WO2008049934A1 - Procedimiento para la fabricación de un segmento abrasivo y segmento abrasivo obtenido - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de un segmento abrasivo y segmento abrasivo obtenido Download PDF

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Abstract

Comprende: una primera fase (1) en la que se coloca una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, sobre un soporte y que se caracteriza porque comprende al menos las siguientes fases: una segunda (2) en la que se succionan, a través de una matriz perforada o filtro, una cantidad de diamantes en un contenedor, cuyo tamaño de las aberturas de dicha matriz es inferior al tamaño de los diamantes, una tercera (3) en la que los diamantes, como consecuencia de la succión, se disponen en las aberturas de la matriz, una cuarta fase (4) en la que se posiciona dicha matriz perforada o filtro con los diamantes sobre la primera capa de polvo metálico, una quinta fase (5) en la que se corta la succión de los diamantes y éstos caen sobre la referida primera capa de polvo metálico, y una última fase (6) de compactación y fijación.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN SEGMENTO ABRASIVO Y SEGMENTO ABRASIVO OBTENIDO
Procedimiento para Ia fabricación de un segmento abrasivo, del tipo que comprende una primera fase en Ia que se coloca una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, sobre un soporte y que se caracteriza porque comprende al menos las siguientes fases: una segunda fase en Ia que se succionan, a través de una matriz perforada o filtro, una cantidad de diamantes dispuestos en un contenedor, cuyo tamaño de las aberturas de dicha matriz perforada o filtro es inferior al tamaño de los diamantes, una tercera fase en Ia que los diamantes, como consecuencia de Ia succión, se disponen en las aberturas de Ia matriz perforada o filtro, una cuarta fase en Ia que se posiciona dicha matriz perforada o filtro con los diamantes sobre Ia primera capa de polvo metálico, una quinta fase en Ia que se corta Ia succión de los diamantes y éstos caen sobre Ia referida primera capa de polvo metálico manteniendo los diamantes Ia misma disposición que tenían en Ia referida matriz perforada, y una última fase de compactación y fijación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se conocen en el estado de Ia técnica diferentes patentes que mencionan diferentes segmentos abrasivos con diamantes.
Así, se conoce Ia Patente Coreana nQ 1020040006361 , del año 2002, a nombre de SHIN HAN DIAMOND IND. CO., LTD, que hace referencia a un segmento que actúa como una sierra al acoplarse a una herramienta de corte y corta materiales tales como piedra, concreto y ascon; Ia finalidad de Ia invención es proporcionar el segmento a una herramienta de corte, con el objeto de maximizar Ia efectividad y Ia precisión del corte. Esto se alcanza mediante Ia eliminación de Ia separación entre las líneas de partículas de diamante que están ubicadas en Ia parte más alta del segmento y las líneas de partículas de diamante que están ubicadas debajo de las partículas de diamante superiores. Al hacer esto, nuevas partículas de diamante pueden reemplazar a las partículas de diamante de Ia superficie de corte antes de que éstas desaparezcan completamente y así se mantiene Ia condición de corte uniforme en su más alto grado, hasta que el segmento se desgaste en forma total.
La finalidad antes referida de Ia presente invención se alcanza colocando en una herramienta de corte el segmento cuyas partículas de diamante están distribuidas y dispuestas a intervalos regulares a Io largo y a Io alto de Ia lámina adhesiva; cuyas partículas de diamante están dispuestas a una distancia regular a Io largo de Ia línea con respecto al ancho, sin superponerse en Ia superficie de corte al formar las líneas de partículas de diamante; y cuyas líneas de partículas de diamante están dispuestas gradualmente a una altura menor debajo de Ia línea de partículas de diamante que está ubicada en Ia posición más alta con respecto a Ia altura de Ia superficie de corte cuando las líneas de partículas de diamante se distribuyen en el segmento, de tal forma que las líneas de partículas están expuestas a Ia misma altura que Ia superficie de corte y las partículas de diamante están dispuestas en un cierto diseño en Ia lámina adhesiva.
También pertenece al estado de Ia técnica Ia patente USA n- 2005/0235978, del año 2004, a nombre de GENERAL TOOL INC. y EHWA DIAMOND INDUSTRIAL CO., LTD., que hace referencia a un segmento de corte para una herramienta de corte utilizada para cortar o perforar una pieza a maquina quebradiza tal como piedra, ladrillo, concreto y asfalto, un método para fabricar el segmento y una herramienta de corte proporcionada con el segmento. El segmento comprende una pluralidad de capas de matriz metálica en forma de placas laminadas perpendicularmente a una superficie de corte del segmento mientras que son paralelas a una dirección de corte del segmento, las capas de matriz metálica en forma de placa se combinan integralmente entre si y están hechas de un material ferroso o no ferroso; y capas de partículas de diamante dispuestas entre las capas de matriz metálica en forma de placa de modo que las partículas de diamante pueden proporcionarse en un arreglo sobre Ia superficie de corte. El segmento tiene una excelente capacidad de corte, y puede estar hecho mediante un proceso de fabricación simplificado, reduciendo de esta manera remarcadamente los costos de fabricación.
Se conoce Ia Patente Europea ne 1297928, del año 2002, a nombre de GENERAL TOOL INC. y EHWA DIAMOND INDUSTRIAL CO., LTD., que hace referencia a una herramienta adiamantada del tipo de segmento, utilizada para cortar, perforar sustancias quebradizas, tales como piedras, ladrillos, estructuras de hormigón, o estructuras de asfalto. En Ia herramienta adiamantada, los segmentos se establecen cada uno con diamantes en una estructura de una sola capa o una estructura de capas múltiples y se arregla alternativa o intermitentemente en un alma de acero, diferente de las herramientas adiamantadas convencionales que tiene segmentos establecido aleatoriamente con diamantes. Tal arreglo adiamantado de esta invención permite que los diamantes realicen mas efectivamente su acción de corte, y de manera que Ia herramienta adiamantada tiene una velocidad de corte incrementada, además de reducir Ia cantidad de restos finos generados durante un proceso de corte o perforado para afectar Ia salud del trabajador o provocar contaminación ambiental. Los segmentos, cada uno se establece con diamantes en Ia estructura de una sola capa o de capas múltiples, el arreglo adiamantado se define para que los diamantes de cada segmento posterior formen muescas en Ia superficie de una sustancia quebradiza a Io largo de las partes planas entre las ranuras previamente formadas en Ia superficie de Ia sustancia quebradiza por los diamantes de un segmento anterior.
De hecho Ia empresa Industrial Diawerk, antiguo nombre de Ia firma solicitante lleva desde el año 1972 colocando diamantes de manera ordenada en distintos tipos de herramientas, pero siempre de manera manual. Por último mencionar que se conoce para el sector de los materiales abrasivos el uso del tresbolillo para aumentar Ia capacidad de abrasión. Así se pueden destacar los modelos de utilidad españoles ns 202596 del año 1974 y 1040655 del 1998 y las patentes USA 4006788 del año 1975, Ia 4874046 y 4972637 ambas del 1988, Ia 6110031 del año 1997 y Ia 6286498 del año 1999.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
Tal y como se puede observar en los antecedentes de Ia invención,
Ia mayoría se centran en Ia fabricación de un segmento abrasivo con una serie de características, especialmente relativas a Ia situación de los diamantes en el segmento.
En ninguno de ellos se explica de manera clara cómo disponen dichos diamantes sobre Ia capa de polvo metálico, de manera que puedan quedar con al geometría que hablan.
Por ello, se debe concluir que se trata de segmentos en donde los diamantes son colocados de manera artesanal, por Ia cual cosa no pueden estar dispuestos geométricamente perfectos. El inventor ha solucionado el problema mediante Ia succión de unos diamantes a través de una matriz perforada o filtro, en donde dichos diamantes se disponen en las perforaciones de Ia matriz.
Posteriormente se dispone sobre Ia capa de polvo metálico, Ia matriz con los diamantes y cuando se ha escogido Ia posición exacta se corta Ia succión y los diamantes por gravedad caen sobre Ia capa de polvo metálico, ocupando las mismas posiciones que tenían en Ia matriz perforada.
Ello supone un considerable ahorro de tiempo ya que se automatiza un aspecto de Ia colocación de diamantes que a día de hoy se realizaba de manera manual.
Por otro lado se permite Ia elaboración de logotipos, formas caprichosas, formas necesarias por Ia forma del segmento abrasivo, etc., ya que solamente es preciso cambiar Ia matriz perforada y colocar una con unas perforaciones que adopten Ia forma que se quiera que formen los diamantes sobre Ia capa de polvo metálico.
Asimismo, existe Ia posibilidad de disponer los diamantes por capas al tresbolillo, al objeto de que una vez un diamante cae como consecuencia de Ia erosión, el de Ia capa inmediatamente inferior pueda trabajar en el mismo momento en que se produce Ia pérdida del diamante de Ia capa superior.
Es un objeto de Ia presente invención un procedimiento para Ia fabricación de un segmento abrasivo, del tipo que comprende una primera fase en Ia que se coloca una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, sobre un soporte y que se caracteriza porque comprende al menos las siguientes fases: una segunda fase en Ia que se succionan, a través de una matriz perforada o filtro, una cantidad de diamantes dispuestos en un contenedor, cuyo tamaño de las aberturas de dicha matriz perforada o filtro es inferior al tamaño de los diamantes, una tercera fase en Ia que los diamantes, como consecuencia de Ia succión, se disponen en las aberturas de Ia matriz perforada o filtro, una cuarta fase en Ia que se posiciona dicha matriz perforada o filtro con los diamantes sobre Ia primera capa de polvo metálico, una quinta fase en Ia que se corta Ia succión de los diamantes y éstos caen sobre la referida primera capa de polvo metálico manteniendo los diamantes Ia misma disposición que tenían en Ia referida matriz perforada, y una última fase de compactación y fijación. Es un objeto adicional de Ia presente invención un segmento abrasivo de acuerdo con el procedimiento antes mencionado del tipo que comprende al menos una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, y sobre dicha primera capa se dispone una capa de diamantes, que se caracteriza porque los diamantes están dispuestos sobre Ia primera capa, de manera predeterminada según Ia posición marcada por las aberturas de Ia matriz perforada o filtro. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Con el fin de facilitar Ia explicación se acompañan a Ia presente memoria una lámina de dibujos en Ia que se han representado un caso práctico de realización, el cual se cita a título de ejemplo, no limitativo del alcance de Ia presente invención:
- La figura 1 es un diagrama de bloques del procedimiento objeto de Ia presente invención.
CONCRETA REALIZACIÓN DE LA PRESENTE INVENCIÓN
Así, en una concreta realización el procedimiento para Ia fabricación de un segmento abrasivo, objeto de Ia presente invención comprende una primera fase 1 en Ia que se coloca una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, sobre un soporte.
Posteriormente, en una segunda fase 2 se utiliza un aspirador para succionar, a través de una matriz perforada o filtro (en esta concreta realización se hablará matriz perforada, aunque podría ser un filtro sin ningún tipo de problema) una cantidad de diamantes que se encuentran dispuestos en un contenedor.
Al succionar, tercera fase 3, los diamantes, cuyo tamaño de las aberturas de dicha matriz perforada o filtro es inferior al tamaño de los diamantes, quedan atrapados en las perforaciones o aberturas de Ia referida matriz perforada, y se mantienen en dichas aberturas como consecuencia de Ia succión por parte del aspirador.
En Ia cuarta fase 4 se posiciona dicha matriz perforada o filtro con los diamantes sobre Ia primera capa de polvo metálico, de tal modo que quede enfrentada dicha matriz perforada con los diamantes, con Ia capa de polvo metálico. En Ia quinta fase 5 se corta Ia succión de los diamantes y éstos, por Ia fuerza de Ia gravedad, caen sobre Ia referida primera capa de polvo metálico, adoptando Ia misma disposición que tenían en Ia matriz perforada.
Para finalizar, existe una última fase 6, llamada de de compactación y fijación, en donde se compacta y se fijan las sucesivas capas del segmento. En esta última fase 6 Ia presión de compactación es de 3000kg/cm2 aproximadamente.
Las cinco primeras fases se repiten tantas veces como sean necesarias hasta obtener el número de capas de diamantes requerida.
Si se tuvieran que repetir capas, tal y como se señala en el párrafo anterior, con posterioridad a Ia quinta fase 5 existe una fase adicional 7, de compactación y fijación en el supuesto en que se tenga que añadir una capa adicional sobre Ia ya realizada, en que se produce Ia mencionada una fase de compactación y fijación a una presión de 300 kg/cm2 aproximadamente. Esta fase 7 tiene como misión hundir los diamantes en Ia capa de polvo metálico y evitar que se muevan cuando se añade una capa de polvo metálico por encima de ellos. De ahí ia diferencia entre los valores de presión de compactación entre esta fase 7 y Ia de Ia fase final 6 de compactación y fijación.
Es preciso señalar que existe Ia posibilidad de que cada capa tenga un tamaño de diamantes diferente, para Io cual se tendrían que coger los mismos de diferentes contenedores. La matriz podría ser incluso Ia misma, siempre y cuando fuera posible que que los diamantes quedaran atrapados en las aberturas en el momento de Ia succión por parte del aspirador. Los segmentos pueden tener unas dimensiones 30x24mm y un espesor de 10mm, aunque dependiendo del disco abrasivo dichas medidas pueden variar para poderse adaptar al referido disco.
El polvo metálico, en esta realización podrá estar compuesto por una prealeación de un 50% Cu + 25% Co + 25% Fe. La composición del polvo metálico puede variar en función del material a cortar, si es más blando o más duro. El ligante tiene Ia función de proteger al diamante hasta que éste se separa del segmento. Si el ligante es muy blando se consigue que Ia renovación de diamantes sea rápida, que Ia herramienta corte mucho, pero por el contrario tenga una vida corta. Con un ligante más duro, Ia renovación de diamantes será más lenta, Ia herramienta dura más, pero corta menos. Es importante, para poder aprovechar al máximo los diamantes, que Ia composición del polvo metálico se adapte en cada caso al material a cortar.
Las medidas del diamante también es una variable que depende de Ia aplicación (en función del material a cortar). En el presente segmento no existe limitación de medidas y podrían inclusive mezclarse diferentes tamaños dependiendo de Ia capa o incluso de Ia propia disposición en una misma capa.
El inventor ha dispuesto que Ia matriz perforada o filtro pueda incorporar una determinada disposición geométrica de sus aberturas, para representar logotipos o inclusive adaptarse mucho más a Ia forma del segmento.
Así, el segmento resultante de acuerdo con el procedimiento antes mencionado del tipo que comprende al menos una primera capa de polvo metálico y sobre dicha primera capa se dispone una capa de diamantes, con el sobreentendido que se configurarán tantas capas como sean necesarias y Ia última no dispondrá de capa por encima suyo.
Además los diamantes están dispuestos sobre Ia primera capa, de manera predeterminada según Ia posición marcada por las aberturas de Ia matriz perforada o filtro.
La presente patente de invención describe un procedimiento para
Ia fabricación de un segmento abrasivo y segmento abrasivo obtenido.
Los ejemplos aquí mencionados no son limitativos de Ia presente invención, por ello podrá tener distintas aplicaciones y/o adaptaciones, todas ellas dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Procedimiento para Ia fabricación de un segmento abrasivo, del tipo que comprende: - Una primera fase (1) en Ia que se coloca una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, sobre un soporte
caracterizado porque comprende al menos las siguientes fases:
- Una segunda fase (2) en Ia que se succionan, a través de una matriz perforada o filtro, una cantidad de diamantes dispuestos en un contenedor, cuyo tamaño de las aberturas de dicha matriz perforada o filtro es inferior al tamaño de los diamantes,
- Una tercera fase (3) en Ia que los diamantes, como consecuencia de Ia succión, se disponen en las aberturas de Ia matriz perforada o filtro,
- Una cuarta fase (4) en Ia que se posiciona dicha matriz perforada o filtro con los diamantes sobre Ia primera capa de polvo metálico,
- Una quinta fase (5) en Ia que se corta Ia succión de los diamantes y éstos caen sobre Ia referida primera capa de polvo metálico manteniendo los diamantes Ia misma disposición que tenían en Ia referida matriz perforada, y
- Una última fase (6) de compactación y fijación.
2.- Procedimiento, de acuerdo con Ia reivindicación 1 caracterizado porque Ia matriz perforada o filtro incorpora una determinada disposición geométrica de sus aberturas.
3.- Procedimiento de acuerdo con Ia reivindicación 1 caracterizado porque en Ia última fase (6) Ia presión de compactación es de 3000kg/cm2 aproximadamente.
4.- Procedimiento de acuerdo con Ia reivindicación 1 caracterizada porque incorpora una fase adicional (7), después de Ia quinta (5) y antes de Ia primera (1), en el supuesto en que se tenga que añadir una capa adicional sobre Ia capa ya realizada, en que se produce una fase de compactación y fijación a una presión de 300 kg/cm2 aproximadamente.
5.- Segmento abrasivo de acuerdo con el procedimiento antes mencionado del tipo que comprende al menos una primera capa de polvo metálico, también llamado ligante, y sobre dicha primera capa se dispone una capa de diamantes, caracterizada porque los diamantes están dispuestos sobre Ia primera capa, de manera predeterminada según Ia posición marcada por las aberturas de Ia matriz perforada o filtro.
6.- Segmento de acuerdo con Ia reivindicación 5 caracterizado porque las sucesivas capas se disponen al tresbolillo, una con respecto a Ia inmediatamente inferior.
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