SE529566C2

SE529566C2 - Slipverktyg med bindemedel, metod för framställning av slipverktyg, slipmetod samt sintrade agglomerat av slipkorn och ett bindemedel

Info

Publication number: SE529566C2
Application number: SE0402456A
Authority: SE
Inventors: Eric Bright; Mianxue Wu
Original assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2007-09-18
Also published as: KR100575023B1; EP2767364A2; TW200406279A; EP1492645A1; US20030194947A1; EP2767364A3; CA2479713C; CZ305225B6; ES2244349B2; AR039107A1; JP5274131B2; WO2003086704A1; HUP0500181A2; DE10392532T5; US6679758B2; JP2009034817A; CH697786B1; ZA200407415B; GB2405410A; RU2004133326A

Description

ii529 see 2 (WU) anges slipskivor med hög permeabilitet som har en väsentlig mängd ' sammanbunden porositet (40-80 volym-%). Dessa skivor framställsav en matris ' ' ' av ﬁbrösa partiklar med ett sidförhållande på minst 5:1. De ﬁbrösa partiklarna kan vara sintrat sol-gel-slipkorn av aluminiumoxid eller vanliga oﬁbrösa slipkorn blandade med olika ﬁbrösa fyllmaterial såsom keramisk ﬁber, polyesterﬁber och glasﬁber och mattor och agglomerat konstruerade av ﬁberpartiklarna. De ﬁlament- lika slipkornen agglomereras inte och beläggs inte på annat sätt med bindemedel v innan skivan sammansätts. » i . _ _ ' Agglomerering av slipkorn görs av olika skäl, huvudsakligen för att möjlig- göra användning av en mindre partike1storlek.(kornstor1ek) för att uppnå samma slipeﬂektivitet som med större slipkornsstorlekar. I många fall agglomereras slipkorn med bindemedelsmaterial for erhållande av en mindre porös struktur och ett tätare Slipverktyg som har starkare bundna slipkorn. Agglomererade slipkorn har rapporterats förbättra skip effektiviteten genom mekanismer som är helt orela- terade till mängden eller typen av slipartikelns porositet.

I US -p atent nr A-2 194 472 (Jackson) anges belagda Slipverktyg framställda i med agglomerat av ett ﬂertal relativt ﬁna slipkorn och vilket som helst av det bindemedel som normalt används för beläggning eller »bindning av slipverktyg.

Organiska bindemedel används för att fästa agglomeraten till de belagda slipverk- _ i tygens bärare. Agglomeraten ger Slipverktyg belagda med relativt fint korn en öppen sida. Belagda Slipverktyg framställda med agglomerat iställetför enskilda _ slipkorn kännetecknas av att de är relativt snabbskärande, långlivade och lämpli- ga för att ge arbetsstycket en ytﬁnish av hög' kvalitet, i f I » I US-p atent nr A-2 2 16 728 (Benner) anges aggregat-av slipkorn/bindemedel framställda med valfri typ av bindemedel. Syftet med aggregaten är att ge mycket j täta skivstrukturer för att hålla kvar diamant- eller CBN-korn under slipop eratio- ner. Om aggregaten framställs med en porös struktur sker detta för att möjliggöra for bindemedel mellan aggregaten att ﬂöda in i aggregatens porer och .helt täta strukturen under bränning. Aggregaten möjliggör användning av okornat material av slipmedel som annars förloras vid tillverkningen. g I US-p atent nr A-3 048 482 (Hurst) anges formade slipande mikrosegment av agglomererade slipkorn och organiskt bin demedelsm aterial i form av yramider eller andra avsmalnande former. De formade slip ande mikrosegmenten fästs vid i g en ﬁberbärare och används för framställning av belagda Slipverktyg och för att täcka ytan på tunna slipskivor. Uppﬁnningen kännetecknas av att den ger en 10" 15 20 25 30 529 566 3 längre skärdriftstid, en kontrollerad verktygsﬂexibilitet, hög hållfasthet och hastig- . _ _ hets äkerhet, ﬁ ädrande effekt och högeffektiv skäreíïekt j ämfórt med verktyg - ställda utan agglomererade mikrosegment av slipkorn. V I US-patent nr A-3 982 359 (Elbel) utlärs bildning av agglomeratav harts- bindemedel och slipkorn med en större hårdhet än de hartsbindemedel som an- vänds för att binda agglomerat i ett Slipverktyg. Snabbare sliphastigheter och i längre livslängd for verktyget uppnåsi gummibundna skivor som innehåller aggreê if gaten.

I US-patent nr A-4 355 489 (Heyer) anges en slipartikel (skiva, disk, band, , ark, block och liknande) framställd av en matris av vâgformade ﬁlament samman- bundna vid punkter for manuell kontakt och slipaggregat med en hålrumsvolym på omkring 70-97 %. Agglomeraten kan framställas med keramiska* bindemedel eller hartsbindemedel och valfritt slipkorn. i _ I US-patent nr A-4 364 746 (Bitzer) anges Slipverktyg som inbegriper olika slipagglomerat med olika hållfasthet. Agglomeraten framställs avi-slipkorn och hartsbindemedel och kan innehålla andra material, t.ex. huggnaﬁbrer, som ökera hållfastheten eller hårdheten.

I US-patent nr A-4 393 02 1 (Eisenberg m. ﬂ.)»anges en metod för framställ- ning av slipagglomerat från slipkorn och ett hartsbindemedel med användning av en siktväv och pressning av en pasta av slipkorn och" bindemedel genom väven för I framställning av maskliknande extruderingar. Extruderingarna härdas »genom upphettning och krossas sedan for bildning av agglomerat. i i ' I US-patent nr A-4 799 939 (Bloecher) utlärs eroderbara agglomerat av- " ' slipkorn, ihåliga kroppar och organiskt bindemedel och användning av dessa agglo- merat i belagda slipartiklar och bundna slipartiklar. Mer omfattande spänskär- ning, förlängd livstid och användbarhet under våtslipningsb etin gelser upp ges gälla för slip artiklar som inbegriper agglomeraten. Agglomeratens största mått är före- draget 150-3000 mikron. För framställning av agglomeraten blandas de ihåliga kropparna, slipkornet, bindemedlet och vatten till en uppslamning och uppslam- ningen gör fast genom upphettning aller bestrålning for avlägsnande av vattnet; varefter den fasta blandningen krossas i en käftkross eller valskross och siktas.

I US-p atent nr A-5 129 189 (W etshcer) anges Slipverktyg med en hartsbinde- medelsmatris som innehåller konglomerat av slipkorn och harts och fyllmaterial, exempelvis kryolit. i 10 15' 20 25 30 35 5 2 9 5 6 6 l 4 i g I US-patentnr A-5 65 1 729 (Benguerel) utlärs en slipskiva meden kärna och en slipkant framställd av ett hartsbindemedel och krossade agglomerat av diamant- eller CBN-slipkorn med ett metalbindemedel eller keramiskt bindemedel.

De angivna fördelarna med slivan som ﬁamställs med agglomerateninbegriper i snabbt avlägsnande av sp ån, hög slitstyrka, sj älvskärpningsegenskapenhög meka- f nisk hållfasthet hos skivan och möjligheten att direkt binda slipkanten till skivans kärna. I en utföringsform krossas de bundna slipkantema av diamant *eller CBN . till en storlek på 0,2 till 3 mm för formning av agglomeraten. _ I US-patent nr A-4 311 489 (Kressner) anges agglomerat av Jﬁnt (s 200 ' i mikron) slipkorn ochfkryolit, eventuellt medett silikatbindemedel. ochderas an- för framställning av belagda slipverktyg. _ - I US -p atent nr A-4 541 842 (Rostokeiàanges belagda slipartiklar och slipski- vor framställda med aggregat av slipkorn och ett skum framställt av en blandning av keramiska bindemedelsmaterial med andra råmaterial såsom kimrök eller karbonater, som lämpliga för skumning under bränning av aggregaten. "Pelle- tarna" av aggregat innehåller en större procentandel bindemedel än korn räknat .V på volym-%. De pelletar som används för framställning av slipskivor sintras vid 900°C (till en densitet av 1,134 g/cm3) och det keramiska bindemedel som används för framställning av skivan bränns vid 880°C. Skivor framställda med 16 volym-% pelletar hade en slipprestanda med en effektivitet motsvarande den för jämförbara ^ _ skivor framställda med 46 volym-% slipkorn. Pelletarnainnehåller öppna celler "i den keramiskt bundna matrisen, med relativt mindre slipkorn i kluster runt de V öppna cellern-as omkrets. En roterugn anges för bränning av föragglomererade gröna aggregat till senare skum och sintríng för framställning av pelletarna.

I US-5 975 988 (Christianson) anges belagda slipartiklar som inbegriper en bärare och ett organiskt bundet slipskikt vari slipmedlet ingår som formadeagglog ' merati form av en trunkerad fyrsidig pyramid eller kub. Agglomeraten framställs av superslipkorn bundna med ett oorganiskt bindemedel med en värmeutvidg- ningskoeﬂicient som är densamma eller väsentligen densamma som slipkomets värmeutvidgningskoeﬂicient. V I WO 00/51788 (Stoetzel m. ﬂ.) anges slipartiklar med en bärare, ett orga- niskt bindemedel som innehåller hårda oorganiska partiklar disp ergerade däri och agglomerat av slippartiklar bundna till bäraren. Slippartiklarna i agglomeraten och de hårda oorganiska partiklarna i det organiska bindemedlet har väsentligen i samma storlek. Agglomeraten kan vara slumpmässigt eller exakt formade och de 10 15 20 25 30 529 see 5 framställs med ett organiskt bindemedel. De hårda oorganiska partiklarna kan i bestå av valfritt antal slipkornspartiklar.

I US-6 086 467 (Imai m. ﬂ.) anges slipskivor som innehåller slipkorn och i slipkluster av fyllkorn med en mindre storlek än slipkornet. Keramiskt bindemedel kan användas och fyllkornet kan vara kromoxid. Kornklustrens storlek* är 1/3 eller mer av slip kornets storlek. Fördelarna inbegriper kontrollerad bindemedelserosion och slipkornsretention vid lågintensiva sliptillämpningar med användning av f superslipkorn, varvid superslipkornet måste vara utspätt för att minimera slipkraf- terna. Kluster av fyllkorn kan formas med vax. Ingen sintring av klustren-anges. ' . I WO O 1/04227 A2 (Adefris m. ﬂ.) anges en slip artikel som inbegriper en styv bärare och keramiska slipkompositer framställda av slipp artiklar i en porös kera- misk ' matris. Kompositerna hålls vid bäraren med ett metallbindemedel såsom elektroplätterad metall.

Ingen av dessa utvecklingar av känd teknik berör framställningen av slip ar- tiklar med användning av poröst agglomererade partiklar av slipkorn och bindeme- del fór kontroll av porositetens procentandel och karaktär och för att bibehålla porositeten i form av permeabel, sammanbunden porositet i bundnaslipartklar.

Inte heller föreslås användning av en metod med en roterande rostugnliör fram-l ställning av ett antal olika slipkornsagglomerat för användning i slipartiklar. _- Metoden och verktygen enligt uppﬁnningen ger nya strukturer bestående av agglo- mererade blandningar av beﬁntliga kombinationer av slipkorn och bindemedel, och de är soﬁstikerade genom att de. möjliggör reglerad utformning och framställning av ett brett intervall av slip artikelstrukturer med gynnsamma, bimodala, samman- bundna porositetsegenskaper. Sådana bimodala sammanbundna porositeter ökar ' i slipverktygens prestanda, särskilt för precisionsslipning med stora kontaktytor, såsom ytslipning med krypmatning, innerdiameterslipning och verktygsslipning. ' :Uppﬁnningen är ett bundet Slipverktyg med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, varvid verktyget inbegriper: a) omkring 5.75 volym-% sintrade agglomerat vilket inbegriper ett flertal- slipkorn sammanhållna med bindningsmaterial, varvid bindningsmaterialet kännetecknas av att det har en smälttemperatur mellan 500 och 1400°C, och varvid de sintrade agglomeraten har en tredimensionell form och en initial storleksfórdelning före l framställning av verktyget; b) ett bindemedel; och 10 15 20 25 30 s29 see 6 t c) omkring 35-80 volym-% total porositet, varvid porositeten inbegriper minst 30 volym-% sammanbunden porositet; ' vari minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten i det bundna slipverktyget håller ett ﬂertal slipkorn i en tredimensionell form efter framställning av verktyget.

I en annan utfóringsform inbegriper uppfinningen ett keramiskt lﬂlﬂdet Slipverktyg med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, varvid verktyget inbegriper: a) omkring 5-75 volym-% sintrade agglomerat av ett ﬂertal slipkorn med ett bind- i ningsmaterial., varvid bindningsmaterialet kännetecknas av en viskositet A vid - smälttemperatur; _ t b) ett keramiskt bindemedel som kännetecknas av en viskositet B vidjbindnings- materialets smälttemperatur, varvid viskositeten B ärminst 33% lägre» än viskosi- teten A; I l och* » c) omkring 35-80 volym-% porositet, inbegripet min-st 30 volym-% sammanbunden porositet. i Uppﬁnningen inbegriper vidare ett keramiskt bundet Slipverktyg med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, varvid verktyget inbegriper: a) omkring 5-60 volym-% sintrade agglomerat av ett ﬂertal slipkorn med ett bind- ningsmateríal, varvid bindningsmaterialet kännetecknas av en smälttemperatur A; i b) ett keramiskt bindemedel känneteckant av en smälttemperatur B, varvid smält- _ ~ I temperaturen B är minst 150°C lägre än smälttemperaturen A; och V c) omkring 35-80 volym-% porositet, inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet. i i _ I en annan aspekt av uppﬁnningen är verktyget ett bundet slipverktyg med en struktur som är permeabel-fór ﬂuidﬂöde, varvid verktyget inbegriper: a) omkring 34-56 volym-% slipkorn; ' b) omkring 3-25 volym-% bindemedel; och c) omkring 35-80 volym-% total porositet, inbegripet minst 30 volym-% samman- bunden porositet; v varvid den sammanbundna porositeten har skapatsutan tillsats av porositetsindu- cerande medier och utan tillsats av avlångt formade material med ett tvärsnittssid- förhållande på minst 5:1. 10 ß 20 ß 30 529 566 7 Uppﬁnningen inbegriper vidare processer för framställning av agglómeratêﬂ och verktygen enligt uppﬁnningen.

Uppﬁnningen inbegriper en metod för agglomerering av slipkorn), Vilken, ' inbegriper stegen att: v i a) mata kornet och ett bindningsmaterial valt från den grupp som huvudsakligen består av keramiska bindningsmaterial, keramiska material, oorganiska bind- ningsmedel, organiska bindningsmedel, vatten, lösningsmedel och kombinationer därav, till en roterande rostugn med en kontrollerad matningshastighet; b) rotera ugnen med reglerad hastighet; c) upphetta blandningen med en upphettningshastighet som bestäms av matnings- i hastigheten och ugnshastigheten till temperaturer från omkring till _1300°C, _ p, _ d) tumla kornet och bindningsmaterialet i ugnen tills bindningsmaterialet faster ' vid kornet och tillslett Aﬂertal korn faster sig samman så att ett ﬂertal sintrade , agglomerat bildas; och _ e) återvinna de sintrade agglomeraten från ugnen, i varigenom de sintrade agglomeraten får en initial tredimensionell' form, en lö- spackningsdensitet på s 1,6 g/cma och inbegriper ett ﬂertal slipkorn§ ' g Uppﬁnningen inbegriper även sintrade agglomerat av slipkornframställda med en metod som inbegriper stegen att: a) mata slipkorn med ett bindningsmaterial till en rotererande rostugn med regle- - Vi rad matningshastighet; b) rotera ugnen med reglerad hastighet; c) upphetta blandningen med en upphettningshastighet som bestäms av matnings- _ hastigheten och ugnshastigheten till temperaturer från omkring 145 1300°Cl d) tumla kornet och bindningsmaterialeti ugnen tills bindningsmaterialet faster vid kornet och tills .ett ﬂertal korn. fäster sig samman så att ett ﬂertal sintrade i agglomerat skap as; och ._ e) återvinna de sintrade agglomeraten från ugnen, _ varigenom de sintrade agglomeraten får en initial tradimensionell form, en lö- spackningsdensitet på s 1,6 g/cm3 och innehåller ett ﬂertal slipkorn, ' i Med användning av denna process framställs ett slipverktyg som inbegriper . 5 till 75 volym-% slipkornsagglomerat med en metod som inbegriper stegen att: a) mata slipkorn och ett bindningsmaterial valt från den grupp som huvudsakligen består av fórglasade bindningsmaterial, fórglasade material, keramiska material, 10 15 20 25 30" 35 s29 sea _ 8 oorganiska bindningsmedel, organiskabindningsmedel och kombinationer därav till en roterande rostugn med kontrollerad matningshastighet; b) rotera ugnen med reglerad hastighet; c) upphetta blandningen med en upphettningshastighet som bestäms av matnings- - ' “ .i hastigheten och ugnshastigheten till temperaturer från omkring 145 till 1300~°C, d) tumla blandningen i ugnen tills bindningsmaterialet faster vid kornet och tills ett ﬂertal korn fäster sig samman så att ett ﬂertal sintrade agglomerat skap as; e) återvinna de sintrade agglomeraten från ugnen, varvid det sintrade agglomera-_ ten utgörs av ett ﬂertal slipkorn sammanbundna med bindningsmaterialet och med en initial tredimensionell form och en löspackningsdensitet på s 1,6 g/cma; f) forma de sintrade agglomeraten till enformad komposit kropp; (och g) värmeb ehandla den formade komposita kropp en for formning av s-lipverktyget. _ Även slipmetoder särskilt slipverktygenl enligt uppfinningen används - anges. v _ Figur lär en schematisk ritning av en roterugn för utförande' avtillverk- ningsprocessen för slipkornsagglomerat enligt uppﬁnningen.

Figur 2 är ett fotomikrograﬁ av ett tvärsnitt av en slipskiva enligt uppﬁn- ningen framställd med agglomererat kom (de ljusare partierna på fotona) med ' porositet i- agglomeraten (de mörka mindre partierna p å fotot) och porositet mellan agglomeraten, sammanbunden porositet (de mörkare partierna »på fotot). , Figur 3 är ett fotomikrograﬁ av ett tvärsnitt av en jämfórelseslipskiva enligt känd teknik som visar frånvaron av agglomererat korn och frånvaron av stor' sammanbunden porositet i skivstrukturen.

Slipkornsagglomerat enligt uppﬁnningen ärtredimensionella strukturer i eller granuler som inbegriper sintrade porösa kompositer av slipkorn och bind- ningsmaterial. Agglomeraten har en löspackningsdensitet (LPD) på S6 g/cm3, en - medelstorlek som är 2 'till 20 ggr slipkornens medelkornsstorleken och eniporositet på omkring 30 till 88 volym-%. Slipkornsagglomeraten har föredraget ett i värde för krosshållfasthet på 0,2 MPa.

(Slipkornet kan inbegripa ett eller ﬂera av de slipkorn som är kända för användning i Slipverktyg såsom aluminiumoxidkorn, inbegripetsammansmält aluminiumoxid, sintrad och sol-gel-aluminiumoxíd, sintrad bauxit och liknande, kiselkarbid, aluminiumoxid-zirkonoxid, aluminoxinitrid, ceriumoxid, borsuboxid, granat, ﬂinta, diamant, inbegripet naturlig och syntetisk diamant, kubisk bornitrid (CBN) och kombinationer därav. Valfri storlek och form på slipkornet kan använ- 10 15 20 25 30 35 2529 566 9 ' das. Exempelvis kan kornet inbegripa avlånga sintrade kom av sol-gebaluminiu- moxid med ett högt sidförhållandeav den typ som anges i US-p atent nr i 129 9 19.

Kornstorlekar som lämpliga för användningdhäri är från ordinarie kom- störlekar (t.ex. större än 60 och upp till 7000 mikron) till mikroslipkornsstorlekar (t ex 0,5 till60 mikron) och blandningar av dessa storlekar. För en givenslipopera- tion kan det vara önskvärt att agglomerera ett slipkorn med en kornstorlek som är mindre än en slipkornstorlek (icke-agglomererad) som normalt väljs för denna slipoperation. Exempelvis kan agglomererade slipkorn med kornstorleken 80 ersätta slipkorn med kornstorlek 54, agglomererade slipkorn med kornstorleken 100 kan ersätta slipkorn med kornstorleken 60 och agglomererade slipkorn med' ' kornstorleken 120 kan ersätta slipkorn med kornstorleken 80.

Den föredragna 'storleken på sintrade agglomerat för typiska slipkorn är från omkring 200 3000, mer föredraget mellan 350 till 2000, mest föredraget 425 till ' i 1000 mikrometer i medeldiameter. För mikröslipkorn är de föredragna storlekarna i p å sintrade agglomeratfrån 5 till 180, mer föredraget 20 till 150, mest föredraget 70 till 120' mikrometer i medeldiameter. ' _ _ V . i Slipkornet ingår med omkring 10 till 65 volym-%, mer föredraget" 35 till 55 volym-% och mest föredraget 48 till 52 volym-% av agglomeratet.

Bindningsmaterial som är användbara vid framställning av agglomeraten inbegriper föredraget keramiska och förglasade material, föredraget den sort som används som bindemedelssystem för keramiskt bundna Slipverktyg. Dessa kera- miska bindemedelsmaterial kan vara för-bränt glas som mals till ett pulver (en ﬁitta), eller en blandning av olika råmaterial såsom lera, fältspat, bränd kalk, borax och soda eller en kombination av frittade material och råmaterial. Sådana material smälter och bildar en ﬂytande glasfas vid temp eraturerfrån omkring 500 ~ till '1400°C och väter slipkornets yta så att pelarformade strukturer av bindemedel- - skapas vid avsvalning, vilket håller samman Slipkornet i en komposit. struktur.

Exempel på lämpliga bindningsmaterial för användning av agglomeraten anges i Tabell 2 nedan. Föredragna bindningsmaterial kännetecknas av en viskositet på omkring 345 üll55300 poise vid 1180°C och aven smälttemperatur på omkring 800 till 1300°C. ' I en föredragen utföringsform är bindningsmaterialet en keramisk bindeme- delskomposition som inbegriper en bränd oxidkomposition med 7 1 vikt-% SiOz och B2O3, 14 vikt-% AlzOs, mindre än 0,5 vikt-% oxider av alkaliska jordartsmetaller och 13 vikt-% alkalioxider. 10 15 20 25 30 35 i 529 566 10 Bindningsmaterialet kan också vara ett keramiskt material som inbegriper men inte är begränsat till kiseldioxid, silikater av alkalimetaller, jordalkalimetal- g ier och bnnanmgar av aikah- och joraalkanmetaner, aiumimumsnikateri, ziekonsi- likater, hydreradesilikater, aluminater, oxider, nitrider, oxinitrider, karbider, V oxikarbíder och kombinationer och derivat därav. Generellt skiljer sig keramiska material från glasm aterial eller fórglasade material genom att de keramiska mate- i rialen inbegriper kristallina strukturer. Vissa glasfaser kan ingå i kombination med de kristallina strukturerna, särskilt de keramiska materialen i oraﬂinerat" tillstånd. Keramiska material i rått tillstånd, exempelvis leror, cementer och mine- raler, kan användas häri. Exempel på speciﬁka keramiska material som lämpar sig för användning häri inbegriper men är inte begränsade till kiseldioxid, na- triumsilikater, mullit och andra aluminosilikater, zirkonmoxid-mullit, magnesiu- maluminat, magnesiumsilikat, zirkonsilikater, fältsp at och andra alkali-alumino- silikater, spineller, kalciumaluminat, magnesiumaluminat och andra alkalialumi- - _ nater, zirkonoixid, zirkonoxid stabiliserad medyttriumOXid, magnesíumoxid, kalciu- , moxid, ceriumoxid, titanoxid eller andra additiv i form av sällsynta jordartsmetal- ler,talk, järnoxid, aluminumoxid, bohemit, boroxid, ceriumoxid, aluminiumoxid- oxinitrid, bornitrid, silikonnitrid, graﬁt och kombinationer av dessa keramiska i material. i Bindningsmaterialet i pulverform och kan sättas till en ﬂytande vehikel for att säkra en enhetlig, homogen blandning av bindningsmaterial med slipkorn under framställningen av agglomeraten.

En dispersion av organiska bindemedel sätts föredraget till de pulveriserade i bindningsmaterialkomponenterna som formnings- eller processningshjälpmedel.

Dessa bindemedel kan inbegripa dextriner, stärkelse, djurproteinlim och andra typer av lim; en ﬂytande komponent såsom vatten, lösningsmedel, viskositets- eller pH-modiﬁerare; och blandningshj älpmedel. Användning av organiska' bindemedel fórb ättrar agglom eratens enhetlighet, särskilt enhetligheten av bindningsmateria- ' lets dispersion på kornet och den strukturella kvaliteten hos de fór-brända eller »gröna agglomeraten samt den hos- det brända slipverktyget som innehåller agglo- _ meraten. Eftersom bindningsmedlen bränns bort under bränningen av agglomera- ten blir de inte en del av det färdiga agglomeratetoch inte heller av det färdiga slipverktyget.

En oorganisk adhesionspromotor kan sättas till blandningen för att fórb ättra bindningsmaterialens adhesion till slipkornet, om detta behövs förlattfórbättra 10 15 20 25 30 35 529 566 ll blandningens, kvalitet. Den oorganiska adhesionspromotorn kan användas med i eller utan organiskt bindningsmedel vid framställning av agglomeraten.. É Även om högtemperatursmältande bindnin gsm aterial är före dragnai agglo- ' meraten enligt uppfinningen kan bindningsmaterialet också inbegripa andra oorganiska bindemedel, organiska bindemedel, metallbindemedelsmaterial och - kombinationer där av. Bindningsmaterial som används inom slipverktygsbranschen som bindemedel för organiskt bundna slipmedel, belagda- slipmedel, metallbundna slipmedel och liknande är föredragna.

Bindningsmaterialet ingår med omkring 0,5 till 15 volym-%, meryförßårﬂgßt I I I 1 till 10 volym-% och mest föredraget 2 till 8 volym-% av agglomeratet.

Den föredragna volymprocenten porositet i agglomeratet är så .hög som tekniskt möjligt inom ramen för agglomeratets mekaniska hållfasthetsbegräns- ningar som krävs för framställning av ett slipverktyg och för slipning med detta. ' Porositeten kan ligga från 30 till 88 volym-%, föredraget 40 till 80 volym-% Och - mest föredraget 50-75 volym-%. En del (t ex upp till omkring 75 volym-%)- av porö- siteteni agglomeraten ingår föredraget som sammanbunden porositet eller porosi- i tet som är permeabel för ﬂuidﬂöden, inbegripet vätskor (t ex kylvätska för slipning och sp ån) och luft. i i Agglom eratens densitet kan uttryckas p å ett antal olika sätt. Agglomeratens skrymdensitet kan uttryckas som LPD.

Agglomeratens relativa densitet kan uttryckas som 'en procentandel av den. initiala relativa densiteten eller som ett förhållande melan agglomeratens relativa densitet och densiteten för de komponenter som använts för att framställa agglof _ Û meraten, med hänsyn till volymen sammanbunden porositet i agglomeraten. _ Den initiala relativa medeldensiteten, uttryckt som en procentandel, kan beräknas genom att man dividerar LPD (p) med en teoretisk densitet för agglome- raten (po) med antagande av noll porositet. Den teoretiska densiteten kan beräknas enligt den volymetriska regeln för blandningsmetod med hjälp av viktprocenten 0011 sp eciﬁkvikt för bindningsmaterialet och slipkornet som ingåri agglomeraten. För “ sintrade agglomerat enligt uppﬁnningen är en maximal procentuell relativ densitet _ 5 0 volym-%, varvid den en maximal procentuell relativ densitet på' 30 volym-% är ' mera-föredragen. t Den relativa densiteten kan mätas med en teknik för mätning av den undan- trängda ﬂuidvolymen, så att sammanbunden porositet inbegrips och sluten cellpo- rositet utesluts. Den relativa densiteten är förhållandet mellan-de sintrade agglo- 10 15 20 25 30 35 529 566 12 meraten svolymmätt. genom ﬂuidundanträngning och volymen av de material som används för att framställadet sintrade agglomeratet. Volymen av de material som .. »- används for att framställa agglomeratet = ett mått på den skenbara Volymen ' » b aserat på mängder och packningsdensiteter for slipkornet och det dningsmateé i rialfsom används for framställning av agglomeraten. För sintrade agglomerat enligt uppfinningen är en foredragen maximal relativ densitet for de sintrade agglomeraten 0,7, varvid en maximal relativ densitet på 0,5 är mer foredragen. ' Agglomeraten kan formas med ett antal olikatekniker till olika storlekar i och former. Dessa tekniker kan genomföras fore, under eller efter bränning av den initiala ("gröna") fasens blandning av slipkorn och bindníngsmedel.. Steget med upphettning av blandningen for att bindningsmateríalet skall smälta och ﬂöda och så att bindningsmaterialet därigenom fästs vid komet och ﬁxerar kornet iagglome- V rerad form betecknas bränning, rostning eller sintríng.

Alla metoder enligt känd teknik for agglomerering av partikelblandning - i' . användas for att framställa slipagglomeraten; V _, Ä . _ i I en första' utforingsform av den-process som används häri for ﬁarnställning av agglomeratj-agglomereras den initiala blandningen av 'korn och bindningsmedel forebränning av .blandningen så att en relativt svag mekanisk struktur skap as som betecknas "grönt agglomerat" eller "for-bränt agglomerat". _ -För utförande av den forsta utforingsformen kan slipkornet och bindnings- materialen agglomereras i grönt tillstånd med ett antal olika tekniker, t ex i en i granulator (pan granulator) och matas sedan till en roterande rostanordning for sintring. De gröna agglomeraten kan placeras på en bricka eller ett ställ och ugns- brännas utan tumling i en kontinuerlig process eller satsvis process.

Slipkornet kan överföras till en virvelbädd och sedan vätas med en vätska innehållande bindningsmaterialet for att detta skall fästa vid komet, siktas for ' agglomeratstorlek och sedan brännas i en ugn eller rostningsanordning.

Granuleringen kan utföras genom att korn sätts till ett blandarkärl och ~ dosering av en vätskekomponent som innehåller bindningsmaterialet (t ex vatten _ V eller organiskt bindningsmedel och vatten) på kornet, med blandning, så att dessa agglomereras samman. En ﬂytande dispersion av bindningsmaterial, eventuellt »med ett organiskt bindningsmedel, kan sprej as på kornet och sedan kan det belag- da komet blandas så att agglomerat bildas. .

En extruderingsanordning med lågt tryck kan användas för att extrudera en pasta av korn och bindningsmaterial i storlekar och former som .torkas så att 10 15 20 25 30 529 566 13 agglomerat bildas. En pasta kan göras av bindningsmaterialen och kornet med en lösning av organiskt bindningsmedel och extruderas i avlånga partiklar med den - anordning och metod som anges i US-A-4 393 021.1 I en torrgranuleringsprocess kan ett ark eller ett block avslipkorn inbäddat _ i en dispersion eller pasta av bindningsmaterial torkas och sedan pulvervalsas för sönderbrytning av kompositen av korn och bindningsmaterial.

I en annan metod för framställningav gröna agglomerat eller prekursorag- - glomerat kan blandningen av bindningsmaterial och korn sättas till en formningsa- nordning och blandningen kan formas till exakta former och storlekar, exempelvis på det sätt som beskrivs i US-patentetNr 6 217 413 Bl. V i I en andra utföringsform av processen som är användbar häri för framställ- ning av agglomerat matas en enkel blandning av kornet och bindningsmaterial (eventuellt med ett organiskt bindningsmedel) till en roterande rostningsanordning av den typ som visas i Figur 1. Blandningen tumlas sedan med ett förutbestämt rpm, längs en förutbestämd lutning under applicering av värme. Agglomerat bildas i då bindningsmaterialsblandningen upphettas, smälter, ﬂödar och faster vid kornet.

Brännings- och agglomereringsstegen utförs samtidigt med kontrollerade hastighe- ter, matningsvolymer och värmeapplicering. Matningshastigheten ställs generellt in så att ett ﬂöde erhålls som upptar omkring 8-12 volym-% av.röret (dvs. ugnsde-i v len) i den roterande rostningsanordningen. Den maximala temperaturexponeringen i i anordningen väljs så att bindningsmaterialens viskositet i ﬂytande tillstånd hålls vid omkring 1000 poise. Detta eliminerer alltför kraftiga ﬂödenav bindningsmate- rial över rörets yta och förlust av bindningsmaterial från slipkornets yta.

En roterande rostningsanordning av den typ som visas i Figur 1 kan använ- das för att utföra agglomereringsprocessen för agglomerering och bränning av i agglomeraten i ett enda processteg. Såsom visas i Figur 1 används ett inm atnings- t magasin (10) innehållande matningsmaterial (1 1) iform av en blandning av bind- ningsmaterial och slipkom till medel (12)för dosering av blandningen till ett ihåligt uppvärmningsrör (13). Röret (13) är anordnat med en lutande vinkel (14) ï på ungefär 0,5-5,0 grader så att matningamaterialen (11) kan föras genom det ihåliga röret (13) genom självtrycksmatning. Samtidigt roteras detihåliga röret ' (1 3) i- pilens (a)"riktningvmed en reglerad hastighet för tumling av matningsmateri- alet (1 I) och den upphettade blandningen (18) då dessa rör sig längs det ihåliga rörets längd. i 10 15 20 25 30 35 sz9 see 14 En del av det ihåliga röret (13) är uppvärmt. I en utföringsform kan den uppvärmda delen inbegripa tre uppvärmmlngszoner (15, 15, 16) med ett längdmått i .. (dl) på 152 mm längs det ihåliga rörets (13) längd ((12) på 305 mm. Uppvärmningsl zonerna gör det möjligt för operatören att sltyra processningstemperaturen och att i variera denna efter behov för sintring av agglomeraten. I andra modeller av anord- ningen kan det ihåliga röret inbegrip a endaist en eller två uppvärmníngsaoner eller så kan det inbegrípa ﬂer än tre uppvärmningszoner. Även om detta inte visas 'i V Figur 1 är anordningen utrustad med en ubpvärmningsanordning och mekanisk, elektronisk och temperaturreglering ochš sensoranordningar för utförande av uppvärmnings-processen. Såsom framgår gav tvärsnittet av det ihåligaröret (13) omvandlas matningsmaterialet (11) till en upphettad blandning (18) i röret och matas ut ur röret och samlas upp som agglbmeratgranuler (19). Detíhåliga rörets vägg har en ínnerdiameter (d3) “som kan vara från 14 till 76 mm och en diameter (d4) som kan vara från 15 till 9 1 mm beroende på modellen och den typ av material som används för konstruktionen av det ihlåliga röret (t ex eldfast metallegering, _ ' I 'i eldfast tegel, kiselkarbid, mullit). ' »Rörets lutningsvinkel kan vara från 0,5 till 5,0 grader och rörets rotation ~ kan ligga vid 0,5 till 10 rpm. Matningshastigheten för en småskaliguroterande' rostningsanordning kanvara från omkring-ö till 10 kg/timme och en inmatnings- hastighet i industriell skala kan vara från omkring 227 till910 kg/timme. Den roterande rostningsanordningen kan upphettas till en sintringstemperatur på 800 - _ till 1400°C och matningsmaterialet kan upphettas med en hastighet av upp till, ¿ ,_¿ I 200°CImin då matningsmaterialet försin i den uppvärmda zonen. Avsvalning sker i rörets änddel, då matningsmaterialet förs från en uppvärmd zon till en oupp- ' värmd zon. Produkten kyls, t ex genom ett vattenkylningssystem, till rumstempe- ratur och samlas upp. ' Lämpliga roterande rostningsmaskiner kan erhållas från Harper Internatio- nal, Buffalo, New York eller från Alstom Hower, Inc., Applied Test Systems, Inc. i och andra tillverkare av utrustning. Anordningen kan vara utrustad medelektro- nisk processkontroll och detektionsanordningar, kylsystem, olika utformningar på . matningsanordningenoch andravalfria anordningar. _ _ i i Vid agglomerering av slipkorn med bindningsmaterial som härdarvid lägre temperaturer (t ex omkring från omkring 145 till 500°C) kan en alternativ utfö- ringsform av denna roterande ugnsanordningen användas. Den alternativa utfö- ringsformen, en roterande tork, utrustadf så att den för uppvärmd luft rÖIGtS 10 15 20 25 30 ß 529 566 15 utmatningsände för upphettning av slipkornsblandningen, härdning av bindnings- materíalet, bindning av detta till kornet och därigenom agglomerering av 'slipkor- * net då det samlas upp från anordningen. inbegriper uttrycket "roterande f rostningsugn" sådana roterandetorkanordningar.

I en tredje utföringsform av processen som härilämpar sig förframställning av agglomerat matas en blandning av slipkornet, bindningsmaterial och ett orga- niskt bindningsmedelssystem in i en ugn, utan fóragglomerering och upphettning. ' Blandningen upphettas till en temperatur som är tillräckligt hög för att bindnings- materialet skall smälta, ﬂöda och fästa vid kornet och kyls sedan så att en kompo- sit erhålls. Kompositen krossas och siktas för framställning av de sintrade agglo- meraten. i I den fjärde utföringsformen sintras inte innan slipverktyget framställs, utan istället formas de "gröna" agglomeraten med bindemedelsmaterial så att en g g i verktygskropp form as och kropp en bränns så att slipverktyget erhålls. I en föredra- gen metod för utförande av denna process används ett högvisköst (då det smälts _ så att en vätska bildas) förglasat bindningsmaterial för agglomerering av-korn i a gröntillståndet. De gröna agglomeraten ugnstorkas och blandas med, en andra, föredraget med lägre viskosítetförglasad bindemedelskomposition och formas till formen av ett grönt Slipverktyg. Detta gröna verktyg bränns vid en temperatur som ger smältningmen som-inte ger ﬂöde av det högviskösa förglasade bindningsmate- rialet. Bränningstemp eraturen väljs så att den räcker för att smälta bindningsma- terialskompositionen till ett glas; därigenom agglomereras kornet, och bíndemedel- V skomp ositionen ﬂö dar, binder till agglomeraten och formar verktyget. Man behöver inte välja material med olika viskositet och material med olika smält- eller i sammansmältningstemperaturer för att genomföra denna process). Andra kombi- nationer av bindningsmaterial och bindemedelsmaterial enligt känd teknik »kan användas med denna teknik för framställning av Slipverktyg från agglomerat i grönt tillstånd.

De bundna slipverktygen enligt uppﬁnningen inbegriper slip skivor, segmen- terade skivor, diskar, henar, slipstenar och andra monolitiska eller segmenterade formade slipkompositer. Slipverktygen enligt uppﬁnningen inbegriper omkring 5 till 75 volym-%, föredraget 10 60 volym-%, mest föredraget 20-till»52'volym-%, slipkornsagglomerat. i i g I en föredragen utrföringsform inbegriper förglasade bundna slipverktyg omkring 3 till 25 volym-%, mer föredraget 4 till 20 volym-% och mest föredraget 5 10k 15 20 25 30, las 529 sea 16 till 19 volym-% bindemedel. Tillsammans med slipkornsagglomeraten och binde- i medlet inbegriper dessa verktyg omkring 35 till 80 volym-% porositet, varvid denna porositet inbegriper minst 30 volym-% sammanbunden porositet, föredraget 55 till 80 volym-% porositet, varvid denna porositet inbegriper minst 50 volym-% sammanbunden porositet. De keramiskt bundna Slipverktygen kan inbegripa 35 _ till 52 volym-% sintrade agglomerat, 3 till 13 volym-% keramiskt bindemedel och - p 35 till 70 volym-% porositet. d' Mängden sammanbunden porositet bestäms genom mätning av verktygets _ permeabilitet för ﬂuider enligt metoden i US patentet Nr A-5 738 696. gäller QlP=slipverktygets permeabilitet för ﬂuid, varvid Q ﬂödeshastigheten uttryckt' som cms luftﬂöde och P är tryckdifferensen. TermenQ/P representerartryckskill- naden som uppmäts mellan slipverktygsstrukturen och atmosfären vid en given ﬂödeshastighet av en ﬂuid (t ex luft). Denna relativa permeabilitet Q/P är propor- tionell mot produkten av porolymen och kvadraten av porstorleken. Större porstor- lekar är föredragna. Porgeometri och slipkomsstorlek är andra faktorer som påver- i kar Q/P, varvid större kornstorlek ger högre relativ permeabilitet.

Slipverktygen enligt uppfinningen kännetecknas av högre värden för ﬂuid- '" permeabihtet än jämförbara. verktyg med känd teknik. Med "jämförbara verktyg enligt känd teknik" avses häri verktyg framställda med samma slipkorn och binde- _ medelsm aterial och samma porositet och procentvärden för bin demedelsvolym som » i “ ' enligt uppﬁnningen. 'Generellt har Slipverktyg enligt uppﬁnningen värden för förﬂuidpermeabilitet som är omkring 30 till 100% högre än värdena för jämförbara , ' verktyg enligt känd teknik. Slipverktygen kännetecknas föredraget av värden för ﬂuidpermeabilitet som är minst 10% högre, mer föredraget minst 30% högre än den för jämförbara verktyg av känd teknik.

De exakta parametrarna för ﬂuidpermeabilitet för speciﬁka agglomeratstor- lekar och-former, bindemedelstyper och porositetsgrader kan bestämmas av fack- mannen genom tillämpning av D'Arcys lag på empiriska data för en given typ av slipverktyg. _ , _ Porositeten i slipskivan utgörs av den öppna volym som tillhandahålls av den naturliga packningsdensiteten för verktygskomp onenterna, särskilt slipagglo- meraten och eventuellt genom tillsats av konventionella porinducerande medier.

Lämpliga porinducerande medier inbegriper men är inte begränsadetill ihåliga glassfärer, malda valnötsskal, ihåliga sfärer eller kulor av plastmaterial eller av V* . organiskaföreningar, skummade glasp artiklar, bubbelmullit och bubbelaluminiu- 10 15 20 25 30 35 529 566 17 moxid och kombinationer därav. Verktygen kan framställas med porositetsinduce- ~ rare som ger öppna celler, t ex kulor av naftalen eller andra organiska granuler I som brinner bort under bränning av verktyget och lämnar hålrum i verktygsmatri- sen, eller så kan de framställas med slutna celler, med medier som inducerar ihåliga porer (t ex ihåliga glaslsfärer). Föredragna Slipverktyg enligt uppﬁnningen innehåller» antingen inga porinducerande medier eller så innehåller. de, en mindre i mängd tillsatta porinducerande medier som kan ge ett Slipverktyg med eningåen- ¿ de porositet som tillfminst 30 volym-% utgörs av. sammanbunden porositet. i De bundna slipverktygen enligt uppﬁnningen har en porös struktur. I denna struktur är me deldiametern för de sintrade agglomeraten inte större än medelmåt- ' ten för den sammanbundna porositeten då denna mäts på en punktmed maximal _ i öppning-_ , 1 De färdiga verktygen kan innehålla tillsatta sekundära slipkorn, fyllmedel, sliphjälpmedel och porinducerande medier, och kombinationer av dessa material.

Den totala volymprocenten slipkorn i verktygen (agglomererat och oagglomererat _ korn) kan vara från omkring 034 till omkring 56 volym-%, mer föredraget från _ omkring 36 till omkring 54 volym-% och mest föredraget från omkring 36 till omk- I _ ring 46 volym-% av verktyget. De bundna slipverktygen har föredraget en. densitet g - då som är mindre än 2,2 g/cms.

Då ett slipkorn används i kombination med slipagglomeraten ger agglomera- _ V i ten föredraget från omkring 5 till omkring 100 volym-% av det totala slipkorneti verktyget och mer föredraget från omkring 30til1 omkring 70 volym-% av det totala slipmedleti verktyget. Då sådana sekundära slipkorn' används ger dessa slipkorn föredraget från omkring 0,1 till omkring 95 volym-'% av det totala slipkornet i verktyget och mer föredraget från omkring 30 till omkring70 volym_-%. Lämpliga sekunära slipkorn inbegriper men är inte brgränsade till olika aluminiumoxider, sol-gel-aluminiumoxid, sintrad bauxit, kiselkarbid, aluminumoxid-zírkonoxid, r aluminoxinitrid, ceriumoxid, borsuboxid, kubisk bornitrid, diamant, ﬂinta och granatkorn och kombinationer därav.

Slipverktygen anligt föreliggande uppfinning är föredraget bundna med ett keramiskt bindemedel. Vilket som helst av de olika bindemedel som är kända inom = . I teknikområdet för framställning av slipverktyg kan väljas för användning häri; Exempel på lämpliga bindemedel ﬁnns i US-patent Nr 4 543 107; 4 8.98 597; 5 203 886; 5 401 284; 5 536 283; 5 095 665; 5 863 308 och 5 094 672, hvilka införlivas häri _ genom hänvisning. _10 15 20 25 30 529 566 18 Efter bränning inbegip er dessa keramiska bindemedelskomp ositioner före- draget, men är inte begränsade till, en kombination av följande oxider: SiO2, AlzOß, Nazo, 1,120, och 1320,. Andra under, såsom Kzo, zno, zro, och dxide: av aikdiiska jordartsmetaller, såsom CaO, MgO och BaO, kan ingå. Koboltoxid (C00) och andra färgkällor kan inkorporeras då bindemedelsfärg är önskvärd. Andra oxider, såsom FezOß, TiOZ och P2O5, och andra föreningar som föreliggersom orenheter-i råmate- i rialen kan ingå i bindemedlet. Frittor kan användas utöver råa^(eller»obrända) bindemedelsmaterial eller istället för råa bindemedelsmaterial. Råmaterialet för bindemedlet kan inbegrip a lera, kaolin, aluminumoxid, litiumkarbonat, .boraxpen- - tahydrat eller bor-syra, sodaaska, ﬂinta och wollastonit och andra sådana bindeme- delsmaterial som är kända inom teknikområdet. Det keramiska bindemedlet kan i vara ett glasmaterial eller ett keramiskt material, med eller utan amorfa regioner. - Organiska bindemedel sätts föredraget till pulveriserade bindemedelskompo- nenter, frittade eller råa, som formnings- eller processningshjälpmedelf Dessa bindemedel kan inbegripa dextriner, stärkelse, djurproteinlim ochlandra typer av ' lim, en ﬂytande komponent såsom vatten, viskositets- eller pH-modiﬁerare och blandningshjälpmedel. Användning av bindningsmedel förbättrar skivansenhetlig- het och den strukturella kvaliteten på den för-brända eller gröna pressade skivan i och den brända skivan. Eftersom bindningsmedlen bränns ut under »bränning kommer de inte att utgöra en del av det färdiga bindemedlet eller slipverktyget, En Oorganisk adhesionspromotor kan vid» behov sättas till blandningen för , ' att förbättra. glasbindemedlens adhesion till slipkornsagglomeraten under blandnings- och formningsprocesserna. Den oorganiska adhesionsp-romotorn kan användas med eller utanett organiskt bindningsmedel vid ﬁamställning. av agglo- ~ meraten.

För vissa av agglomeraten kan slipverktyget göras utan tillsats av bindeme- delsmaterial, förutsatt att tillräckligt bindningsmaterial ingår i verktyget för att ge tillräckliga mekaniska hållfasthetsegenskaper i slipverktyget under framställ- ning av verktyget och användningen av verktyget vid slip operationer. Exempelvis kan ett Slipverktyg konstrueras från minst 70 volym-% agglomerat, med ett bind- ningsmaterialinnehåll på minst 5 volym-% av agglomeratet.

Slipverktygens densitet och hårdhet bestäms av valet av agglomerat, 'typen av bindemedel och andra verktygskomponenter, porositetsinnehållet, tillsammans '- med storleken och typen av form och den valda pressningsprocessen. 10 15 20 25 30 35 s29 sse 19 Slipskivor kan formas och pressas med alla inom teknikområdet kända _ medel, inbegripet varmpressning och kallpressning. Formningstrycket måste väljas ~ med omsorg vid formning av de gröna skivorna för att undvika krossning av en- _ alltför stor mängd av slipkornsagglomeraten (t ex mer än 50 vikt-% av agglomera- - ten) och för att bevara agglomeratens tredimensionella struktur. Det lämpliga 'i maximala applicerade trycket för framställning av skivorna enligt uppﬁnningen - beror på slipskivans form, storlek, tjocklek och bindemedelskomponenter och på , formningstemp eraturen. Vid. en vanlig tillverkningsprocess kan det maximala ^ i trycket vara från 2 18 till 1406 kg/cm-z . Formning och pressning genomförs föredra- i get vid omkring 7175 till 1550 kg/cmz, mer föredraget vid 465 till 1085 kg/cmg.

Agglomeraten enligt iuppﬁnningen har tillräcklig mekanisk hållfasthet för att stå emot formnings- och pressningsstegen som utförs vid en typisk kommersiell fram- ställningsprocess för tillverkning av Slipverktyg. i Slipskivorna kan brännas med för fackmannen kända metoden Brännings- betingelserna bestäms huvudsakligen av de bindemedel och slipmedel som används och av typen av bindningsmaterial som ingår i slipkornsagglomeraten. Beroende på den kemiska sammansättningen av det valda bindemedlet kan ett keramiskt bindemedel brännas vid 600 till 1250°C, föredraget 850 till 1200°C för att ge de “ “ mekaniska egenskaper som krävs för slipning av metaller, keramer och andra material. Den keramiskt bundna kroppen kan vidare även impregneras efter ' bränning på konventionellt sätt med ett sliphjälpmedel såsom svavel eller med en vehikel såsom epoxiharts så att ett sliphjälpmedel förs in i skivans poreri - _ Valet av lämpligt keramiskt bindemedel beror p å vilken agglomererin gspro- “ cess som används och huruvida en smält- eller sammansmältningstemperatur eller viskösitetsskillnad måste bibehållas mellan bindemedlet och bindningsmaterialen _ i i agglomeratet.

Då en keramiskt bunden slipskiva eller annat slipverktyg tillverkas av _ i slipagglomeraten kan en av ﬂera allmänna metoder väljas. Den första innebär att keramiskt bindningsmaterial med en relativt sett hög förbränningstemperatur » (som tex. sammansmälter över 1000°C) appliceras för agglomerering av komet.

Därefter blandas en andra keramisk bindemedelskomposition med lägre brän- ningstemperatur (som exempelvis sammansmälter vid omkring 650 till i975°C), med kornagglomeraten och formas till formen av ett Slipverktyg. Det gröna verkty- get brärms vid den lägre bränningstemperaturen för det andra bindemedelsmateri- alet så att ett färdigt slipverktyg erhålls. I en föredragen utföringsform har det i 10 15' 20 25 30 35 i 529 566 20 keramiska bindemedlet en bindemedelsbränningstemperatur som är minst 150°C lägre än bindningsmaterialets smält- eller sammansmältningstemperatur.

Den andra metoden innebär att viskositetsskillnader mellan de smälta eller sammansmälta glasen i deras ﬂytande tillstånd utnyttjas fór användning av sam- ma bränningstemperatur för framställning av agglomeraten och bränning av slipskivan. Ett keramiskt bindningsmaterial med hög viskositet används fór att agglomerera kornet i ett första bränningssteg. Därefter blandas de brända agglo- i i meraren med en andra keramisk bindemedelskomp osition med lägre viskositet och ~ formas till formen av ett grönt Slipverktyg. Det formade verktyget kan bränn as vid - ' i ungefär samma temperatur som den temperatur som används vid det första brän- * ningssteget för-framställning av agglomeraten eftersom bin dningsm aterialet då det ' föreligger i varmt och ﬂytande tillstånd inte tunnas ut särskilt mycket» och inte i rinner av kornet. På så sätt kan agglomeratets ursprungliga tredimensionella i konﬁguration bibehållas.

I. en fóredragen utfóringsform enligt denna metod är det keramiska binde- medlets viskositet vid dess smälttemperatiir minst 33% lägre än bindningsmateria- lets viskositet vid dess smälttemperatur. Detta innebär att då bindningsmateria- lets viskositet är omkring 345 till 55300 poise vid 1180°C kännetecknas det före? dragna keramiska bindemedelsmaterialet av en viskositet av omkring 30 till 37000 poise vid 1180°C. _ Den tredje metoden inneb är att ett bindningsmaterial med engmellanligganë de bränningstemperatur (t.ex. 850-97 5°C) används för agglomerering' av kornet men att agglomereringen görs vid en temperatur som är högre än sammansmältningsé eller smälttemperaturen för bindningsmaterialet (t ex l000-s 1200°C). Agglomeraten blandas med samma bindningsmaterial som används som keramisk bindemedelskomp osition och blandningen formas till form en av ett grönt Slipverktyg. Det gröna verktyget bränns vid en lägre temperatur (t ex 850-975°C) än den temperatur som används for .att smälta bindningsmaterialet och agglomere- ra kornet. Den lägre temperaturen ger sammanbindning av agglomeraten. Genom denna process bibehålls agglomeratens tredimensionella struktur eftersom det forsta skiktet av bin dningsmaterial inte ﬂödar vid slipverktygets brännin gstempe- * ratur.

En fjärde metod innebär att samma komposition används som bindningsma- terial ochgbindemedel fórskivan och att agglomereringen och skivan utförs vid I samma temperatur. En hypotes är att bindningsmaterialet eftersom det har 10 15 20 25 30 35 529 566 21 sammansmälts så att det bildar ett glas som adhererar till slipkornet under agglo- - mereringen hat fått förändrade egenskaper. Därmed ﬂödar det sammansmälta bindningsmaterialeti de sintrade eagglomeraten vid en högre temperatur än det icke sammansmälta bin demedelsmaterialet, och agglomeraten bibehåller sin form då skivan bränns. I en fóredragen utföringsform innehåller* den komposition som används som bindningsmaterial och bindemedlet vissa råmaterial och utgörs inte av en frittad glaskomposition. ' I en femte metod för framställning av keramiskt bundna Slipverktyg fram- ställs verktyget utan tillsats-av bindemedelsmaterial. Agglomeraten packas i en _ verktygsform, pressas och bränns vid en temperatur i intervallet omkring 500 till 1400°C .för formning av verktyget. De bindningsmaterial som användsfór fram- '- ställning av agglomeraten inbegriper en keramisk bindemedelskomposition, och" bindningsm aterialet ingåri tillräcklig mängdi agglomeratet (t ex 5 till 15 volym-% av agglomeratet) för att aglomeraten skall bindas samman i det färdiga keramiskt bundna slipverktyget. .

Agglomeraten kan bindas med alla kända typ er av bindemedel, exempelvis organiska bindemedel eller hartsbindemedel och metallbindemedel som är kända inom området för tillverkning av bundna slipverktyg. Volymprocentintervallet för agglomerat som är lämpliga for användningi keramiska Slipverktyg är också till fyllest för metallbundna eller organiskt bundna verktyg. De organiskt bundna och metallbundna verktygen innehåller vanligen högre volymprocentan delar bindeme- i del och lägre volymprocentandelar porositet än keramiskt bundna-verktyg, och slipkornshalten kan vara högre. Deorganiskt bundna och metallbundnaverktygen kan blandas, formas och härdas eller sintras med olika processningsmetoder och' med olika proportioner av-"slipkorn eller agglomerat, bindemedel' och porosi-. tetskomponenter enligt känd teknik. Agglomeraten enligt uppﬁnningen kan das i enskiktsmetallbundna verktyg liksomi ﬂerskiktsmetallbundna verktyg, i tredimensionella strukturer, monoliíriska verktyg och Slipverktyg med segmenterad matris enligt känd teknik.

Slipverktygen enligt uppﬁnningen inbegriper slipskivor, diskar, henar och slipstenar och slippinnar och de är särskilt effektiva för sliptillämpningar då kon- taktytan mellan slipverktyget och arbetsstycket är stor. Sådana tillämpningar eller' slipoperationer inbegriper men är inte begränsade till krypmatningsslipning och annan precisionsytslipning, porös verktygsslipning, slipning av innerdiameter och ﬁnytslipning av keramiska arbetsstycken och andra spröda arbetsstycken. 10 15 20 25 30 529 att 22 'Finslipning eller polering med slipkorn av mikron- eller submikronstorlek gynnas av användning av verktyg tillverkade med agglomeraten enligt uppﬁnning- en. Jämfört' med konventionella superﬁnslipnings- eller poleringsverktyg och - system ger verktygen enligt uppﬁnningen med sådana ﬁna slipkornsagglomerat erodering vid lägre slipkrafter med liten eller ingen ytskada på arbetsstycket vid ~ precisionsslipoperationer (t ex för erhållande av spegelglans på glas- och keramik- komponenter). Verktygets livslängd är fortfarande tillfredställande tack vare de agglomererade strukturerna, särskilt i enskiktsverktyg, men även i verktyg med - tredimensionell matris och uppslamningar. » e. i “ Vidprecisionsproﬁlsslipning bidrar agglomeratens sprödhet till färre skärp- _ ningscykler. Tack vare verktygens samm anbundna porositet fórb ättras tzillfdrseln av kylvätska och avlägsnandet av sp ån, vilket ger svalare slipoperationer, mindre värmeskada på arbetsstycket och minskad. nötning på slipmaskinen. Eftersom mindre slipkornsstorlekari agglomererad form ger samma slip effektivitet som ett slipkorn med större slipkornstorlek men ger en jämnare ytﬁnish förbättras kvalite- _ i ten på sliparbetet ofta väsentligt.

Exemplen nedan ges som åskådliggörande av uppﬁnningen och inte för att ~ “ begänsa dess omfång.

Exempel 1 En serie agglomererade slipkomsprover bereddesi en roterande rostningsa- nordning (eldriven modell nr HOU-äD34zRT-28, l200°C maxtemperatur, 30 kW ineffekt, utrustad med ett 183 cm långt eldfast metallrör med innerdiametern 14 _ cm, tillverkat av Harper International, Buffalo, New York). Det eldfasta metallrö- ret ersattes med ett kiselkarbidrör med samma mått, och anordningen modiﬁera- des såatt den drevs vid en maxtemperatur på l550°C. Agglomereringsprocessen i utfördes under atmosfärsbetingelser med en börvärdesinställning för varmzon- i I stemperaturkontrollen p å 1 180'_°C, med en rörrotationshastighet på 9rrpm,.med en rörlutningsvinkel på 2,5 till 3 grader och med en materialmatningshastighet på 6- 10 kg/timme. Den anordning som användes var väsentligen identisk :med den anordning som visas i Figur 1. Utbytet av användbara friﬂytande granuler (deﬁnie- rade som maskvidd - 12 till kärlet) var 60 till 90% av matningsmaterialets totalvikt fore rostning. i _ Agglomeratproverna gjordes av en enkel blandning av slipkorn, bindnings- material och vattenblandningar enligt beskrivningen i Tabell 1-1. De keramiska 10 15, 20 25 30 0% 40 529 566 23 ~ kompositioner av bindemedel och binaningsmamerialsom användes för besredning av proverna listas i Tabell 2.'Proverna bereddes av tre typer av slipkorn: samman- smält' aluminiumoxid 88A, sammansmält aluminiumoxid 32A och sintrad sol-gel- alfa-aluminiumozcid Norton SG-korn, erhållna från Saínt-Gobain Ceramícs &, Plastics, Incl, Worcester, MA, USA med de kornstorlekar som anges i Tabell 1.

Efter agglomerering i den roterande rostningsanordningen siktaåeS de agglomererade slipkornsproverna och testades med avseende' På löspackningsdensitet (LPD) storleksfórdelning och agglomerathållfasthet.

Resultaten visas i Tabell 1.

Tabell 1-1 Egenskaper hos agglomererade granuler Prov nr. Bland- Bínd- Volym- LPD Genom-. Genom- Ge_n0I_I1- Tryck korn ningensf ﬂïﬂﬁsmﬂ % g/c Sf- j_ Snitllliš Snitt-lig S111l^t1_1g_ V1d50% vätska ' vikt, teflﬂïts i bind- l2llzârl i storleks- storleks- relativ _ krossad bindnings- (kg). vikt* ningsm- fördel* för' _ densitet' fraktmn material o *Qíaæm ateﬁal” - ning delning _ % ' MP* r i pa kom) mikron mask- vidd 1 2,0 3,18 1,46 334 -4o/+5o 41,0, o,6=h0,1 kornstrlk 30,00 i so 08,6) 38A 0,60 vatten (0,3) bíndnings- 0,64 material A (0,3) 2 e,o 8,94 1,21 als -45/+5o 37,0 0,510; kornstrlk 30,00 90 (13,6') 38A 0,90 vatten (0,4) bindnings- 1,99 material C (0,9) - 3 , ~ 10,0 13,92 0.83 782 -20l+25 22,3 I zßiÛvg y kornstrlk 30,00 ' ' 120 v y (13,6) 38A _ 1,20 vatten (0,5) bindnings- * 7 3,41 ' materialC i (1,'5)_ 4 6,0 8,94 1,13 259 -so/+eo 31,3 -o,a:o,1 kornstrlk _ 30,00 120 03,6) 32A 0,90 vatten (0,4) bindníngs- 1,91 materialA (0,9) 10 15 20 25 30' 35 40 45 529 see 24 5 10,0, i 14,04 - 1,33 ' 603 -25/+3O 37,0 '8,7t0,2 kornstrlk i) 30,00 > ' so - (Lage) 32A' 1,20 vatten (0,5) bindnings- 3.3 1 material E (1. 5) 6 2,0 3,13 1,03 423 -40/+50 _ 28,4 0,7=k0,l kornstrlk 30,00 » 90 (13,6') 32A 0,60 vatten (0,3) bindnings- 0,63 material C (0,3) 7 10,0 14,05 1,20 355 -45/+50 28,4 0,7=|=0,1 kornstrlk 30,00 i _ 90 (13,6') . 3SG 1,20 vatten (0,5) bindnings- 3, 18 material A (1,4) v 8 *(2,0 - 3,15 1,38 120 -12o/+14o 39,1 , - kornstrlk 30,00 . i i ' i ' 120 (1536) , SG 0,60 .vatten (0,3) bindnings- 0,56 material E (0,3) 9 6,0 8,87 1,03 973 -18/'4-20 27,6 f - kornstrlk 30,00 ' , 60 03,6) SG 0,90 vatten (0,4) bindnings- 2,05 material C (0,9) ' Volymprocenten bindningsmaterial är en procentandel av ton-substansen i granulen (dvs. b-indningsmaterial och korn) efter bränning och inbegriper inte volym-% porositet. ' Volymprocenten bindningsmaterial i de brända agglomeraten beräknades i med användning' av den genomsnittliga glödgningsförlugsten' från bmdnmgsmeaelsråmaterialen. v “ M g i i De sintrade agglomeraten storlekssorterades med US-standardtestsiktar monterade på en .skaksikt (Ro-Tap; modell RX-29;,W.S. Tyler Inc. Mentor, OH).

Siktningsmaskstorlekarna varfrån 18 till 140, anpassat efter olika prover. De sintrade agglomeratens löspackningsdensitet (LPD) mättes med det amerikanska nationella standardfórfarandet för bulkdenistet för slipkorn (Amerikan National Standard Procedure for Bulk Density of Abrasive Grains. , Den initiala genomsnittliga relativa densiteten, uttryckt som en procentandel, beräknades genom division av LPD (p) med en teoretisk densitet för 10 15 20 25 30 35 i 529 566 25» agglomeraten (po) med antagande av noll porositet. Den teoretiska. densiteten. beräknades enligt den volymetriska regeln för blandningsmetoder medhjälp av de i i agglomeraten ingående bindningsmaterialets och slipkornets viktprocentandel' och speciﬁka vikt.

Agglomeratens hållfasthet mättes med ett kompakteringstesta Kompakteringstestet genomfördes med användning av en smord stålform med - diametern 2,54 cm på en Instron®-universaltestmaskin (modell MTS 1 125, 9072 kg) med ett 5 g prov av agglomerat. Agglomeratprovet hälldes i formen och jämnades till något genom knackning på formens utsida. En toppstansfórdes in och ett vinkelhuvud sänktes tills en kraft ("initialläge") noterades på registreringsenheten. Tryck med en konstant ökning (2mm/min.) applicerades på i provet upp till ett maximalt tryck på 180 MPa; Agglomeratprovets volym i (kompakterad LPD för provet) observerad som vinkelhuvudets förskjutning i (belastningen) registrerades som den relativa *densiteten som »en funktion av ~ logaritmen av pålagt tryck. Återstäende material siktades sedan för bestämning av procentandelen-krossfraktion. Olika tryck mättes for att en kurva skulle kunna upprättas för förhållandet mellanlogaritmenvfór det pålagda trycket och procenten g krossfraktion. Resultaten återges i Tabell 1 som logaritmen for trycket vid den punkt där krossfraktionen motsvarar 50 vikt-% av -agglomeral-tprovet.

Krossfraktionen är kvoten mellan vikten av de krossade partiklar som *p asserar V genom den mindre sikten och provets ursprungliga vikt. i , Dessa agglomerat hade en löspackningsdensitet (íLPD), , en storleksfórdelning, en formningshållfasthet och en granulstorleksretention som är lämpliga för kommersiell tillverkning av cslipskivor. De färdiga sintrade agglomeraten hade tredimensionella former som varierade-mellan tlriangulär, sfarisk, kubisk, rektangulär och andra geometriska former. Agglomeraten bestod av ett ﬂertal enskilda slipkorn (t ex 2 till 20 korn) sammanbundna med glasbindningsmaterial vid kontaktpunkter mellan kornen. t i i i Agglomeratens granulstorlek ökade med ökande mängd bindningsmaterial i agglomeratgranulen över intervallet från Still 20 vikt-% bindningsmaterial.

Adekvat kompaktionshållfasthet observerades för alla prover 1-9,vilket tydde på att glasbindningsmaterialet hade mognat och ﬂödat så att einieffektivv bindning hade skapats mellan slipkorneni agglomeraten. Agglomerat framställda i ' med 10 vikt-% bindningsmaterial hade väsentligt högre kompaktionshållfasthet än de som framställts med 2 eller 6 vikt-% bindningsmaterial. _ 10 15 20 25 30 35 40 529 566 26 Lägre LPD-värden var en indikator på högre aggIOmGIGIiIIESETÉd- LPD för “ _ agglomeraten minskade medökande vikt+% bindningsmaterial och med minskande kornstorleki. Relativt stora skillnader mellan 2 och 6 vikt-% bindningsmaterial jämfört med relativt små skillnader mellan 6 och 10 vikt-% bindningsmaterial tyder på att en vikt-% bindningsmaterial under 2 vikt-% kan vara otillräcklig for agglomeratbildning. Vid de högre viktprocentandelarna, över omkring 6 vikt-%, kan det hända att tillsats av mer bindningsmaterial inte är gynnsam när det gäller - att skapa väsentligt större eller hållfastare agglomerat.

Såsom antyds av resultaten för agglomeratstorlek hade proverna med bindningsmaterial C, med den lägsta viskositeten för smält glas vid agglomereringstemperaturen, lägst LPD av de tre bindningsmaterialen.

Slipmedelstypen hade ingen avgörande effekt på LPD. i i Tabell 2 Bindemedelsmaterial i agglomeraten b. Orenheter (t ex FeZOS och TiOz) ingår med omkring 0,1-2%.

Exempel 2 processningutiöringsformer och matningsmaterial.

' Brända _Bindnings- Bindnings Bindningsï Bindnings Bindninugs-g Bindnings- k°mP°' » mﬂfßfiß-'l A material B material C »material D material E mﬂtﬂfiﬂl F sitions- vikt-we - _ - _ ikw/ 'kt-V vikt-V element (A-l-bindnings- ' “kt % “kt % v o vi o o materialf _ slabadan 6902) 69 71 73 i 64 , 68 (sioznapa) A A503 isui) 10 14 10 18 16 jardnkan- 5-6 (ma) <0,5 RO (CaO, - MgO) A1ka1i-R2O 9-10 (10) 20 13 15 11 'i 10 i (NagO.

KzQLizO) Sbeciﬁk 240 238 242 245 240 240 vikt - g/cms Upp- 25,59 i 30 345- 850 V 55,8 7,8 skattad viskositet (poise) vid 1l80°C a. A- 1-bíndningsmaterialvariationen som anges inom parantes användes för proverna i exempel 2.

Ytterligare agglomeratprover framställdes med användning av olika andra 10 15 20 25 30 .S29 566 27 En serie. agglomerat (provnummer 10-13) formades. -vid olika síntringstemperaturer från 1100 till l250°C med användning av en roterande I, rostníngsanordning (modellnr HOU-6D60-RTA-28, utrustad med ett305 cm långt j mullitrör med en innerdiameter på 15,6 cm, en tjocklek på 0,95 cm", en .uppvärmd längd på 152 cm och med tre temperaturregleringszoner. Anordningen var ' tillverkad av Harper International, Buffalo, New: York). En 'Brabenderé matningsenhet med justerbar volymetrisk kontroll av matningshastigheten användes för dosering av blandningen av slipkorn och bindningsmedel till den roterande rostningsanordningens uppvärmningsrör. Agglomereringfsprocessen i utfördes under atmosfärsbetingelser med en rörrotationshastighet i anordningen på 4 rpm, en rörlutningsvinkel på 2,5 grader och en matningshastighet på .8 kg/ﬁmme. Den anordning som användes var väsentligen identisk med den som - visas i Figur 1. Temp eraturval och andra variabler som användes vid framställning i av dessa agglomerat anges i Tabell 2-1.

Alla prover .innehöll en blandning på víkt-%-basis av 8:9,86% slipkorn i i (aluminumoxidkorn 38A med kornstorlek 60. från _ Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc), 10,16% bindningsmedelsblandning (6,3 vikt-% AR30 ﬂytande ' ' proteinbindare, 1,0% Carbowax® 3350 PEG. och 2,86%.bindningsmaterial A). ._ Denna blandning gav 4,77 vikt-% bindningsmaterial och 95,23 vikt-% kom den sintrade agglomeratgranulen. Den beräknade, teoretiska densiteten för _ agglomeratgranulerna (med antagande av ingen porositet) var 3,852 g/cms).

Innan blandningen placerades i matningsenheten formades grönfasagglomerat genom simulerad extruderíng. För beredning av extruderade agglomerat upphettades den ﬂytande proteinbindaren så att Carb owax® 3350 PEG löstes. Därefter tillsattes bindningsmaterialet långsamt under omrörning av blandningen. Slipkorn tillsattes till enhögintensivblandare (1 12 cmi diameter) och den framställda blandningen av bindningsmaterial och bindemedel sattes långsamt till komen mixern. Denna kombination blandades i tre minuter. Den- - blandade kombinationen våtsiktades genom en lådsikt med maskvidd 12 standard siktstorlek) ner påbrickor i ett skikt med ett maximalt djup på 2,5 cm, * så att våta, gröna (obrända) extruderade -agglomerat erhölls. Skiktet av extruderade agglomerat ugnstorkades vid 90°C under 24timmar. Efter torkning __ siktades i agglomeraten åter med en lådsikt' med maskvidden* 12-16 (US. i standardsikt). 10 15 2 O 25 30 Under roterande rostning noterades det att agglomeraten framställdai grönt tillstånd föreföll brytas sönder då de upphettades och sedan återformas när de i tumlades ut från utloppsänden av den uppvärmda delen* av' det roterande - rostningsröret. Det lätt att vid' visuell granskning av proverna se att: agglomeratg-rannlerna framställda -i grönt tillstånd var större än. i 529 566 28 agglomeratgranulerna efter' bränning.

Efter bränning noterades att de agglomererade partikelstorlekarna var tillräckligt enhetliga för kommersiella ändamål, med en storleksfdrdelning över ett i intervall på omkring 500-1200 mikron. Storleksfordelningsmätningarna visas i Tab ell 2-2 nedan. Utbyte, storlek, kroshållfasthet och lösp ackningsdensitet (LPD) var godtagbara för kommersiell användning vid framställning av slipskivor.

Tabell 2-1 Prov nr. Sintríngs- % utbyte- Genom- LPD Tryck vid %. utbyte Genom- : LPD temp _” maskvidd snittlig g/cn13- 50% maskvidd snittlig _ glcma "C --12 storlek maskvidd kross- -16/4-36 agglo- maskvidd ' pm -12 fraktion meratvstor -l6/+35 _ ^ MPA 16k pm ' -10 _ '11001 t' ' .b . . . - 536 _ -11 1150 » 97,10 650 _ 1,20 I 1341 , I 76,20 632 ' _ 0,95 -12 1200 36,20 750 1,20 041 37,00 632 , g 11,04 -13 -1250 96,60 675 1,25 841 85,20 .641 . 1,04 a. Reglerbart värde för temperaturen for roterande rostning (för alla 3 zonerna). b. - anger att ingen mätning gjordes. i Tabell 2-2: Partíkelstorleksfordelning for brända agglomerat.

Sikt nr. Sikt nr. Vikt-% på sikt ASTM-E Iso 565 pm Prov nr. 10 11 12 13 -35 .500 41,05 17,40 , 11,57 14,31 . g 35 500 22,69 17,36 14,56 17,69 30 600 13,30 24,34 21,27 26,01 25 725 2,57 21,53 24,39 23,06 . 20 350 3,43 13,25 16,17 12,43 13 1000 1,30 4,53 10,09 1 5,97 16 1130 0,16 0,95 1,44 0,54 10 15 20 25 30 529 566 29 Exempel 3 _ . _ Agglomeraten (prov nr. 14-23) bereddes såsom beskrivsi Exempel 2-, förutom att' temperaturen hölls konstant vid 1000°C och att ” en aroterande '_ rostningsanordning av modellen nr. KOU-8D48-RTA-20 användes, utrustad med ett 274 cm långtrör av sammansmält kiseldioxid med en innerdiameter på 20 cm och imed , en 122 »cm upphettad längd med tre temperaturkontrollzoner.

Anordningenvar tillverkad av Harper International, Buffalo, N ewYork.. Olika metoder undersöktes för framställning av den fór-brända blandningen av kom och under bíndningsmaterial. Agglomereringsprocessen sgenomfördes atmosfärsbetingelser med en rörrotationshastighet för anordnjngen på 3 till 4 rpm, - - - ' i en rörledningslutning på 2,5” och en matningshastighet på 8 till 10 kg/timme. - Anordnin gen som användes var väsentligen identisk med den anordning som visas' i i Figur 1.

Alla proverna innehöll 13,6 kg slipkorn (samma korn som användes i -ï Exempel 2 förutom att prov 16 innehöll 1 1,3kg kornstorlekt 7 0Norton SG® sol-gel- i alumimumwadkom, erhållet från sajm-Gobam ceramics and Plasﬁgcsp, Inc.) och i 0,41'kg bindningsmaterial A (vilket gav utbytet 4,89 volym-% bindningsmaterial i det vsintrade agglomeratet). Bindningsmaterialet dispergerades i olika bindningssystem före tillsats till kornet. Bind-ningssystemet i Exempel 2 ("bindare 2") används for vissa prover och andra prover framställdes med användning av ARSO ﬂytande proteinbindare ('_'bindare 3") i de procentandelar som anges nedan i i Tabell 3. Prov 20 användes för att framställa agglomerati grönt, obränt tillstånd med den simulerade extruderingsmetoden enligt Exempel 2.

De variabler som testades och testresultaten från testerna sammanfattas » nedan i Tabell 3.

Tabell 3: Bindningsbehandlingari grön fas Prov nr _ Blandnings- Vikt-% bindemedel % utbyte LPD g/cms - behandling (som % av kornvikten) maskvidd -12 I 14 i Bmaare a 2,0 . a 1oo ” 15 L Blndare a , 1,0 i' ^ 100 ' 1,48 I* i 16 ' Bindm sj 4,0 i “ “92 1,38 I g SG korn ' 17 Bindare s 4,0 ss 1,44 p . i 10 15 20 25 H52? 566 30 18 Bindarez 6,3 90 I 1,85 19 Bindare 8 8,0 93 1,3 20 Bindare 2; 6,3 _ 100 1,37 * i símulerad I i iextrudering 21 ' i I Bmdares « 3,0 _ 100 1,40 - ' 22A Binaafes, 6,0 i ,- _ 94 1,44' 23 ^ Bmaarez - 4,0 i " 97 1,54 i Dessa resultat bekräftar att grönfasagglomerering inte behövs för att ge en godtagbar kvalitet och för godtagbart utbyte av sintrade agglomererade granuler ' (iämför Exempel 18 och 20). Då viktprocenten av bindare 3 som användes i den initiala blandningen ökades från 1 till 8 % visade lösp ackningsdensiteten (LPD) en _ trend mot en måttlig minskning, vilket tyder på att användning av ett ' bindningsmedel har en gynnsam, men inte avgörande, feffekt på p" agglomereringsprocessen. Därför förefaller det något oväntat inte vara nödvändigt att förforma en' önskad agglomeratgranulform eller -storlek före lsintring i en » roterande rostningsanordning. Samma* lösp ackningsdensitet (LPD) uppnåddes genom endast matning av en våt blandning av agiglomeratkomponenterna till den roterande rostningsanordningen och tumling -av blandningen då den passerar genom den uppvärmda delen av anordningen.

Exempel 4 , Agglomerat (prov nr 24-29) framställdes såsom beskrivs iExemp el 2 förutom att temperaturen hölls konstant vid 1200°C och att olika metoder undersöktes för framställning av den för-brända blandningen av korn och bindningsmaterial. Alla prover (utom proverna 28-29) innehöll en blandning av 136,4 kg slipkorn (samma korn som i Exempel 2: aluminiumoxidkorn 38A, kornstorlek 60) och 4, 1 kg bindningsmaterial A (vilket gav utbytet 4,89 volym-% bindningsmateriali det' sintrade agglomeratet).

Prov 28 (samma sammansättning som i Exempel 2) innehöll 20,4 kg korn - ' och 0,6. kg bindningsm aterial A. Bindningsmaterialet kombinerades med den ﬂytande bindningsblandningen (37 ,8 vikt-% AR30-bindare i vatten) och2;26 kg av 10 15 20 25 30 35 529 566 31 denna kombination sattes till kornet. Den ﬂytande kombinationens viskositet var 784 CP vid 22°C (Brookﬁeld LVF-viskosimeter).

Prov 29 (samma sammansättning som i Exempel 29) innehöll 13 kg korn och v» 0,4 kg bindningsmaterial A (vilket gav utbytet 4,89 volym-% bindningsmaterial i _ det sintrade agglomeratet). .Bindningsmaterialet kombinerades med ﬂytande bmdningsblandnmg (547 vikt-w, Duramax enar-ts 131052 0011001 vikt-w; i Duramax-harts B1051 i vatten) och denna kombination sattes slipkornet.

Duramax-hartsema erhölls från Rohm and Haas, Philiadelphia, PA. i f Agglomereringsprocessen 'utfördes under atmosfärsbetingelser med -en rörrotationshastighet för anordningen på 4 rpm, en rörlutningsvinkel på-2,5° och en matningshastighet på 8 till 12 kg/timme. Den anordning som' användes var väsentligen identisk med den anordning som visas i Figur 1.

Prov 28 fóragglomererades före rustning på en virvelbäddsanordning från _ f Niro Inc., Columbia, Maryland (modell MP-2/3 MultiProcessorTM, med en MIP-L storlekskon (0,9_ m i diameter på den bredaste punkten). Följande processningsvariabler valdes för virvelbäddskömingarna av prover: inloppsluftens temperatur 64- 70"C inloppsluftﬂöae 100-300 ina/timme g , ﬂödeshastighet för granuleringvätska 440 g/minut bäddjup (initial laddning 3-4 kg) omkring 10 cm _ lufttryck 1 bar” i p externt blandningmunstycke med 800 mikrons hål för två ﬂuider _ i Slipkornet laddades i -anordningens botten och luft fördes genom, virvelbäddensdiffusionsplattan upp och in i kornet. Samtidigt pumpades den ﬂytande blandningen av bindningsmaterial och bindare till det externa blandningsmunstycket och sprayades sedan från munstyckena genoml diffusionsplattan och in i kornet så att därigenom de enskilda kornen tåcktes.

Grönfasagglomerat formades under torkningen av bindningsmaterialet och bindarblandningen.

Prov 29 lågtrycksextruderingsprocess med användning av en Benchtop GranulatorTM från föragglomererades före rostning LCI Corporation, Charlotte, North Carolina (utrustad med en perforerad korg med hål med 0,5 mm diameter). Blandningenav korn, bindningsmaterial och bindare matades manuellt till den perforerade korgen (extruderingsnätet), pressades genom nätet med roterande blad och samlades upp i ett mottagningskärl. De genom en f 10 15 extruderade fóragglomeraten ugnstorkades vid 90°C i 24 timmar och användes som matningsmaterial vid den roterande rostningsprocessen. i V, De variabler som testades och testresnltaten sammanfattas nedan och i Tabellerna 4-1 och 4-2. Dessa tester bekräftade att de resulatat som anges for Exempel 3 också observeras vid högre »bränningstemperaturer (120(l jämfört med i 1000°C). Dessa tester visar också att lågtrycksextrudering och foravgglomereríng j på virvelbädd kan användas fórframställning av agglomererade granuler .och att inget agglomereringssteg före rotationsrostning krävs för ﬁamställning av " ' agglomeraten enligt uppfinning. I i » 529 566 32 Tabell 4-1 Agglomerategenskaper Prov nr Blandnings- Vikt-% bindare % utbyte Genom- LPD g/cms behandling , baserat på vikt-% maskvidd snittlig 7 korn -12 storlek 24 Binaare s 1,0 71,25 576 1,30 25 Bmdare 9 4,0 95,01 575 1,50 26 Bmdare a s,o 82,63 568 , 1,32 i 27 Bmdm 2 7,2 95,51 595 1,95 2s , Binaare s 7,2 90,99 , H “ 29 _ Daramax- 7,2 76,17 . eoo ' “ ~ 1,27 I harts i 10 15 20 25 1 529 566 33 Tabell 4-2: Partikelstorleksfórdelning för agglomeraten Sikt nr. Sikt nr. Vikt-% på sikt ASTM-E Iso 565 lim Provnr 24 25 26 27 29 - __ 29» -40 i -425 l 17,16 11,90 11,50 11,50 . 11,10 40 i 425 11,90 19,50 14,00 12,50 12,20 _ 95 of 500 17,90 i 20,70 22,70 19,60 19,90 90 e 600 20,10 25,20 - 26,90 , _ 29,90 29,70 025 i 725 17,60 19,00 17,20, 19,40 19,20 20 950 10,90 9,10 _ 6,40 - 9,90 10,90_ 19 1000 ~ 9,9 1,70 1,60 9,20 ~ 1 08,60 16 1190 0,90 0,10 0,90 1,60 - 1,10 Exempel 5 Ytterligare agglomerat (provnummer 30-37) framställdes såsom beskrivs i Exempel 3 förutom att sintringen gjordes vid 1100°C, olika typer av slipkorn _ i testades och 13,6 kg slipkorn blandades med 0,9 kg bindningsmaterial A (for ett utbyte av 8,4 volym-% bindningsmaterial i de sintrade agglomeratgranulerna), Bindaree 3 Exempel 3 jämfördes med vatten som' bindare för_ grönfasagglomereringen. i I proverna 30-34 användes 0,4 kgvatten som bíndare. I proverna 35-37 v användes 0,3 kg bindare 31. De variabler som testades sammanfattas nedan i Tabell 5. i Agglomerexingsprocessen utfördes under atmosfärsbetingelse-r med en ' ' rörrotationshastighet for anordningen 8,5-9,5 rpm , en rörlutningsvinkel på 2,5 grader och en matningshastighet på 5-8 kg/timme. Den anordning, som användes - var väsentligen identisk med den anordning som visas i Figur 1.

Efter agglomerering siktades de agglomererade slipkornsproverna och , testades med avseende på löspackningsdensitet (LPD), storleksfórdelning och agglomerathållfasthet. Dessa resultat visas i Tabell 5. 10 15 529 5e6 34 Tabell 5 2 ' - prov snpkorn Bimare vikm, Medel- LPD g/em tryck vld nr bindemedel i storlek 50% kross- baserat på pm ﬁaktmn vikt-% korn NLPa i 30 kornstorlek 60 vatten I 3,0 479 1,39 A 12510, 1 57A aluminiumoxid “ _ _ _ 3 1 kornstorlek 60 v vatten 3,0 574 1,27 Å 2»5¿=0» 1 55A aluminium-mild 32 .kmswﬂek so i vatten 3,0 344 1,18 , '0,4*0» 1 sG-alunnnium-oma ' i l 33 kornswrlèk 70 vatten 3,0 852 ' 1,54 l- 17111) ~ Targaø sol-gel- aluminiumoxid 34 vo/ao vikt-et vatten 3,0 464 1,31v 1.,1i0,1 kornstorlek 60 kornstorlek 60l88A Norton SG- aluminiumoxid 35 komswrlek so Bindare 3 2,4 n/a - - 38A aluminiumoxid 36 k°fﬂSt°f1°k 50 Bindare 3 2,4 n/a Norton SG ® aluminiumoxid 37 , 60/25/15 vikt-u. Bindare 3 2,4 n/a - kpmswrlek eo 38A/ kornstorlek 120% Norton SG/kornstorlek 320 57A Dessa resultat visar åter att vatten kan användas som temporär bindare for . agglomeraten vid rotationsrostningsprocessen. Vidare kan blandningar -av korntyper, kornstorlekar eller båda agglwlleïeïas med Pfﬁcesvslåﬁ enligt uppfinningen och dessa agglomerat kan beläggas vid en temperatur på 1180°C i den roterande rostníngsanordningen. En väsentlig ökning av krosshållfastheten noterades då avlånga slipkornmed ett högt sidfórhållande (dvs. 24: 1) användes i agglomeraten (prov 33). 10- 15 20 25 529, 566, 35 Exempel 6 Ytterligare en serie agglomerat (prov nr 38-45) framställdes såsom beskrivs i Exempel 3, förutom att olika sintringstemp eraturer användes och att olika typer av slipkornsstorleksblandningar och olika bindningsmaterial testades. Ien del av matarmaterialsblandningen användes valnösskal som ett fyllmatêríal 80111 fungerade som en organisk porinducerare (valnötsskal erhölls från :Composition i 'i Materials Co., Inc., Fairfield, Connecticut, i US-siktstorleken 40/60). De testade i variablerna sammanfattas nedan i Tabell 6. Alla prover innehöll en blandning av 13,6 kg slipkorn. och 2,5 vikt-% bindare 3 baserat på kornvikt, 'med olikamängder ~ bindningsmaterial såsom visas i Tabell 6.

'Agglomereringsprocessen utfördes under atmosfársbetingelser med en rörrotationshastighet för anordningen på 8,5-, 9,5 rpm, en rörlutningsvinkel pä 2,5" i och en matningshastighet på 5-8 kg/timme. Den anordning som användes var _ _ ; väsentligen identisk med den anordning som visas i Figur 1. _ v Efter agglomerering siktades de agglomererades slipkornsproverna och testades med avseende på löspackningsdensitet (LPD), »medelstorlek och . » . agglomeratkrosshållfasthet (se Tabell 6). Alla agglomerats egenskaper .var godtagbara för framställning av slipskivor. Dessa data verkar tyda på att användning av organiska porinducerare, dvs. valnötsskal, inte hade, någon väsentlig inverkan på agglomerategenskaperna.

Tabell 6* - Prov 'Slipkorn Bindnings- Volyml-% V01Ym'% TLPD Tryck vid nr - “ vikt-% blandning material bränt bränd p0r- g/ 01118' g 50% IfIVSS' kornstorlek bindnings- inducerare fwktwn korntyp material a MP3 38 90/10 vikt-f. F 5,18 i o 1,14 i 11,s.+~o,s kornstorklek 60 ' i 38A aluminium-oxidl- kornstorlek 70 Targaø sol- gel aluminiummdd 39 n u C 7,88 2 1 11,5:I:0,5 40 90/10 vikt-sf. F 5, 18 - 2 1,02 i 10,5ä=0,5 kornstorklek 80 38A aluminium-omdi- kornstorlek 70 Targaø sol- gel aluminiumoxid 41 g nu C v O v n/a 10 15 20 25 7529 566 36 42, _ 50/50 vikt-% F 75,18 2 1, 16 ' 1 1,5=|:0,5 kornstorklek 60 » 38A aluminium-oxicll- kornstorlek 60 32A aluminiumoxid 43 .. .. C 7,33 0 1,06 n/a 44 50/50 vikt-v. F 5, 18 0 1,08 8,5=h0,5 kornstorklek 80 38A aluminium-oxidl- kornstorlek 60 32A aluminiumoxid 45 Ht! C 2 a. Volymprocenten baseras på den totala mängden fast material (korn, bind- níngsmaterial ochporinducerare) och inbegriper inte agglomeratens porositet.

Exempel 7 i _ _ - g _ Agglomeratproverna 10-13 respektive 24-27 framställdes enligt Exempel 2 respektive 4 och användes for framställning av slip skivor (färdig storlek 50,8 x 2,54 ' i x 20,3 cm). Dessa skivor testades i en krypmatningsslipoperation mot jämförbara skivor framställda utan agglomerat men innehållande porinducerande fyllmaterial. .

För framställning av slipskivorna sattes agglomeraten till en blandare tillsammans med en ﬂytande bindare och en pulveriserad keramisk bindemedels- _ komposition motsvarande bindningsmaterial C i Tabell 1-2. Skivorna formades sedan, torkades, brändes vid en maximal temperatur på 900°C,, jämnadBS, färdigbearbetades, balanserades och inspekterades enligt de metoder som kända inom teknikområdet framställning av kommersiella slipskivor. i Skivornas sammansättningünbegriper volym-% slipmedel, bindemedel och i porositet i de brända skivorna), densitet och modulegenskaper for 'skivorna beskrivs i Tabell 7 4 1. Skivorna formuleradesrtill en elasticitetsmodul motsvarande en. standardskivhårdhet mellan D och E enligt Norton Companys hårdhetsskala.

Preliminära tester hade visat att skivorna framställda av agglomererat korn med en volymprocentstruktur (dvs. volym-% korn, bindemedel och porer, till totalt 100%) som var identisk med den för en motsvarande skiva framställd utan agglomererat korn hade väsentligt lägre densitet, en lägre elasticitetsmodul och var mjukare än jämfdrelseskivan. Därför valdes densitet och elasticitetsmodul,- snarare än beräknad volymprocentstruktur, som de kritiska indikatorerna på skivhårdhet för skivor framställda med agglomererat korn och testade i dessa slipstudier. 10 15 20 25 30 35 529 566 37 Tabell 7-1 Egenskaper for slipskivor _ Skiva Skivans sammansättning Relativ Bränd Elastici- (agglomerat- vol -% 99111193' densåtet tetslïzmdul I _ prov Ex. 2 ,5) Agglomf* Bindemedeld Porositet bilitet för g/cm ' fd/Cm X 10 luft (10) 87,50 5,70 56,80 81,8 1,62 - 10,7 (11) 87,50 5,70 56,80 i 84,1 1,61 10,6 (12) 87,50 5,70 56,80 87,8 1,6 11,1 (12) 87,50 5,70 56,80 89,5 i 1,6 10,2 (18) _ 87,50 5,70 56,80 79,2 1,61 _ _ 11,4 (27) 87,50- i 8,40 54,10 90,8 1,66 ï , 118,9 (28) 87,50 8,40 54,10 _ 90,6 1,65 ' f 14,8 :(26) _ 87,50 8,40 *54,10 80,1 - , 1,65 15,4 (25) 87,50 8,40 54,10 _ v* - 5 1,66 15,6 (24) 87,50 8,40 54,10 - _ i 1,69 _ 17,6 Jämförelse- _ Korn _ Binde- Porositet prover° volym-% medel volym-% icke- volym-% agglomererat korn , ssAso-Dzsvcrz 37,50” 4,70 57,80 75,8 1,60 9,20 ssAeo-msvcrz 37,50” 4,70 57,80 , 75,8 1,59 9,60 38A60-D25VCF2 87,50* 4,70 56,80 59,6 1,67 19,80 88A60-D28VcF2 30,00” 4,70 59,30 n/a 1,64 15,50 a) vid 37,50 volym-% slipkornw innehöll jämfórelseskivorna en större volym-% ' slipkorn (dvs. 1-3 volym-% mer)iän fórsöksskivorna framställda med 3 7, volym-% agglomererat korn, bindningsmaterial och intra-agglomeratporositet". "_ b) _ Fluidpermeabilitet (for luft) mättes med de testmetoder som anges iUS-.- _ patent nr 5 738 696 och 5 738 697 som tillhör Norton Comp any. Värden fór relativ ' luftp ermeabilitet uttrycks i cm3/s/tum vatten. v c) J ämfórelseskivproverna var kommersiella produkter erhållna från Saint- Gobain Abrasives, Inc., Worcester, MA, märkta med de skivbeteckningar som anges för var och en av skivorna i Tabell 7-1. . d) Värden för volym-% bindemedel i fórsöksskívorna inbegriper inte volym-% glasbindníngsmaterial som användes på kornen for att skapa agglomeraten. 10 15 20 25 30 529 sse east Volym-% bindemedel representerar endast *de material som tillsattes för framställning av slipskivorna.

Skivorna testades i en krypmatningsslipoperation mot kommersiella järnförelseskivor som rekommenderas för användning vid krypmatllíngs' - slipoperationer (jämförelseskivorna beskrivs i Tabellema 7-1 och 7-2).V J ämförelseskivorna hade samma storlek, jämförbara hårdhetsgrader och var på annat till försöksskivorna i en sätt lämpliga jämförelseskivor krypmatningsslipstudie, men de var framställda utan agglomerat.

Slipbetingelser: Maskin: Hauni-Blohm Proﬁmat 410 - Inställning: Spårkrypmatningsslipning Skärdjup: 0,318 cm Skivhastighet: 28 m/sekund Bordshastighet: Varieradi steg om 6,4 cm/minut från 12,7 -44,4 cm/minut eller tills g I i fel noterades (bränt arbetsstycke eller maskin- eller skivstopp) _ Kylmedel: Master Chemical med 10% koncentration i avjonat källvatten, (360 l/rninut) Material i arbetsstycke: AISI 4340-stål, hårdhet 48-50 Rc Skärpningsinställning: roterande diamant, icke-kontinuerlig Skärpningskompensering: 1 mikrometer/varv Total radíell skärpningskompensering: 0,5 mm/varv Hastighetsförhållande: + 0,8 _ : _ Vid dessa slipkörningar ökades bordshastigheten tills fel noterades. Som fel _ betecknades bränning av arbetsstycke eller alltför stor skivnötning enligt effektdata, skivnötningsmätningar- (WW R), mätningar av ytﬁnish och visuell inspektion av slipad yta. Hastigheten för materialavskiljning (maximal NIRR) Vid vilken fel uppståd noterades, , Såsom anges i Tabell 17-2 nedan visade. dessasliptester att fórsöksskivorna med agglomeraten konsekvent » gav högre maximala hastigheter för materialavskiljning än jämförelseskivorna. Försöksskivorna uppvisade också godtagbara värden för övriga, mindre kritiska, slipp arametrar som observerades vid krypmatningsoperationer (dvs. WWR, effekt och ytﬁnish vid maximal MRR); i 529 566 V 39 Tabell 7-2 Resultat av sliptester Skiva Skivans sammansättning V Maxdmal MRR WWR SPGCiÖ-ﬁk v _ Genmlfn' (08210- volgxg-ﬂß mma/s/mm mms/S/mm Slilﬂeﬂešgi snitthg lneratprov Agglom." Bindemedeld Porositet I J/mm ytgr°vhet Ex.2,5) Pm (10) 37,50 5,70 56,30 16,4 0,27 45,1 51,07 _ (11) 37,50 5,70 56,30 13,6 0,14 45,8 ' 1,04 (12) 37,50 5,70 56,30 16,3 0,43 44,0 1,40 (12) 37,50 5,70 56,30 13,3 0,14 44,8 “ 1,05 (13) 37,50 5,70 56,30 13,6 0,24 45.8 1,03 (27) 37,50 3,40 54,10 16,3 0,21 47,3 0.97' ' (26) ' 37,50 3,40 54,10 - 13,7 0.17 I 50,8 - 0,86 V (26) 37,50 > 3,40 54,10 11 0.00 64.4 ' "0-00 (25) 37,50 _ 3,40 54,10 ~ 13,5 ' 4 0,12 ' 62,4' _ 0,897 (24) 37,50 3,40 54,10 10,0 0,08 , 64,6 - 0,77 Jäxnfófels Korn - Bindenaedel Porositet v d V eprover° volym-'A volym-'A volym-% icke-agglo- ' mel-erat korn , _ JoHN02 37,50- 4,70 57,60 3,3 ' 0,12 46,7 1,28 33460- D25vcF2 EB030-2 37,50 4,70 57,30 10,8 0,14 40,5 ' 1-16 ' 33460- , D25vcF2 , _ 13130122 37,50 5,70 56,30 11 “ 0,07 58,5 0,67 331460- D25vcF2 J0HN01 36,00' 4,70 59,30 11 0,12 _ 64,7 0,68 331460. ' nzsvcFz a) Vid 37,50 -volym-% slipkorn' innehöll jämfórelseskivorna en högre~vo1ym-% slipkorn (dvs. 1-3 volym-% mer) än fórsöksskivorna framställda med 3 7, 50 yolym-% - agglomererat korn, bindningsmàterial och intra-agglomeratporositedt.

Exempel 8 _ V » Ett agglomererat slipkornsprov (60) .framställdes i den ,roterande rostningsanordníngen med ett kiselkarbidrör som beskrivs i Exempel* 1 'och Visas i Figur 1. Agglomereríngsprocessen genomfördes vid adtmosfärsbeüngelser vid 1350°C med en rörrotatíonshastighet för anordningen på 9 rpm, en rörlutningssvinkel på 3° och en matningshastighet på 6-10 kg/timme. V 10 15 20 i S29 566 40 Aglglomeratprovet framställdes en blandning aluminiumozcidslipkorn _ 38A, kornstorlek 60 (samma korn som användes i Exempel 1 och'6),- 5,0 bindningsmaterialF (baserat p å slipkornets vikt) och 2,5 vikt-% bindareB vatten ' (50/50-viktblandning baserat på slipkornets vikt).

Efter agglomerering i den roterande rostningsanordníngen siktades det agglomererade slipkornet och testades med avseendepå löspackningsdensitet (LPD) och andra attribut med ovan beskrivna metodenUtbytet av användbara - ﬁ-iﬂytande agglomerat (deﬁnierade som maskvidd -12 till kärlet) var 72,6% av matningsmaterialet före sintring. Agglomeratens LPD var 1,11 g/cma och den _ , » relativa densiteten var 28,9%.V Dessa sintrade agglomerat användes* för framställning av slipskivor med en färdig storlek på 41,3 x 2,4 x 12,8 cm. > v För framställning av slipskivornaïsattes agglomeraten till den blandare tillsammans med en pulveriseradkeramisk bindemedelskompositíon (motsvarande t _ bindningsmaterial C i Tabell 1-2) och ﬂytande bindare 3, så att en blandning- i erhölls. Skivorna formades sedanfrån denna blandning, torkades, brändes till en maximal temperatur av 900°C, färdigbearbetades, slipades, balanserades och inspekterades enligt kända metoder inom teknikområdet framställning av kommersiella slipskivor. Skivorna ordes fór att ha värden för elasticitetsmodulen som motsvarande jämfórelseskivor med en standardskivhårdhetsgrad i E- intervallet på Norton Comp anys hårdhetsskala. i I Egenskaper-na for de brända slipskivorna och en kommersiell jämfórelseskiva erhållen från Saint-GobainAbrasives, Inc., Worchester beskrivs i Tabell 8-1 nedan. ' 10 15 20 % 30 35 529 566 V 41 Tabell 8-1 Slipskivor V SlipSkivs- ~ Skivans sammansättning Luft- b lBräfld _. Elasticitets' prov - Agglom. Bindemedel° Porositet permeabilitet densitšæt mgdlll w Volym-% volym-% volym-% _ E/Cm d/Cl-'fl x 10 Försöks- 87,50 9,88 i 52,62 » 90,4 1,66 175 skiva i 8-»4 68269 67,5 6,88 52,62 87,4 1,66 - ¿ 17,5 88215 67,5 9,88 52,62 88,8 1,66 1.75 Jäm- Korn Bindemdel Posositet fórelse- volym-% volym-% volym-% skiva A i 68A6o5- 67,50 5,76 56,77 43,5 1,65 - _ Ü 17,3 D28VCF2 ' 2 a), Vid 37,50 volym-% slipkornskomponent innehöll jämfóre1seskivorna en större volym-% slínkorn (dvs. omkring 1-3 volym-% mer) än-fórsöksskivorna enligt uppfinningen, som innehöll en blandning-arv 37,50 volym-% agglomererat 110m, i bindningsmaterial och intra-agglomeratporositet. - _ b) i Fluidpermeabiliteten (för luft) mättes med de testmetoderfsom anges i US-A patenten nr 5 738 696 och 5 738 697 som tillhör Norton Company." Värdena för» relatiV luftp ermeabilitet är uttryckta i cm3/s/tum vatten. _ , c) Värden för volym-% bindemedel inbegriper inte volym-% bindningsmaterial som använts på kornen för framställning av agglomeraten. Volym-%~l>7indem6å61 representerar endast de material som satts till för framställning av slipskivorna. _ _ De slipskivor som beskrivs i Tabell 8-1 testades i ett krypmatningssliptest. ' Parametrarna för krypmatningssliptestet ställdes in för att ge följande slipbetingelser.

Slipbetingelser: _ Maskin: Hauni-.Blohm Proﬁmat 410 ' Inställning: Spårkrypmatningsslipning skärajilp; 0,818 om Skivhastighet: 28 m/sekund Bordshastighet: Varieradi steg om 6,4 cm/minut från 12,7 -38, 1 cm/minut eller tills fel noterades (bränt arbetsstycke eller maskin- eller skivstopp) Kylmedel: Master Chemical Trim E210 200 med 10% koncentration i avjonat källvatten, (360 l/minut) 10 15 20 25 529 566 42 i Material i arbetsstycke: AISI 4340-stål, "hårdhet 48-50 Skärpningsinställning: roterande diamant, icke-kontinuerlig Skårpningskompensering: 1 mikrometer/varv i i Total radiell skärpningskompensering: 0,5 mmg/varv Hasﬁghetsfórhmaaae; + 0,8 , Vid dessa slipkörningar ökades bordshastigheten tills fel observerades. Som .fel betecknades bränning av arbetsstycken eller alltför stor skivnötning enligt geffektdata, skivnötningsmätningar (WWR) och visuell inspektion' av slipytan.

Hastigheten för materialavskiljning (MIRR) (dvs. maximal MRR före fel). då fel uppstod noterades. Även ytﬁnishen mättes. i Såsom anges i Tabell 8-2 nedan visade dessa sliptester att försöksskivorna . innehållande agglomerat konsekvent gav högre hastigheter för materialavskiljning före bränning av arbetsstycket. Maximal MRR för jämförelseskivan förelåg vid en ' i bortshastighet på endast 5,29 mm/sekund, medan fórsöksskivans maïximalaMRR " förelåg vid en bordshastighet på 6,35 mm7sekund. _Försöksskivorna uppvisade också jämförbara och kommersíelltgodtagbara i värden för. övriga slipparametrar som observerades vid den högsta MRR som uppnåddes med jämfórelseskivorna vid denna krypmatnin gsop eration (dvs. effekt och ytﬁnish vid bordshastigheten 5,29 mm/sekund).

Tabell 8-2 Resultat av sliptester Skivprov Bords- MIRR Effekt Genomsnitt- Noteringar om hastighet mms/s, W/mm lig ytgrovhet arbetsstyckeskvalitet mm/s mm Hm Försöksskiva 38202 3,18 10,00 403,1 0,80 3,18 10,00 411 0,80 , 4,23 - 13,44 516,7 ' o,s9 ' I 4,23 13,44 516,7 LOÅ * - 5,29 j 19,77 g 614,5 0,93 5,29 ' _ 16,77. sas '- ~ 0,98 i 5,29 16,77 638 i 0,99 maximalt 6,35 19,89 712,5 0,88 38209 3, 18 10,00 403,1 0,90 529 566 43 3,13 10,11 395,5 0,36 4,23 “ 14,30 516,7 1,00 , 4,23 14,09 503,3” , 0,93 5,29 13,77 334,1 0,33 5,29 16,67 V* 634,1 1 ^ 0,91 maximalt 6, 35 19,39 724,3 0,97 någe; 'bgänmng vid utmatning 33215 3,13 10,00 411,0 0,99 3,13 10,11 407,2 0,35 4,23 13,33 523,4 0,94 4,23 13,33 520,5 0,97 5,29 , 16,67 Vi 630,3 0,39 5,29 i 16,56 633 0,97 _, _ maximalt 6,35 20,00 ' 719,3 H i 0,99 någon bränning vid 1 utmgtning iämforelseskiva 2,12 , 3,77 273,9 i 0,77 i i 3,13 9,39 391,3, ' 0,79 3,13 10,00 395,5 0,95 , 3,13 10,00 399,3 i 0,93 4,23 13,33 503,3 0,33 4,23 13,33 503,3 0,33 4,23 13,34 516,7 0,79 _ 5,29 16,67 593,9 1 0,91 lmftig bränning vid ' _ inmatning 5,29 16,77 613,6 0,33 i maximalt , 5,29 13,77 314,5 ' 0,39 i " Exempel 9 Slipskiyor framställda med agglomeratprov 35 enligt Exempel ö-testades i en planmátningsslipprocess med torr yta som är typisk för de processer som” används för verktygsslipnin g. En kommersiellt jämfórelseslip skiva jämfördes med skivorna enligt uppﬁnningen i detta test. l 10 15 20 25 30 35 = 529 566 44 Slipskivorna innehållande agglomerat framställdes enligt met0d6n i Exempel 8 och brändes vid en .maximal temperatur av 900°C, men skivornas storlek var 17,8 1,3 x 3,2 cm. De brända Skivorna innehöll 40% agglomerat, 11- 12,1% keramiskt .bindemedel och 47,9-49'% porositet, beräknat som.volym-%.

Bränningsbetingelserna för skivorna enligt uppﬁnningen och' de lbräﬂda slipskivornas och* jämförelseskivornas egenskaper beskrivs i Tabell 9-1, Tabell 9-1 Slipskivor Skiva Skivans sammansättning PGP Bränd Elas' __ (hårdhets- meabilitft densitšat , tlcltets- grad H) för luft g/cm .IDOÖ-ul GPa Försöks- Agglom Bindemedel° Porositet skiva Ex. 5 volym-% volym-% volym-% Agglo. Prov nr. 1 "35-1 40,0 11,1 48,9 ' 41,0 1,85 _ 27,2 “ 35,2 _40_0 . 12,1 47,9 i 131,1 v 1,91 . _. V 30,8* 35,3 40,0 11,1 ' 48,9 58,1 1,80 22,7 Jämförelse- 'Korn Bindemedel Porositet skiva i 5vo1yní-% volym-% volym-% _ _ ssAeo- i 40,0 i 8,5 51,5 » 85,71 1,79 26,2 HIZTVBEP - a) Vid 40,0 volym-% slipkornskomponent innehöll jämfórelseprovskívorna en 1 högre volym-% slipkorn (se Tabell 9-2 nedan) än försöksskivorna enligt “ uppﬁnningen, som innehöll 40,0 volym-% agglomererat korn (inklusive bindningsmaterial och intra-agglomeratporositet). _ _ _ _ b) Luftpermeabiliteten mättes med de testmetoder som anges i U-S-'patent nr 5 738 696 och 5 738 697, som tillhör Norton Company. ' c) Värden för volym-%-bindemedel i inbegriper glasbindningsmaterial som användes på kornen för framställning av agglomeraten.. ^ _ Volym-% bindemedel representerar endast de material som tillsattes for framställning av slipskivorna. . _ Volymprocentandelen slipkorn och glasbindingsm ateriali de agglomerat som i används i fórsöksskivorna anges i Tabell 9-2 nedan. - inte volym-% _ ' i 10 15 20 25 30 529 566 45 Tabell 9-2 Skivornas komposition justerad med avseende På agglomeratkomponenter i , Prov nr. ' Volym % Volym % I I Volym % Volym % eiyvólym % Ex. 5 Agglom. bindnings- korn i skivan bindemedel pvreSltet l Agglomerat material i (+ bmdffïngs' , .A Skwan ' ' agg-kult Inaterlal.) i skivan Försökssldya i .A ss-1 , 40,0 i - 8,92 36,4 14,7 ~ 483 as-z 40,0 8,92 86,4 15,7 _ “ 419 :as-a ' 40,0 4,67 88,1 139 489 Järnförelse- -- -- 40,0 8>5 , _, 515 skiva" a) Vid 40,0 volym-% slipkorn innehöll jämfórelseskivorna en högre volym-% slipkom (dvs. 1-3 volym-% mer) än forsöksskivorna framställda med 40,0 volym-% _ agglomererat korn, bindningsmaterial och'intra-agglomeratporositet. 1 _ Slipningsbetingelser: Maskin: Brovrn & Sharpe ytslip Inställning: Torr ytslipning Planmatning: 0,508 mm Skivhastighet: 3500 rpm Bordshastighet: 15240 mm/minut Kylmedel: Inget Material i arbetsstycke: D3-stål, hårdhet Rc 60 203,2 mm långt X 47,8 mm brett Skärpningsinställnjng: enspetsdiamant Skärpningskompensering: 0,025 Skärpningskompensation: 254 mm/min Vid dessa slipkörningar ökades djupmatningentfills fel observerades. Vid» ' ytverktygsslipning, liksom krypmatningsslipning, är den _ viktigaste ' prestandaparametern slipskivans maximala kapacitet för Ümaterial- _ avskiljningshastighet (MRR). Därför noterades maximal MRR vid Vilken slipningsfel uppstod för varje slipskiva och fel deﬁnierades som synliga 529 566 46 brännskador på arbetsstycket, för hög effekt eller för snabb skivnötningshastighet (WWR). Mätningar av ytﬁnish ordes också. _ Såsom anges i Tabell 9-3 och 9-4 nedan visade detta sliptest att fórsökskivorna innehållande agglomeraten konsekvent gav högre maximala Inaterialavskiljningshasﬁgheter innan skivan var utnött. Vidare uppnåddes högre MER-värden med lägre effekt, medan ytgrovhetsvärdena fortfarande var i jämförbara. i? Tabell 9.3 Resultat av sliptest Skivprov Total MRR' G-kvot Speciﬁk i 5 Ytﬁnish Ra inmatning mms/s, mm MRR/WRR energiâ ' (Hmm) mm W.s/mm Försöksskiva 35-1 0,102 19,0 9,00 81,9 2,520246+19 0,152 21,0 .7,51 79,6 4 0,203 26,1 7,95 ' 64,5 0,254 34,2 7,62 55,7 0,305 42,9 » 6,85 44,4- 0,356 50,3 6,89 42,9 0,406 51,0 6,38 41,4 0,457 64,5 - 6,89 36,1 > 0,559 69,4 5,75 35,9 ' 0,660 i 89,4 . 6,19 30,0 335-2 0,102 i' 17,1 12,32 » 86,6 2,3262'3e+11 - 0,203 23,1 9,24 i 62,8 ^ i 0,35 41,9 7,90 51,1 0,406 56,3 6,95 40,2 0,508 64,8 5,73 38,1 0,610 , 83,5 5,61 35,1 35-3 0,102 12,3 7,13 137,5 1212161623 0,203 26,5 8,09 67,9 i 0,305 , 41,3 7,68 47,7 0,406 i 54,2 6,54 41,6 0,503 67,1 5,84 34,7 Jämförelse- skiva _ _ 38.460" 0,102 , 16,5 9,48 i 93,6 , 1115171825 H12VBE 0,203' 27,4 3,55 60,9 ' -4 ^ ' 0,305 - 41,9 - 6,80 ^ 46,6 0,406 51,9 5,92 _ 39,7 0,508 52,9 4,02 43,3 10 15 20 25 529 566 47 Tabell 9-4 Resultat av sliptest - mätning av skivnötning” Skivprov Total in- A B C D Yta i % Yt- matning _ mil ' mil mil mil p mmz - nötllíllg mm p i ~ i Q på skiva å* Försöks- skiva v 35-1 0,102 0,0033 0,0038' O,1115 0,1424 02935 I p 53 ' 0,660 0,0151 0,0148 i 0,2026 02283 2,07_68 ' 90 35-2 0,102 o,oo27 o,oo29 _' o,0s79 » o,1149 o,oo2o i i 42 0,610 ' 0,0146 0,0149 0,2161 0,2248 2,0982 _' _ 90 35-3 0,102 0,0031 0,0028 p 0,1083 0,A1434 - 02373 I 53 0,508 0,0119 0,0117 0,1035 0,2402 1,6l10 g ' 89 Jämförelse skiva 38A60- 0, 102 0,0035 0,0033 0, 1 1 17 0, 1053 02382 d' 43 HIZVBE 0,508 0,0119 0,0115 0,2l70 0,2701 1,8350 96 a) Skivnötningen mättes genom en variation av metoden ("corner holding testff) ' i som beskrivs i US-patent nr 5 401 284 som tillhör Norton Company. För data i denna tabell mättes värdena A och D vid' skivans omkrets, längs skivans slipyta; och värdena B" och C mättes på lika avstånd från centrum nära mitten av skivans slip yta. När slipningen fortgår kommer den relativa stabiliteten för värdena A och 0D jämfört med värdena B och C , att vara en indikator på skivans nötningsbeständighet. "Yta" är den mängd material som avlägsnas från skivan.

Värdet för procent ytnötning av skivan återspeglar bredden av skivnötningen vid mitte av skivans slipyta, nära de punkter där värdena B och C mäts.

Exempel 10 Slipskivor testade framställda med slipkornsagglomerat testades i ett test med slipning av inre diameter (ID).

Agglomerat (prov 61) bereddes såsom beskrivs i Exempel 2 förutom att å. temperaturen hölls konstant vid 1170°C (prov 61). Dessutom användes en roterande rostningsanordníng av modellen nr KOU-8D48-RTA-20, utrustad med _ ett 274 cm långt kiselkarbidrör med en inre diameter på 20 cm och med en 122 cm _ lång uppvärmd längd ' med tre temperaturkontrollzoner. Anordningen var 10 15 20 25 30 l 529 566 48 tillverkad av Harper International, Buffalo, New York. Agglomereringsprocessen utfördes under atmosfärsbetin gelser, med en rörrotationshastighet for anordningen» i på 6 rpm, en rörlutningsvinkel på 2,5-3,0° och en matningshastighet på 8-10 kg/timme. Den anordning som använts var väsentligen identisk med den anordning ' som visas i Figur 1. , , v v _ Agglomeratprov 61 framställdes med- 13,63 kg slipkorn (kornstorlek 120, aluminiumoicidkorn 32A , erhållet från Saint-Gobain .Ceramics and Plastics, Inc.) ' och 0,87 kg bindningsmaterial A (vilket gav utbytet 6,36 vikt-% bindningsmaterial i detsintradeuagglomeratet). Bindningsmaterialet dispergeradesi vatten (0,41 kg) fore tillsats till kornet. Agglomeraten hade en medelstorlek på 260 mikron och en löspackningsdensitet (LPD) på 1,13 g/cms. I i _ ' En kommersiellt jämforelseslipskiva jämfördes med skivorna enligt uppﬁnningen i detta test. J ämfórelseskivan hade samma mått och var framställd av samma slipkorn men utan agglomerat. J ämförelseskivan var imärkt32A A120- ' LVFL och erhölls från Saint-Gobain Abrasive, Inc., Worchester, MA.

För framställning av fórsöksslipskivan sattes agglomeraten till en blandare tillsammans med en pulveriserad keramisk bindemedelskomposition och ﬂytande V » . i bindare 3 for erhållande av en blandning. Skivorna formades sedan av' denna blandning, torkades, brändes till en maximal temperatur av 900°C,_jämnadeS, färdigbearbetades, balanserades och inspekterades enligt de inom teknikområdet framställnjngav kommersiella Slipskivor kända metoderna.

Slipskivorna var av typen 1A och hade en färdig storlek på;4,57 X 2,54 X_ _ 1,60 ' cm. Försöksskivornas och jämfórelseskivornas sammansättning och egenskaper listas nedani Tabell 10-1.

Tabell 10-1 Slipskivor Prov Skivans sammansättning Skivans Bränd » Elasticitets hårdhetsgrad densitet modul GPa Agglom Bindemedel° Porositet g/cms volym-% volym-% volym-% Försöksskiva s2A12o 48 10,26 141,74 L 2,08 42,1 J ämfórelse- Korn Binde- Porositet skiva” volym- medel volym-% g % volym-% _ szfuzoLvFLj 52 s,11 i 39,89 L 2,28 50.9 10 15 20 25 30 529 566 49 a) Vid 52 vo1ym-% slip-kornskomponent innehöll jämföreISePIOVSkíl/Oma en större volym-% kom än skivorna enligt uppﬁnningen, som innehöll 48 vikt-% av en blandning av agglomererat kom med bindningsmaterial. Pmßentandelen bindningsmaterial hade dragits bort innehöll försöksskivan endast 43,4 volym-% korn, dvs. 8,6 volym-% mindre kom än jämförelsestandardskívan med samma grad. - i _ b) Slipkornsstorlek 120 motsvarar 142 mikron. p c) Värden för volym-% bindemdel inbegriper inte volym-% bindníngsmatexial _W som används på kornen för framställning av agglomeraten. Volymprocenten bindemedel representerar endast» de material som tillsatts för framställning av _ slipskivorna.

Slipskivoma som beskrivs i Tabell 10- 1 testades i ett innerdiametersliptest i (ID). Diametrarna för ID-sliptestet valdes så att följande slipbetingelser erhölls.

Slipbetingelser: ' I Maskin: Okuma ID-slip Inställning: Våt-ID, instick, medslipning Skívhastighet: 18000 rpm Arbetshastighet: 600 rpm KylmedelfMaster Chemical Trim E2 10,5% i avjonat källvatten Material i arbetsstycke: 52 100-stål, hårdhet Rc 60 ringar: 5,65 X 1,28 cm i , Skärpningsinställning: roterande enpunktsdiamant skärpmngskvtt; 0,650 i i Skärpningsfas: 0,304 mm/varv I dessa tester genomfördes tre slipningspass »med 'i :konstanta inmatningshastigheter och fem slipningar gjordes i Im atnin gshastigheten ger en nominell materialavskiljningshastighet för varje test. i Vid ID-slipning är de viktigaste prestandaparametrarna »G-kvoten (MRR/skívnötningshastighet (WWR)), den speciﬁka energi som krävs för slipning p; vid en given inmatnjngshastighet och den resulterande ytﬁnishen. Data i tab ellen 5 nedan ges för varje pass med olika inmatningshastigheter; dataför ytﬁnish representerar värdet efter femte slipningen i varje pass. varje pass. _ 10 15 20 25 »s29i556 50 Såsom framgår av Tabell 10-2 nedan visade dessa sliptester att prestandan for försöksskivoma med agglomerat var jämförbar med eller bättre den for jämfórelseskivan med avseende på G-kvot (MRR/skivnötningshastighet (WWR)), specifik slipenergi och ytﬁnish. Dessa resultat är överraskande med tanke på den ' g väsentligt lägre volymprocenten slipkom i fórsöksskivan. I normala skivstrukturer ^ är volymprocenten slipkorn den viktigaste variabeln for bestämning av GfkVOtèD- I frånvaro av andra variabler ger ett högrekorninnehåll en proprotionellt högre G4 kvot. En minskning av volymandelen kom som krävs for samma eller 'bättre G-lkvot innebär en väsentlig teknisk förbättring av slipverktyget. I i Tabell10-2 Resultat av sliptest V: Skivprov Radiell MRR mms/s, G-kvﬂta specifik ~ [ Ytﬁnísh Ra inmatnings mm .WWR/MRR Slípellefši hastighet J/mms Jämförelse- skiva s2A12oLVFL 1,10 6,25 _ 50,5 52,1 i 0,72 1,63 5,45 59,4 49,4 0354 2,54 7,66 42,5 49,1 1,19 Försöksskiva s2A12o 1,10 3,25 65,6 (vas) 52,1 0,82 1,83 5,45 55,0 (659) 48,8 4 V 1,02 -2,54 7,66 42,9 (51,4) 45,9 V i _1118» a.. Den G-kvot som gesinom parentes »for fórsöksskívan är ett värde som har justerats for procentandelen slipkorn i fórsöksskivan. Med andra ord är volymprocentandelen korn i försöksskivorna endast 83,,46% av volymprocentandelen korn i jämfórelseskivorna. Detta innebär att de G-kvoter som v visas för fórsöksskivorna inom p arentes har normaliserats till volymproçenten korn i jämfórelseskivorna for erhållande av ett prestandamått baserat på total användning av slipkorn.

Exempel 11 ' Det agglomererade slipkornet enligt uppﬁnningen användeS för att ﬁamställa stora slipskivor för att bekräfta att det går att göra sådana skivor utan 10 15 20 25 30 35 l s29 ss6 51 Ä att använda tillsatta porinducerare och att det går att använda sådana-skivor för krypmatningsslipning.

Det agglomererade ' slipkornet (prov 62) framställdes i den' roterande rostníngsanordningen med kiselkarbidrör som beskrivs i Exempel 1 och visas i * i Figur 1. Agglomereringsprocessen utfördes under atmosfärsbetingelser vid 1350°C v - med en rörrotationshastighet för anordningen på 9 rpm, en rörlutningsvinkel på 3" och en matningshastighet på 6-10 kg/timme. ' v' _» Agglomeratkornprov 62 framställdes av en 50/50-bljanding av 32A- och 38AÅ aluminiumoxidslipkorn, båda med kornstorlek 60 (samma korn som i Exempell och 6), 5,0 vikt-% bindningsmaterial E (baseratpå slipkornets vikt)..och . 2,5 vikt-fx, bindara ß (so/so-virtablaaaning i vatten baserat på anpkatnats vikt). . _ Efter agglomereringi den roterande rostningsanordningen siktades proverna av agglomererat slipkorn och testades med avseende på löspackningsdensitet (LPD) och » andra attribut med de metoder som beskrivs ovan. Utbytet av användbara ﬁiﬂytande granuler (deﬁnierade som maskvidd '-12 till kärlet) var i 74, 1% av inm atningsmaterialets totalvikt före rostning. LPD för agglomeratet var 1,14 g/cm3 och den relativa densiteten var 30,0%.

Dessa sintrade agglomerat användes för att framställa relativt stora (tex. 50,8 cmi dimater) slipskivor för krypmatningsslipning. J ämförelseskivor av denna i storlek framställs normalt med bubbelaluminiumoxid eller andra inducerare av ' fyllda eller slutna cellporinducerare som hjälpmedel för att göra strukturen styvare i _ och för att förhindra att skivformen förvrängs genom hopsjunkning under bränning i då det keramiska bindemedlet smälter och ﬂödar. 'Bubbelaluminiumozcid ärsärskilt t I ” ' effektivt när det gäller att förhindra hopsjunkning, men det är inte önskvärt med avseende på slipprestanda, eftersom det skapar en cellporositet med slutna celler. ~ För framställning av försöksslipskivorna sattes agglomeraten till en blandare tillsammans med en pulveriserad keramisk bindemedelskomposition (motsvarande bindningsmaterial C i Tabell 2) och ﬂytande bin.dare 3 för erhållande V av en blandning. Skivorna formades sedan från denna blandning, torkades, brändes till en maximal temperatur av 900°C, jämnades, färdigbearbetades, balanserades och inspekterades enligt metoder kända inom området tillverkningsmetoder för kommersiella slipskivor. De brända skivorna färdigställdes sedan till storleken 50,8 x 2,5 X 20,3 cm. En -måttlig men kommersiellt godtagbar hopsjukningsgrad noterades för försöksskivorna' under bränning av dessa. » i i 10 15 20 25 30 529 555 52 Skivorna utformades för att de med avseende . på volymprocent- sammansättningen och densiteten skulle motsvarajämfórbara kommersiella skivor med en standardskivhårdhet mellan grad C och D på* Norton, C0mpanys hårdhetsskala. i v ' i Egenskaperna för de färdiga fórsöks- och jämforelseslipskivorna beskrivs i Tabell 1 1-1 nedan. Även om skivornas sammansättning uttryckt i procentandelar och deras densitet borde ha gett skivor med motsvarande skivhårdhetsvärden visade elasticitetsmodulen att forsöksskivorna faktiskt var » mjukare jämfórelseskivorna. Värdena for luftpermeabilitet visar att fórsöksskivornas ' porositet i motsats till jämfórelseskivornas har en öppen permeabilitet som medger f fritt ﬂöde av kylmedel in i skivan och lätt avlägsnande av slipspån skivans i slipyta.

Tabell 11-1 Slipskivor a) , . ' Vid 36,0 volym-% slipkornskomponent innehöllrjämfórelseprovsltivorna en i högre vikt-% korn (dvs. omkring 1-2 volym-% mer) än skivorna enligt uppfinningen - med en blandning av 36,0 volym-% av en. kombination av agglomererat kom och bindningsmaterial. _ b) i Fluidpermeabiliteten (permeabiliteten för luft) mättes med de testmetoder som anges i US-patenten nr 5 738 696 och 5 7 38 697 som tillhör NortonCompany.

Värdena för relativ luftpermeabilitet är uttryckta i cma/s/tum vatten.

De skivor som testades vid krypmatningsslipningen beskrivs i Exempel 7 tillsammans med jämfórelseskivan for krypmatnin gsslipning som beskrívsi Tabell n Skivprov Skivans sammansättning Relativ Bränd Elasticitets permeabilitet densitet _ modul Agglom Bindemedepl° Porositet för luﬁb g/cms d/cmzxlolo ' volym-% volym-% volym-% Försökskiva 36,00 7,03 56,97 74,9 1,52 , 10,24 Agglomerat 62 Jämfórelse- Korn i Bindemedel Porositet skiva volym- volym-% volym-% i 0/0 . 3215605- 536,00 ' 5,50 58,50 i 46,2 1,52 14,01 D28VCF2 10 15 20 25 s29 s66 53 11-2. J ämförelseskivan var en kommersiell standardprodukt från Saint-Gobain I Abrasives, Inc., Worchester, MA. Den hade samma mått och vari övrigt jämförbar 1 I med försöksskivorna men var framställd med bubbelaluminiumoxidfyllmedel och saknade kornagglomerat. i Tabell 1 1-2 Resultat av sliptest Skivprov Bordshastighet MRR Speciﬁk energi mm/s mms/s, mm _ Jlmma Jämförelseskiva 2,1 6,7 V 56,6 ' 3,2 - 10,0 47,0, 5,3 _ 16,5 » 39,2, t Försöksskiva 2,1 t I 6,7 55,7. _ ' ~ 3,2 10,0 1 46,5' 5,3. ' 16,7 f40,0“ Dessa resultat visar att det går att tillverka och använda enl skiva för krypmatningsslipning med de testade måtten utan att man behöver användaett fyllmaterial med slutna porer såsom bubbelaluminiumoxid.

Exempel 12 ' Storleksfördelningen för agglomerat jämfördes före och .efter formning av Y i slipskivor enligt uppﬁnningen* för att undersöka agglomeratens integritet och hållfasthet vid framställningsprocessen för slipskivor. -Storleksfördelningen för agglomeraten jämfördes sedan med storleksfördelningen av slipkorni det korn som användesför framställning av agglomeraten 'för att 'bekräfta att agglomeraten fortfarande innehöll ett-ﬂertal slipkornefter formning av slipskivorna. _ » Agglomerat (prov nrGB, _64, 65) framställdes såsom beskrivs i Exempel 2 förutom att 'temperaturen hölls konstant vid»1200“C (för proverna 63 .och 64) eller vid 1300°C (prov 65). Dessutom användes en roterande rostningsanordning (modell Bartlett-Snow TM), tillverkad av Alstom Power, N aperville, IL, utrustad med ett 305 cm långt specialtillverkat högtemperaturtåligt rör av metallegering- med en inre diameter på 16,5 cm och en 183 cm lång upphettad längd med -fyra i temperaturkontrollzoner. Agglomereringsprocessen utfördes' under atmosfärsbetingelser med en rörrotationshastighet för anordningen på 9 rpm, en rörlutningsvinkel på 2,5' och en matningshastighet på 10-14 kg/timme. Den i anordning som används var väsentligen identisk med den som visas i Figur 1. s29 566 54 f Agglomeratproverna 63, 64 och 65 ordes med Slipkorn erhålllrl-à Saint- Gobain Ceramics and Plastics, Inc. och olika bindningsmaterial enligt i beskrivningen i Tabell 12-1 nedan.

Tabell 12-1 Agglomeratsammansättningar 5 Prov nr. Slipkorn BiDdIliDES' i Vl-kt'% vikt.% blandning i material bind- kornstorlek Uinšsmatef korntyp _ íﬂl i es vo/sovikt-v, i ' ~ C 4,5 ' kornstorlek 46, 86A aluminiumoxid V . i kornstorlek 46, Norton SG® sol-gel-'aluminiumoxid 64 - 5o/50_Vikt-% v i i C , 145 i kornstorlek 46, 38A aluminiumoxid ' komstorlek 46, Norton sG® mgel-alumimumoxia “ 65 komswr1ek46, ssAaluminiumoxid f A , ° V 4,5' Försöksskivorna blandades och formades till den storlek' ochlform» som 10 beskrivs i Exempel 10, med användning av den pulveriserad lkeramisk bindemedelskomp osition och ﬂytande bindare 3. Den bindemedelskomposition som användes till skivorna med agglomerat 63 och 64 motsvarar bindningsmaterial C,' och for skivor med agglomerat 65 motsvarade den bindningsmaterial E, som beskrivs i Tabell 2. Volym-% agglomerat, bindemedel och porositet listas i Tabell 15 12-2 nedan.

Efter formning av skivorna under tryck för erhållande av en "grön" skiva och i fore bränning av dessaformade skivor tvättades skivbindemedelsmaterialen' ut ur I den gröna skivstrukturen under rinnande vattenoch agglomeraten och slipkomet återvanns. De-återvunna agglomeratens storlek och korn bestämdesmed siktning i 20 genom en iseriesiktar med maskvidd enligt US-siktstandard och mätningar av viktfraktionen for varje sikt. I. i Resultaten visas i Tabell 12-2 nedan för skivor framställda enligt tre olika ' speciﬁkationer. i ' 10 15 20 25 529 see , - _ Tabell 12-2 'Storleksfórdelning av agglomerat efter skivformning Skivprov Volym-“A Volymfﬁš Vo1ym-% Genom- Inital Initial Genom- v * Stol-leks- agglomerat bindemedel porer snittlig agglomerat 'storleks- snittlig _ *fördelning v i initial storlek fördelning agglomeratv av format ' ' kornstorlek pm agglomerat storlek efter agglomerat um Inter-vall formning _ intervall pm och pm tvättning pm 38321 40 11,55 48,45 p 355 998 500-1700 I 824 _ 355-1200 38322 40 11,55 48,45 355 920 500-1700 767 355-1200 38323 40 8,5 51,50 355 1035 500-1700 863 355-1200 , Data iTabell 12-2 visar genom medelmåtten for de sintrade agglomeraten (före och efter processning) att ett ﬂertal slipkorn har bibehållits i desintrade agglomeraten efter det att dessa formats till en slipskiva. Agglomeratens initiala ' storlek har minskat med en liten procentandel (t.ex'. från 998 till 824 pm, dvs. 17% i. minskning, för PTOV 12-1), men huvuddelen av agglomeraten har “bibehållit sin ursprungliga storlek. i ' i ~ i ' _ ' i i , I Fördelningen av viktfraktioner efter sållning av varje prov ges i Tabellerna 12-2a, 12-2b och 12-2c nedan för proverna 12-1, 12-2 respektive 12-3; Tabell 12-2a: Partikelstorleksfórdelning för prov 12-1 Skikt nr Sikt nr Vikt-% på sikt ASTM-E ISO 555 öppningsstorlek Initial Initial _ Agglomerat- pm kornstorleksfórd agglomeratstorl storleks- elning eksfórdelning fördelning efter ' Aformning ' 'vo , ' 212 o 60 250 5 50 300 28 45 355 53 5,7 40 425 14 » 2,9 35 500 1,1 I i 6,0 80 eoo s o 3,4 11,1 25 725 8,7 15,8 = 529 566 56 _ 20 _ _ ' sso “ _ 18,2 21,2 18 _ 1000 _ > ' 29,0 20,9 . 16 _ - 1180 i 87,9 16,5 -10/:12 1700 “ 0,9 0 5 Data i Tabell 12-2a visar att de största enskilda kornen i storleksfórdelningen för det initiala kornprovet är 425pm stora. -Data för den initiala agglomeratstorleksfördelningen visar att alla agglomerat är .störreän 425 pm. Efter formning och tvättning är alla de bibehållna pressade agglomeraten i i större än 300 pm och 9 1,4 vikt-% av agglomeraten är större än det största enskilda ~ V _ 10 kornet (425 pm), vilket bekräftar att ett ﬂertal korn ﬁnns kvar ide sintrade - agglomeraten efter formning av en slipskiva som Tabell 12-2b: Partikelstorleksfóirdel för prov 12-2 skikt nr » siktar ' ~ ' vikt-w, påsm AsTM-E_ _ Iso ses - - i öppnings- 'Initial i Initial i Agglomerat- storlekpm kornstorleks- agglomerat- .storleks- fórdelning V storleks- fórdelningefter fördelning i formning 15 70 - 212 o 60 250 i s so 800 28 o 4s ass sa 0 - 6,8 40 , 425 14 - , 0,2 2,8 20 es - soo 1,0 _ 8,2 80 _ 000 0 i 5,4 , . 14,1 25 V 72s “ - _ . 1s,1 21,91 20 850 _ ' 18,8 25,8 18 ~_ 1000 i 81,2 i 17,8 25 ^ 16 1180 - - 18,8 6,0' -101112 1700 i 0 i i i io _ Data i Tabell 12-2b visar att de största enskilda kornen i storleksfórdelningen av det initiala kornprovet är 425 pm stora. Data för den i initiala agglomeratstorleksfördelningen visar att 99,8 vikt-% av agglomeraten 10 15 20 25 30 529 566 57 större än 425 pm. Efter formning och tvättning är 'alla de bibehållna pressade i agglomeraten större 300 pm och 91,4'vikt-% av agglomeraterna större än det största enskilda kornet (425 pm), vilket bekräftar att ett ﬂertal korn »ﬁnns kvar efter formning.

Tabell 12-2c: Partikelstorleksfórdelningar for prov 12-3 Data i Tabell 12-2c" visar att de största enskilda kornen *i i storleksfördelningen för det. initiala kornprovet är 425 pm stora. Data för den. _' initiala .agglomeratstorleksfórdelningen visar att 97,5 vikt-% av agglomeraten är f j i _ större 425 pm. Efter formning och tvättning är alla de bibehållna -pressade y V~ i Skikt nr Sikt nr Vikt-% på sikt ASTM-E ISO 555 öppningsstorlek Initial Initial Agglomerat- pm kornstorleks- agglomerat- _ storleks- fórdelning » storleks- fördelning efter - fördelning formning 70 212 0 i eo 250 5 50 B00 28 i 0 e Ü45 355 _53, v - o - 07,2 40 425 I 14 - 2,5 '2,9 . 85. 500 1,3 i i 5,1_ 80 ' aoo o. 2,7 8,5 25 725 i 5,8 J 11,8 20 850 12,3 17,2 18 1000 24,3 21,5 16 1180 49,1 25,8 -1o/i12 1700 1,9 o. agglomeraten större än 300 pm och 89,9' vikt-% av agglomeraten är större det - största enskilda kornet (425 p efter formning.

Dessa resultat visar att agglomerat som framställs enligt uppfinningen har tillräcklig hållfasthet för att stå emot formning- och hanteringsoperationer som 'i m), vilket bekräftar att ett ﬂertal korn ﬁnns kvar används för kommersiella slipskivor. De slipkorn som ingår i den formade skivan 10 15 20 25 30 i 529 566 58 bibehåller en tredimensionell struktur som. är karaktäristisk för de initiala i slipkornsagglomeraten. En huvudprocentandel (dvs. minst 85 _vikt-%) av ' agglomeraten bibehåller ett-flertal slipkornvsom hålls i en tredimensionell form _ med ungefär I samma storlek som den initiala» storleken på ”de vsintrade agglomeraten efter hantering och formning.

Exempel 13 Strukturema för slipskivorna som framställs med agglomeraten enligt uppﬁnningen jämfördes genom svepelektronmikroskop med strukturerna för I jämförbara slipskivor. J ämförelseskivorna framställdes utan agglomeratenmen innehöll samma slipkorn och bindemedelsmaterial i samma volymprocentandelar i korn, bindemedel och porositet som slipskivorna enligt uppﬁnningen.

Agglomeraten (prov nr 66) framställdes såsom beskrivs i: Exempel 16 _ förutom att temperaturen hölls konstant vid 1150°C.

Agglomeratprov 66 ordes med 68,04kg slipkorn (kornstorlek 80, 32A- ' aluminiumoxidkorn, erhållet från Saint-Gobain Ceramics and Plastics)eochl4,64 kg “ i bindningsmaterial Cl (vilket gav 6,82 'vikt-% bindningsmaterial i 'detsintrade agglomeratet). “Bindningsmaterialet dispergeradesi bindare 3 (1,701 kg)före i tillsats till kornet.

Försöksskivorna ordes enligt beskrivningen i Exempel- 10 från* agglomeratprov 66. Kommersiella jämförelseskivor märkta 32A80L8VFL; erhållna från Saint-Gobain Abrasives, Inc., valdes för jämförelsen.

Ett fotograﬁ av tvärsnittet av varje skiva togs med 40 gångersförstoring.

Dessa fotografier visas i Figur 2 (försöksskiva med agglomerat) och 3 i jämförelseskiva utan agglomerattMan kan se att agglomeraten och porema oregelbundna och slumpmässigt formade och storleksfördelade. J ämförelseskivan i har en mycket mer ordnad och regelbunden struktur. Det går att se två typer av i porer i skivorna framställda med agglomeraten: intra-agglomeratporer och större inter-agglomeratporer som syns som distinkta kanaler mellan agglomeraten.

Permeabilitetstestning av försökskivorna har visat att inter-agglomeratporer är sammanbundna och gör' hela skivan permeabel för ﬂuider. Därför uppvisar slipskivorna enligt uppfinningen en porositet som inbegriper en stor “mängd v ° sammanbunden porositet (det vill säga minst 30 volym-% sammanbunden porositet) och, föredraget, en bimodal porositetsfördelning. Slipskivorna enligt 10 ß 20 25 30 529 566 59 uppfinningen kännetecknas av en mycket mer öppen kompositstruktur än konventionella slipskivor.

Såsom framgår av Figur 2 och 3 är det största måttetïfór inter- _ agglomeratporerna omkring 2-20 gångerstörre än det största måttet för intra- » agglomeratporerna. Det exakta förhållandet mellan porstorlekarna beror På skivornas sammansättning. Förhållandet 2-20 gäller för dessa skivorframställda med i intervallet omkring 8-10 volym-% bindemedel, och en genomsnittlig slíp kornstorlek på omkring 260 mikron. För slíp skivorna enligt uppﬁnniïlšeﬂ gäller i allmänhet att intra-agglomeratporerna blir mindre då volymprocentandelen bindemedel ökar från detta intervall, men inter-agglomeratporerna bibehåller ett , maximimått. som är ungefärligen lika med maximimåttet för det» slipkorn som används i agglomeraten. Då volymprocentandelen bindemedel minskar från detta intervall blir intra-agglomeratporerna relativt sett större, men" intra- agglomeratporerna bibehåller ett maximimått som är ungefärligenilik-a »med maximimåttet för det slipkorn som används i agglomeraten.

Vid ytterligare mikroskoperinggav skivorna framställda medfagglomerat, - särskilt med agglomerat som innehåller minst 6 vikt-% bindningsmateriakhar det noterats att enökning av viktprocentandelen tillsatt bindemedelsmaterial ger en skivstruktnr med mycket mindre intra-agglomeratporer. Med. en högre* vikt-% _ bindningsmaterial och en högre volym-% bindemedelsmaterial kan exempelvis 'i storleksfórhållandet vara ett sådant att inter-agglomeratp orerna är ungefär 20-200 gånger större än intra-agglomeratporerna. bindemedelsmaterialet som sätts tillagglomeraten dras in mellan agglomeraten vid blandning, formning och värmeprocessning av skivorna, vilket innebär att en del av intragglomeratporositeten smalnar av eller stängs av helt, vilket sliitlígen ger en förlust av bimodal porfórdelning.

Exempel 14 Sintrade agglomerat framställdes med en satsgugnsmetod de material i som beskrivsi tabell 14-1. Slipkornet hade kornstorleken 100 (0,173 mm)*,~0ch var i ' ett 38A ialumininmoazidslipkorn erhållet från Saint-Gobain Ceramics & Plasitcs, Inc., Worcester, MA.

Man' kan anta att i m' 15 20 25 30 »529 566 60 Tabell 14-1. Sammansättning av sintrat agglomerat Material _ vikt-v, fór-bränd bnaaning vikt-fru aggloﬁlerat Bindningsmaterial A 2,85 . i 3,9 i Bindare “ l,46 i i i 0,0 Partiklar av valnötsskal 4,34 i 0,0 38A sﬁpkom gigs i än f Totalt 100,00 I i 100,0 I det första steget med formning av agglomeratpartiklarna blandades i slipkorn och partiklar avvalnötsskal i en Hobart®-blandare (laboratoriemodell N- i 50). Denna blandning vättes sedan med en effektiv mängd organisk ﬂytande' i bindare (en blandning av 40 lvikt-% ﬂytande djurlim, 30 vikt-% pnlveriseradr _ maleinsyra och 30 vikt-% vatten) for fästning av pulvret av bindningsmaterial på r _ i kornet. Efter vätning av dessa partiklar tillsattes en pulverblandning med f bindnin gsmaterialkomp onenterna (en keramisk bindemedelskomp osition med den i brända sammansättning som visas ovan som* "bindningsmateríal- A") ochg _ blandades. lBindningsmaterialet fäste vid. de vätta partiklarna och dennas blandning spreds sedanlöst över en keramisk brännvadd. ' i i _ Blandningen brändes vid 1230°C *i 4 timmar i en elektrisk ugn. Efter i bränning erhölls de sintrade agglomeraten från den brända blandningen genom krossning av blandningeni en mortel med en mortelstöt. De sintrade aggloineraten storleksfordelades i tre storlekar med US-standardtestsiktar monterade på en skakanordning (Ro-Tap; Model RX-29; W.S. Tyler Inc. Mentor, OH).

Lösp ackningsdensiteten för de sintrade agglomeraten (LPD) mättes med det amerikanska standardfórfarandet för bulkdensitet fór slipkorn (American National Standard procedure for Bulk Density of Abrasive Grains. g Efter storleksfórdelningsprocessen hade de sintrade agglomeraten tredimensionella former (varierande mellan triangu1är,kubisk, rektangulär och olika andra geometriska former) och hade den storlek och den lösp ackningsdensitet Ä i (LPD) som »visas i Tabell i14Å-2.. f 10 15 20 529 566 61 Tabell 14-2. Storleksfórdelade sintrade agglomerat Sintrade Komstorlek LED agglomeratprov 'g/iàms i EPA i 14-1 .maskvida -44/+so» 1,12 (46) 0,800-0.425 - 1 (aoo-42s pm) ' i - i 14-2, _ -5o/+6o 1,33 (54-60) 0,250-0,300 (zso-soo am) 14-33 e -3o/+4o 0,94 (se) 0,42.5-0,600 (425-600 pm) Ytterligare eagglomerat framställdes genom mindre variationer av detta g “ förfarande. Variationerna inbegrep följande. Den framställda blandningen “ våtsikta des genom lådsiktar (maskvidd 8- 12).ner på brickor. Det siktade materialet lufttorkades eller ugnstorkades sedan. Materialet laddades på keramisk vadd. Den i keramiska vadden som innehöll materialet brändes i periodiska ugnar eller "I tunnelugnar under bränningsbetingelser från 1225 till 1280°C under tider mellan 30 och 360 minuter. Det brända materialet avlägsnades från denkeramiska ' * i il vadden och bearbetades genom en valskross för uppbrytning av materialet till agglomerat. i I * ~ _ g Det krossade materialet storleksfórdelades till önskat intervall med i användning av en Ro-Tap-anordning.

De färdiga skivorna var 7,6 x 1,34 Ax 3,2 cm stora. Skivornas sammansättning (volym-% av de brända skivorna), densitet, luftpermeabilitet, grad och modulegenskaper beskrivs i Tabell 14-3. i 10 15 20 25 30 a 529 5456 62 Tabell 14-3 Slipskivor Skivprov Ex. 1 Binde- Porositet Relativ Bränd Elasit- 'Gfâd (agglome- Agglo- medel volym-'% luft- densitet çitets- ratprova) merat volym-% Peflïleﬂ' g/cma modul volym-% bindareB _ bílitetb (llcmz x 101 O 14-1 _ se 6,4 57,6 1,577 14,3 D 14-2 se 6,4 57,6 51,o 1,673* 207 F 14-3 40 6,4 . 55,6 1,831, 28,4 H Jåmfór- kom= 5,5 58,5 28,5 1,564 ' 12,9 D elseprov 36 volym- 14-Cl % a. Agglomeraten innehöll 97 vikt-% ßßA-aluminiumoiddkorn med kornstorlek 100 och 3 vikt-% bindningsmaterial A och siktades till en partikelstorlek pä maskvidd -4o/+6o (250 till 425 om). i b. Fluidpermeabiliteten (luft) mättes med de testmetoder som användsi US- V' patenten nr. 5 738 696 och 5 738 697 som tillhör Norton CompanpyffV-ärdena för 5 relativ luftpermeabilitet är uttryckt i cm3/s/tum vatten (ett muﬂStYCke med p storleken 2,2 användes på anordningen). , c. Vid 36 volym-% slípkorn innehöll jämfórelseskivorna en högre ,volym-% slipkom (dvs. 1-3 volym-% mer) än fórsöksskivorna framställda med 36-40 volym-% agglomererat korn, bindningsmaterial och intra-agglomeratporositet. v Det» bindemedel som användes för skivproverna 1, 2 och 3* enligt- uppﬁnningen var ett keramiskt bindemedelsmaterial med den brända molära sammansättningen fór bindningsmaterial B i Tabell 2 ovan. Det bindemedel som användes för jämfórelseskivprovet hade den brända molära sammansättningen för bindningsmaterial Ai Tabell 2.

De sintrade agglomeraten och bindemedelsblandningarna i proverna 1,2 och I 3 enligt uppfinningen ton-blandades i en Hobart-blandare, fylldes i formàlr, kallpressades och brändes vid en maximal temperatur av 735°C i 4 för formning av slípskivan. i J äniforelseskívprovet gjordes " genom blandning av de keramiska bindemedelskomponenterna med slipkornen i en Hobart-mixer. Slipkornet som användes i jänifórelseprovet var ett 38A aluminiumoxidkorn med kornstorlek 100 10" 15 20 25 529 566 63 (125 pm), erhållet från Saint-Gobains Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, MA. r »_ _ Efter blandning formades blandningen, pressades och brändes vid 1230°C i 4A ' ., timmar for formning av slipskivan.

Sliptest 14-A Skivan enligt uppﬁnningen och jämfórelseskivornaltestadesi ett sliptest av _ ^ i 2* * inre diametermed krypmatning med av följande betingelser.

Slipbetingelser: i i ' i i i i Maskin: Heald CF,OD/ID-slip » Inställning: Krypmatningsslipning av inre diameter (ID) Skivhasitighet: 6319 rpm; 4968 sfpm (25 meter/sek.) Arbetshastighet: 20 rpm Slipinställning: ID, instick, medslipning Inmatningshastighet: 0,64 mm/ 1,27 mm på diameter Kylmedel: Trim E2 10, 5% med avjonat källvatten, 34 liter/min Materiali arbetsstycke: 52100-stål 10,2 cm ID x 1 cm, hårdhet Rc-62,0 Roterande skärpning: AX1440, kompensation 0,0005 tum, 0,005 tum skärpningsfas, 2600 rpm i Vid dessa _ slipkörningar [mättes de maximala materialavsldljnings-A hastigheterna (MRR) vid den 'initiala bränningen av arbetsstycket (eller initiala _ skivbrottet) och resultaten observerades. Resultaten av dessa sliptestvisasilabell 2 14-4..

Tabell 14-4 Resultat av sliptest Prov MRR G-kvot Speciﬁk Slípbﬂfhet mms/s, mm MRR/WWR energi 'i inms/W -S ' Ws/inm* Jämfórelseskiva 1,288 _ 81,0 40 _ 2,03 i 2,482 40,4 57 0,60 4,544 24,3 v 113 _10,22 Max. MRR 5,662 _ 2,9 ' 123 0,02 14-1 i, __ ' 1,247 , 90,9 42 I i, 2,15 2,554 85,5 » 59 i , ' 124 10 15 20 ¥ 529 566 64 4,370 37,3 110 0,34 MafrMRR 6,680 5,7 i 145 0,04 14-2 2,554 113,7 . 09 1,65 skiva i_ 4,921 76,1- , i 131 * 0,58 8,061 , 134,1 , “ 208 0,16 Max.MRR_ 11,116- V10,9 ~ 265 0,04 i 14-3 ' 2,483 122,3 Å v 78 ' 01,57 skiva ' V' i _ 5,111 79,4 132 A _ 0,60 ' 8,534 34,5 235 0,18 Max. MRR 11,545 10,0 340 0,03 Resultaten visar att slipskívorna framställda enligt uppfinningen var överlägsnamedavseendepåMRRjämfórtmednärmastjämfórbaraslipskivor, och i i i i den överlägsna prestandan gav ingen extraienergiförbrukning (specifik energi W.s/mm3) eller skadade arbetsstyckets yta. Försöksskivorna uppvisade också. forb ättringar i G-kvot och slipbarhetsindex. Vidare var kornstorleken .for de korn somanvändesi de sintrade agglomeraten i skivorna enligt uppﬁnningen mindre i än kornstorleken på de korn som användes i jämfórelseskivan. Om alla andra variabler ärlika ger mindre kornstorlek sämre G-kvot och slipb arhetsindex. Därför är den överlägsna prestandan for skivorna enligt uppﬁnningen signifikant och . oväntad.

Sliptest 14-B En andra serie slipkörningar gjordes med samma grupp skivpr0vêl' 11114101' “ följande ytslipningsbeﬁngelser med användning av 4340-stål som arbetsstycke. _ Maskin: Brown & Sharp Micr-a-size Grinder Inställning: Ytslipning med krypmatning Skivhastighetï6000 rpm w 15 20 25 30 Bordshastighet: 0 Djupmating: 1,270 mm Inmatning: 1,270 mm Kylmedel: Trim VHPE 210, 1:20 med avjonat kållvatten, 34 liter/min.

Material i arbetsstycke: 4340-stål; hårdhet 51Rc, 95,4 mm långt; 203,2 mm brett Skärpning: enpunktsdiamantsverktyg, kompensation 0,025 mm, hastighet 254 mm/min.

Tabell 14-5 Resultat av sliptest (genomsnitt av ﬂera köl-ningar) * 529 566 65 * G-kvot och slipbarhet kunde inte mätas fór denna körning.

Prov MRR G-kvot specifik Slipbarheﬁ . - 3 (körning) mms/s, mm MRR/WWR energl 111m /W-S Ws/mms 14-c1 jämförelse- skiva 1 3,032 4 49,46 * 2 4,5oo 54,1 _ 41,3 1,811 3 7,597 10,5 72,58 0,144 1-4-1 skiva 1 - 3,045 32,7 51,61 0,635 2 4,510 23,2 82,50 0-281 3 7,597 33,4 82,00 11045 14-2 skiva i 1 2,937 160,3 57,86 2,780 2 4,543 163,9 40,53 4,043 3 7,597 33,4 30,64 2,750 14-3 skiva 1 3,052 27,4 52,34 0,523 2 4,577 164,3 58,78 3009 3 7,742 10,7 56,1 1 0,190 10 15 20 25 s29 5ß6 66 Resultaten visar att slipskivorna framställda enligt uppfinningen Vaï överlägsna med avseende på G-kvot och slipbarhetsindex jämfört med närmast jämförbara slipskivor och att den överlägsna prestandan inte ggav ökad. energiförbrukning eller skadade arbetsstyckets yta.

Exempel 15 Ytterligare slipskivor framställdes från sintrade agglomerat framställda « enligt metoden iExempel 14, förutom att olika typer av Slip-korn "och . bindningsmaterial användesi de sintrade agglomeratproverna. Agglomeratens och slipskivornas sammansättning anges i Tabell-lö- 1. I skivorna enligt uppfinningen valdes de keramiska bindemedelsmaterialeni så att de skulle' ha en smälttemperatur som var minst 150°C högre än smälttemperaturen för _ bindningsmaterialeniagglomeraten som användes för framställning av skivorna. I i V Alla sintrade agglomerat innehöll 3 vikt-% bindningsmaterial och 97 vikt-% -. kom och siktades till en partikelstorlek på maskvidd -20/+45 (US-standard _ siktstorlek) (355 till 850 pm).

De färdiga skivorna mätte 17,8 x 1,27 x 3,2 cm. Skivornas sammansättning (volym-% av de brända skivorna), densitet och modulegenskap er anges i Tabell 15- 1.

Bindemedlet för försöksskivorna hade den molära sammansättningen för bindningsmaterial B i Tabell 2 och skivorna framställda med detta »bindemedel brändes vid 7 35°C i 4 timmar. J ämförelseskivorna framställdesdmed ett keramiskt bindemedel med den molära sammansättningen förbindningsmaterial C i Tabell 2 och dessa skivor brändes vid 900°C i 8 timmar; J ämfórelseskivor framställda utan sintrade agglomerat innehöll _40 volym-”Ås slipkorn och antingen 10,26 volym- % (hårdhetsgrad H) eller 6,41 volym-% (hårdhetsgrad F) keramiskt bindemedel. '10 15 20 25 30 35 529 566 67 Tabell 15-1. Agglomerat och slipskivor Försöks- Agglomerat Agglo- Binde- Porositet Relativ Bräilfll ElaSÜïutïf-s' skivprov Korn merat medel Volym-% luft- densltšat moz 101 (Gl-ad) Kornstorlek Volym-% V01Ym-% Pﬁäffﬂﬂg' Elm* ' d/mnﬁx Binaomgs- blhwt material 15-1 szA-H 40 10,3 49,7 84,4 1,847 27-8 (H) Kornstrlk. 60 Bindnings- materialA 15-2 Alomoxe 40 10,3 49,7 33-4 1-835 - 2713 (H) Kotnstrlk. 60 Bindnings- ' materialA 15-3 Norton sG® 40 10,3 49,7 28.8 61.850 ß 291* (H) _ Kornstrllx. 60 - ' I _ Bindnings- . »materialD 15-4 Nonoo se 40* _ 6,4 oss' 46,5 1,730 1 20,9 (F) Kornstrlkö0 ' ' Bindnings- materialD Jänifórels Slipkornstyp e-provef korn=_ 40volym- % 15-01 Norton se o,o 10,3 49,7 16,6 1,818 311* (H) Kornstrlk 60 ' ' 15-02 Norton se o,o 6,4 53,6 ' 85,1 11715 224 (F) Kornstrlk 60 _ 15-03 Norton se o,o 10,3 49,7 16,0 1,822 325 (H) Kornstrlk 46 i 15434 Norton se _ o,o 6,4 . 53,6 41,9 1.736 -23»1 , (F) Kornstrlk 60 ' 'is-co ' szA-n o,o 10,3 49,7 15.0 1,832 , 325 (H) kornstrlk. 60 » - ' 15-06 inom o,o 10,3 49,7 16,0 1,837 ' ' 319 (H) _ kornstr1k.60 a. Vid 40 volym-% slipkorn innehöll jämforelseskivorna en högre vo1ym-% slipkorn (dvs . omkring 2-3 volym-% mer) än fórsöksskivorna framställda med 40 volym-% agglomererat korn, bindningsmaterial och intra-agglomeratporositet. b. Fluid perme abiliteten (permeabiliteten för luft) mättes med de testmetodersom anges i US-patenten nr. 5 738 696 och 5 7 38 697 som tillhör Norton Comp any.

Värdena för relativ luftpermeabilitet är uttryckta i cmg/s/tum vatten (ett munstycke av storleken 2,2 användes).

Egenskap erna för dessa skivor, särskilt luftpermeabilitetsvärdena inom en skivgrad, visar en högre grad av sammanbunden porositet i strukturen 1105, s29 566 68 fdrsöksskivorna framställda av agglomererat slipkom än hos jämforelseskivor framställda till samma volym-% porositet och grad med samma korn och bindemedelsmaterial. Denna strukturskillnad har observerats -fór olika skivhårdhetsgrader, med lika typer "av kom och bindemedel och* for olika volymprocentandelar slipskivekomponenter.

Claims

10 15 20 25 529 566 a? PATENTKRAV

1. Slipverktyg med bindemedel vilket Slipverktyg har en struktur som är permeabel fór ﬂuidﬂöde och vilket kännetecknas av att det inbegriper: a) omkring 5-75 volym-% sintrade agglomerat vilka inbegriper ett ﬂertal slipkorn som hålls med ett bindningsmaterial, varvid bindningsmateríalet kännetecknas av en smälttemperatur mellan 500 och 1400°C och varvid de sintrade agglomeraten har en tredimensionell form och en initial storleksﬁirdelning före framställning av verktyget; b) ett bindemedel; och c) omkring 35-38 volym-% total porositet, vilken porositet inbegriper minst 30 volym-% sammanbunden porositet; varvid minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten i slipverktyget med bindemedel håller ett ﬂertal slipkorn i en tredimensionell form efter framställning av verktyget.

2. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, vari de sintrade agglomeraten har en löspackningsdensitet (LPD) på s 1,6 g/cma fore framställning av verktyget.

3. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 2, vari bindemedlet är ett keramiskt bindemedel.

4. Slipverktyg med keramiskt bindemedel enligt patentkrav 3, varvid Verktyget inbegriper en bimodal porositetsfórdelning av intraagglomeratporer och sammanbunden porositet.

5. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, vari minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten har en storlek inom den initiala storleksfórdelningen efter framställning av verktyget.

6. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, varvid bindningsmaterialet inbegriper ett material som är valt från den grupp som huvudsakligen består av 10 15 20 25 ' s29 566 70 keramiska material, fórglasade material, fórglasade bindemedelskompositioner och kombinationer därav.

7. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 6, varvid smälttemperaturen fór bindningsmaterialet är omkring 800 till omkring 1300°C.

8. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 6, vari bindningsmaterialet är en keramisk bindemedelskomposition som inbegriper en bränd komposition av oxid med 71 vikt-% SiOg och B2O3, 14 vikt-% Al2O3. mindre än 0,5 vikt-% oxider av alkaliska jordartsmetaller och 13 vikt-% alkalioxider.

9. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 5, vari bindningsmaterialet är ett keramiskt material valt från kiseldioxid, silikater av alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller eller blandade alkalimetaller och alkaliska jordartsmetaller, aluminiumsilikater, zirkonsilikater, hydrerade silikater, aluminater, oxider, nitrider, oxinitrider, karbider, oxikarbider och kombinationer och derivat därav.

10. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, vari den sammanbundna porositeten erhålls utan användning av porinducerande medier vid tillverkning av verktyget.

11. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, varvid verktygets sammanbundna porositet kännetecknas av ett värde för den relativa luftpermeabiliteten (Q/P) uttryckt i cmg/sekund/tum vatten på minst 10% mer än Q/P för ett jämförbart Slipverktyg med bindemedel framställt med samma slipkorn och bindemedelsmaterial och med samma volym-%-andelar porositet och bindemedel men framställt utan de sintrade agglomeraten.

12. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, varvid de sintrade agglomeraten har en medelstorlek som är två till tjugo gånger Större än SIiPkOTHÛtS medelstorlek. 10 15 20 25 5291566 94

13. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 12, varvid de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 200 till 3000 mikrometer i medeldiameter.

14. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 12, varvid slipkornen är mikroslipkorn och det initiala storleksintervallet fór de sintrade agglomeraten är 5 till 180 mikrometer i medeldiameter.

15. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, varvid de sintrade agglomeratens medeldiameter inte är större än ett genomsnittligt mått på den sammanbundna porositeten.

16. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav* 2, varvid Verktyget inbegriper 35 till 52 volym-% sintrade agglomerat, 3 till 13 volym-% keramiskt bindemedel och 35 till 70 volym-% porositet.

17. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 16, varvid bindemedlet väljs från den grupp som består av organiska bindemedel och metallbindemedel.

18. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 1, varvid verktyget vidare inbegriper minst en komponent vald från den grupp som bGStåI' av sekundärt slipkorn, fyllmaterial, sliphjälpmedel, porinducerande medier och kombinationer därav.

19. Slipverktyg med keramiskt bindemedel med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, vilket verktyg kännetecknas av att det inbegriper: a) omkring 5-75 volym-% sintrade agglomerat med ett ﬂertal slipkorn med bindningsmaterial, varvid bindningsmaterialet har en viskositet A vid bindningsmaterialet smälttemperatur; b) ett keramiskt bindemedel med en viskositet B vid bindningsmaterialet smälttemperatur, varvid viskositeten B är minst 33% lägre än viskositeten A; och c) omkring 35-80 volym-% porositet, inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet. 10 15 20 25 529 566 .m

20. Slipverktyg med keramiskt bindemedel enligt patentkrav 19, varvid bindningsmaterialets viskositet A är 34,5 till 5530 Pascalsekunder vid 1180°C.

21. 2 1. Slipverktyg med keramiskt bindemedel enligt patentkrav 19, varvid det keramiska bindemedelsmaterialets viskositet B är 3,0 till 3700 Pascalsekunder vid 1 1 80 ° C .

22. Slipverktyg med keramiskt bindemedel enligt patentkrav 19 varvid de sintrade agglomeraten har en initial tredimensionell form och en initial storleksíördelning och där minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten i verktyget, efter tillverkning av verktyget, håller ett ﬂertal slipkorn i en tredimensionell form och där minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten har en storlek inom den initiala storleksfórdelningen.

23. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid verktyget har en maximal densitet på 2,2 g/cms.

24. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid bindningsmaterialet inbegriper ett material valt från den grupp SOm huvudsakligen består av keramiska material, fórglasade material, fórglasade bindemedelskompositioner och kombinationer därav.

25. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid bindningsmaterialets smälttemperatur är 800 till 1300 °C.

26. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid den sammanbundna porositeten erhålls utan användning av porinducerande medier vid tillverkning av verktyget.

27. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid de sintrade . ° 3 - agglomeraten har en initial löspackningsdensitet (LPD) pa 51,6 S/Cm före tillverkningen av verktyget.

28. Slipverktyg med keramiskt bindemedel med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, vilket verktyg kännetecknas av att det inbegriper: 10 15 20 25 ' 529 see 'M a) omkring 5-60 volym-% sintrade agglomerat av ett ﬂertal slipkorn med bindningsmaterial, varvid bindningsmaterialet har en smälttemperatur A; b) ett keramiskt bindemedel med en smälttemperatur B, varvid smälttemperaturen B är minst 150°C lägre än smälttemperaturen A; och c) omkring 85-80 volym-% porositet inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet.

29. Slipverktyg med keramiskt bindemedel enligt patentkrav 28 varvid de sintrade agglomeraten har en initial tredimensionell form och en initial storleksfórdelning och där minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten i verktyget, efter tillverkning av verktyget, håller ett ﬂertal slipkorn i en tredimensionell form och där minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten har en storlek inom den initiala storleksfórdelningen.

30. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 28, varvid verktyget har maximal densitet på 2,2 g/cma.

31. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 23, VafVíd bindningsmaterialet inbegriper ett material valt från den grupp som väsentligen utgörs av keramiska material, förglasade material, förglasade bindemedelskompositioner och kombinationer därav.

32. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 28, varvid bindningsmaterialets smälttemperatur A är 950 till 1300°C.

33. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 28, varvid den sammanbundna porositeten erhålls utan användning av porinducerande medier vid tillverkning av verktyget.

34. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 19, varvid de sintrade agglomeraten har en initial löspackningsdensitet på s 1,6 g/cms fóre tillverkning av verktyget.

35. Slipverktyg med bindemedel med en struktur som är permeabel for ﬂuidﬂöde, vilket verktyg kännetecknas av att det inbegriper: 10 15 20 25 'A529 see M a) omkring 34-56 volym-% slipkorn; b) omkring 3-25 volym-% bindemedel; och c) omkring 35-80 volym-% total porositet, inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet; och varvid verktyget är väsentligen fritt från porositetsinducerande medier och avlånga material med ett sidfirhållande på minst 5:1.

36. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 35, varvid 5- 100 volym-% av slipkornet består av slipkorn hållet i tredimensionella sintrade agglomerat och de sintrade agglomeraten inbegriper ett ﬂertal slipkorn med ett bindningsmaterial, varvid bindningsmaterialet kännetecknas av en smälttemperatur mellan 500 och 1400 ° C .

37. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 35, varvid bindemedlet är ett keramiskt bindemedel. enligt patentkrav 36, varvid bindningsmaterialet inbegriper ett material valt från den grupp som

38. Slipverktyg med bindemedel huvudsakligen består av keramiska material, fórglasade material, fórglasade bindemedelskompositioner och kombinationer därav.

39. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari de sintrade agglomeraten har en lösp ackningsdensitet (LPD) på s 1,6 g/cm3 före tillverkning av verktyget.

40. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari slipverktyget med bindemedel har en bimodal porositetsfórdelning av intra-agglomeratporer och sammanbunden porositet.

41. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, varvid verktyget vidare inbegriper minst en komponent valt från den grupp som består av Sekllﬂdäït slipkorn, fyllmaterial, sliphjälpmedel och kombinationer därav. 10 15 20 25 30 529 566 73

42. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 200 till 3000 mikrometer i medeldiameter.

43. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari slipkornen är mikroslipkorn och de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 5 till 180 mikrometer i medeldiameter.

44. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari de sintrade agglomeratens medeldiameter inte är större än det genomsnittliga måttet för den sammanbundna porositeten då den sammanbundna porositeten mäts vid en punkt med maximal öppning.

45. Slipverktyg med bindemedel enligt patentkrav 36, vari verktyget har maximal densitet på 2,2 g/cms.

46. Metod fór att framställa ett slipverktyg som inbegriper 5 till 75 volym-% slipkornsagglomerat som inbegriper stegen att: a) mata slipkorn och ett bindningsmaterial, valt från den grupp SOm huvudsakligen består av keramiska bindemedelsmaterial, iörglasade material, keramiska material, oorganiska bindare, organiska bindare och kombinationer därav, till en roterande rostningsugn med kontrollerad matningshastighet; b) rotera ugnen med reglerad hastighet; c) upphetta blandningen med en bränningshastighet som bestäms av matningshastigheten och ugnens hastighet till temperaturer från omkring 145 till 1300 °C, d) tumla blandningen i ugnen tills bindningsmaterialet faster vid kornet och ett ﬂertal korn faster sig samman så att ett ﬂertal sintrade agglomerat bildas; e) återvinna de sintrade agglomeraten från ugnen, varvid de sintrade agglomeraten består av ett ﬂertal slipkorn sammanbundna av bindningsmaterialet och med en initial tredimensionell form och en löspackningsdensitet på s 1,6 cma; i) formning av de sintrade agglomeraten till en formad kompositkropp; och g) värmebehandla den formade kompositkroppen för formning av slipverktyget. 10 15 20 25 529 566 'w

47. Metoden enligt patentkrav 46, varvid dessutom steget att blanda de sintrade agglomeraten med ett bindemedelsmaterial fór formníng av en agglomeratblandning ingår.

48. Metoden enligt patentkrav 47, varvid bindemedelsmaterialet är ett keramiskt bindemedelsmaterial.

49. Metoden enligt patentkrav 48, varvid det keramiska bindemedelsmaterialet har en bindemedelsbränningstemperatur som är minst 150°C lägre än bindningsmaterialets smälttemperatur.

50. Metoden enligt patentkrav 46, varvid bindningsmaterialet inbegriper ett material valt från den grupp som huvudsakligen utgörs av keramiska material, fórglasade material, fórglasade bindemedelskompositioner och kombinationer därav.

51. Metoden enligt patentkrav 50, varvid bindningsmaterialets smälttemperatur är omkring 800 till 1300°C.

52. Metoden enligt patentkrav 51, varvid bindningsmaterialet har en viskositet omkring på 3,0 till 5530 Pascalsekunder vid bindningsmaterialets smält- temperatur.

53. Metoden enligt patentkrav 51, varvid bindningsmaterialet är en keramisk bindemedelskomposition som inbegriper en bränd oxidkomposition med 71 vikt-% S102 och B2O3, 14 vikt-% Al2O3, mindre än 0,5 vikt-% oxider av alkaliska jordartsmetaller och 13 vikt-% alkalioxider. I

54. Metoden enligt patentkrav 50, varvid bíndningsmaterialet är ett keramiskt material valt bland kiseldioxid, silikater av alkalimetaller, alkaliska jordartsmetaller eller blandade alkalimetaller och alkaliska jordartsmetaller, aluminiumsilikater, zirkonsilikater, hydrerade silikater, aluminater, oxider, nitrider, oxinitrider, karbider, oxikarbider och kombinationer och derivat därav. 10 15 20 25 529 566 .n

55. Metoden enligt patentkrav 46, vari den sammanbundna porositeten erhålls utan tillsats av porinducerande medier.

56. Metoden enligt patentkrav 46, varvid verktyget vidare inbegriper omkring 35-80 volym-% total porositet, inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet.

57. Metoden enligt patentkrav 48, varvid verktyget har maximal densitet på 2,2 g/cms.

58. Metoden enligt patentkrav 46, varvid de sintrade agglomeraten har en medelstorleksmått som är 2 till 20 gånger större än slipkornets medelstorlek.

59. Metoden enligt patentkrav 46, varvid de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 200 till 3000 mikrometer i medeldiameter.

60. Metoden enligt patentkrav 46, varvid slipkornen är mikroslipkorn och de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 50 till 180 mikrometer i medeldiameter.

61. Metoden enligt patentkrav 47, varvid verktyget inbegriper 35 till 52 volym- % sintrade agglomerat, 3 till 13 volym-% keramiskt bindemedel och 35 till 70 volym-% porositet.

62. Metoden enligt patentkrav 46, varvid verktyget vidare inbegriper minst en komponent vald från den grupp som utgörs av sekundärt slipkorn, fyllmaterial, sliphjälpmedel, porínducerande medier och kombinationer därav.

63. Slipmetod vilken inbegriper stegen att: a) bringa ett Slipverktyg med bindemedel i kontakt med ett arbetsstycke och b) slipa arbetsstyckets yta med slipverktyget med bindemedel, vilken metod kännetecknas av att att slipverktyget med bindemedel har en struktur som är permeabel för ﬂuidﬂöde och av att verktyget inbegriper: 1) 5 till 75 volym-% sintrade agglomerat som inbegriper ett ﬂertal slipkorn hållna med ett bindningsmaterial, varvid bindningsmaterialet har en 10 15 20 25 30 f529 566 13” smälttemperatur mellan 500 och 1400°C och de sintrade agglomeraten har en tredimensionell form och en initial storleksfórdelning före framställning av verktyget; 2) ett bindemedel; och 3) omkring 35-80 volym-% total porositet, inbegripet minst 30 v0lym-% sammanbunden porositet; varvid minst 50 vikt-% av de sintrade agglomeraten i slipverktyget med bindemedel håller ett ﬂertal slipkom i en tredimensionell form efter tillverkning av verktyget.

64. Slipmetod vilket inbegriper stegen att: a) bringa ett slipvertyg med bindemedel i kontakt med arbetsstycket och b) slipa arbetsstyckets yta med slipverktyget med bindemedel, vilken metod kännetecknas av att slipverktyget har en struktur som är permeabel för ﬂuidﬂöde och av att verktyget inbegriper: 1) omkring 84-56 volym-% slipkorn; 2) omkring 3-25 volym-% bindemedel; och 3) omkring 35-80 volym-% total porositet, inbegripet minst 30 volym-% sammanbunden porositet; varvid verktyget är väsentligen fritt från porosi- tetsinducerande medel och avlångt formade material med ett tvär- snittssidfórhållande på minst 5:1.

65. Metod för agglomerering av slipkorn vilken metod kännetecknas av att den inbegriper stegen att: a) mata korn och bindningsmaterial, valt från den grupp som huvudsakligen utgörs av fórglasade bindemedelsmaterial, fórglasade material, keramiska b material, oorganiska bindare, organiska bindare, vatten, lösningsmedel och kombinationer därav, till en roterande rostningsugn med kontrollerad matningshastighet; b) rotera ugnen med kontrollerad hastighet; c) hetta upp blandningen med en upphettningshastighet som bestäms av matningshastigheten och ugnshastigheten till temperaturer från omkring 145 till 1300°C, 10 15 20 25 529 v? 566 d) tumla kornet och bindningsmaterialet i ugnen tills bindningsmaterialet fäster vid kornet och ett ﬂertal korn fäster sig samman så att ett ﬂertal sintrade agglomerat skapas; och e) återvinning av de sintrade agglomeraten från ugnen, varvid de sintrade agglomeraten har en initial tredimensionell form, en löspackningsdensitet (LPD) på s 1,6 g/cms och inbegriper ett ﬂertal slipkorn.

66. Metod enligt patentkrav 65 vilken vidare inbegriper steget att ﬁamställﬁ en enhetlig blandning av slipkorn och bindningsmaterial och därefter mata blandningen till en roterande rostningsugn.

67. Metod enligt patentkrav 65, vari blandningen tumlas i upphettningsugnen i omkring 0,25 till 2,0 timmar.

68. Metod enligt patentkrav 65, varvid de sintrade agglomeraten är två till tjugo gånger större än slipkornet.

69. Metod enligt patentkrav 65, varvid ugnen lutas till en lutníngsvinkel på omkring 0,5 till 5 grader.

70. Metod enligt patentkrav 65, varvid ugnen roteras med en hastighet av 0,5 ' till 10 rpm.

71. Metod enligt patentkrav 66, varvid blandningen matas till ugnen med en matningshastighet på omkring 5 till 910 kg/timme.

72. Metod enligt patentkrav 66, varvid matningshastigheten för blandningen är inställd så att blandningen upptar 8-12 volym-% av ugnens volym.

73. Metod enligt patentkrav 65, varvid de sintrade agglomeraten har en minsta krossníngshållfasthet som ger 0,5 till 50% krossfraktion i ett kompakteringstest.

74. Metod enligt patentkrav 66, varvid blandningen vidare inbegriper minst en komponent vald från den grupp som består av ett sekundärt slipkorn, fyllmaterial, sliphjälpmedel, porinducerande medier och kombinationer därav. 10 15 20 25 529 566 ya

75. Metod enligt patentkrav 66, varvid blandningen vidare inbegriper porinducerande medier valda från den grupp som består av ihåliga glassfårer, malda valnötsskal, ihåliga sfårer eller kulor av plastmaterial eller organiska föreningar, skummade glaspartiklar, bubbelmullit, bubbelaluminiumoxid och kombinationer därav.

76. Metod enligt patentkrav 65, varvid kornet och bindningsmaterialet upphettas till en temperatur på 800-1200°C i ugnen.

77. Metod enligt patentkrav 76, varvid temperaturen är tillräcklig fór att bindningsmaterialet skall smälta och ﬂöda och det smälta bindningsmaterialets viskositet är mindre än 30 Pascalsekunder.

78. Metod enligt patentkrav 66, varvid den enhetliga blandningen agglomereras så att grönagglomerat formas och grönagglomeraten därefter matas in i den roterande rostningsugnen.

79. Sintrade agglomerat av slipkorn och ett bindningsmaterial som är lämpligt fór att fasta vid slipkornet vid en agglomereringstemperatur på 145 till 1300°C, vilka sintrade agglomerat känntecknas av att de har en initial tredimensionell form, en löspackningsdensitet (LPD) på s 1,6 g/cma och innehåller ett ﬂertal slipkorn.

80. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 79, vilka vidare inbegriper minst en komponent vald från den grupp som består av sekundärt slipkorn, fyllmaterial, sliphjälpmedel, porinducerande medier och kombinationer därav.

81. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 79, vari bindningsmaterialet inbegriper ett material vald från den grupp som består huvudsakligen av fórglasade bindningsmaterial, fórglasade material, keramiska material, oorganiska bindare, organiska bindare, organiska bindemedelsmaterial, metallbind- ningsmaterial och kombinationer därav. 10 15 529 566 Y!

82. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 79, varvid de sintrade agglomeraten har ett medelstorleksmått som är två till tjugo gånger Större än Slípkﬂïnets medelsmrlek-

83. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 7 9, varvid de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 200 till 3000 mikrometer i medeldiameter.

84. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 79, vari slipkornen är mikroslipkorn och de sintrade agglomeratens initiala storleksintervall är 5 till 180 mikrometer i medeldiameter.

85. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 7 9, vari granulen inbegriper Omkring 30-88 volym-% porositet.

86. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 85 vari upp till 75 volym-% av porositeten utgörs av sammanbunden porositet.

87. Sintrade agglomerat enligt patentkrav 79, vari agglomeratens relativa densitet, mätt med en vätskevolymsundanträngningsmetod och uttryckt som en kvot mellan agglomeratens volym och slipkornets skenbara volym och det bindningsmaterial som används för att framställa agglomeraten är högst 0,7.