PL248503B1

PL248503B1 - Pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego

Info

Publication number: PL248503B1
Application number: PL444425A
Authority: PL
Inventors: Marlena Rajczyk; Paweł Rajczyk; Karolina Bednarczyk
Original assignee: Politechnika Czestochowska
Priority date: 2023-04-16
Filing date: 2023-04-16
Publication date: 2025-12-22
Also published as: PL444425A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano — igłowego, który charakteryzuje się tym, że na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano – igłowego, zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,2÷0,6 wysokości dla objętości nośnika filcowego, przy czym kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g: żywica poliestrowa konstrukcyjna w ilości od 40 g do 60 g korzystnie 60 g, utwardzacz w ilości od 0,5 g do 2 g korzystnie 1 g, tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 µm w ilości od 25 g do 50 g korzystnie 30 g, syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# o koncentracji w przedziale 25÷75 % w odniesieniu do 1cm<sup>3</sup> mieszaniny kompozycji z żywicy poliestrowej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego.

Znane są z opisu w literaturze m.in. z Rajczyk P., Knapiński M., Teoretyczno-doświadczalna analiza procesu wytwarzania tarcz ściernych przeznaczonych do szlifowania wykończeniowego powierzchni granitowych, Inżynieria zarządzania. Cyfryzacja produkcji. Aktualności badawcze 1, PWE, s. 595-611, Warszawa, 2019 i Bakoń A., Barylski A.: Ziarna i Mikroziarna Diamentowe - Rodzaje ścierniw i przykłady zastosowania, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2017 oraz z wynalazku P.438139 konstrukcje oraz sposoby wytwarzania narzędzi padów do polerowania powierzchni mineralnych. Pady takie są złożone materiałowo technologicznie w tym ich produkcja jest czasochłonna. Narzędzia stosowane do polerowania powierzchni granitowych są produkowane o zmiennej granulacji ziarna diamentowego zawartego w powierzchni trącej syntetycznego materiału o ziarnistości ścierniwa w rozmiarze 400#, 600#, 1000#, 1500#, 2000#, 3000# z końcową tarczą typu BUFF. Proces obróbki wymaga kolejnych operacji przejścia przez kolejne numery ziarnistości ścierniwa dla zadanego narzędzia, które wykonuje prace obróbki powierzchni w stosunkowo długim czasie oddziaływania dla osiągnięcia wypolerowanej powierzchni.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego rozwiązania, które skróci poszczególne operacje polerskie, zwiększy jakość efektu polerowania, obniży koszty produkcji narzędzia oraz samego procesu polerowania. Rozwiązanie to jest także przez to ekologiczne.

Istotą wynalazku jest pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego posiadający stempel matrycy z rzepem, ścianki matrycy i podstawę matrycy charakteryzujący się tym, że na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano-igłowego zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,2:0,6 wysokości dla objętości nośnika filcowego, przy czym kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g:

- żywica poliestrowa konstrukcyjna w ilości od 50 do 70 g korzystnie 60 g,

- utwardzacz w ilości od 0,5 do 3 g korzystnie 1 g,

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 μm w ilości od 30 do 45 g korzystnie 30 g,

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# o koncentracji w przedziale 25:75% w odniesieniu do 1 cm³ mieszaniny kompozycji z żywicy poliestrowej.

Wynalazek został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia warstwę kompozycji syntetycznej w przekroju, fig. 2 - pad w widoku z góry, i fig. 3 - przekrój pada.

P rzy kła d I

Sposób wytwarzania pada polega na wprowadzeniu jako konstrukcji bazy pada obróbczego nośnika z filcu wełnianego igłowanego jak na Fig. 1., w celu zwiększenia efektywności powierzchniowego oddziaływania, a także zwiększenie kontaktowego oddziaływania ziaren proszku diamentowego zawartego w strukturze roboczej pada. Baza pada powstała w warunkach dużej wilgotności z zastosowaniem znanych chemicznych i mechanicznych metod produkcji. Wycięty z filcu na wykrojniku krążek z otworem poddaje się obróbce mechanicznego nasączania kompozytem syntetycznym z zawartością ścierniwa w matrycy jak na Fig. 2. Pad powstały przez wycięcie na wykrojniku szerokiego pierścienia o średnicy 01 = 80:120 mm z wewnętrznym otworem o średnicy 02 = 15:20 mm. Tak przygotowana baza pada (1) Fig. 1. - pierścienia stanowi podstawę do wprowadzenia za pomocą matrycy formującej Fig. 2. kompozyt syntetyczno-diamentowy z udziałem żywicy poliestrowej jak ukazano w oznaczonym miejscu indeksem (2). Do składu kompozytu wprowadza się dodatkowo (indywidualnie w zależności od kolejności operacji obróbczej) nanoproszek diamentowy. W nienasączonej górnej warstwie pada przykleja się rzep (3) typu żeńskiego, służący jako tzw. szybkozłącze do mocowania we wrzecionie napędu. W tej formie i postaci wytworzone narzędzie pozwala skrócić czas operacji obróbczej przez zmniejszenie ilości przejść pada po obrabianym materiale do 12% czasu operacyjnego dla granulacji ziarna ścierniwa od 400# do 3000# w porównaniu z nowymi rozwiązaniami przy stosowaniu znanych segmentowych padów polerskich produkowanych w z wykorzystaniem obecnych technolog ii ich wytwarzania.

Pad wytwarza się w procesie nasączenia nośnika (1) filcu - wełnianego igłowego w szczelnej objętościowej matrycy formowanej w kształcie okręgu o wysokości dolnej ścianki matrycy A1, gdzie wysokością ścianki stanowiącej dwukrotność grubości formowanego nośnika filcowego. Do okrągłej dwuczęściowej matrycy Fig. 2. (A1 - forma objętościowa matrycy, A2 - podstawa matrycy, B - stempel matrycy) z rozbieralną podgrzewaną podstawą (A2), do matrycy wprowadza się kompozyt syntetyczny na bazie spoiwa żywiczego - żywicy poliestrowej. Indeksem (2) Fig. 2., oznaczono miejsca po nasączeniu, które zawierają w swoim składzie nanoproszki diamentowe o ziarnistości w poniżej 1 μπ o koncentracji od 25:75% ścierniwa odniesionej do 1 cm³. Spoiwo w ilości od 40:60 g na 100 g kompozycji syntetycznej stanowi bazę z żywicy poliestrowej, którą wprowadza się do struktury filcu wełnianego igłowego. W skład kompozytu ponadto wchodzi utwardzacz typu Butomax w ilości 0,5:2 g masy kompozycji syntetycznej. Tlenek cynku od 25:50 g kompozycji syntetycznej. Nanoproszek diamentowy o granulacji poniżej 1 μm w ilości od 9:18 g na 100 g kompozytu syntetycznego. Kompozycje syntetyczną dostarcza się do objętości matrycy w ilości wynoszącej 0,2:0,6 wysokości dla objętości nośnika filcowego (1). Proces prasowania formowanego filcowego pada odbywa się pod ciśnieniem stempla (B) z siłą nacisku P = 100:350 N w czasie 10:15 minut przy podgrzaniu metalowej podstawy matrycy do nasączenia w przedziale temperatury 30:50°C. Po zaformowaniu pada matryca jest czyszczona z pozostałości formowania przed kolejnym procesem formowania następnego narzędzia.

Przykładowa receptura oraz parametry materiału wyjściowego do formowania pada polerskiego z filcu z wełnianego igłowego o średnicy 100 mm dla 100 gr mieszaniny kompozytu nasączonego.

Krążek filcowy o średnicy zewnętrznej 100 mm i otworze wewnętrznym o średnicy 20 mm. Wysokość filcu wełnianego igłowego przed obróbką nasączenia wynosi 10 mm. Do nasączenia tarczy wykorzystano ścierniwo - proszek diamentowy o rozmiarze ziarna ściernego o ziarnistości 1000# tj. granulacji 13 μm.

Kompozycja syntetyczna z udziałem żywicy poliestrowej na 100 gram zastosowano:

- żywica poliestrowa konstrukcyjna - 60 g

- utwardzacz Butomax - 1 g

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 μm - 30 g

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# - 9 g

Przed procesem nasączania krążka filcowego w formie szczelnej matrycy składowe kompozytu są wymieszane mechanicznie i wprowadzone do objętości matrycy, gdzie następuje proces nasączania nośnika pada w postaci filcu wełnianego igłowego pod ciśnieniem 100 N w czasie 15 minut przy podgrzaniu podstawy matrycy do temperatury 40°C. Po zakończeniu procesu nasączania na górną część pada przykleja się rzep typu żeńskiego, stosowany jako złączka do oprawki napędu narzędzia. Proces formowania przeprowadza się w dwuczęściowej zamkniętej matrycy, w której formowane są pady pod ciśnieniem 100:350 N w czasie 10:15 minut przy podgrzewaniu podstawy matrycy formierskiej do temperatury 30:50°C. Tak uzyskane narzędzie gwarantuje zwiększenie efektywności oddziaływania w procesie polerowania, która skutkuje zwiększoną jakością efektu polerowania powierzchni.

P rzy kła d I I

Przykład II różni się od przykładu I tym, że pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego ma na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano-igłowego zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,2 wysokości dla objętości nośnika filcowego. Kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g:

- żywica poliestrowa konstrukcyjna w 50 g,

- utwardzacz Butomax 0,9 g,

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 μm w ilości 40 g,

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# w ilości 9,1 g.

P rzy kła d I I I

Przykład III różni się od przykładu II tym, że pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego ma na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano-igłowego zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,4 wysokości dla objętości nośnika filcowego. Kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g:

- żywica poliestrowa konstrukcyjna w 45 g,

- utwardzacz Butomax 0,95 g,

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 μm w ilości 45 g,

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# w ilości 9,05 g.

Przykład IV

Przykład IV różni się od przykładu II tym, że pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego ma na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano-igłowego zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,6 wysokości dla objętości nośnika filcowego. Kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g:

PL 248503 Β1

- żywica poliestrowa konstrukcyjna w 40 g,

- utwardzacz Butomax 0,8 g,

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 pm w ilości 45 g,

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# w ilości 14,2 g.

Claims

1. Pad polerski o przekroju koła z nośnikiem bazy w postaci filcu wełniano-igłowego posiadający stempel matrycy z rzepem, ścianki matrycy i podstawę matrycy znamienny tym, że na całej powierzchni pada ma nośnik bazy z filcu wełniano-igłowego zawierający spoiwo w postaci kompozycji syntetycznej w ilości 0,2^-0,6 wysokości dla objętości nośnika filcowego, przy czym kompozycja syntetyczna ma skład na każde 100 g:

- żywica poliestrowa konstrukcyjna w ilości od 40 do 60 g korzystnie 60 g,

- utwardzacz w ilości od 0,5 do 2 g korzystnie 1 g,

- tlenek cynku (ZnO) o ziarnistości < 0,0399 pm w ilości od 25 do 50 g korzystnie 30 g,

- syntetyczny proszek diamentowy o granulacji 1000# o koncentracji w przedziale 25^-75% w odniesieniu do 1 cm³ mieszaniny kompozycji z żywicy poliestrowej.