SU1380924A1

SU1380924A1 - Масса дл изготовлени абразивного инструмента

Info

Publication number: SU1380924A1
Application number: SU864140687A
Authority: SU
Inventors: Людмила Григорьевна Пицына; Татьяна Никитична Нечаева; Аркадий Петрович Курносов; Нелли Александровна Карпова; Галина Николаевна Саламатина; Валентина Павловна Денисенко; Людмила Петровна Ботова
Original assignee: Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института абразивов и шлифования
Priority date: 1986-08-27
Filing date: 1986-08-27
Publication date: 1988-03-15

Abstract

Изобретение относитс к производству абразивного инструмента, преимущественно шлифовальных кругов на бакелитовой св зке, дл силового и чистового шлифовани . Целью изобретени вл етс повышение эксплуата ционньгх характеристик абразивного инструмента за счет снижени хрупкости бакелитовой св зки и тем самым повышени разрывной скорости круга и уменьшени его вибрации (жесткости) при шлифовании и ликвидации огранки на обрабатываемых детал х. Масса дл изготовлени абразивного инструмента включает абразивное зерно,наполнитель , бакелитовое св зующее и модифицирующую добавку, в качестве которой использован реакционноспособ- ный олигомер на основе алкиленоокси- да при его содержании 2-20% от массы св зующего.Все компоненты в массу вход т в следующем соотношении,мае.%: абразивное зерно 67-81; бакелитовое св зующее 10-13; модифицирующа добавка 0,2-2,6, наполнитель остальное . 6 табл. § (Л

Description

со

00

о со

N9

4:

1

Изобретение относитс к производству абразивного инструмента,преимущественно шлифовальных кругов на бакелитовой св зке, дл силового и чистового шлифовани .

Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационных характеристик абразивного инструмента за счет снижени хрупкости бакелитовой св зки и тем самым повьппени разрЬганой скорости круга и уменьшени его вибрации (жесткости) при шлифовании и ликви огранки на обрабатываемых де10

дации тал х.

Масса дл изготовлени абразивного инструмента включает абразивное зерно,наполнители,, бакелитовое св зующее и модифицирующую добавку, в качестве которой использован реакци- онноспособный олигомер на основе алкиленоксида при содержании его 2-20% от массы св зующего при следующем содержании компонентов , мае. %:

Абразивное зерно 67-81 Бакелитовое св зующее10-13 Указанна модифицирующа добавка 0,2-2,6 Наполнитель Остальное Введение олигомера в бакелитовое св зующее позвол ет улучшить его объемное структурирование за счет активных концевых реакционноспособ- ных групп (например, гидроксильных или эпоксидных),совместимых с фё- нолформальдегидной смолой. Кроме того , олигомерна добавка проникает в межкаркасное пространство сшитого бакелита.При этом увеличиваетс подвижность и гибкость макромолекул и формируетс менее дефектна структур15

13809242

в качестве модификатора жидкого чука (в зкость СКН-18 70000- 140000 мПа с).

Реакционноспособные олигомеры на основе алкиленоксида - это промежуточ малотоксичные технические продукты ме ду мономерами и высокомолекул рными с динени ми, имеющие концевые функцио нальные группы.

Техническое название таких олиго меров в зависимости от реакционно- способных концевых групп следующее лапрол - дл гидроксильных, лапро- нол - дл азотосодержащих, лапрокси дл эпоксидных, лапромат - дл цикл карбонатных и акрол - дл акрилатны и гидроксильных.

Перечисленные олигомеры - жидкие продукты, имеющие низкую в зкость (150-300 мПа с). Эти продукты приме н ютс как исход ное сырье дл изго товлени полиуретанов, пенополиурет нов, синтетических масел, клеев, зм лей и поверхностно-активных веществ

Введение олигомера в абразивную массу осуществл ют за счет бакелито вого св зующего путем перемешивани с увлажнителем - жидким бакелитом (при изготовлении абразивного инстр мента способом холодного прессовани или путем введени в формовочную смесь в конце перемешивани (при из готовлении абразивного инструмента способом гор чего прессовани , при котором в качестве увлажнител используют фурфурол), при этом снижаетс слеживаемость и исключаетс пыление абразивной массы.

Количественное содержание предла гаемой модифицирующей добавкио вл етс оптимальным. При замене св зую щего олигомером менее 2 мас.% от массы бакелитового св зующего не пр

20

25

30

35

40

на сетка, что способствует увеличе- дс вл етс изменение структуры бакению прочности и эластичности бакелитовой св зки. Это позвол ет повысить механическую прочность инструмента и его разрывную скорость, понизить хрупкость шлифкругов и повысить их эксплуатационные показатели.

Кроме того, Реакционноспособные олигомеры на основе алкиленоксида, как низксв зкие жидкие продукты,улучшают технологический процесс изготовлени абразивной массы,так как легко раствор ютс в увлажнителе,например БЖ-3 и в зтом имеют значительное преимущество перед использованием

50

55

литовой св зки, а при замене более 20 мас.% абразивна масса становитс нетехнологичной из-за высокого пере увлажнени .

Экспериментальна проверка абразивной массы, модифицированной реак ционноспособными олигомерами на осн ве алк леноксида, осуществлена при изготовлении в лабораторных услови кругов различных по назначению, рецеп туре (структуре) и способу изготовлени . Например, отрезных кругов 300x3x32 с максимальным и средним копичественным содержанием абразив 10

15

3809242

Реакционноспособные олигомеры на основе алкиленоксида - это промежуточные малотоксичные технические продукты между мономерами и высокомолекул рными соединени ми , имеющие концевые функциональные группы.

Техническое название таких олиго- меров в зависимости от реакционно- способных концевых групп следующее: лапрол - дл гидроксильных, лапро- нол - дл азотосодержащих, лапроксид- дл эпоксидных, лапромат - дл цикло- карбонатных и акрол - дл акрилатных и гидроксильных.

Перечисленные олигомеры - жидкие продукты, имеющие низкую в зкость (150-300 мПа с). Эти продукты примен ютс как исход ное сырье дл изготовлени полиуретанов, пенополиуретанов , синтетических масел, клеев, зма- лей и поверхностно-активных веществ.

Введение олигомера в абразивную массу осуществл ют за счет бакелитового св зующего путем перемешивани с увлажнителем - жидким бакелитом (при изготовлении абразивного инструмента способом холодного прессовани ) или путем введени в формовочную смесь в конце перемешивани (при изготовлении абразивного инструмента способом гор чего прессовани , при котором в качестве увлажнител используют фурфурол), при этом снижаетс слеживаемость и исключаетс пыление абразивной массы.

Количественное содержание предлагаемой модифицирующей добавкио вл етс оптимальным. При замене св зующего олигомером менее 2 мас.% от массы бакелитового св зующего не про20

25

30

35

40

вл етс изменение структуры баке

литовой св зки, а при замене более 20 мас.% абразивна масса становитс нетехнологичной из-за высокого переувлажнени .

Экспериментальна проверка абразивной массы, модифицированной реак- ционноспособными олигомерами на основе алк леноксида, осуществлена при изготовлении в лабораторных услови х кругов различных по назначению, рецептуре (структуре) и способу изготовлени . Например, отрезных кругов 300x3x32 с максимальным и средним копичественным содержанием абразив

ного зерна относительно указанного предела, жтадкого бакелита ВЖ-3 в качестве увлажнител (круги изготавливали способом холодного прессовани ) , а также шлифовальных кругов 200x20x76 дл чистовой зачистки легированных сталей, содержащих абразивное зерно, соответствующее нижнему пределу его содержани ,использовани в качестве увлажнител фурфурола , и наполнителей в дополнение к криолиту - порообразовател в виде гранулированной соды (круги изготавливали способом гор чего прессо вани ).

При изготовлении отрезных кругов в качестве модификатора абразивной массы из группы реакционноспоробных олигомеров выбран Лапрол 503, содер- жащий активные гидроксильные концевые группы,которые участвуют в структурировании бакелита в процессе термообработки , повьша его прочностные свойства и разрывную скорость кругов Кроме того, образование бакелита с развитыми поперечными св з ми снижает хрупкость св зки зтих кругов и повышает их стойкость и коэффициент шлифовани .

При изготовлении шлифовальных . кругов дл чистовой зачистки в качестве модификатора выбран Лапроксид 730- содержащий активные эпоксидные концевые группы, вл ющиес внутренним пластификатором при формировании структуры бакелита в процессе термообработки . Тем самым снижаетс хрупкость бакелита и повьш1аетс его элас тичйость без снижени прочности,При эксплуатации таких кругов повьппаетс чистота обрабатываемой поверхности, ликвидируетс ее волнистость или так называема огранка.

При изготовлении абразивного инструмента другого назначени модификатор из группы реакционноспособных олигомеров на основе алкиленоксида может быть уточнен индивидуально.

Примеры рецептур конкретного изготовлени массы дл отрезных кругов по изобретению и по прототипу приведены в табл. 1 (при максимальном содержании абразивного зерна) и в табл. 2 (при среднем содержании абразивного зерна).

В примерах переменный фактором вл етс лишь введение разного количества модификатора взамен составл

5

0

5

0

5

0

5

ющих (БЖ-3 и СФП-011А) бакелитового св зующего.

Лапрол-503, представл ющий собой жидкость, предварительно перемешивают с жидким бакелитом 15-20 мин до получени однородной консистенции.

Расчетное количество зерна нормального электрокорунда марки 14А зернистостью 50 загружают в лопастную машину и увлажн ют смесью жидкого бакелита и олигомера (Лапрола-503) и перемешивают 5-7 мин.

В отдельную лопастную мешалку подают пульвербакелит марки СФП-011А, криолит и перемешивают 2 мин. После этого приготовленную массу ввод т в первую мешалку с увлажненным шлифовальным зерном и перемешивают 4 мин.

Абразивную массу просеивают через сито с размером 2,5x2,5 мм дл удалени агрегатных образований.Из абразивной массы методом холодного прессовани были изготовлены армированные отрезные круги 300x3x32. В качестве армирующего материала исполь зована стеклосетка СПАН, Термообработка кругов была проведена по общеприн тым режимам.

Аналогичным образом изготовлены круги по прототипу, но соль Мора в порошкообразном состо нии вводили в мешалку с пульвербакелитом СФП-011А и криолитом и перемешивали 2 мин. В остальном процесс изготовлени абразивной массы и кругов по прототипу подобен.

Примеры рецептур конкретного изготовлени массы дл шлифовальных кругов по изобретению и по прототипу приредены в табл. 3.

Абразивна масса была изготовлена следующим образом,

Расчетное количество нормального электрокорунда марки 14А зернистостью 16Н и порэобразовател (гранулированной соды) загружают в лопастную мешалку и перемешивают 5-7 мин, затем добавл ют фурфурол и увлажн ют 10 мин. В отдельную лопастную мешалку подают пульвербакелит марки СФП- 01 19А, криолит и перемешивают 2 мин. После этого приготовленную смесь ввод т в первую мешалку, перемешивают 5 мин, затем добавл ют расчетное количество Лапроксида-730 и снова перемешивают 5 мин.

Абразивную массу просеивают через сито с размером 0,32x0,32 мм дл

удалени агрегатных образований.Из абразивной массы способом гор чего прессовани были изготовлены шлифовальные круги 200x20x76. Температура плит , выдержка при прессовании 1 мин на 1 мм высоты круга. Термообработка кругов была проведена по общеприн тым режимам. Аналогичным образом изготовлены круги по прототипу в последнем соль Мора введена в мешалку с пульвербакелитом и криолитом

Круги, изготовленные из абразивных масс с использованием в качестве модификатора реакционноспособных олигомеров на основе алкиленоксида (Лапрола-503 и Лапроксида-730), испытаны в лабораторных услови х на разрывную прочность, скорость распространени ультразвука и эксплуатационные показатели.

Результаты испытаний приведены в табл. i,5 и 6 (из составов по табл. 1,2,3 соответственно).

Из табл. 4 и 5 видно,что отрезные круги,изготовленные из масс с содержанием модифицирующей добавки 2-20% от массы св зующего (примеры 2,3 и 4), дают наилучшие показатели прочность на разрыв и коэффициент шлифовани (с содержанием модифицирующей добавки 2% и 20% от массы св ук цего) на уровне прототипа.

Из табл. 6 видно, что при содержании модифицирующ Й добавки, выход щем ча указанные пределы, падает прочность на разрыв и зафиксирована огранка обрабатываемых деталей.

Данные табл. 4,5 и 6 показывают, что -лбразивные круги, изготовлены

H j масс, содержащих абразивное зеп- но, наполнители бакелитовое св ую- шее и модифицирующую Добавку в виде реакционноспособного олигомера на основе алкиленоксида в количестве 2-20% от массы св зующего, обеспечивают повьш1ение прочности кругов на 3 - 11,5% по сравнению с прототипом. При этом коэффициент шлифовани возрастает соответственно на 5,3 -26,3%.

За счет изменени упругих харак- теристик, которые оценивались скоростью распространени ультразвука (при использовании модификатора 3340- 3500 м/с, прототип 3280 м/с) при получении требуемой шероховатости поверхности обеспечено шлифование без огранки.

Claims

Формула изобретени Масса дл изготовлени абразивного инструмента,содержаща абразивное зерно, наполнитель, бакелитовое св зующее и модифицирующую добавку, отличающа с тем,что, с целью повьш1ени эксплуатационных характеристик инструмента, в качестве модифицирующей добавки она содержит реакционноспособный олигомер на основе алкиленоксида при его содержании 2-20% от массы св зующего, при этом все компоненты вход т в массу в следующем соотношении,мае.%: Абразивное зерно 67-81 Бакелитовое св зующее

Указанна модифицирующа добавка Наполнитель

10-13

0,2-2,6

Остальное

Таблица 1

Массы дл изготовлени абразивных отрезных кругов 300x3x32 способом холо гЮ о пг-ессовани при максимальном содержании абразивного зерна

Абразивное зерно

(электрокорунд)

I4A50 :81,0

}1 лдкнй бакелит марки БЖ-35,6

Пуль бр -ткелит марки СФП-011Л6,0

81,0 81,0 81,081,081,0

5,87 5,74 5,74,64,0

7,0 7,06,05,85,75

Наполнитель (криолит )6,0

Модификатор-соль Мора 1, 3

Модификатор - олиго- мер реакционноспособ- ный на основе алкилен- оксида (Лапрол-503)

Лапрол-503, % от бакелитового св зующего

Таблица2

Массы дл изготовлени абразивных отрезных кругов 300x3x32 способом холодного прессовани при среднем содержании абразивного зерна

Абразивное зирно

(электрокорунд)

V4A50H

Жидкий бакелит

БЖ-3

Пульвербакелит марки СФН-011А

Наполнитель-криолит Модификатор-соль Мо

Модификатор-олиго- мер реакционноспо- собный на основе алкиленоксида (Лапрол-503 )

Лапрол-503, % от бакелитового св зующего

Продолжение табл.1

6,0 6,0 6,0

6,0

6,0

0,13 0,26 1,3

2,6

3,25

2 10

20

74

74

5,27 4,9

6,0 5,45 14,5 14,5

74 ,2

5,0

14,5

74 3,8

4,82

14,5

0,12 0,23 1,15

2,3

2,88

10

20

25

Таблица 3

Массы дл изготовлени шлифовальных кругов 200x20x76 способом гор чего прессовани при минимальном содержании абразивного зерна

67,0

0,6

10 ,65

1,5

19 ,0

а 1,25

67,0 67,0 0,57 0,60

19,0 19,0

0,13 0,26

11,8 11,64

1,51,5

Таблица4

Прочностные и эксплуатационные nor казатели отрезных кругов 300x3x32 при максимальном содержании абразивного зерна

67,0 67,0 67,0 0-,55 0,55 0,56

11,8 11,6410,7 9,45 8,81

1,51,51,51,5 1,5

19,0 19,0

19,0 19,0 19,0

1,25 2,50 3,13

10

20

25

138092412

Т а б л и ц а 5

Прочностные и эксплуатационные показатели отрезных кругов ЗООх хЗх32 при среднем содержании абразивного зерна

Таблицаб

Прочностные и эксплуатационные показатели шлифовальных кругов 200x20x76

88

3320

0,7-1,0

Огранка на всех детал х