WO2021081571A1 - Verfahren zur herstellung von schleifmittelteilchen - Google Patents

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WO2021081571A1
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extrudate
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Martin Hirschmann
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Tyrolit - Schleifmittelwerke Swarovski K.G.
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    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape

Definitions

  • the invention relates to a method for making abrasive particles according to the preamble of claim 1 and abrasive particles made by the method.
  • the invention further relates to a method for producing a grinding tool for machining metallic materials, as well as the grinding tool produced by this method and a nozzle body used in the method according to the invention.
  • abrasive particles with a non-uniform shape and / or size are produced by machining an extrudate.
  • the objective with this process is to produce abrasive particles with a non-uniform geometry.
  • the disadvantage here is that only a relatively small number of abrasive particles can be produced in a certain time.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing abrasive particles which avoids the above-mentioned problems, the abrasive particles produced therewith, a method for producing an abrasive tool for processing metallic materials, in which the abrasive particles produced according to the invention are used, a means this method produced grinding tool and a nozzle body used in the method according to the invention.
  • a starting mixture which contains at least aluminum hydroxide.
  • Aluminum hydroxide can be present in different modifications.
  • powdered boehmite g-AIOOFI
  • the boehmite is subsequently converted into a clear sol with the addition of water and admixture of a peptizer, for example nitric acid.
  • a reaction to form the gel ie dehydration and polymerization, is then preferably initiated by further adding an acid, for example nitric acid, or a nitrate solution.
  • an acid for example nitric acid, or a nitrate solution.
  • the boehmite is present in a very homogeneous distribution.
  • released water can be evaporated.
  • the aluminum hydroxide can be converted into an aluminum oxide of the transition phase g-Al 2 03.
  • This low-temperature combustion is also known as calcining.
  • a further heat treatment in the form of, preferably pressureless, sintering can then be carried out.
  • This step is preferred at a temperature between 1200 ° C and 1800 ° C, particularly preferably at a temperature between 1200 ° C and 1500 ° C.
  • aluminum oxide typically as alpha-aluminum oxide
  • secondary phases such as spinel
  • Extrusion is a process technology in which solid to viscous hardenable materials are continuously pressed out of a shaping opening under pressure. This creates bodies with a cross-section of the opening, called an extrudate.
  • material-removing manufacturing process includes, for example, manufacturing processes such as drilling and milling or laser or water jet cutting.
  • the cross section of the extrudate depends on the nozzle body used and is preferably rectangular, square, triangular or star-shaped and / or has at least one convex side or at least one concave side.
  • the method according to the invention for the production of abrasive particles is distinguished from the prior art not only by its simplicity and the lower maintenance requirement and wear, but also enables the shape and / or size of the intermediate particles or the abrasive particles present after sintering to be easily and to vary flexibly by exchanging the nozzle body and / or changing the separation.
  • One possibility of influencing or controlling the dimensions of the abrasive particles is to feed the extrudate to the process step of separating with a variable feed speed and / or in an oscillating movement. In the case of an oscillating movement, a certain length of the extrudate to be separated is established. Furthermore, it can also be provided that the intermediate particles produced by the separation are comminuted prior to the heat treatment in a further process step, preferably by means of a cutting device. Instead of a cutting device, other comminution devices can also be used which, for example, also cause the intermediate particles to be broken up and / or chopped up.
  • Another way of influencing the shape and / or size of the abrasive particles is to change the consistency of the starting mixture.
  • a peptizer preferably nitric acid, and / or additives, for example an acid, which can also be nitric acid, and / or Nitrate, preferably cobalt nitrate, can be added.
  • Advantageous embodiments of the method for producing abrasive particles also consist in that the intermediate particles produced by the separation are calcined in the course of the heat treatment, preferably at a temperature between 400 ° C and 1200 ° C, particularly preferably at a temperature between 800 ° C and 1000 ° C, and / or sintered, preferably at a temperature between 1200 ° C and 1800 ° C, particularly preferably at a temperature between 1200 ° C and 1500 ° C.
  • the intermediate particles produced by the separation are predried in the course of the heat treatment before calcining and / or sintering, preferably at a temperature between 50 ° C and 350 ° C, particularly preferably at a temperature between 80 ° C and 100 ° C.
  • abrasive particles which are produced according to the process for production according to the invention of the abrasive particles are incorporated into a bond, for example a ceramic bond or a synthetic resin bond.
  • a grinding tool with a porosity of 2 to 50% and / or a density of 1.5 to 4.5 g / cm 3
  • the nozzle channels of the at least one nozzle body each have a, preferably circular or elliptical, inlet opening for the entry of the starting mixture into the nozzle channels and each one, preferably rectangular, square, triangular or star-shaped and / or at least one convex side or at least have an outlet opening having a concave side for the exit of the extrudate from the nozzle channels.
  • the outlet opening can have any suitable shape.
  • nozzle channels preferably all of the nozzle channels, have a section adjoining the outlet opening, which has the shape of a twisted prism, for converting the starting mixture to be extruded into a spiral shape.
  • the nozzle body With such a design of the nozzle body, it is possible to easily produce spiral-shaped abrasive particles with a wide variety of cross-sections. Due to the variable cross-section, the abrasive particles can be adapted to different operating conditions
  • the spiral-shaped formation of the abrasive particles has the consequence that, on the one hand, the embedding of the abrasive particles in a bond - for example when a grinding tool according to the invention is fiered - is promoted.
  • the embedding of the abrasive particles in a bond - for example when a grinding tool according to the invention is fiered - is promoted.
  • fresh cut edges of different shapes pointing in different spatial directions are offered again and again, which enable particularly efficient material removal. Further details and advantages of the present invention are explained in more detail below on the basis of the description of the figures with reference to the drawings. Show in it:
  • FIG. 2a shows an embodiment of a nozzle body in a sectional view
  • FIG. 2b shows a negative of a nozzle channel of a nozzle body according to FIG. 2a
  • FIG. 3a shows a further embodiment of a nozzle body in a sectional view
  • FIG. 3b shows a negative of a nozzle channel of a nozzle body according to FIG. 3a
  • FIG. 3c shows a further sectional view of an embodiment of a nozzle body according to FIG. 3a
  • FIG. 4a shows a further embodiment of a nozzle body in a sectional view
  • FIG. 4b shows a negative of a nozzle channel of a nozzle body according to FIG. 4a
  • FIGS. 5a / 5b show photos of abrasive particles which were produced according to a preferred embodiment of the method according to the invention for producing abrasive particles with an embodiment of a nozzle body according to one of FIGS. 2a, 3a or 4a ,
  • FIG. 6a shows a further embodiment of a nozzle body in a sectional view
  • FIG. 6b shows a schematic view of a disruptive body according to the invention
  • FIG. 7a shows a schematic view of an abrasive particle which, according to a preferred embodiment of the inventive
  • FIG. 7b shows a schematic view of an abrasive particle which has been produced according to a preferred exemplary embodiment of the method according to the invention for producing abrasive particles with an embodiment of a nozzle body according to FIG. 6a in a top view, 8a-g schematic representations of outlet openings of nozzle channels of a nozzle body according to the invention,
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a nozzle body in a
  • 10b is a front view of a photo of an abrasive particle which was produced according to an exemplary embodiment of the method according to the invention for producing abrasive particles with an embodiment of a nozzle body according to FIG.
  • a starting mixture 2 is provided in that boehmite 13, water 14, nitric acid 15 and additives 16, for example cobalt nitrate, are introduced into a mixer 17, the mixer 17 consists essentially of a mixing container 17a and a rotary unit 17b arranged therein.
  • the starting mixture 2 provided in this way is subsequently fed to an extrusion device 18. It can be provided that the extrusion device 18 is arranged on a platform 19 which can be set in an oscillating movement. This oscillating movement is indicated schematically in FIG. 1 by means of a double arrow.
  • the extrudate 3 leaving the extrusion device 18 has a specific cross-sectional shape which is determined by the nozzle body.
  • the extrudate 3 is then separated by a rotating or oscillating knife 10. It can also be provided that the separation into intermediate particles takes place by means of at least one laser or at least one water cutter or at least one plasma cutter, preferably using the at least one laser or the at least one water cutter or the at least one plasma cutter to be separated extrudate 3 is deposited on a conveyor before the separation.
  • the intermediate particles 4 generated by the separation of the extrudate 3 are fed to a predrying device 21 by means of a belt guide 20.
  • the extrudate 3 is separated on the tape guide 20 only after it has been deposited on the tape guide 20.
  • the predried intermediate particles 4 are transferred to a calcining furnace 22, in which the intermediate particles 4 are calcined.
  • a sintering furnace 23 follows, in which the intermediate particles 4 are sintered to form abrasive particles 5.
  • the shape and / or size of the abrasive particles 5 produced in this way will be discussed in greater detail with reference to FIGS. 5a and 5b.
  • an integrated device for heat treatment for example a tunnel furnace, with independently controllable temperature zones can also be used.
  • the sintered abrasive particles 5 are positioned on a belt guide 24. During the transport by means of this belt guide device 24, the abrasive particles 5 produced by the sintering are cooled.
  • FIG. 2a shows an embodiment of a nozzle body 6 according to the invention in a sectional view. It can be seen that the nozzle body 6 has a large number of nozzle channels 7.
  • the nozzle channels 7 are each composed of an inlet opening 7a, an adjoining funnel-shaped section 7c and an outlet opening 7b.
  • the nozzle body 6 furthermore has an impact body 9, which has an impact surface 9a.
  • the impact body 9 and / or the impact surface 9a can also be designed in the shape of a shovel.
  • a starting mixture 2 to be extruded thus enters the nozzle body 6 through the inlet openings 7a and experiences an increase in its density and / or its speed through the funnel-shaped section 7c.
  • the mixture 2 to be extruded then emerges as extrudate 3 through the outlet openings 7b from the nozzle body 6 and is deflected by the impact surfaces 9a of the impact body 9. After the deflection, the extrudate 3 is separated into intermediate particles 4.
  • FIG. 2b shows a negative 26a of a nozzle channel 7 of a nozzle body 6 according to FIG. 2a.
  • FIG. 3a shows a further embodiment of a nozzle body 6 according to the invention in a sectional illustration.
  • This nozzle body 6 also has a multiplicity of nozzle channels 7, each with an inlet opening 7a, an outlet opening 7b and a funnel-shaped section 7c.
  • a twisted section 7d is arranged between the outlet opening 7b and the funnel-shaped section 7c.
  • the extrudate 3 After flowing through the twisted section 7d, the extrudate 3 exits the outlet openings 7b in a spiral shape and can then be separated.
  • FIGS. 3b and 3c show a negative 26b of a nozzle channel 7 and a further sectional view of a nozzle body 6 according to FIG. 3a. It can be seen from these figures that the funnel-shaped section 7c also changes its cross-section with its diameter. In this embodiment, the changes Cross-section starting from a circular cross-section to a rectangular cross-section.
  • the twisted section 7d thus essentially has the shape of a twisted prism with a rectangular base area.
  • FIG. 4a shows a further embodiment of a nozzle body 6 according to the invention in a sectional illustration.
  • This exemplary embodiment differs from that from FIGS. 3a to 3c in that a cross section of a nozzle channel 7 does not change to a rectangular cross section but to a triangular cross section.
  • the twisted section 7d in this embodiment thus essentially has the shape of a twisted prism with a triangular base area.
  • FIG. 4b shows a negative 26c of a nozzle channel 7 of a nozzle body 6 according to FIG. 4a.
  • FIGS. 5a and 5b show photos of abrasive particles which have been produced according to a method according to the invention for producing abrasive particles 5 with an embodiment of a nozzle body according to one of FIGS. 2a, 3a or 4a.
  • the photos show, on the one hand, the size of the abrasive particles 5 and, on the other hand, the shape of the abrasive particles 5. It can be seen that the majority of the abrasive particles 5 from the photographed sample have a twist angle of 90 ° to 180 °. In particular, however, it can be provided that the abrasive particles 5 have a twist angle of up to 360 °.
  • Figure 6a shows a further embodiment of a nozzle body 6 according to the invention in a sectional view.
  • a disruptive body 8 is arranged in each of the nozzle channels 7 and is arranged on the inner walls of the respective nozzle channel 7 by means of three webs 8a. In principle, however, any number of webs 8a can also be provided.
  • the disruptive body 8 has a torpedo-shaped tip 8b in the direction of the inlet openings 7a, as can be seen in FIG. 6b.
  • the starting material 2 to be extruded is formed into a hollow-body-shaped extrudate 3 by the disruptive bodies 8 in the nozzle channels 7.
  • the extrudate 3 is then again separated into intermediate particles 4. These intermediate particles are shown schematically in FIGS. 7a and 7b.
  • a hollow body-shaped design of the intermediate particles 4 is particularly advantageous when manufacturing a grinding tool 12 according to the invention, since a bond can also penetrate into the flank space of the abrasive particles 5, whereby an improved anchoring of the abrasive particles 5 on the grinding tool 12 is achieved compared to full-body abrasive particles 5.
  • a disruptive body 8 according to the invention in nozzle bodies 6 with twisted sections 7d. This results in twisted, hollow body-shaped intermediate 4 or abrasive particles 5.
  • FIGS. 8a to 8g show schematic representations of outlet openings 7b of nozzle channels 7 of a nozzle body 6 according to the invention. It can be seen that the outlet openings 7b can have the most varied of geometric shapes.
  • the outlet openings 7b shown in FIGS. 8a to 8g are only intended to serve as examples; in principle, all suitable geometric shapes for the outlet openings 7b are conceivable.
  • FIG. 9 shows a further exemplary embodiment of a nozzle body 6 in a sectional illustration. It can be seen that in this exemplary embodiment no funnel-shaped section 7c and also no twisted section 7d are provided.
  • the nozzle channel 7 is thus essentially cylindrical and has the same diameter as the inlet opening 7a.
  • a starting mixture 2 to be extruded thus enters the nozzle body 6 through the inlet openings 7a and experiences an increase in its density and / or its speed through the outlet opening 7b.
  • the mixture 2 to be extruded then emerges as extrudate 3 through the outlet openings 7b from the nozzle body 6.
  • the outlet openings 7b in this exemplary embodiment are similar in shape to a three-bladed rotor.
  • a nozzle body 6 according to FIG. 9 can be produced by an additive manufacturing process or by at least one material-removing manufacturing process.
  • FIG. 10a shows a photo of abrasive particles which were produced according to a method according to the invention for producing abrasive particles 5 with an embodiment of a nozzle body according to FIG.
  • the photo shows, on the one hand, the size of the abrasive particles 5 and, on the other hand, the shape of the abrasive particles 5.
  • the majority of the abrasive particles 5 from the photographed sample have a twist angle of 90 ° to 180 °.
  • the abrasive particles 5 have a twist angle of up to 360 °.
  • FIG. 10b shows a photo of an abrasive particle in a front view which was produced according to a method according to the invention for producing abrasive particles 5 with an embodiment of a nozzle body according to FIG.
  • the photo shows the size of an abrasive particle and its cross-section.

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Abstract

Verfahren (1) zur Herstellung von Schleifmittelteilchen (5), mit den folgenden Verfahrensschritten: i) Bereitstellen eines zumindest Aluminiumhydroxid enthaltenden Ausgangsgemischs (2), welches durch Wärmebehandlung zumindest in Aluminiumoxid überführbar ist, ii) Extrusion des Ausgangsgemischs (2) zu einem Extrudat (3), iii) Vereinzeln des Extrudats (3) in Zwischenteilchen (4), und iv) Wärmebehandlung der Zwischenteilchen (4), wobei die Zwischenteilchen (4) in Schleifmittelteilchen (5), welche Aluminiumoxid enthalten, überführt werden, wobei im Zuge der Extrusion das Ausgangsgemisch (2) durch wenigstens einen Düsenkörper (6) mit einer Vielzahl im Wesentlichen parallel verlaufender, und vorzugsweise voneinander beabstandeter, Düsenkanäle (7) gepresst wird, wobei das Extrudat (3) zumindest abschnittsweise spiralförmig oder hohlzylindrisch ausgebildet ist.

Description

Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und nach dem Verfahren hergestellte Schleifmittelteilchen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs für die Bearbeitung metallischer Materialien sowie das nach diesem Verfahren hergestellte Schleifwerkzeug und einen in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Düsenkörper.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen bekannt. Beispielsweise wird in der anmeldereigenen EP 3 342 839 A1 ein Verfahren offenbart, bei dem durch Spanen eines Extrudats Schleifmittelteilchen mit einer uneinheitlich Form und/oder Größe hergestellt werden. Die Zielsetzung bei diesem Verfahren besteht dabei darin, Schleifmittelteilchen mit einer ungleichmäßigen Geometrie herzustellen.
Nachteilig dabei ist, dass nur verhältnismäßig wenige Schleifmittelteilchen in einer bestimmten Zeit hergestellt werden können.
Weiters kommt es bei einem solchen Verfahren zu einem relativ hohen Verschleiß, da die zur Zerspanung eingesetzten Schneiden einer hohen Belastung unterliegen und somit verhältnismäßig schnell verschleißen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen welches die oben genannten Probleme vermeidet, die damit hergestellten Schleifmittelteilchen, ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs für die Bearbeitung metallischer Materialien, bei welchem die erfindungsgemäß hergestellten Schleifmittelteilchen zum Einsatz kommen, ein mittels dieses Verfahrens hergestelltes Schleifwerkzeug sowie einen in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Düsenkörper anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 12, 18, 24 und 25 gelöst. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es also vorgesehen, dass im Zuge der Extrusion das Ausgangsgemisch durch wenigstens einen Düsenkörper mit einer Vielzahl im Wesentlichen parallel verlaufender Düsenkanäle gepresst wird, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Düsenkörper durch ein additives Fertigungsverfahren und/oder zumindest ein materialabtragendes Fertigungsverfahren hergestellt wurde.
Durch die Vielzahl an Düsenkanälen in dem Düsenkörper können in gleicher Zeit mehr Schleifmittelteilchen hergestellt werden als bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren. Außerdem ist der Verschleiß bei einem erfindungsgemäßen Verfahren geringer als im Stand der Technik, da keine Spanungsvorrichtung benötigt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Technik, ein zumindest Aluminiumhydroxid enthaltendes Ausgangsgemisch durch Wärmebehandlung zumindest in Aluminiumoxid zu überführen bereits seit längerem bekannt ist. In diesem Zusammenhang sei auf den sogenannten „Sol-Gel-Prozess“ verwiesen. Dabei wird ein Ausgangsgemisch verwendet, welches zumindest Aluminiumhydroxid enthält. Aluminiumhydroxid kann in unterschiedlichen Modifikationen vorliegen. Im Zusammenhang mit der gegenständlichen Erfindung kommt bevorzugt pulverförmiges Böhmit (g-AIOOFI) zum Einsatz. Weiterhin bevorzugt wird das Böhmit in weiterer Folge unter Zugabe von Wasser und Beimischung eines Peptisators, z.B. Salpetersäure, in ein klares Sol überführt. Anschließend wird bevorzugt durch die weitere Zugabe einer Säure, z.B. Salpetersäure, oder einer Nitratlösung, eine Reaktion zum Gel, d.h. eine Dehydratation und Polymerisation, eingeleitet. Durch die Gelierung liegt das Böhmit in einer sehr homogenen Verteilung vor. In einem anschließenden Arbeitsschritt kann freigesetztes Wasser verdampft werden. Im Zuge einer sich daran anschließenden Wärmebehandlung bei einer Temperatur zwischen 400 °C und 1200°C, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 800 °C und 1000 °C, kann das Aluminiumhydroxid in ein Aluminiumoxid der Übergangsphase g-AI203 überführt werden. Bei der Reaktion von Böhmit zu Aluminiumoxid werden Stickstoff als Rückstand der Säure und Wasser freigesetzt. Diese Niedertemperaturfeuerung wird auch als Kalzinieren bezeichnet. In einem letzten Schritt kann dann eine weitere Wärmebehandlung in Form von, vorzugsweise drucklosem, Sintern durchgeführt werden. Dieser Schritt erfolgt bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 1200 °C und 1800 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 1200 °C und 1500 °C. In Abhängigkeit des Ausgangsgemischs kann es Vorkommen, dass dabei neben Aluminiumoxid (typischerweise als alpha- Aluminiumoxid) Nebenphasen, wie z.B. Spinell, entstehen. Diesem Sachverhalt wird durch den Ausdruck „zumindest in Aluminiumoxid“ Rechnung getragen.
Unter „Extrusion“ versteht man eine Verfahrenstechnik, bei welcher feste bis dickflüssige härtbare Materialien unter Druck kontinuierlich aus einer formgebenden Öffnung herausgepresst werden. Dabei entstehen Körper mit einem Querschnitt der Öffnung, Extrudat genannt.
Unter dem Begriff „materialabtragendes Fertigungsverfahren“ sind beispielsweiße Fertigungsverfahren wie Bohren und Fräsen oder auch Laser- oder Wasserstrahlschneiden zu verstehen.
Im vorliegenden Fall hängt der Querschnitt des Extrudats von dem verwendeten Düsenkörper ab und ist bevorzugt rechteckig, quadratisch, dreieckig oder sternförmig und/oder weist wenigstens eine konvexe Seite oder wenigstens eine konkave Seite auf.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik nicht nur durch seine Einfachheit und den geringeren Wartungsbedarf und Verschleiß aus, sondern ermöglicht es auch, die Form und/oder Größe der Zwischenteilchen bzw. der nach dem Sintern vorliegenden Schleifmittelteilchen leicht und flexibel durch Austausch des Düsenkörpers und/oder Änderungen beim Vereinzeln zu variieren.
Eine Möglichkeit, die Abmessungen der Schleifmittelteilchen zu beeinflussen bzw. zu steuern, besteht darin, das Extrudat dem Verfahrensschritt des Vereinzeins mit einer veränderbaren Zustellgeschwindigkeit und/oder in einer oszillierenden Bewegung zuzuführen. Im Falle einer oszillierenden Bewegung stellt sich eine bestimmte Länge des zu vereinzelnden Extrudats ein. Weiterhin kann es auch vorgesehen sein, dass die durch das Vereinzeln erzeugten Zwischenteilchen vor der Wärmebehandlung in einem weiteren Verfahrensschritt, vorzugsweise mittels einer Schneidevorrichtung, zerkleinert werden. Anstelle einer Schneidevorrichtung können auch andere Zerkleinerungsvorrichtungen zum Einsatz kommen, die beispielsweise auch ein Brechen und/oder Zerhacken der Zwischenteilchen bewirken.
Eine weitere Einflussmöglichkeit auf die Form und/oder Größe der Schleifmittelteilchen hat man, indem man die Konsistenz des Ausgangsgemischs verändert. Hierzu kann es vorgesehen sein, dass bei der Bereitstellung des Ausgangsgemischs und/oder bei der Extrusion des Ausgangsgemischs Wasser, ein Peptisator, vorzugsweise Salpetersäure, und/oder Zusatzstoffe, beispielsweise eine Säure, bei der es sich ebenfalls um Salpetersäure handeln kann, und/oder Nitrat, vorzugsweise Cobaltnitrat, zugesetzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens zur Herstellung von Schleifmittelteilchen bestehen weiterhin darin, dass die durch das Vereinzeln erzeugten Zwischenteilchen im Zuge der Wärmebehandlung kalziniert werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 400 °C und 1200 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 800 °C und 1000 °C, und/oder gesintert werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 1200 °C und 1800 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 1200 °C und 1500 °C. Ergänzend kann es vorgesehen sein, dass die durch das Vereinzeln erzeugten Zwischenteilchen im Zuge der Wärmebehandlung vor dem Kalzinieren und/oder Sintern vorgetrocknet werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 350 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 80 °C und 100 °C.
Wie zuvor ausgeführt, wird auch Schutz begehrt für ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs für die Bearbeitung metallischer Materialien, wobei Schleifmittelteilchen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Schleifmittelteilchen hergestellt wurden, in eine Bindung, beispielsweise in eine keramische Bindung oder in eine Kunstharzbindung, eingelagert werden. Vorteilhafterweise ergibt sich dadurch ein Schleifwerkzeug mit einer Porosität von 2 bis 50 % und/oder einer Dichte von 1 ,5 bis 4,5 g/cm3
Auch wird Schutz begehrt für einen in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Düsenkörper. Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Düsenkanäle des wenigstens einen Düsenkörpers jeweils eine, vorzugsweise kreisförmige oder ellipsenförmige, Eingangsöffnung zum Eintritt des Ausgangsgemischs in die Düsenkanäle und jeweils eine, vorzugsweise rechteckige, quadratische, dreieckige oder sternförmige und/oder wenigstens eine konvexe Seite oder wenigstens eine konkave Seite aufweisende, Austrittsöffnung zum Austritt des Extrudats aus den Düsenkanälen aufweisen. Die Austrittsöffnung kann aber grundsätzlich jede geeignete Form aufweisen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein Teil der Düsenkanäle, vorzugsweise alle Düsenkanäle, einen an die Austrittsöffnung angrenzenden Abschnitt, der die Form eines verdrillten Prismas aufweist, zur Überführung des zu extrudierende Ausgangsgemischs in eine Spiralform aufweist.
Bei einer solchen Ausbildung des Düsenkörpers ist es möglich, spiralförmige Schleifmittelteilchen unterschiedlichsten Querschnitts einfach herzustellen. Durch den variablen Querschnitt könnten die Schleifmittelteilchen an verschiedenen Einsatzbedingungen angepasst werden
Die spiralförmige Ausbildung der Schleifmittelteilchen hat zur Folge, dass einerseits eine Einlagerung der Schleifmittelteilchen in eine Bindung - beispielsweise bei der Fierstellung eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs - begünstigt wird. Andererseits werden im Zuge der Abnutzung des Schleifwerkzeugs bzw. der Schleifmittelteilchen immer wieder in unterschiedliche Raumrichtungen weisende frische Schnittkanten unterschiedlicher Gestalt angeboten, welche einen besonders effizienten Materialabtrag ermöglichen. Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen,
Fig. 2a eine Ausführungsform eines Düsenkörpers in einer Schnittdarstellung, Fig. 2b ein Negativ eines Düsenkanals eines Düsenkörpers nach Figur 2a, Fig. 3a eine weitere Ausführungsform eines Düsenkörpers in einer Schnittdarstellung,
Fig. 3b ein Negativ eines Düsenkanals eines Düsenkörpers nach Figur 3a, Fig. 3c eine weitere Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines Düsenkörpers nach Figur 3a,
Fig. 4a eine weitere Ausführungsform eines Düsenkörpers in einer Schnittdarstellung,
Fig. 4b ein Negativ eines Düsenkanals eines Düsenkörpers nach Figur 4a, Fig. 5a/5b Fotos von Schleifmittelteilchen, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß einer der Figuren 2a, 3a oder 4a hergestellt wurden,
Fig. 6a eine weitere Ausführungsform eines Düsenkörpers in einer Schnittdarstellung,
Fig. 6b eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Störkörpers, Fig. 7a eine schematische Ansicht eines Schleifmittelteilchens, welches gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 6a hergestellt wurden in einer perspektivischen Vorderansicht,
Fig. 7b eine schematische Ansicht eines Schleifmittelteilchens, welches gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 6a hergestellt wurden in einer Draufsicht, Fig. 8a-g schematische Darstellungen von Austrittsöffnungen von Düsenkanälen eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers,
Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Düsenkörpers in einer
Schnittdarstellung,
Fig. 10a ein Foto von Schleifmittelteilchen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 9 hergestellt wurden, und
Fig. 10b ein Foto eines Schleifmittelteilchens in einer Vorderansicht, welches gemäß einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 9 hergestellt wurde.
Bei dem in der Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen wird ein Ausgangsgemisch 2 dadurch bereitgestellt, dass Böhmit 13, Wasser 14, Salpetersäure 15 und Zusatzstoffe 16, beispielsweise Cobaltnitrat, in einen Mischer 17 eingebracht werden, wobei der Mischer 17 im Wesentlichen aus einem Mischbehälter 17a und einer darin angeordneten Rotationseinheit 17b besteht.
Das auf diese Weise bereitgestellte Ausgangsgemisch 2 wird in weiterer Folge einer Extrusionsvorrichtung 18 zugeführt. Es kann vorgesehen sein, dass die Extrusionsvorrichtung 18 auf einer Plattform 19 angeordnet ist, welche in eine oszillierende Bewegung versetzt werden kann. Diese oszillierende Bewegung ist in Figur 1 mittels eines Doppelpfeils schematisch angedeutet.
Das die Extrusionsvorrichtung 18 verlassende Extrudat 3 weist eine bestimmte Querschnittsform auf, welche durch den Düsenkörper bestimmt wird.
Das Extrudat 3 wird in weiterer Folge durch ein rotierendes oder oszillierendes Messer 10 vereinzelt. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Vereinzeln in Zwischenteilchen mittels wenigstens eines Lasers oder wenigstens eines Wasserschneiders oder wenigstens eines Plasmaschneiders erfolgt, vorzugsweise wobei das mittels dem wenigstens einen Laser oder dem wenigstens einen Wasserschneider oder dem wenigstens einen Plasmaschneider zu vereinzelnde Exdrudat 3 vor dem Vereinzeln auf ein Fördermittel abgelegt wird.
Die durch das Vereinzeln des Extrudats 3 erzeugten Zwischenteilchen 4 werden mittels einer Bandführung 20 einer Vortrocknungseinrichtung 21 zugeführt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Extrudat 3 erst nach einem Ablegen auf die Bandführung 20 auf der Bandführung 20 vereinzelt wird.
Anschließend werden die vorgetrockneten Zwischenteilchen 4 in einen Kalzinierofen 22 überführt, in welchem eine Kalzinierung der Zwischenteilchen 4 erfolgt.
Nach dem Kalzinieren schließt sich ein Sinterofen 23 an, in welchem die Zwischenteilchen 4 zu Schleifmittelteilchen 5 gesintert werden. Auf die Form und/oder Größe der auf diese Weise hergestellten Schleifmittelteilchen 5 wird anhand der Figuren 5a und 5b näher eingegangen.
Anstelle von drei räumlich getrennten aufeinander folgenden Einrichtungen 21, 22 und 23 zur Wärmebehandlung kann auch eine integrierte Einrichtung zur Wärmebehandlung, beispielsweise ein Tunnelofen, mit unabhängig voneinander steuerbaren Temperaturzonen zum Einsatz kommen.
Die gesinterten Schleifmittelteilchen 5 werden auf einer Bandführung 24 positioniert. Während des Transports mittels dieser Bandführungseinrichtung 24 werden die durch das Sintern erzeugten Schleifmittelteilchen 5 abgekühlt.
Die fertig hergestellten Schleifmittelteilchen 5 werden sodann in eine Speichervorrichtung 25 überführt und stehen einer Weiterverarbeitung, beispielsweise für ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs für die Bearbeitung metallischer Materialien, zur Verfügung. Figur 2a zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers 6 in einer Schnittdarstellung. Es ist erkennbar, dass der Düsenkörper 6 eine Vielzahl an Düsenkanälen 7 aufweist. Die Düsenkanäle 7 setzen sich dabei jeweils zusammen aus einer Eingangsöffnung 7a, einen sich daran anschließenden trichterförmigen Abschnitt 7c und einer Austrittsöffnung 7b. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Düsenkörper 6 weiters einen Prallkörper 9, welcher eine Prallfläche 9a aufweist, auf. Der Prallkörper 9 und/oder die Prallfläche 9a können dabei auch schaufelförmig ausgebildet sein.
Bei einem Düsenkörper 6 nach Figur 2 tritt ein zu extrudierendes Ausgangsgemisch 2 also durch die Eingangsöffnungen 7a in den Düsenkörper 6 ein und erfährt durch den trichterförmigen Abschnitt 7c eine Erhöhung seiner Dichte und/oder seiner Geschwindigkeit. Das zu extrudierende Gemisch 2 tritt anschließend als Extrudat 3 durch die Austrittsöffnungen 7b aus dem Düsenkörper 6 aus und wird durch die Prallflächen 9a der Prallkörper 9 abgelenkt. Nach dem Ablenken wird das Extrudat 3 in Zwischenteilchen 4 vereinzelt.
Figur 2b zeigt zum besseren Verständnis ein Negativ 26a eines Düsenkanals 7 eines Düsenkörpers 6 nach Figur 2a.
Figur 3a zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers 6 in einer Schnittdarstellung. Auch dieser Düsenkörper 6 weist eine Vielzahl an Düsenkanälen 7 mit jeweils einer Eingangsöffnung 7a, einer Austrittsöffnung 7b und einem trichterförmigen Abschnitt 7c auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist zwischen der Austrittsöffnung 7b und dem trichterförmigen Abschnitt 7c ein verdrillter Abschnitt 7d angeordnet.
Das Extrudat 3 tritt nach Durchströmen des verdrillten Abschnitts 7d spiralförmig aus den Austrittsöffnungen 7b aus und kann anschließend vereinzelt werden.
In den Figuren 3b und 3c sind ein Negativ 26b eines Düsenkanals 7 und eine weitere Schnittdarstellung eines Düsenkörpers 6 nach Figur 3a dargestellt. Anhand dieser Figuren ist erkennbar, dass der trichterförmige Abschnitt 7c mit seinem Durchmesser auch seinen Querschnitt ändert. In diesem Ausführungsbeispiel ändert sich der Querschnitt ausgehend von einem kreisförmigen Querschnitt hin zu einem rechteckförmigen Querschnitt. Der verdrillter Abschnitt 7d weist also im Wesentlichen die Form eines verdrillten Prismas mit rechteckförmiger Grundfläche auf.
Figur 4a zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers 6 in einer Schnittdarstellung. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich dahingehend von jenem aus den Figuren 3a bis 3c, dass sich ein Querschnitt eines Düsenkanals 7 nicht zu einem rechteckförmigen Querschnitt sondern zu einem dreieckförmigen Querschnitt ändert. Der verdrillter Abschnitt 7d in dieser Ausführungsform weist also im Wesentlichen die Form eines verdrillten Prismas mit dreieckförmigen Grundfläche auf.
Figur 4b zeigt zum besseren Verständnis ein Negativ 26c eines Düsenkanals 7 eines Düsenkörpers 6 nach Figur 4a.
Die Figuren 5a und 5b zeigen Fotos von Schleifmittelteilchen, die gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Fierstellung von Schleifmittelteilchen 5 mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß einer der Figuren 2a, 3a oder 4a hergestellt wurden. Anhand der Fotos sind einerseits die Größe der Schleifm itteilteilchen 5 und andererseits die Form der Schleifmittelteilchen 5 ersichtlich. Es ist erkennbar, dass ein Großteil der Schleifmittelteilchen 5 aus der fotografierten Probe einen Verdrillwinkel von 90° bis 180° aufweist. Insbesondere kann jedoch vorgesehen sein, dass die Schleifmittelteilchen 5 einen Verdrillwinkel von bis zu 360° aufweisen.
Figur 6a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers 6 in einer Schnittdarstellung. Es ist erkennbar, dass in den Düsenkanälen 7 jeweils ein Störkörper 8 angeordnet ist, welcher mittels drei Stegen 8a an den Innenwandungen des jeweiligen Düsenkanals 7 angeordnet ist. Es kann aber grundsätzlich auch eine beliebige Anzahl an Stegen 8a vorgesehen sein. Der Störkörper 8 weist in Richtung der Eingangsöffnungen 7a eine torpedoförmige Spitze 8b auf, wie in Figur 6b ersichtlich. In diesem Ausführungsbeispiel wird das zu extrudierende Ausgangsmaterial 2 durch die Störkörper 8 in den Düsenkanälen 7 zu einem hohlkörperförmigen Extrudat 3 geformt. Anschließen erfolgt wiederum die Vereinzelung des Extrudats 3 in Zwischenteilchen 4. Diese Zwischenteilchen sind in den Figuren 7a und 7b schematisch dargestellt.
Eine hohlkörperförmige Ausbildung der Zwischenteilchen 4 ist insbesondere beim Fertigen eines erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs 12 vorteilhaft, da eine Bindung auch in den Flohlraum der Schleifmittelteilchen 5 eindringen kann, wodurch gegenüber vollkörperförmigen Schleifmittelteilchen 5 eine verbesserte Verankerung der Schleifmittelteilchen 5 am Schleifwerkzeug 12 erreicht wird.
Es ist auch denkbar, einen erfindungsgemäßen Störkörper 8 bei Düsenkörpern 6 mit verdrillten Abschnitten 7d anzuordnen. Dadurch ergeben sich verdrillte hohlkörperförmige Zwischen- 4 bzw. Schleifmittelteilchen 5.
Die Figuren 8a bis 8g zeigen schematische Darstellungen von Austrittsöffnungen 7b von Düsenkanälen 7 eines erfindungsgemäßen Düsenkörpers 6. Es ist ersichtlich, dass die Austrittsöffnungen 7b unterschiedlichste geometrische Formen aufweisen können. Die in den Figuren 8a bis 8g dargestellten Austrittsöffnungen 7b sollen nur als Beispiele dienen, grundsätzlich sind alle geeigneten geometrische Formen für die Austrittsöffnungen 7b denkbar.
Die Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Düsenkörpers 6 in einer Schnittdarstellung. Es ist erkennbar, dass bei diesem Ausführungsbeispiel kein trichterförmiger Abschnitt 7c und auch kein verdrillter Abschnitt 7d vorgesehen sind. Der Düsenkanal 7 ist also im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und weist denselben Durchmesser wie die Eintrittsöffnung 7a auf.
Bei einem Düsenkörper 6 nach Figur 9 tritt ein zu extrudierendes Ausgangsgemisch 2 also durch die Eingangsöffnungen 7a in den Düsenkörper 6 ein und erfährt durch die Austrittsöffnung 7b eine Erhöhung seiner Dichte und/oder seiner Geschwindigkeit. Das zu extrudierende Gemisch 2 tritt anschließend als Extrudat 3 durch die Austrittsöffnungen 7b aus dem Düsenkörper 6 aus. Die Austrittsöffnungen 7b in diesem Ausführungsbeispiel ähneln in ihrer Form einem dreiblättrigen Rotor.
Ein Düsenkörper 6 nach Figur 9 kann durch ein additives Fertigungsverfahren oder durch ein zumindest ein materialabtragendes Fertigungsverfahren hergestellt werden.
Bei einer materialabtragenden Fertigung könnte beispielsweiße vorgesehen sein, dass in einen metallenen Rohling Sacklochbohrungen eingebracht werden. In diesen Sacklochbohrungen könnten anschließen mittels Laserschneiden Austrittsöffnungen 7b ausgeschnitten werden. Es kann aber auch jedes andere geeignete Fertigungsverfahren vorgesehen sein.
Die Figur 10a zeigt ein Foto von Schleifmittelteilchen, die gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen 5 mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 9 hergestellt wurden. Anhand des Fotos sind einerseits die Größe der Schleifm itteilteilchen 5 und andererseits die Form der Schleifmittelteilchen 5 ersichtlich.
Es ist erkennbar, dass ein Großteil der Schleifmittelteilchen 5 aus der fotografierten Probe einen Verdrillwinkel von 90° bis 180° aufweist. Insbesondere kann jedoch vorgesehen sein, dass die Schleifmittelteilchen 5 einen Verdrillwinkel von bis zu 360° aufweisen.
Die Figur 10b zeigt ein Foto eines Schleifmittelteilchens in einer Vorderansicht, welches gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen 5 mit einer Ausführungsform eines Düsenkörpers gemäß der Figur 9 hergestellt wurde. Anhand des Fotos sind die Größe eines Schleifmittelteilchens und sein Querschnitt erkennbar. Bezugszeichenliste:
1 Verfahren
2 Ausgangsgemisch
3 Extrudat
4 Zwischenteilchen
5 Schleifmittelteilchen
6 Düsenkörper
7 Düsenkanäle
7a Eingangsöffnung 7b Austrittsöffnung 7c trichterförmiger Abschnitt 7d verdrillter Abschnitt
8 Störkörper 8a Steg
8b torpedoförmige Spitze
9 Prallkörper
9a Prallfläche
10 Messer
11 Fördermittel
12 Schleifwerkzeug
13 Böhmit
14 Wasser
15 Salpetersäure
16 Zusatzstoffe
17 Mischer
17a Mischbehälter 17b Rotationseinheit
18 Extrusionsvorrichtung
19 Plattform
20 Bandführung
21 Vortrocknungseinheit
22 Kalzinierofen Sinterofen Bandführungseinrichtung Speichervorrichtung

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren (1) zur Herstellung von Schleifmittelteilchen (5), mit den folgenden Verfahrensschritten: i. Bereitstellen eines zumindest Aluminiumhydroxid enthaltenden Ausgangsgemischs (2), welches durch Wärmebehandlung zumindest in Aluminiumoxid überführbar ist, ii. Extrusion des Ausgangsgemischs (2) zu einem Extrudat (3), iii. Vereinzeln des Extrudats (3) in Zwischenteilchen (4), und iv. Wärmebehandlung der Zwischenteilchen (4), wobei die Zwischenteilchen (4) in Schleifmittelteilchen (5), welche Aluminiumoxid enthalten, überführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge der Extrusion das Ausgangsgemisch (2) durch wenigstens einen Düsenkörper (6) mit einer Vielzahl im Wesentlichen parallel verlaufender, und vorzugsweise voneinander beabstandeter, Düsenkanäle (7) gepresst wird, wobei das Extrudat (3) zumindest abschnittsweise spiralförmig oder hohlzylindrisch ausgebildet ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Düsenkanäle (7) des wenigstens einen
Düsenkörpers (6) jeweils eine, vorzugsweise kreisförmige oder ellipsenförmige, Eingangsöffnung (7a), durch welche das Ausgangsgemisch (2) in die Düsenkanäle (7) eintritt, und jeweils eine, vorzugsweise rechteckige, quadratische, dreieckige oder sternförmige und/oder wenigstens eine konvexe Seite oder wenigstens eine konkave Seite aufweisende, Austrittsöffnung (7b), über welche das Extrudat (3) aus den Düsenkanälen (7) austritt, aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei ein Teil der Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen sich an die Eingangsöffnung (7a) anschließenden trichterförmigen Abschnitt (7c) mit einem sich in Richtung der Austrittsöffnung (7b) verkleinernden Durchmesser aufweisen, wodurch die Dichte und/oder die Geschwindigkeit des zu extrudierenden Ausgangsgemischs (2) erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Teil der Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen an die Austrittsöffnung (7b) angrenzenden Abschnitt (7d) aufweisen, der die Form eines verdrillten Prismas aufweist, wodurch das zu extrudierende Ausgangsgemisch (2) in eine Spiralform überführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei ein Teil der Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen an die Austrittsöffnung (7b) angrenzenden Abschnitt aufweisen, in welchem wenigstens ein Störkörper (8) angeordnet ist, wodurch das zu extrudierende Ausgangsgemisch (2) in eine Hohlgeometrie überführt wird, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Störkörper (8) über wenigstens einen Steg (8a), vorzugsweise genau drei Stege (8a), mit einer Innenwandung der Düsenkanäle (7) verbunden ist, und/oder wobei der wenigstens eine Störkörper (8) im Wesentlichen zentral in den Düsenkanälen (7) angeordnet ist, und/oder wobei der wenigstens eine Störkörper (8) eine der Eingangsöffnung (7a) zugewandte torpedoförmige Spitze (8b) aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das den wenigstens einen Düsenkörper (6) verlassende Extrudat (3) durch wenigstens einen Prallkörper
(9), vorzugsweise auf eine spiralförmige Bahn, abgelenkt wird, vorzugsweis wobei der wenigstens eine Prallkörper (9) unmittelbar benachbart zum wenigstens einen Düsenkörper (6) angeordnet ist, und/oder wenigstens eine schräg zum wenigstens einen Düsenkörper (6) angeordnete Prallfläche (9a) aufweist, und/oder wenigstens eine schaufelförmige Prallfläche (9a) aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Extrudat (3) mechanisch, vorzugsweise durch ein rotierendes oder oszillierendes Messer
(10), und/oder mittels wenigstens einem Laser oder wenigstens einem Wasserschneider oder wenigstens einem Plasmaschneider in Zwischenteilchen (4) vereinzelt wird, vorzugsweise wobei das mittels dem wenigstens einen Laser oder dem wenigstens einen Wasserschneider oder dem wenigstens einen Plasmaschneider zu vereinzelnde Extrudat (3) vor dem Vereinzeln auf ein Fördermittel (11 ) abgelegt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die durch das Vereinzeln erzeugten Zwischenteilchen (4) im Zuge der Wärmebehandlung
- kalziniert werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 400 °C und 1200 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 800 °C und 1000 °C, und/oder
- gesintert werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen
1200 °C und 1800 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 1200 °C und 1500 °C.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die durch das Vereinzeln erzeugten
Zwischenteilchen (4) im Zuge der Wärmebehandlung vor dem Kalzinieren und/oder Sintern vorgetrocknet werden, bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 50 °C und 350 °C, besonders bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 80 °C und 100 °C.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die nach der
Wärmebehandlung vorliegenden Schleifmittelteilchen (5) abgekühlt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei bei der Bereitstellung des Ausgangsgemischs (2) und/oder bei der Extrusion des Ausgangsgemischs (2) Wasser (14), ein Peptisator, vorzugsweise Salpetersäure (15), und/oder Zusatzstoffe (16), beispielsweise eine Säure und/oder ein Nitrat, vorzugsweise Cobaltnitrat, zugesetzt werden.
12. Schleifmittelteilchen (5), hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 wobei die Schleifmittelteilchen (5) zumindest abschnittsweise spiralförmig oder hohlzylindrisch ausgebildet sind.
13. Schleifmittelteilchen (5) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelteilchen (5) eine rechteckige, quadratische, dreieckige oder sternförmige und/oder wenigstens eine konvexe Seite oder wenigstens eine konkave Seite aufweisende Grundfläche aufweisen.
14. Schleifmittelteilchen (5) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelteilchen (5) eine Länge von 0,5 mm bis 4 mm, vorzugsweise zwischen 1 mm und 2 mm, aufweisen.
15. Schleifmittelteilchen (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelteilchen (5) eine Breite von 200 pm bis 800 pm, bevorzugt zwischen 500 pm und 700 pm, aufweisen.
16. Schleifmittelteilchen (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelteilchen (5) eine Dicke von 50 pm bis 400 pm, vorzugsweise 150 pm bis 250 pm, aufweisen.
17. Schleifmittelteilchen (5) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelteichen (5) einen Verdrillwinkel zwischen 0° und 360°, bevorzugt zwischen 180° und 360°, aufweisen.
18. Düsenkörper (6) zur Verwendung in einem Verfahren zur Herstellung von Schleifmittelteilchen (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 wobei der Düsenkörper (6) eine Vielzahl im Wesentlichen parallel verlaufender Düsenkanäle (7) aufweist, vorzugsweise wobei der Düsenkörper (6) durch ein additives Fertigungsverfahren und/oder zumindest ein materialabtragendes Fertigungsverfahren ausgebildet ist.
19. Düsenkörper (6) nach Anspruch 18, wobei die Düsenkanäle (7) des wenigstens einen Düsenkörpers (6) jeweils eine, vorzugsweise kreisförmige oder ellipsenförmige, Eingangsöffnung (7a), zum Eintritt des Ausgangsgemischs (2) in die Düsenkanäle (7), und jeweils eine, vorzugsweise rechteckige, quadratische, dreieckige oder sternförmige und/oder wenigstens eine konvexe Seite oder wenigstens eine konkave Seite aufweisende, Austrittsöffnung (7b), zum Austritt des Extrudats (3) aus den Düsenkanälen (7), aufweisen.
20. Düsenkörper (6) nach einem der Ansprüche 18 oder 19, wobei ein Teil der Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen sich an die Eingangsöffnung (7a) anschließenden trichterförmigen Abschnitt (7c) mit einem sich in Richtung der Austrittsöffnung (7b) verkleinernden Durchmesser zur Erhöhung der Dichte und/oder der Geschwindigkeit des zu extrudierenden Ausgangsgemischs (2) aufweist.
21. Düsenkörper (6) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei ein Teil der
Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen an die
Austrittsöffnung (7b) angrenzenden Abschnitt (7d), der die Form eines verdrillten Prismas aufweist, zur Überführung des zu extrudierende Ausgangsgemischs (2) in eine Spiralform aufweist.
22. Düsenkörper (6) nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei ein Teil der
Düsenkanäle (7), vorzugsweise alle Düsenkanäle (7), einen an die
Austrittsöffnung (7b) angrenzenden Abschnitt aufweisen, in welchem wenigstens ein Störkörper (8) zur Überführung des zu extrudierende Ausgangsgemischs (2) in eine Hohlgeometrie angeordnet ist, vorzugsweise wobei der wenigstens eine Störkörper (8) über wenigstens einen Steg (8a), vorzugsweise genau drei Stege (8a), mit einer Innenwandung der Düsenkanäle (7) verbunden ist, und/oder wobei der wenigstens eine Störkörper (8) im Wesentlichen zentral in den Düsenkanälen (7) angeordnet ist, und/oder wobei der wenigstens eine Störkörper (8) eine der Eingangsöffnung (7a) zugewandte torpedoförmige Spitze (8b) aufweist.
23. Düsenkörper (6) nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (7b) eine Größe von 0,1 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,3 mm bis 0,8 mm, aufweisen.
24. Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs (12) für die Bearbeitung metallischer Materialien, wobei Schleifmittelteilchen (5) welche nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 hergestellt wurden, in eine Bindung, beispielsweise in eine keramische Bindung oder eine Kunstharzbindung, eingelagert werden.
25. Schleifwerkzeug (12), hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 24, wobei das Schleifwerkzeug (12) eine Porosität von 2 bis 50% und/oder eine
Dichte von 1 ,5 bis 4,5 g/cm3 aufweist.
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