RU2058359C1

RU2058359C1 - Polishing paste

Info

Publication number: RU2058359C1
Application number: RU93017419A
Authority: RU
Inventors: М.В. Мартоник; В.Е. Редькин; А.М. Ставер
Original assignee: Красноярский государственный технический университет
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: pastes. SUBSTANCE: polishing paste has, wt.-%: paraffin 30-35; wax 3-5; ultradispersed diamond powder (particle size is 0.002-0.01 mcm), chrome oxide 20-50, and triethanolamine oleate - the rest. Triethanolamine oleate is added to the melted wax and paraffin, stirred and chrome oxide and diamond powder were added at stirring by small portions. Mass is cooled and poured in forms. Paste is used for complex-pattern article and metallic tool polishing. EFFECT: improved method of paste preparing. 1 tbl

Description

Изобретение относится к полировальным составам твердой консистенции, предназначенным для обработки сборными (гибкими, лепестковыми и др.) кругами на финишных операциях полирования сложнопрофильных деталей и инструментов из стали, чугуна, цветных, драгоценных металлов и их сплавов. The invention relates to polishing compositions of solid consistency intended for processing by prefabricated (flexible, flap, etc.) circles at the finishing operations of polishing complex parts and tools made of steel, cast iron, non-ferrous, precious metals and their alloys.

Известна паста для полирования [1] содержащая органическую основу олеиновокислый триэтаноламин, а в качестве абразива окись хрома, при следующем соотношении компонентов, мас. Окись хрома 65-30
Олеиновокислый триэтаноламин 35-70
Паста имеет мазеобразную консистенцию, что ограничивает ее применение. Она может использоваться главным образом для плоскопараллельного полирования, достигается II класс чистоты поверхности (R_a 0,08 мкм).Known paste for polishing [1] containing an organic base oleic acid triethanolamine, and as an abrasive, chromium oxide, in the following ratio of components, wt. Chromium oxide 65-30
Oleic acid triethanolamine 35-70
The paste has a creamy consistency, which limits its use. It can be used mainly for plane-parallel polishing; II class of surface cleanliness is achieved (R _a 0.08 μm).

Наиболее близкой к предложенной является абразивно-доводочная паста "ГОИ" [3] содержащая, мас. Окись хрома 65 Парафин нефтяной 10 Стеарин 10 Олеиновая кислота 10 Расщепленный жир 5
Однако используемый в данном составе в качестве загустителя парафин быстро загустевает. Состав получается неоднородным и непластичным и быстро высыхает. Кроме того, при нанесении пасты на инструмент притир она плохо прилипает, крошится, интенсивность съема припуска снижается. В составе пасты используется окись хрома (зернистостью 40 мкм), которая при полировании деталей, в особенности из высокопрочных и твердых материалов, быстро изнашивается и теряет режущую (абразивную) способность за счет того, что на полировальнике скапливается большое количество продуктов износа, в результате процесс обработки становится невозможным. Полирующая способность пасты полностью исчерпывается после 7-10 проходов (440 мм).Closest to the proposed is abrasive-finishing paste "GOI" [3] containing, by weight. Chromium oxide 65 Petroleum paraffin 10 Stearin 10 Oleic acid 10 Split fat 5
However, the wax used in this composition as a thickener quickly thickens. The composition is heterogeneous and unplastic and dries quickly. In addition, when applying the paste to the lapping tool, it does not stick well, crumbles, the intensity of removal of the allowance decreases. The paste uses chromium oxide (40 grit), which, when polishing parts, especially from high-strength and hard materials, quickly wears out and loses cutting (abrasive) ability due to the fact that a large number of wear products accumulate on the polishing pad, as a result of the process processing becomes impossible. The polishing ability of the paste is completely exhausted after 7-10 passes (440 mm).

Применение данной пасты позволяет получить II класс чистоты поверхности. The use of this paste allows you to get the II class of surface cleanliness.

Цель изобретения создание полировальной пасты, которая не крошится, однородна и не теряет режущей, абразивной способности, что обеспечивает высокую ее прилипаемость, пластичность и полирующую способность, и позволяет улучшить качество обрабатываемой поверхности и повысить производительность процесса обработки. The purpose of the invention is the creation of a polishing paste that does not crumble, homogeneous and does not lose cutting, abrasive ability, which ensures its high adhesion, ductility and polishing ability, and can improve the quality of the processed surface and increase the productivity of the processing process.

Для этого в полировальную пасту на основе окиси хрома, поверхностно-активного вещества и парафина дополнительно введен воск, ультрадисперсный алмазный порошок, а в качестве поверхностно-активного вещества олеиновокислый триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас. Окись хрома 50-20 Парафин 30-35 Воск 3-5
Ультрадисперсный алмазный порошок 1-10
Олеиновокислый триэтаноламин Остальное
Целесообразно использовать дополнительно в полировальной пасте воск (3-5 мас.).To do this, wax, ultrafine diamond powder are additionally introduced into a polishing paste based on chromium oxide, a surfactant and paraffin, and triethanolamine oleic acid is used as a surfactant in the following ratio of components, wt. Chromium oxide 50-20 Paraffin 30-35 Wax 3-5
Ultrafine diamond powder 1-10
Triethanolamine oleate
It is advisable to use wax in addition to polishing paste (3-5 wt.).

Химические процессы, сопровождающие процесс полирования, обуславливают быстрое (порядка 10^-2 с) образование окисных пленок и адсорбированных слоев на металлической поверхности, снижающих прочность поверхностного слоя и его способность противостоять разрушению. Воск является веществом аморфным и термопластичным, кроме того, он отличается высокой стойкостью к окислению. Добавление воска в полировальную пасту препятствует образованию окисной пленки на поверхности детали, создает граничную смазочную пленку на обрабатываемой поверхности, препятствует разрывам, т.е. соприкосновению кислорода с поверхностью детали. Воск позволяет придать пасте прилипаемость и пластичность, что увеличивает качество обрабатываемой поверхности и увеличивает производительность обработки.The chemical processes accompanying the polishing process determine the rapid (about 10 ^-2 s) formation of oxide films and adsorbed layers on a metal surface, which reduce the strength of the surface layer and its ability to withstand destruction. Wax is an amorphous and thermoplastic substance, in addition, it is highly resistant to oxidation. Adding wax to the polishing paste prevents the formation of an oxide film on the surface of the part, creates a boundary lubricating film on the surface to be treated, and prevents tearing, i.e. contact of oxygen with the surface of the part. Wax allows to give the paste adhesion and ductility, which increases the quality of the processed surface and increases the productivity of processing.

Добавление в пасту воска ниже 3 мас. способствует быстрому высыханию состава при полировании во время обработки, в результате чего полирующая способность пасты исчерпывается. Увеличение содержания воска более 5 мас. увеличивает вязкость состава, что снижает качество обрабатываемой поверхности и производительность процесса обработки. Adding wax to the paste below 3 wt. promotes rapid drying of the composition during polishing during processing, as a result of which the polishing ability of the paste is exhausted. The increase in the wax content of more than 5 wt. increases the viscosity of the composition, which reduces the quality of the processed surface and the productivity of the processing process.

Является целесообразным в полировальную пасту дополнительно ввести ультрадисперсный алмазный порошок в количестве (1-10% ) крупностью частиц 0,002-0,1 мкм, полученный динамическим методом. It is advisable to add ultrafine diamond powder in an amount (1-10%) with a particle size of 0.002-0.1 μm obtained by the dynamic method in the polishing paste.

Этот тип синтетических алмазов нашел применение как эффективный материал для промышленной полировки и притирки. Режущие свойства являются следствием поликристаллической структуры, имеющей множество режущих кромок. Разрушение поликристаллов во время их использования ведет к появлению новых режущих кромок. This type of synthetic diamonds has found application as an effective material for industrial polishing and grinding. The cutting properties are the result of a polycrystalline structure having a plurality of cutting edges. The destruction of polycrystals during their use leads to the appearance of new cutting edges.

Полировочные свойства алмазов, полученных динамическим способом, существенно выше, чем у натуральных алмазов. The polishing properties of diamonds obtained by the dynamic method are significantly higher than that of natural diamonds.

Ультрадисперсный алмазный порошок обладает высокой микротвердостью и жесткостью, низким коэффициентом трения и значительной износостойкостью. Все это позволяет использовать УДАП как абразивный материал. Он в наибольшей мере отвечает условиям эффективного резания при полировании прежде всего высокотвердых труднообрабатываемых материалов. Ultrafine diamond powder has high microhardness and rigidity, low friction coefficient and significant wear resistance. All this allows the use of UDP as an abrasive material. It best meets the conditions of effective cutting when polishing primarily high-hard hard-to-work materials.

Целесообразно в полировальной пасте в качестве поверхностно-активного вещества использовать олеиновокислый триэтаноламин. It is advisable to use triethanolamine oleic acid as a surfactant in polishing paste.

Олеиновокислый триэтаноламин является солью жирных кислот фракции С₁₇-С₂₅, проявляющую при полировке физико-химическую активность к обрабатываемой поверхности. Мыла более тугоплавки, поэтому паста сохраняет смазывающие свойства более длительный срок, уменьшается сыпучесть пасты, что позволило увеличить ее прилипаемость и пластичность. Кроме того, введение олеиновокислого триэтаноламина улучшает качества обрабатываемой поверхности и увеличивает производительность шлифования и полирования.Oleic acid triethanolamine is a salt of fatty acids of the C ₁₇ -C ₂₅ fraction, exhibiting physicochemical activity to the treated surface when polished. Soaps are more refractory, therefore, the paste retains its lubricating properties for a longer period, the flowability of the paste decreases, which made it possible to increase its adhesion and ductility. In addition, the introduction of triethanolamine oleic acid improves the quality of the processed surface and increases the grinding and polishing performance.

Для сравнительный испытаний были приготовлены 5 составов предложенной пасты и один состав по прототипу. Данные приведены в таблице. For comparative tests were prepared 5 compositions of the proposed paste and one composition of the prototype. The data are given in the table.

Полировальную пасту готовят следующим образом. Polishing paste is prepared as follows.

В расплавленные воск и парафин добавляют олеиновокислый триэтаноламин, перемешивают, после чего добавляют окись хрома и алмазный порошок небольшими партиями при помешивании. Горячую массу охлаждают и разливают в формы. Паста имеет вид карандашей различных размеров по диаметру и длине. Triethanolamine oleic acid is added to the melted wax and paraffin, mixed, after which chromium oxide and diamond powder are added in small batches with stirring. The hot mass is cooled and poured into molds. The paste has the form of pencils of various sizes in diameter and length.

Пасту испытывали на полировально-шлифовальном станке 3Е881/4. Образцы из твердого сплава ВК6. Скорость обработки 0,1-1,0 м/c. Продолжительность обработки 3-30 мин, удельное давление 0,25-2 кг/см².The paste was tested on a 3E881 / 4 polishing and grinding machine. Samples of carbide VK6. Processing speed 0.1-1.0 m / s. The processing time is 3-30 minutes, the specific pressure is 0.25-2 kg / cm ² .

Интенсивность съема припуска определяли весовым методом, шероховатость на профилометре. Intensity removal rate was determined by the weight method, roughness on the profilometer.

Испытания показали, что паста хорошо наносится на обрабатываемую поверхность, равномерно распределяется и хорошо удерживается в зоне обработки. Tests have shown that the paste is well applied to the treated surface, evenly distributed and well held in the treatment area.

Полировальная паста может быть использована в машиностроении, приборостроении, в радиоэлектронной промышленности и бытовой химии для высококачественной обработки металлических поверхностей (класс чистоты 13) с шероховатостью в пределах R_a 0,005 мкм с минимальным дефектным слоем.Polishing paste can be used in mechanical engineering, instrument making, in the electronics industry and household chemicals for high-quality processing of metal surfaces (purity class 13) with a roughness within R _{a of} 0.005 μm with a minimum defective layer.

Claims

POLISHING PASTE containing chromium oxide, paraffin and a surfactant, characterized in that it contains oleic acid triethanolamine and additionally wax and ultrafine diamond powder with a particle size of 0.002 0.01 μm obtained by explosive synthesis, as follows the ratio of components, wt.

Paraffin 30 35
Wax 3 5
Ultrafine diamond powder with a particle size of 0.002-0.01 microns obtained by explosive synthesis 1 10
Chromium oxide 20 50
Triethanolamine oleate