RU2117569C1 - Method for manufacturing abrasive and diamond tools - Google Patents
Method for manufacturing abrasive and diamond tools Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117569C1 RU2117569C1 RU97109132A RU97109132A RU2117569C1 RU 2117569 C1 RU2117569 C1 RU 2117569C1 RU 97109132 A RU97109132 A RU 97109132A RU 97109132 A RU97109132 A RU 97109132A RU 2117569 C1 RU2117569 C1 RU 2117569C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive
- sintering
- tool
- pressing
- heat treatment
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к производству абразивного и алмазного инструмента преимущественно для финишной обработки и может быть использовано для изготовления абразивных и алмазных шлифовальных кругов, головок и сегментов, хонинговальных и суперфинишных брусков, стоматологического абразивного инструмента. The invention relates to the production of abrasive and diamond tools mainly for finishing and can be used for the manufacture of abrasive and diamond grinding wheels, heads and segments, honing and superfinishing bars, dental abrasive tools.
Известен способ изготовления абразивных изделий из керамического порошка на основе оксида алюминия, при котором на стенки формы наносят покрытие, состоящие из едкого натра, кварцевого песка, соды, воды и жидкого стекла, затем засыпают в форму керамический порошок, формообразуют взрывной ударной волной с последующей термической обработкой (см. авт. св. SU N 1113371, B 22 F 3/08, 1984). A known method of manufacturing abrasive products from a ceramic powder based on alumina, in which a coating consisting of caustic soda, quartz sand, soda, water and liquid glass is applied to the walls of the mold, then ceramic powder is poured into the mold, an explosive shock wave is formed, followed by thermal shock processing (see ed. St. SU N 1113371, B 22 F 3/08, 1984).
Однако указанный способ не позволяет получать абразивные изделия высокого качества, т.к. при нагревании компоненты покрытия выделяют газообразные вещества (например, вода образует пар, сода разлагается с выделением углекислого газа и т.д.), которые проходят через тело прессовки, создавая в ней микротрещины и тем самым уменьшая прочность абразивного изделия, что и приводит к снижению качества абразивного инструмента. However, this method does not allow to obtain abrasive products of high quality, because when heated, the coating components emit gaseous substances (for example, water forms steam, soda decomposes with the release of carbon dioxide, etc.), which pass through the pressing body, creating microcracks in it and thereby reducing the strength of the abrasive product, which leads to a decrease quality abrasive tool.
Известен способ изготовления абразивных изделий на основе оксида алюминия, включающий формообразование абразивного изделия в две стадии, первая из которых включает статическое прессование до обеспечения плотности 0,6-0,7 от плотности готового изделия. На второй стадии на полученную заготовку воздействуют ударной волной мощностью 0,75-1,0 МВт/г порошка, а термическую обработку ведут при температуре 1800-1850oC в течение 2-4 ч. Вторая стадия повторяется 5-7 раз. Динамическое нагружение может быть осуществлено электрогидравлической ударной волной (см. автор.св. SU N 1364454, B 24 D 18/00, 1988).A known method of manufacturing abrasive products based on aluminum oxide, comprising shaping an abrasive product in two stages, the first of which involves static pressing to ensure a density of 0.6-0.7 of the density of the finished product. In the second stage, the resulting workpiece is exposed to a shock wave with a power of 0.75-1.0 MW / g of powder, and heat treatment is carried out at a temperature of 1800-1850 o C for 2-4 hours. The second stage is repeated 5-7 times. Dynamic loading can be carried out by an electro-hydraulic shock wave (see author S. St. N 1364454, B 24 D 18/00, 1988).
Однако многократность нагружения ударной волной не обеспечивает высокое качество изделия, т. к. при этом возникают микро-и макротрещины, снижающие прочность абразивного изделия, и значительно дробятся абразивные зерна, в результате чего в абразивном изделии присутствует большое количество зерен такой малой зернистости, что они не участвуют в резании, что снижает качество абразивных изделий. However, the multiple loading by the shock wave does not provide a high quality product, since micro and macrocracks occur that reduce the strength of the abrasive product and the abrasive grains are significantly crushed, as a result of which a large number of grains of such small grain size are present in the abrasive product that they do not participate in cutting, which reduces the quality of abrasive products.
Известен способ изготовления абразивного и алмазного инструмента, при котором абразив подвергают ударному прессованию и затем спекают, причем процесс спекания ведут в течение 4-6 часов при температуре, составляющей (80-90)% от температуры, при которой абразив перестает находиться в исходном состоянии. При данном способе в качестве абразива берут и алмаз (см. пат. RU N 2071908, B 24 D 17/00, 1997). A known method of manufacturing an abrasive and diamond tool, in which the abrasive is subjected to shock pressing and then sintered, and the sintering process is carried out for 4-6 hours at a temperature component (80-90)% of the temperature at which the abrasive ceases to be in its original state. In this method, diamond is also taken as an abrasive (see US Pat. RU N 2071908, B 24 D 17/00, 1997).
Использование указанного способа изготовления приводит к тому, что получаемый после прессования полуфабрикат, особенно малой толщины (1-3 мм) не обладает высокой прочностью и при транспортировании от места прессования к зоне спекания (рабочая камера электровакуумной печи) возникают в теле прессовки микро-и макротрещины, приводящие к частичному разрушению инструмента и, как следствие, значительному снижению качества. Using this manufacturing method leads to the fact that the semi-finished product obtained after pressing, especially of a small thickness (1-3 mm), does not have high strength and, when transported from the pressing point to the sintering zone (working chamber of an electric vacuum furnace), micro and macro cracks appear in the pressing body leading to partial destruction of the tool and, as a result, a significant decrease in quality.
Задачей изобретения является получение абразивного и алмазного инструмента повышенного качества, особенно для инструментов малой толщины. The objective of the invention is to obtain an abrasive and diamond tools of high quality, especially for tools of small thickness.
Техническим результатом изобретения является повышение качества абразивного и алмазного инструмента. The technical result of the invention is to improve the quality of abrasive and diamond tools.
Поставленный технический результат достигается тем, что абразив подвергают ударному прессованию и затем спекают, причем перед прессованием в абразив добавляют временное связующее в количестве 5-10% от веса абразива, а перед спеканием проводят термообработку при 70-100oC в течение 20-30 мин.The technical result is achieved by the fact that the abrasive is subjected to impact pressing and then sintered, moreover, before pressing into the abrasive, a temporary binder in the amount of 5-10% by weight of the abrasive is added, and before sintering, heat treatment is carried out at 70-100 o C for 20-30 minutes .
Добавление временного связующего и термообработка при 70-100oC в течение 20-30 мин необходимы для придания прессовке определенной прочности, необходимой для транспортирования ее от зоны прессования к зоне окончательной термообработки (спекания). Придание прессовке определенной прочности при 70-100oC в течение 20-30 мин предохраняет прессовки, особенно малой толщины, от появления в них микро-и макротрещин под действием собственного веса, что может приводить к частичному разрушению прессовок (обламывание краев, сквозные трещины и т.д.). При спекании происходит полное выгорание временного связующего из объема абразивного или алмазного инструмента.The addition of a temporary binder and heat treatment at 70-100 o C for 20-30 minutes are necessary to give the pressing a certain strength necessary for transporting it from the pressing zone to the zone of final heat treatment (sintering). Giving the compact a certain strength at 70-100 o C for 20-30 minutes protects the compacts, especially of small thickness, from the appearance of micro- and macrocracks in them under the influence of their own weight, which can lead to partial destruction of the compacts (breaking edges, through cracks and etc.). During sintering, the temporary binder is completely burned out from the volume of an abrasive or diamond tool.
Использование временного связующего в количестве менее 5% от веса абразива не придает прессовке достаточной прочности от ее частичного разрушения при транспортировании от зоны прессования к зоне спекания, что не повышает качество инструмента. The use of a temporary binder in an amount of less than 5% by weight of the abrasive does not give the compact sufficient strength from its partial destruction during transportation from the pressing zone to the sintering zone, which does not improve the quality of the tool.
Использование временного связующего в количестве более 10% приводит к увеличению выгораемых пор в результате спекания, что приводит к уменьшению прочности готового инструмента после спекания, что также не повышает качества инструмента. The use of a temporary binder in an amount of more than 10% leads to an increase in burnable pores as a result of sintering, which leads to a decrease in the strength of the finished tool after sintering, which also does not increase the quality of the tool.
Термообработка при температуре ниже 70oC не придает прессовке достаточной прочности, предохраняющей ее от появления в ней микро-и макротрещин и приводящей к частичному разрушению, что не позволяет повысить качество изготовления инструмента.Heat treatment at a temperature below 70 o C does not give the compact sufficient strength, protecting it from the appearance of micro and macro cracks in it and leading to partial destruction, which does not allow to improve the manufacturing quality of the tool.
Термообработка при температуре выше 100oC не увеличивает прочность прессовок по сравнению с ее определенным значением, достаточным для предохранения от появления микро-и макротрещин при транспортировке прессовки из зоны прессования в зону спекания, что не повышает качество инструмента.Heat treatment at temperatures above 100 o C does not increase the strength of the compacts compared to its specific value, sufficient to protect against micro and macrocracks during transportation of the compact from the pressing zone to the sintering zone, which does not increase the quality of the tool.
Термообработка в течение времени менее 20 мин не создает в прессовке необходимой прочности, достаточной для предотвращения появления в ней микро- и макротрещин и частичного разрушения при транспортировке из зоны прессования в зону спекания, что не повышает прочность инструмента. Heat treatment for a time of less than 20 minutes does not create the necessary strength in the compact, sufficient to prevent micro- and macrocracks in it and partial destruction during transportation from the pressing zone to the sintering zone, which does not increase the strength of the tool.
Термообработка в течение времени более 30 мин не создает в прессовке величины прочности больше той, которая необходима для предотвращения появления микро-и макротрещин и частичного разрушения при транспортировке из зоны прессования в зону спекания. Heat treatment over a period of more than 30 minutes does not create a strength value greater than that necessary to prevent micro- and macrocracks and partial destruction during transportation from the pressing zone to the sintering zone.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск и выявление источника, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительным признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including the search and identification of a source containing information about analogues of the invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the features of the claimed invention, and the definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in combination of features analogue, allowed to identify a set of significant in relation to the perceived by the applicant technical result of the distinguishing features in the claimed volume those set forth in the claims.
Следовательно, изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки соответствия изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники. To verify that the invention meets the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the invention does not explicitly follow from the prior art.
Следовательно, изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень". Therefore, the invention meets the requirement of "inventive step".
Предлагаемый способ изготовления абразивного и алмазного инструмента включает приготовление шихты из абразива или алмаза и временного связующего, причем количество последнего берут 5-10% от веса абразива, ударное прессование, термообработку при 70-100oC в течение 10-30 мин и затем спекание.The proposed method of manufacturing an abrasive and diamond tool involves preparing a mixture of abrasive or diamond and a temporary binder, the amount of the latter being taken 5-10% by weight of the abrasive, impact pressing, heat treatment at 70-100 o C for 10-30 minutes and then sintering.
Испытание абразивного инструмента, полученного описанным способом, проводили при обработке стали 45 твердостью НРС 45-50 методом суперфиниширования при следующих режимах: давление прижима брусков 0,07 МПа, число оборотов детали 160 об/мин, амплитуда осциллирования брусков 1,5 мм, частота осциллирования 1400 дв.ход/мин. В качестве СОЖ использовали смесь керосина (80%) с маслом веретенным (20%). The abrasive tool obtained by the described method was tested when processing steel 45 with an HPC hardness of 45-50 by superfinishing in the following modes: squeeze pressure of the bars 0.07 MPa, part speed 160 rpm, oscillation amplitude of the bars 1.5 mm, oscillation frequency 1400 dv.hod / min. A mixture of kerosene (80%) with spindle oil (20%) was used as coolant.
Пример 1. Для изготовления абразивного инструмента в абразив добавляют временное связующее (клей силикатный) в количестве 5% от веса абразива, смесь подвергают ударному прессованию, проводят термообработку при температуре 70oC в течение 20 мин. Полученная прессовка имеет прочность на сжатие 280 Па, после этого проводится спекание на известных режимах. Полученный абразивный инструмент при суперфинишировании на указанных режимах имел производительность обработки по сравнению с известным 185%, износ уменьшился в 1,42 раза, что свидетельствует о высоком качестве инструмента.Example 1. For the manufacture of an abrasive tool, a temporary binder (silicate glue) in the amount of 5% by weight of the abrasive is added to the abrasive, the mixture is subjected to shock pressing, and heat treatment is carried out at a temperature of 70 ° C for 20 minutes. The resulting compact has a compressive strength of 280 Pa, after which sintering is carried out under known conditions. The resulting abrasive tool during superfinishing in these modes had a processing productivity compared to the known 185%, wear decreased by 1.42 times, which indicates a high quality tool.
Пример 2. Для изготовления абразивного инструмента в абразив добавляют временное связующее (клей силикатный) в количестве 10% от веса абразива, смесь подвергают ударному прессованию, проводят термообработку при температуре 100oC в течение 30 мин. Полученная прессовка имеет прочность на сжатие 420 Па, после этого проводят спекание на известных режимах. Полученный абразивный инструмент при суперфинишировании на указанных режимах имел производительность обработки по сравнению с известным 187%, износ уменьшился в 1,4 раза, что также говорит о высоком качестве абразивного инструмента. Примеры получения абразивных инструментов приведены в таблице.Example 2. For the manufacture of an abrasive tool, a temporary binder (silicate glue) in the amount of 10% by weight of the abrasive is added to the abrasive, the mixture is subjected to shock pressing, and heat treatment is carried out at a temperature of 100 ° C for 30 minutes. The resulting compact has a compressive strength of 420 Pa, after which sintering is carried out in known modes. The resulting abrasive tool during superfinishing in these modes had a processing productivity compared to the known 187%, wear decreased by 1.4 times, which also indicates the high quality of the abrasive tool. Examples of abrasive tools are shown in the table.
Как следует из данных таблицы, оптимальными параметрами технологии изготовления абразивного и алмазного инструмента повышенного качества являются следующие: количество временного связующего (от веса абразива) 5-10%; температура термообработки 70-100oC; длительность термообработки 20-30 мин.As follows from the table, the optimal parameters of the manufacturing technology of abrasive and diamond tools of high quality are the following: the amount of temporary binder (based on the weight of the abrasive) 5-10%; heat treatment temperature of 70-100 o C; heat treatment duration 20-30 min.
Повышенное качество абразивного и алмазного инструмента по предлагаемому способу выражается в том, что он имеет более высокую прочность на сжатие перед спеканием (280-420 Па), что не позволяет ему разрушаться во время транспортировки от зоны прессования в зону спекания (количество частично разрушенных образцов перед спеканием составляет 0%), в нем не появляются микротрещины, поэтому инструмент имеет повышенную режущую способность (производительность по сравнению со стандартным составляет 185-187%) и повышенную износостойкость (уменьшение износа при сравнении со стандартным инструментом составляет 1,42-1,4 раза). The increased quality of the abrasive and diamond tools according to the proposed method is expressed in that it has a higher compressive strength before sintering (280-420 Pa), which does not allow it to break during transportation from the pressing zone to the sintering zone (the number of partially destroyed samples before by sintering is 0%), microcracks do not appear in it, therefore the tool has an increased cutting ability (productivity compared to the standard is 185-187%) and increased wear resistance (reduced wear when compared with a standard tool is 1.42-1.4 times).
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно для изготовления абразивного и алмазного инструмента, применяющегося при обработке деталей на финишных операциях; хонингование, суперфиниширование, тонкое шлифование.The above information indicates that when using the invention the following set of conditions:
the tool embodying the invention in its implementation is intended for use in industry, namely for the manufacture of abrasive and diamond tools used in the processing of parts in finishing operations; honing, superfinishing, fine grinding.
для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств;
средство, воплощающее изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.for the invention as described in the claims, the possibility of its implementation using the means described in the application is confirmed;
means embodying the invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.
Следовательно, изобретение соответствует требованию "промышленная применимость". Therefore, the invention meets the requirement of "industrial applicability".
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109132A RU2117569C1 (en) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Method for manufacturing abrasive and diamond tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109132A RU2117569C1 (en) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Method for manufacturing abrasive and diamond tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117569C1 true RU2117569C1 (en) | 1998-08-20 |
| RU97109132A RU97109132A (en) | 1998-12-27 |
Family
ID=20193641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97109132A RU2117569C1 (en) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Method for manufacturing abrasive and diamond tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117569C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2543024C1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of producing abrasive articles |
| RU2596574C1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of making abrasive articles |
-
1997
- 1997-05-30 RU RU97109132A patent/RU2117569C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2543024C1 (en) * | 2013-08-27 | 2015-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of producing abrasive articles |
| RU2596574C1 (en) * | 2015-05-29 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of making abrasive articles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0179397B1 (en) | Shrinkage reducing composition for bonded abrasive article | |
| JPH06278031A (en) | Production of abrasive material | |
| IE903226A1 (en) | Chip Breaker For Polycrystalline CBN and Diamond Compacts | |
| US5536282A (en) | Method for producing an improved vitreous bonded abrasive article and the article produced thereby | |
| RU2023541C1 (en) | Ceramic cutting plate and method of its production | |
| CN105437091A (en) | Large-pore resin binder superhard material grinding wheel for stainless steel end face grinding and manufacturing method thereof | |
| CN104468898B (en) | A kind of processing method of the bamboo phone housing of anti-electromagnetic radiation | |
| RU2117569C1 (en) | Method for manufacturing abrasive and diamond tools | |
| RU94032296A (en) | Method for manufacturing ceramic article based on boron nitride | |
| JP2008221459A (en) | Ceramic cutting insert | |
| JP3486666B2 (en) | Processing method of ceramics | |
| RU2180614C2 (en) | Method of producing abrasive products | |
| RU2293013C2 (en) | Abrasive article producing method | |
| CN110607427B (en) | Hard alloy six-side anvil and preparation method thereof | |
| RU2086395C1 (en) | Method for manufacturing abrasive articles | |
| RU2227774C2 (en) | Method for making abrasive products | |
| Muratov et al. | Precision processing of ceramics by the raster machine | |
| JPH08169767A (en) | Ceramic preform and production of ceramic product utilizing same | |
| SU1659380A1 (en) | Method of manufacturing abrasive products | |
| RU2028919C1 (en) | Abrasive tool | |
| RU2211810C2 (en) | Method of fabricating high-density lithium-aluminosilicate glass-based aqueous slips | |
| SU1364454A1 (en) | Method of producing abrasive articles | |
| RU2610744C1 (en) | Silicon nitride based charge and method for production of articles thereof | |
| SU1722805A1 (en) | Abrasive body for manufacturing finishing tools | |
| JPH01242455A (en) | Production of non-oxide ceramic body |