RU24411U1 - Абразивный инструмент для ручной обработки поверхностей - Google Patents

Description

ПИ.. т-,-; . .

.г ЛЗл Г::;1:: .-.-..1;.Л

МкЙ7 B24D15 00

Абразивный инструмент для ручной обработки поверхности.

Полезная модель относится к приспособлениям для ручной абразивной обработки, шлифовки и полировки поверхности издешй с невысокой твердостью поверхности и может найти применение в быту для чистки различных предметов обихода, изделий из металла, дерева, пластмасс.

Известно приспособление для ручной абразивной обработки поверхности различных материалов, выполненное в виде шлифовальной шкурки на бумажной, тканевой или иной основе, включающей зерна корунда в клеевой матрице связующего материала на поверхности гибкой основы (см. Прозоровский Н.И. Технологня отделки столярных изделий М., Высшая школа, 1991 г., с. 99).

Недостатком такого абразивного приспособления является нецелесообразность его использования, в частности, для шлифовки, полировки и чистки бытовых изделий из-за их повышенного износа.

Наиболее близким техническим решением является абразивный инструмент для ручной обработки поверхности, содержапщй минеральную или полимерную матрицу и абразивные компоненты, хаотично распределенные в объеме матрицы (см. Прозоровский Н.И. Технология отделки столярных изделий М., Высшая школа, 1991 г., с. 102 - прототип).

В быту или цеховой технологии подобные абразивные инструменты в виде шлифовальных брусков или камней используются для заточки кромок режущих инструментов, кос, посуды, покрытий изделий столярного производства.

Недостатком такого приспособления является высокая твердость абразивных зерен в теле шлифовального камня, включающая, как правило, зерна корунда. Это не позволяет использовать подобные приспособления при мягкой ручной шлифовке поверхности изделий и предметов без нарушения и износа основного материала.

Решаемой задачей является создание абразивного инструмента для ручной обработки поверхности изделий и предметов в быту, в том числе, при чистке декоративных изделий, наружной поверхности посуды и т.д.

Указанная задача решается тем, что в абразивном инструменте, содержащем минеральную матрицу и абразивные компоненты, хаотично распределенные в обьеме матрицы, согласно полезной модели, основой керамической матрицы является обожженная глина, а абразивным компонентом стеклокристаллические частицы в виде полых сфероподобных образований в объеме матрицы, причем их средний внутренний диаметр составляет 0,1-8 мм, толщина их стеклокристаллического слоя 5 -200 мкм, а средняя плотность материала абразивного инструмента 0,3-1 .

Кроме того, пористая минеральная матрица может быть пропитана полимерным или неорганическим вяжущим.

Кроме того, сырьевая основа керамической матрицы может включать природную глину, добавки карбида кремния стеклопорошка при следующем соотнощении компонентов, мае. %: глина 50 - 99, карбид кремния 0,i - 1,стеклопорошок 1-49.

Кроме того, абразивный инструмент может иметь форму бруска или тела вращения.

Кроме того абразивный инструмент может быть армирован нитями, тканым материалом или сетчатым материалом, ориентированным в плоскостях, ортогональных к плоскости щлифовки.

Такое выполнение абразивного инструмента позволяет обеспечить обработку поверхности различных изделий кромками стеклокристаплических полых раковин, образованных плоскостью реза при выпиливании из заготовки бруска нужных размеров. Абразивные свойства керамической основы, окружающей поры, в несколько раз меньще абразивных свойств стеклокристаплических стенок раковин пор в силу того, что твердость последних в 1,5 - 2 раза превьщ1ает твердость обожженной глины. Таким образом эффект обработки поверхности изделия имеет двойной характер: срезание материала поверхности на глубину порядка единиц и десятков микрон за один проход стеклокристаллическими компонентами при одновременной мягкой щлифовке поверхности основным материалом инструмента.

Средний внутренний диаметр указанных пор при обжиге материала реально формируется в диапазоне 0,1-8 мм, а толщ;ина стенок сфероподобных образований имеет реальные размеры от единиц до сотен мкм, что является вполне приемлимым для рещения поставленной задачи ручной обработки материалов предложенным абразивным инструментом. Опытные абразивные материалы имеют среднюю плотность 0,3 -1 , что также обеспечивает достижение указанных параметров обработки изделий.

Указанный состав сырьевой основы керамической матрицы по глине нецелесообразно снижать менее 50 %, а превыщение вспучивающей добавки карбида кремния более 1 % не является необходимым, так как данное количество добавки позволяет достичь нужную пористость материала инструмента. Количество стеклопорощка в указанном днапазоне позволяет использовать отходы стекольного производства при улучщении абразивных свойств инструмента.

Сущность предложенной полезной модели поясняется схемой на фиг. 1, поясняющей структуру материала абразивного инструмента.

Абразивный инструмент выполнен в виде бруска 1 прямоугольной формы, вырезанного из блока произвольной формы. Основой керамической матрицы 2 является обожженная глина, внутри обьема которой с помощью вспучивающей добавки сформированы сфероподобные образования 3, заполненные газом в

результате сгорании указанной вспучивающей добавки. Раковины 4 образованы из разрушенных пор 3 при вырезании бруска 1 из заготовки. Каждое из сфероподобных образований 3 имеет стеклокристаллическую оболочку 5 указанной толщины. На срезе бруска 1 вскрытые поры 3, имеющие вид раковин 4, содержат острые режущие Iqx)мки 6, обеспечивающие необходимый эффект обработки поверхности изделий.

Абразивный инструмент работает следующим образом. Брусок 1 абразивного инструмента при ручной обработке берут в руку и производят возвратно-поступательные, дугообразные или вращательные движения по поверхности обрабатьюаемого изделия. Острые кромки 6 вскрытых пор 3 в виде раковин 4 врезаются в поверхность обрабатываемого изделия, снимают с него тонкий слой материала и тем самым щлифуют или полируют изделие при многократном воздействии множества кромок 6, движущихся вдоль поверхности обрабатываемого изделия.

Эффективность предложенного абразивного инструмента при обработке поверхности бытовых и некоторых промьшшенных изделий с дефектным покрытием, окисными или солевыми отложениями обеспечивается совокупным воздействием острых кромок стеклокристаллических стенок пор и более мягким полирующим воздействием керамической матрищл из обожженной глины.

Указанный состав массы для изготовления абразивного инструмента обеспечивает получение описанной пористой структуры материала инструмента при следующих условиях. Вначале сущат природную глину до влажности 10 % и обеспечивают ее помол до фракций 1-20 мкм, обеспечивают помол стеклобоя и помол карбида кремния до тех же фракций. Затем смещивают указанные компоненты, например, в следующем соотнощении: порощок глины - 75 мае. %, стеклопорощок - 24,7 мае. %, порощок карбида кремния - 0,3 мае. %. Подготовленную смесь протирают через сито 200 мкм по меньшей мере 3-4 раза. Выполняют прессование образцов необходимых размеров под давлением 3 -18Ипа и осуществляют их обжиг в муфельной печи при температуре 1150 град. С в течение 5-6 час со скоростью подъема температуры 200 - 250 град. С в час. Кроме указанного состава материал основы может содержать некоторые другие компоненты в качестве наполнителя, абразивов или связующих.

Армирование керамической матрицы прочными нитями позволяет в значительной степени повысить прочность инструмента при мапшнной или ручной обработке поверхности изделий различного назначения.

Claims (5)

1. Абразивный инструмент для ручной обработки поверхностей, содержащий минеральную матрицу и абразивные компоненты, хаотично распределенные в объеме матрицы, отличающийся тем, что основой керамической матрицы является обожженная глина, а абразивным компонентом стеклокристаллические частицы в виде полых сфероподобных образований в объеме матрицы, причем их средний внутренний диаметр составляет 0,1-8 мм, толщина их стеклокристаллического слоя 5-200 мкм, а средняя плотность материала абразивного инструмента 0,3-1 г/см³.

2. Абразивный инструмент по п.1, отличающийся тем, что пористая минеральная матрица пропитана полимерным или неорганическим вяжущим.

3. Абразивный инструмент по пп.1 и 2, отличающийся тем, что сырьевая основа керамической матрицы включает природную глину, добавки карбида кремния и\ или стеклопорошка при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина 50-99, карбид кремния 01-1, стеклопорошок 1-49.

4. Абразивный инструмент по пп.1-3, отличающийся тем, что он имеет форму бруска или тела вращения.

5. Абразивный инструмент по пп.1-4, отличающийся тем, что он выполнен армированным нитями, тканым материалом или сетчатым материалом, ориентированным в плоскостях, ортогональных к плоскости шлифовки.