RU2281852C2

RU2281852C2 - Grinding-polishing abrasive on flexible base

Info

Publication number: RU2281852C2
Application number: RU2003135167/02A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Петрусевич (UA); Юрий Михайлович Петрусевич; Сергей Михайлович Лейкин (UA); Сергей Михайлович Лейкин; к Григорий Иванович Хижн (UA); Григорий Иванович Хижняк
Original assignee: Юрий Михайлович Петрусевич
Priority date: 2002-12-09
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2006-08-20
Also published as: UA55315A; RU2003135167A

Abstract

FIELD: abrasive tools and abrasive treatment processes, possibly manufacture of abrasive on flexible base for relief working of natural stone and metal.

SUBSTANCE: in order to provide cohesion strength of structured abrasive with flexible base, reinforcing members are provided. Cells of composition layer are arranged according to honeycomb structure and they are separated one from other by means of recesses. Such material provides stable polishing properties in time.

EFFECT: increased useful time period of abrasive material having enlarged functional possibilities.

6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к камнеобрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности, а именно к фактурной обработке природного камня и металла.The invention relates to the stone and metal processing industries, in particular to the textured processing of natural stone and metal.

Известны конструкции твердых полировальных инструментов. Твердые полировальные инструменты отличаются друг от друга видом полировального порошка (окисла хрома, алюминия, олова, алмаз) и типом связки (бакелитовая смола, резина) или неорганическая (магнезиальная) (Орлов А.М. Добыча и обработка природного камня. - М.: Стройиздат, 1977. - С.350).Known designs for solid polishing tools. Solid polishing tools differ from each other in the type of polishing powder (chromium oxide, aluminum, tin, diamond) and the type of binder (bakelite resin, rubber) or inorganic (magnesia) (Orlov AM Extraction and processing of natural stone. - M .: Stroyizdat, 1977 .-- P.350).

Наиболее распространены среди твердых полировальников - алмазные полировальники.The most common among hard polishers are diamond polishers.

Недостатком алмазного полировальника, как и всех других твердых полировальников, является недостаточное качество полировки природного камня.The disadvantage of a diamond polisher, like all other hard polishers, is the insufficient polishing quality of natural stone.

Кроме того, полировальные свойства изменяются в процессе работы - рабочая поверхность "засаливается"; при задержке шпинделя на одном месте возникают прижоги поверхности камня; незначительный срок эксплуатации.In addition, the polishing properties change during operation - the work surface is “greasy”; when the spindle is held in one place, burns occur on the surface of the stone; short service life.

Известны также полировальные инструменты на гибкой основе, разработанные американской фирмой 3М (ИСОТ - Инструменты, Станки, Оборудование, Технологии. Специализированный журнал-дайджест популярной информации. Спецвыпуск-99. Шеф-редактор А.Б.Лигерман. Издание зарегистрировано в Государственном комитете РФ по печати. Рег. Свидетельство №018845 от 21.05.99).Flexible polishing tools developed by the American company 3M are also known (ISOT - Tools, Machines, Equipment, Technologies. Specialized magazine-digest of popular information. Special issue 99. Editor-in-chief A.B. Ligerman. The publication is registered with the State Committee of the Russian Federation for Press Reg. Certificate No. 018845 dated 05/21/99).

Это абразивные инструменты, у которых сформированы структурированные абразивы в несколько слоев абразивных зерен. Если обычная шлифовальная лента прекращает работать, когда износ зерен составляет всего 30%, то структурированная шлифовальная лента работает до 100-процентного износа, максимально используя каждый новый слой абразивных элементов.These are abrasive tools in which structured abrasives are formed in several layers of abrasive grains. If a conventional sanding belt stops working when the grain wear is only 30%, the structured sanding belt works up to 100% wear, making the most of each new layer of abrasive elements.

Известная конструкция гибкой структурированной шлифленты имеет следующие составляющие: мелкие зерна абразива со связующим сформированы в пирамиды правильной формы, жестко связанные с тканевой основой. Кроме того, в состав композиции входят химические вещества, которые улучшают технологический процесс шлифования.The known design of a flexible structured sanding belt has the following components: small grains of abrasive with a binder are formed into pyramids of the correct form, rigidly connected with the fabric base. In addition, the composition of the composition includes chemicals that improve the grinding process.

Эта конструкция как наиболее близкая по технической сути и техническому результату принята за прототип.This design as the closest in technical essence and technical result is taken as a prototype.

Недостатком известной конструкции есть то, что производительность полирования со временем резко уменьшается из-за быстрого износа вершин абразивных пирамид; возможность прижогов обрабатываемой поверхности; недостаточный срок эксплуатации.A disadvantage of the known design is that the performance of polishing decreases sharply over time due to the rapid wear of the vertices of the abrasive pyramids; the possibility of burns on the treated surface; insufficient life.

В основу изобретения поставлена задача создания такого абразива путем усовершенствования известного, который бы обеспечил стабильность полировальных свойств во времени, отсутствие прижогов поверхности, которая обрабатывается, увеличенный срок его эксплуатации. Кроме того, новая конструкция абразива должна иметь широкие функциональные возможности, которые бы обеспечили полирование труднодоступных криволинейных поверхностей, и др.The basis of the invention is the task of creating such an abrasive by improving the well-known one, which would ensure the stability of polishing properties over time, the absence of burns on the surface that is being processed, and its extended service life. In addition, the new design of the abrasive should have wide functionality that would ensure polishing of hard-to-reach curved surfaces, etc.

Поставленная задача решается следующим образом: шлифовально-полировальный абразив на гибкой основе, который состоит из гибкой основы, на которой размещен композиционный слой из структурированного абразива, сформированного в виде ячеек правильной формы, которые связаны с основой, согласно изобретению дополнительно содержит на гибкой основе укрепляющие элементы для обеспечения прочности сцепления абразива с основой, а ячейки размещены по поверхности композиционного слоя по типу "сотовой" структуры, разделены между собой углублениями, преимущественно криволинейной формы. Абразив на гибкой основе изготавливается преимущественно в виде диска. Количество прерывистых ячеек выбирают в зависимости от типа обрабатываемого материала, а углубления выполняют преимущественно трапециевидной формы. Размер углублений в зависимости от типа обрабатываемого материала составляет от 0,5 до 10 мм.The problem is solved as follows: grinding and polishing abrasive on a flexible basis, which consists of a flexible base, on which is placed a composite layer of structured abrasive formed in the form of cells of the correct shape, which are connected to the base, according to the invention additionally contains on a flexible basis reinforcing elements to ensure the adhesion of the abrasive to the base, and the cells are placed on the surface of the composite layer as a "honeycomb" structure, separated by recesses, predominantly curved shape. Flexible abrasive is made mainly in the form of a disk. The number of discontinuous cells is selected depending on the type of material being processed, and the recesses are predominantly trapezoidal in shape. The size of the recesses, depending on the type of material being processed, is from 0.5 to 10 mm.

Наличие прерывистых поверхностей в конструкции, которая заявляется, обеспечивает прерывистый контакт торцевой поверхности композиционного слоя абразива с поверхностью, которая обрабатывается. Процесс совершается "всухую" без появления "засаливания" и прижогов поверхности, которая полируется. Это стало возможным благодаря тому, что на этапе сухой обработки происходит интенсивный отвод шлама из зоны обработки через углубления. Таким образом, снижается температура поверхности, которая обрабатывается. Это, в свою очередь, предупреждает припекание этой поверхности. Частичный контакт прерывистой поверхности композиционного слоя абразива с поверхностью, что обрабатывается, уменьшает интенсивность износа и увеличивает срок его службы. Причинно-следственная связь между достаточными во всех случаях существенными признаками предлагаемого решения и полученными итоговыми техническими результатами обеспечивают новые технические свойства, позволяя в сочетании с известными признаками получить технические результаты, обозначенные в поставленной задаче.The presence of discontinuous surfaces in the design that is claimed provides intermittent contact of the end surface of the composite abrasive layer with the surface that is being processed. The process takes place “dry” without the appearance of “greasy” and burns on the surface, which is polished. This became possible due to the fact that at the stage of dry processing there is an intensive removal of sludge from the treatment zone through the recesses. Thus, the temperature of the surface that is being processed is reduced. This, in turn, prevents the baking of this surface. Partial contact of the discontinuous surface of the composite abrasive layer with the surface that is being processed reduces the wear rate and increases its service life. The causal relationship between the essential in all cases essential features of the proposed solution and the resulting technical results provide new technical properties, allowing in combination with the known features to obtain technical results indicated in the task.

По имеющимся у заявителя сведениям предлагаемая совокупность признаков, характеризующих сущность изобретения, неизвестна из уровня техники, то есть изобретение отвечает критерию "новизна".According to the information available to the applicant, the proposed combination of features characterizing the essence of the invention is unknown from the prior art, that is, the invention meets the criterion of "novelty."

Изобретение поясняется чертежами, на которых одинаковые элементы имеют одинаковые цифровые обозначения.The invention is illustrated by drawings, in which the same elements have the same numerical designations.

На чертеже в разрезе представлен общий вид шлифовально-полировального абразива на гибкой основе. Абразив состоит из гибкой основы 1, на которой с помощью укрепляющих элементов 4 закреплен композиционный слой 2 в виде ячеек 3. Ячейки размещены по поверхности композиционного слоя по типу "сотовой" структуры, разделены между собой углублениями 5 преимущественно криволинейной формы.The drawing in section shows a General view of the grinding and polishing abrasive on a flexible basis. The abrasive consists of a flexible base 1, on which, using reinforcing elements 4, a composite layer 2 in the form of cells 3 is fixed. The cells are placed on the surface of the composite layer as a “honeycomb” structure, separated by recesses 5 of a predominantly curved shape.

Работает абразив на гибкой основе следующим образом: его соединяют гибкой основой 1 с укрепляющими элементами 4 с рабочей поверхностью шлифовальной машины, придают вращательное движение. Рабочий композиционный слой 2 в виде ячеек «сотовой» структуры подводится в контакт с поверхностью, которая обрабатывается, с плавным повышением нагрузки на абразив и перемещением его по поверхности обрабатываемого материала. При этом абразивный компонент, который содержится в ячейках 3 композиционного слоя 2, выполняет послойное снятие материала поверхности, которая обрабатывается, а образованный шлам с помощью центробежных сил выносится из зоны обработки по углублениям 5.The abrasive works on a flexible basis as follows: it is connected by a flexible base 1 with reinforcing elements 4 to the working surface of the grinder, and rotational movement is imparted. The working composite layer 2 in the form of cells of a "honeycomb" structure is brought into contact with the surface that is being processed, with a smooth increase in the load on the abrasive and moving it over the surface of the processed material. In this case, the abrasive component, which is contained in the cells 3 of the composite layer 2, performs layer-by-layer removal of the surface material that is being processed, and the formed slurry is carried out by centrifugal forces from the treatment zone through the recesses 5.

Суть изобретения не вытекает явным образом для специалиста из известного уровня техники. Совокупность признаков, которые характеризуют известное решение, не обеспечивает достижения новых свойств и только наличие отличительных признаков изобретения позволяет получить новые свойства, новый технический результат. Потому изобретение отвечает критерию "изобретательский уровень".The essence of the invention does not follow explicitly for a specialist from the prior art. The set of features that characterize the known solution does not achieve new properties and only the presence of distinctive features of the invention allows to obtain new properties, a new technical result. Because the invention meets the criterion of "inventive step".

Предложенная конструкция абразива изготовлена на уровне промышленного образца и при испытании выявила положительные результаты. Промышленные образцы из структурированных абразивов изготавливаются не менее 2-х типов с разнообразными основами и абразивами зернистостью от 630 мкм до 1,0 мкм. Конструкция абразива, которая предлагается, выполняется методом прессования с использованием оснастки специальной конструкции. В настоящее время осуществляется подготовка производства для его серийного выпуска.The proposed design of the abrasive is made at the industrial design level and during testing revealed positive results. Industrial designs from structured abrasives are made of at least 2 types with a variety of substrates and abrasives with grit sizes from 630 microns to 1.0 microns. The design of the abrasive, which is proposed, is carried out by pressing using special equipment. Currently, production is being prepared for its serial production.

Таким образом, предлагаемое техническое решение отвечает критерию "промышленная применимость" и в целом может быть защищено патентом на изобретение.Thus, the proposed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" and in general can be protected by a patent for an invention.

Claims

1. Grinding and polishing abrasive on a flexible basis, containing located on a flexible basis, a composite layer of structured abrasive formed in the form of cells of the correct shape, characterized in that it is equipped with reinforcing elements to ensure the adhesion of the structured abrasive to a flexible base, and the cells in the composite the layer is placed according to the type of "honeycomb" structure and separated by recesses.

2. Grinding and polishing abrasive on a flexible basis according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a disk.

3. The grinding and polishing abrasive on a flexible basis according to claim 1, characterized in that the number of cells is selected depending on the type of material being processed.

4. The grinding and polishing abrasive on a flexible basis according to claim 1, characterized in that the recesses are made in a trapezoidal shape.

5. The grinding and polishing abrasive on a flexible basis according to claim 1, characterized in that the recesses, depending on the type of material being processed, have a size of from 0.5 to 10 mm.

6. The grinding and polishing abrasive on a flexible basis according to claim 1, characterized in that the recesses are made curved.