SU1227443A1 - Способ изготовлени абразивного инструмента - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области изготовлени  алмазного инструмента на органической св зке, предназначенного дл  тонкого шлифовани  деталей из стекла, керамики и других хрупких материалов, примен емых в оптической, электронной и станкостроительной промышленности .

Целью изобретени   вл етс  повышение износостойкости инструмента, изготавливаемого методом холодного прессовани  и спекани , путем повьше- ни  его плотности.

Способ заключаетс  в следующем. Массу, содержащую алмазный микропорошок , пульвербакелит и наполнитель, после сме(пивани  подвергают термообработке при 100-140 С в течение 10- 30 мин, после чего охлаждают, диспергируют до получени  порошка необходимой зернистости, прессуют в холодном состо нии при давлении, обеспечивающем в брикете остаточную пористость не более 10% и спекают в свободном от пресс-формы состо нии в термостате при повьппении температуры от 50 до + со скоростью 5 - 7 град,/мин.

Эффект повышени  износостойкости инструмента объ сн етс  сохранением высокой прочности матрииД) инструмента в св зи с проведением наиболее интенсивного периода дегазации лшх- ты до холодного прессовани . При этом предварительна  дегазаци  шихты создает услови  дл  осуществлени  холодного прессовани  до более высокой плотности, а проведение последующего процесса спекани  со значительно большей скоростью. Кроме то1

В табл.2 представлены результаты испытани  таблеток, изготовленных из

227443 го

10

)5

20

2S

30

35

40

при исполнении способа улучшаетс  сыпучесть шихты за счет уменьшени  удельной поверхности порошков, что дополнительно позвол ет осуществл ть холодное прессование на прессах-автоматах .

Пример . При изготовлении ал- мазньгк таблеток диаметром 6 мм, высотой 5 мм использовали шихту состава , об. %:

Алмазный микропорошок АСМ

10СТ ГОСТ 9206-813

Медный порошок

ПМС 2 1 ГОСТ 4960-75 57 Св зующее ПБ40

Алмазный микропорошок, медь и св зующее смешивали в смесителе. Полученную шихту укладывали на металлический противень, который помещали в термостат типа СНОЛ при 120 С и выдерживали в течение 20 мин. Термооб- работанную шихту диспергировали путем перетирани  через сито с размером  чеек от 50 до 120 мкм, из полученных гранул формировали таблетки путем прессовани  до остаточной пористости 10%. Спекание таблеток производили в свободном состо нии в том же термостате при 50-200 С при скорости нагрева 6 град/мин.Таблетки охлаждали на воздухе.

Алмазные таблетки испытывались при тонком шлифовании методом притира образцов оптического стекла марк1: К8 на станке типа 9ШП. В табл.1 ставлен результат испытаний таблеток, изготовленных при оптимальных режимах в соответствии в приведенным примером.

Таблица 1

шихты, термообработанной при .90- в течение 5-60 мин. Из табл.2

следует, что температура нагрева должна находитьс  в диапазоне температур 100-140°С. В зависимости от температуры термостата выбирают вы

Т

Износ алмазных таблеток, мкм, за 30 обработанных поверхностей стекла после термообработки шихты, мин

Уменьшение пористости на этапе холодного прессовани  способствует уменьшению износа инструмента при шлифовании. Однако практически получить прессовку в холодном состо нии с пористостью менее 5%, как показывают опыты, невозможно, так как этому преп тствует  вление упругого последействи  . Увеличение усили  прессовани  в этом случав приводит к еще большему разупрочнению прессовки. Поэтому износ инструмента увеличиваетс , когда пористость превосходит совершенно определенную оптимальную величину или когда давление при холод- ном прессовании завышено по отношению к давлению, необходимому дл  получени  в инструменте 5%-ной пористости.

держку термообработки шихты: при 100 С -выдержка минимальна  30 мин, при 140°С выдержка минимальна  10 мин, а максимальна  30 мин.

В табл.3 показано вли ние пористости на износ инструмента,, изготавливаемого по предлагаемому способу и по прототипу. Из табл.3 видно: в случае прототипа износ инструмента велик (15 мкм) при пористости 10%, в то же врем  при этой пористости в предлагаемом способе износ инструмента значительно меньше (в 2 раза). Это объ сн етс  тем, что в прототипе прочность инструмента снизилась во врем  спекани  за счет сильного газовыделени  , в то врем  как в предлагаемом способе газовыделение уменьшено благодар  предварительной тер - мообработке алмазной ших - ты.

Таблица 3

Прессование с усилием, достаточным дл  образовани  4%-ной теоретической пористости15

Прототип 1

2 3

Конечна  температура нагрева при спекании 200+Ю С  вл етс  оптимальной независимо от тог о, каким способом инструмент изготовл лс : по про-, тотипу или по предлагаемому. При этом на износ инструмента практически не вли ет изменение режима конечного нагрева от 180 до 225°С. Ограничение температуры нагрева св зано с другим свойством инструмента. Предла

гаемый способ предназначен преимущественно дл  изготовлени  инструмента дл  тонкого шлифовани  оптического стекла. При этом важно, чтобы инструмент обеспечивал высокое качество шлифовани . Одним из параметров , характеризующих качество шлифовани ,  вл етс  наличие на шлифовальной поверхности дефектов в виде царапин определенной глубины. Установлено , что если спекание ведетс  , до температуры менее 190°С или более , то в том и другом случае ухудшаетс  качество шлифовани  - на шлифовальной поверхности по вл ютс  царапины , превосход щие по глубине до пустимые нормы (свыше 5 мкм).

Скорость нагрева при спекании 5- 7 град/мин  вл етс  максимально до- Лустимой. Увеличение скорости приводит к уменьшению стойкости инструмен та, когда это увеличение происходит в интервале температур 50-140 С (т.е в период наиболее интенсивного газо- вьщелени ). В то же врем  увеличение скорости нагрева более 5-7 град/мин

ВНИИПИ Заказ 2249/J6 Тираж 74О

Произв.-полигр. пр-тие, г„ Ужгород, ул. Проектна , 4

1015

1513

2018

в диапазоне температур 140-200°С создает опасность перегрева инструмента вьпие 210°С в св зи с инерционностью нагревательного устройства тер мошкафа.. Уменьшение скорости нагрева не вли ет на эксплуатационные свойства инструмента, а лишь отражаетс  на увеличении времени изготовлени  инструмента , что нежелательно.

Температура, при которой инструмент помещаетс  в термошкаф, не должна превьш1ать . При этой температуре уже начинаетс  процесс разм гчени  смолы и взаимодействие ее с от- вердителем,которое сопровождаетс  выделением газов. Это непосредственно св зано со скоростью нагрева инструмента при спекании. При скорости нагрева 5-7 град/мин и начальной температуре 50°С газовьщеление достигает значительной интенсивности. Превьш е- ние температуры при начальном нагреве приводит к по влению на инструменте вспучиваний и растрескиваний , при этом износ инструт-1ента увеличиваетс  . Нагрев можно производить и с более низкой температуры, например с комнатной (как в прототипе). Однако э то будет недостатком в случае последовательного спекани  нескольких партий инструмента в одном термошкафе, так как очередное ох- лалодение шкафа до комнатной температуры будет происходить значительно дольше, чем-ДО ,

Подписное

Claims (1)

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА из порошков алмаза, пульвербакелита и наполнителя, включающий смешивание компонентов, прессование и спекание в свободном состоянии, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости инструмента , массу после смешивания подвергают термообработке при 100-140°С в течение 10-30 мин, после чего охлаждают и диспергируют, полученные гранулы подвергают прессованию до остаточной пористости не более 10%, а спекание осуществляют с температуры не выше 50 °C со скоростью подъема температуры 5-7 град/мин до 190-210°С.

   ю

   СО