificio de 2.2 cm (7/8 pulgadas) hecho con el grano abrasivo cerámico 3M triturado convenc ionalmente y se comercializa como "988C" de 3M, Saint Paul, Minnesota.

Los discos abrasivos de acuerdo al ejemplo 1 y ejemplos comparativos A y B se probaron de acuerdo con la prueba de abrasión. La velocidad de corte comparativa y la velocidad de corte acumulativa se muestran en las FIG. 13 y 14, en donde el abrasivo recubierto del ejemplo 1 presentó un corte que fue al menos 60 por ciento mejor en comparación con el ejemplo A (una partícula cerámica abrasiva conformada comparable con bordes rectos) y más del doble mejor que el grano cerámico triturado del ejemplo comparativo B.

Ejemplos 2 - 6 y ejemplo comparativo C Los ejemplos 2 - 6 se prepararon para comparar con el ejemplo 1 para demostrar los efectos de cambiar el ángulo de intersección creado por un borde de extensión hacia el interior con otro borde .

El ejemplo 2 se preparó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de las partículas abrasivas que eran SAP2 en lugar de SAP1.

El ejemplo 3 se preparó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de las partículas abrasivas que eran SAP2 en lugar de SAP1.

El ejemplo 4 se preparó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de que se aplicó una capa superior.

El ejemplo 5 se preparó idénticamente al ejemplo 2 con excepción de que se aplicó una capa superior.

El ejemplo 6 se preparó idénticamente al ejemplo 3 con excepción de que se aplicó una capa superior.

El ejemplo comparativo C se preparó idénticamente al ejemplo 1, con excepción de que las partículas abrasivas eran SAPA en lugar de SAP1.

El ejemplo comparativo D se preparó idénticamente al ejemplo comparativo C, con excepción de que se aplicó un revestimiento de capa superior.

Los ejemplos 1, 2 y 3 se probaron de acuerdo con la prueba de abrasión. La FIG. 17 muestra la comparación del rendimiento de discos fabricados con partículas del ejemplo 1, ejemplo 2, ejemplo 3 y el ejemplo comparativo C en acero al carbono 1045. Las velocidades de corte iniciales de todos los discos fabricados con partículas que tienen una pared (cóncava) que se extiende hacia el interior fueron mayores que aquellos discos fabricados con partículas con bordes rectos. El disco del ejemplo 2 se desempeñó mejor. Mantuvo una mayor velocidad de corte durante la prueba.

La FIG. 18 muestra la comparación del rendimiento de los discos del ejemplo 4, ejemplo 5, ejemplo 6 y ejemplo comparativo D cuando la comparación del rendimiento de los discos del ejemplo 4, ejemplo 5, ejemplo 6 y ejemplo comparativo D cuando se usó para desgastar el acero inoxidable 304. Las velocidades de corte iniciales de todos los discos fabricados con partículas que se suministraron con cavidades fueron mayores que aquellos discos fabricados con partículas convencionales. Particularmente, el disco del ejemplo 6 fabricado con partículas SAP3 fue el que se desempeñó mejor. Mantuvo una velocidad de corte mayor que el ejemplo comparativo D además de otros discos de ejemplo durante la prueba. Este mayor desempeño puede demostrarse mejor como corte acumulativo como función de la cantidad de ciclos como se muestra en la FIG. 19.

Ejemplo 7 y ejemplo comparativo E El ejemplo 7 y el ejemplo comparativo E son artículos abrasivos que demuestran los efectos de una modalidad alternativa de la partícula inventiva cuando se comparó con partículas similares que tienen bordes rectos y también con granos abrasivos cerámicos triturados convencionales y se comercializa como 321 3M de grano abrasivo cerámico 321 de 3M, Saint Paul, Minnesota.

El ejemplo 7 se fabricó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de que el SAP4 se sustituyó por SAPl.

El ejemplo comparativo E se fabricó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de que SAPB se sustituyó por SAPl.

El ejemplo comparativo F se fabricó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de que el "grano abrasivo cerámico 3M 321" (3M, Saint Paul, Minnesota) se sustituyó por SAPl.

El ejemplo 7 y los ejemplos comparativos E y F se probaron de acuerdo con la prueba de abrasión en acero al carbono 1045. Los resultados de la prueba se muestran en la FIG. 21, nuevamente muestran que incluida una región que se extiende hacia el interior (por ejemplo, cóncava) en las partículas cerámicas abrasivas conformadas transforma a las partículas conformadas con un rendimiento más pobre en partículas que tienen un rendimiento mejor cuando se comparan con partículas trituradas convencionalmente en artículos de discos abrasivos.

Ejemplo 8 y ejemplo comparativo G Los ejemplos 8 y el ejemplo comparativo G demuestran el efecto de los artículos abrasivos que comprenden aún otra modalidad de las partículas en la presente descripción cuando se compara con artículos abrasivos que comprenden partículas abrasivas conocidas previamente. El ejemplo 8 se preparó de acuerdo al procedimiento general para preparar discos abrasivos mediante el uso de partículas abrasivas SAP5. El ejemplo comparativo G se preparó idénticamente al ejemplo 1 con excepción de que las partículas abrasivas eran SAPC en lugar de SAP1 y los discos estaban recubiertos con 2.5 gramos/disco de la composición de la capa de base, recubiertos electrostáticamente con 5.5 gramos/disco de partículas abrasivas, y después se aplicaron 6.0 gramos/disco de la capa intermedia y 6.0 gramos de composición de la capa superior.

El ejemplo 8 y el ejemplo comparativo G se probaron de acuerdo con la prueba de abrasión en acero al carbono 1045 y acero inoxidable 304. Los datos de velocidad de corte comparativo se muestran en la FIG. 22 para el acero al carbono y en la FIG. 23 para el acero inoxidable.

Todas las patentes y publicaciones a las que se hace referencia en la presente descripción se incorporan como referencia en la presente descripción en su totalidad. Todos los ejemplos que se presentan en la presente descripción deben considerarse no limitantes, a menos que se indique lo contrario. Diversas modificaciones y alteraciones de esta descripción pueden ser realizadas por los expertos en la materia sin apartarse del alcance y el espíritu de esta descripción, y debe entenderse que esta descripción no está limitada indebidamente a las modalidades ilustrativas expuestas en esta descripción.

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

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una partícula cerámica abrasiva conformada caracterizada porque comprende: una primera superficie que tiene un perímetro que comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia adentro y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene al menos cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos; una segunda superficie opuesta y que no está en contacto con la primera superficie; y una superficie periférica dispuesta entre la primera y segunda superficies y conectada con estas, en donde la superficie periférica comprende una primera pared que está en contacto con el perímetro del primer borde, en donde la superficie periférica comprende una segunda pared que contacta el perímetro en el segundo borde, y en donde la superficie periférica tiene una primera forma predeterminada.

2. La partícula cerámica abrasiva conformada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer ángulo interior agudo está en el intervalo de 5 a 55 grados, inclusive.

3. La partícula cerámica abrasiva conformada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene un espesor que es menor o igual que un tercio de su ancho.

4. La partícula cerámica abrasiva conformada de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque consiste esencialmente en material cerámico.

5. Una pluralidad de partículas abrasivas, caracterizada porque comprende, en una base numérica, al menos 10 por ciento de las partículas cerámicas abrasivas conformadas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23.

6. Un artículo abrasivo caracterizado porque comprende una pluralidad de partículas abrasivas de conformidad con la reivindicación 5 retenidas en un aglutinante.

7. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende un artículo abrasivo termoadherido .

8. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque comprende una rueda abrasiva termoadherida .

9. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende un artículo abrasivo revestido, el artículo abrasivo revestido comprende la pluralidad de partículas abrasivas aseguradas a soporte que tiene una tercera y cuarta superficies principales opuestas.

10. El artículo abrasivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende un artículo abrasivo no tejido, en donde el artículo abrasivo no tejido comprende la pluralidad de partículas abrasivas aseguradas a una tela de fibra no tejida mullida abierta.

11. Un método para fabricar partículas cerámicas abrasivas conformadas, caracterizado porque comprende las etapas siguientes: a) proporcionar un molde que define una cavidad de molde, en donde la cavidad de molde tiene una abertura exterior definida por un perímetro, en donde el perímetro comprende al menos el primero y segundo bordes, en donde una primera región del perímetro comprende el segundo borde y se extiende hacia adentro y termina en dos esquinas que definen el primero y segundo ángulos interiores agudos, y en donde el perímetro tiene como máximo cuatro esquinas que definen los ángulos interiores agudos, y en donde la cavidad de molde está limitada lateralmente por una superficie de molde periférico que comprende la primera pared de molde que interseca el perímetro en el primer borde y una segunda pared de molde que interseca el perímetro del segundo borde; b) disponer de un material precursor cerámico dentro de la cavidad de molde; c) convertir el material precursor cerámico dispuesto dentro de la cavidad de molde en una partícula cerámica precursora conformada; y d) convertir la partícula cerámica precursora conformada en una partícula cerámica abrasiva.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la primera esquina tiene un primer ángulo interior agudo con un valor en el intervalo de 5 a 55 grados, inclusive

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque comprende, además, la separación de la partícula cerámica precursora conformada del molde antes de la etapa d) .

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizada porque la etapa d) comprende la sinterización de la partícula cerámica precursora sinterizada.

15. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la etapa d) comprende la calcinación de la partícula cerámica precursora conformada para proporcionar una partícula cerámica precursora conformada calcinada y la sinterización de la partícula cerámica precursora conformada calcinada .

16. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la partícula cerámica precursora conformada comprende alfa alúmina.