PL100925B1 - Sposob wytwarzania pilnika sciernego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pilnika sciernego do dogladzania, szczególnie pilnika sciernego o wysokiej twardosci do precyzyjnego dogladzania, szlifowania i nacinania ma».erialów twardych oraz precyzyjnych narzedzi pomiarowych, wzorców i przymiarów uzywanych w przemysle metalowym.

Znane sposoby wytwarzania pilnika sciernego polegaja na odlewaniu gestwy ceramicznej z zawartoscia mikroproszków sciernych (np. opisy patentowe PRL nr nr 57647 i 66337), przy czym istota takich sposobów jest przeciwdzialanie sedymentacji scierniwa, wyeliminowanie koniecznosci stosowania wysokich temperatur degra¬ dujacych wlasnosci skrawne scierniwa lub, jak to ma miejsce w opisie patentowym PRL nr 66337, przy uzyciu zwiazków litu skraca sie czas wypalu wyrobu sciernego.

Wyzej podane sposoby mimo iz upraszczaja procesy produkcyjne lub poprawiaja parametry eksploatacyjne wyrobów, nie pozwlaja na uzyskanie wyrobów odznaczajacych sie duza twardoscia.

Znane sa równiez sposoby formowania prasowaniem z masy pólsuchej—pilniki wykonywane takim sposobem uzyskuja twardosc zaledwie w zakresie H-P 51-106 stopni wedlug skali Rockwella, co ogranicza ich uzytecznosc.

Operacje szlifierskie wykanczajace wymagaja dokldnego zebrania przez pilnik niewielkich ilosci materialu, na przyklad przy docieraniu powierzchni mierniczych narzedzi pomiarowych — niezbedne sa bardzo twarde narzedzia scierne z mikroziarna sciernego. Operacje precyzyjnego nacinania materialów twardych takich, jak metale, szklo, ceramika itp. wymagaja równiez bardzo twardych narzedzi sciernych o wysokiej zdolnosci utrzymywania zadanego profilu i trwalosci.

Jest rzecza ogólnie znana, ze zwiekszenie udzialu procentowego ziarna sciernego w narzedziach sciernych zwieksza ich wlasnosci skrawne i trwalosc podczas eksploatacji oraz poprawia ich zdolnosc utrzymywania profilu. Sprasowanie wyrobu z mikroziarna sciernego np. o strukturze nr 8 i wysokiej twardosci jest technologicz¬ nie trudne, a ze wzgledu na duza objetosc masy sciernej wymaga bardzo wysokiego cisnienia prasowania i powoduje liczne braki — pekniecia wyrobów w stanie surowym.

Celem wynalazku jest usuniecie wyzej opisanych wad. Cel ten osiagnieto przez sposób wytwarzania pilnika2 100 92S sciernego, zwlaszcza o wysokiej twardosci, który formuje sie z masy sciernej i zageszcza sie jego strukture prtBZ prasowanie, po czym suszy sie i wypala, przy czym z masy sciernej zawierajacej spoiwo niskotopliwe o tempera¬ turze mieknlenia znacznie nizszej od temperatury wypalania, formuje sie ksztalt i wstepnie zageszcza sie strukture przez prasowanie, po czym suszy sie i w,gotowym ksztalcie zageszcza sie strukture ostatecznie w procesie wypalania.

Masa scierna zawierajaca spoiwo niskotopliwe zawiera korzystnie spoiwa o temperaturze mieknienia o 200 do 500°C nizszej od temperatury wypalania.

Masa scierna zawiera spoiwo niskotopliwe korzystnie o reaktywnosci 15 do 20% w stosunku do materialu sciernego.

Wstepne zageszczenie struktury przez prasowanie dokonuje sie korzystnie do struktury, w której objetos¬ ciowy udzial ziarna sciernego wynosi 40%.

Wysoka zgeszczalnosc masy sciernej w procesie wypalania powoduje znaczne zageszczenie sie struktury w czasie wypalania wyrobu. Zmniejszenie sie odleglosci miedzy ziarnami sciernymi w wyrobie zwieksza ilosc skrawajacych ostrzy sciernych w jednostce objetosci — a tym samym i na jednostce powierzchni roboczej.

Wyrób formowany o strukturze 10 przy objetosciowym udziale mikroziarna sciernego 40% po wypaleniu ma strukture nr 8 (46% ziarna sciernego). Dalszym istotnym parametrem wyrobów wykonanych wedlug wynalazku jest ich znaczna kruchosc, co jest równoznaczne z latwoscia samoostrzenia w procesie skrawania, przy równoczesnej wysokiej twardosci punktowej i wytrzymalosci mechanicznej na rozerwanie.

Reaktywnosc spoiwa do ziarna w procesie wypalania powoduje wzbogacenie spoiwa w tlenek glinu (Al203) pochodzacy z ziarna elektrokorundu. Reaktywnosc spoiw ceramicznych stosowanych zwykle do wyrobów elektrokorundowych okreslana dla srednich wielkosci ziarna sciernego EA 46 i 60 nie przekracza 2—8%.

W wyrobach produkowanych wedlug opisanego sposobu wprowadzono spoiwo o reaktywnosci 15—19%.

Wyjatkowe wzbogacenie spoiwa wAI203 w czasie wypalania sprawia, ze jest ono kruche, co pozwala na szczególnie latwe wylamywanie sie stepionego przy eksploatacji ziarna sciernego. Jest to wlasciwosc samoostrze¬ nia takich narzedzi sciernych.

Uzyskana twardosc wyrobów w zakresie 110 do 130 stopni wedlug skali Rockwella, wykracza poza tablice twardosci ujeta Polska Norma pt. „Wyroby scierne, pomiar twardosci" nr PN-62/M-59119.

Dodatkowa jednorodnosc masy sciernej i twardosci uzyskano przez wprowadzenie operacji mieszania na sucho spoiwa z mikroziarnem sciernym.

Wynalazek jest blizej objasniony na przykladzie pokazanym nizej, który przedstawia sposób wytwarzania pilnika sciernego.

Skladniki masy sciernej w ilosciach: 7,8 kg ziarna sciernego elektrokorundu szlachetnego 99A 400 i 2,9 kg spoiwa ceramicznego, którego temperatura topliwosci jest nizsza o 250°C od temperatury wypalania wyrobów, miesza sie w mlynie kulowym a nastepnie uplastycznia przez dodanie dekstryny w 40% roztworze wodnym.

Z tak przygotowanej masy formuje sie prasowaniem ksztalt pilnika lub wiekszy blok scierny, zageszczajac mase scierna do struktury nr 10, odpowiadajacej zawartosci ziarna sciernego 40% objetosciowych. Pilniki lub blok suszy sie ewentualnie przecina, nadajac wymagany ksztalt pilnika o przekroju trójkatnym, kwadratowym itp.

Pilniki poddaje sie procesowi wypalania, w którym nastepuje dalsze zageszczanie sie struktury do numeru 8, w,której to strukturze objetosciowy udzial ziarna sciernego wynosi 40%.

Pilnik scierny wykonany wyzej przedstawionym sposobem znajduje zastosowanie w przymsle precyzyjnym jako narzedzia do dogladzania powierzchni mierniczych lub na przyklad w przemysle wlókien sztucznych do precyzyjnegoszlifowania-igiel filierów. /

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania pilnika sciernego, zwlaszcza o wysokiej twardosci, który formuje sie z masy sciernej i zageszcza sie jego strukture przez prasowanie, po czym suszy sie i wypala, znamienny tym, ze z masy sciernej zawierajacej spoiwo niskotopliwe o temperaturze topliwosci znacznie nizszej od temperatury wypalania, formuje sie ksztalt i wstepnie zageszcza sie jego strukture przez prasowanie, po czym suszy sie i w gotowym ksztalcie zageszcza sie strukture ostatecznie w procesie wypalania.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze masa scierna zawierajaca spoiwo niskotopliwe, sklada sie korzystnie ze spoiwa o temperaturze topliwosci o 200 do 500°C nizszej od temperatury wypalania.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze masa scierna zawiera spoiwo niskotopliwe korzystnie o reaktywnosci 15 do 19% w stosunku do materialu sciernego.100 925 3

4. Sposób wedlug zastrz. 2, znami.enny tym, ze masa scierna zawiera spoiwo niskotopllwe korzystnie o reaktywnosci 15 do 19% w stosunku do materialu sciernego.

5. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, ze wstepne zageszczenie struktury przez prasowanie dokonuje sie korzystnie do struktury, w której objetosciowy udzial ziarna sciernego wynosi 40%.