BE416961A

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Publication number: BE416961A
Authority: BE
Priority date: 1935-08-12
Also published as: US2072051A

Description


  PERFECTIONNEMENTS AUX CORPS OU ROUES .ABRASIFS, ET METHODE DE

FABRICATION DE CES ARTICLES.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
thode de fabrication de ces articles.

  
Un objet de l'invention est de prévoir un liant métallique à bas point de fusion, pour des diamants.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
lage, ou meule, pour meuler des substances très dures. 

  
Un autre objet de l'invention est de prévoir une roue de meu=  lage, ou meule, comprenant des grains très durs et un liant approprié

  
à ces grains.

  
Un autre objet de l'invention est de prévoir un liant pour un abrasif formé de diamants, et dont les diamants peuvent être récupérés

  
à peu de frais et sans destruction des diamants.

  
 <EMI ID=3.1>  Le corps abrasif conforme à la présente invention comprend un abrasif carboné tel que le diamant ou le carbure de bore, -et un liant métallique constitué par un alliage cassant ou fragile à point de fusion peu élevé.

  
La méthode de formation du corps abrasif conforme à l'invention

  
 <EMI ID=4.1> 

  
sion, à couler des lingots de cet alliage, à broyer les lingots sous forme de poudre, à mélanger la poudre avec les grains abrasifs, à presser le mélange et à la concréter par la chaleur.

  
Et afin que l'invention puisse être clairement comprise, elle sera plus explicitement décrite ci-après en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, une roue de meulage ou meule conforme à l'invention, et dans lequel:
Fig.l est une vue en plan d'une roue de meulage ou meule établie conformément à certaines caractéristiques de l'invention;

  
 <EMI ID=5.1> 

  
Conformément à la méthode préférée d'exécution de l'invention, on prévoit du diamant sous forme de grains ou finement divisé. Le diamant qui, en raison de sa dureté extrême et de ses autres qualités, constitue probablement la meilleure substance abrasive connue, existe sous une variété connue dans le commerce sous'la dénomination de "bort", que l'on peut se procurer en quantités suffisantes et à des prix tels qu'elle peut être employée pour la fabrication de roues de meulage ou meules et d'autres corps abrasifs.

  
Bien que le "bort" soit coûteux, en raison toutefois de la grande supériorité du diamant pour l'abrasion, les roues ou meules

  
 <EMI ID=6.1> 

  
pratiques.

  
Egalement, dans la réalisation préférée de l'invention, on prévoit un liant établi squs forme d'un alliage réduit en poudre. Bien que ce liant en poudre puisse être constitué par un mélange

  
de deux ou d'un plus grand nombre de poudres métalliques, on préfère procéder comme il suit:  .Après avoir sélectionné deux ou un plus grand nombre de métaux, <EMI ID=7.1> 

  
en tenant compte des considérations ou conditions/ci-après, on les place ensemble dans un pot de fusion, dans les proportions désirées, et on les fond ensemble. On,coule alors des lingots de cet alliage  dans des moules en sable. Ces lingots sont alors broyés à l'aide de  rouleaux broyeurs, ou l'équivalent, jusqu'au moment où l'alliage a laforme d'une poudre présentant les dimensions de maille désirées.

  
 <EMI ID=8.1>  approximativement de 25 à 50 'fa en-volume de bort ayant une dimension de grain comprise entre 80 et 500 mailles par exemple. La dimension choisie des grains de bort dépendra de l&#65533;opération d'abrasion que la roue ou meule doit exécuter , et l'invention n'est aucunement limitée sous ce rapport, car les opérations de meulage, de polissage et de rodage diffèrent grandement entre elles. 

  
Pour les opérations de polissage ou de rodage de grande finesse, on utilisera des dimensions de grain plus petites. La dimension de maille du liant métallique peut également varier dans délimites éten-,  dues;. à titre d'indication on notera qu'en utilisant du diamant en grains correspondant à 100 mailles, il est très pratique d'employer

  
du liant en poudre correspondant à 200 mailles, mais d'autres dimen-

  
 <EMI ID=9.1> 

  
des grains de diamant. 

  
Le mélange des grains de diamant avec le liant peut être exécuté manuellement, car bien que des méthodes mécaniques puissent être em'ployées, le bort ou la poussière de diamant représente une valeur tel= le que la confection du mélange doit être exécutée avec soin pour éviter des pertes en diamant.

  
Ayant mis à part une quantité mesurée ou désirée de liant et de bort mélangés, on la place dans un moule. Ce moule peut recevoir une forme quelconque, car bien que l'invention soit décrite conjointement à la confection d'une roue ou meule, elle englobe la fabrication d'au-, tres corps abrasifs. Lorsque le corps abrasif est une roue ou meule, dans la plupart des cas cette roue comportera un trou central destiné à la monter sur un arbre ou l'équivalent, et conformément, en pareil Cas,-la conformation du moule est celle d'un anneau.

  
Pour la matière du moule on préfère utiliser le graphite en rai-

  
 <EMI ID=10.1> 

  
tion ou rupture facile pour l'enlèvement de la roue formée; il est avide d'oxygène en prévenant ainsi l'oxydation des matières composant la roue; il est relativement peu coûteux; il peut être aisément usiné à la forme ou conformation désirée; il est infusible et il ne se rompt pas en morceaux aux températures utilisées dans l'invention.

  
Après avoir placé la quantité désirée de grains et de liant mélangés dans le moule choisi, on y applique de la chaleur et-de la pression

  
 <EMI ID=11.1> 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
étendue, et la chaleur employée est telle qu'elle provoque le frittage ou la concrétion du liant à la pression employée, ou dans les conditions d'union intime réalisées. Par exemple, on peut presser à froid le liant et les grains abrasifs, et chauffer ensuite la substance. En pareils cas on peut utiliser un moule autre qu'un moule en graphite en association avec un plongeur et un mécanisme de pression, en chauffant "l'ébauche" de la roue sur un "bec". L'union des grains métalliques après compression est telle qu'ils peuvent s'être formés en une masse pratiquement solidaire, qui retiendra les éléments abrasifs par le traitement à chaud à une température ne provoquant pas la fusion liquide, mais le frittage ou la concrétion.

   Le pressage et le chauffage séparés des corps présentent l'avantage qu'un appareil plus simple et une méthode moins onéreuse peuvent être employés. Cependant, dans  certains cas, la chaleur et la pression peuvent être appliqués simulta&#65533;:
nément.

  
Considérant maintenant le liant employé conformément à l'invention on utilise de préférence un alliage de cuivre, on allie au cuivre un autre métal qui produit un alliage plus dur et plus cassant ou plus  fragile que le cuivre. Le liant devra fermement maintenir les diamants, être suffisamment tenace_pour que les diamants ne soient pas arrachés,,  ou ne pas être déchiré par ceux-ci, et néanmoins se rompre pour une certaine pression et une certaine résistance, plutôt que de se glacer ou de se polir.

  
Il est désirable que le liant s'émiette en petits morceaux ou fragments ténus de manière à exposer de temps à autre de nouveaux

  
 <EMI ID=13.1> 

  
broyé à la forme d'une poudre peut posséder les caractéristiques désirées. On a indiqué ci-après des exemples d'alliages spécifiques pouvant être utilisés.

  
 <EMI ID=14.1> 

  
tain.

  
 <EMI ID=15.1>  . portions exactes indiquées ne doivent pas être nécessairement emplo= yées, on préfère néanmoins utiliser des proportions approchées, car <EMI ID=16.1> 

  
danger d'oxyder les diamants. 

  
Exemple 2. On forme un alliage de cuivre et de nickel, contenant

  
 <EMI ID=17.1> 

  
à 1200[deg.] environ, mais l'on peut'prendre les précautions ci-après indiquées pour empêcher l'oxydation du diamant ou du liant.

  
 <EMI ID=18.1> 

  
et il possède des propriétés cassantes mais il est très tenace ou résistant.

  
Exemple 4. On forme un alliage de cuivre et de manganèse, conte-

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
tenacité et de fragilité.

  
Exemple 5.'On utlise du cuivre presque pur, mais on y mélange

  
 <EMI ID=21.1> 

  
lium (glucinium). Le cuivre fond à 1065[deg.] 0. ou aux environs de cette température.

  
Il est avantageux de prendre certaines précautions pour empêcher  <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
L'emploi d'un moule ou réceptacle en graphite durant l'opération de chauffage est l'une de ces précautions. Cependant, même lorsqu'un moule en graphite est utilisé, et plus spécialement lorsqu'il n'est pas utilisé, il conviendra de chauffer le corps dans une atmosphère non oxydante, comme de l'azote ou de l'hydrogène. On a également constaté qu'une petite quantité d'aluminium, de silicium, ou de magnésium peut être introduite dans le: liant, _ de préférence sous forme de particules métalliques distinctes et séparées, c'est-à-dire non à l'état d'alliage, ce qui empêchera l'oxydation du diamant et du liant, car ces métaux possèdent une grande affinité pour l'oxygène.

  
Dans un grand nombre de cas-il est désirable de rendre le liant aussi fragile ou cassant que possible pour l'alliage spécifique utilisé, et la fragilité est exaltée en refroidissant le corps abrasif lorsqu'il est encore chaud du traitement par la chaleur.

  
Un avantage marqué d'une roue ou meule.confectionnée conformément à l'invention, réside dans-le fait que, lorsqu'elle est établie, j 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
ou disque central. Dès roues de meulage, ou meules, en diamant, sont

  
 <EMI ID=25.1> 

  
mant que possible.'Dans le cas d'une roue de meulage ou meule qui estmince comparativement à son diamètre, la portion centrale n'est généralement pas utilisée pour l'abrasion. Conformément, dans le cas de roues ou meules en diamant, il est préférable d'établir la partie centrale sous forme d'un plateau ou d'un anneau ne possédant pas de propriétés abrasives. Tandis.qu'une roue de meulage ou meule interne,de petite dimension, dont la longueur est de l'ordre de la moitié de son diamètre,. peut comprendre 100% de substance de meulage, et puisse être fixée par montage direct sur un axe ou arbre, dans le cas d'une roue ou meule

  
de coupe; ou bien d'une roue ou meule de grande dimension pour le meulage de carbures de tungstène cémentés et d'autres substances dures, on constate qu'il est généralement économique d'assujettir une bandé 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
tral comportant un trou ou une ouverture. De ce fait, un problème distinct se-pose pour la fixation de l'intérieur de la bande annulai-1 re de substance meulante à la périphérie du disque ou plateau central' de support. Si l'union entre les parties est faible, la rupture se produira, ce qui détruit la roue de meulage ou meule dont la valeur commerciale peut aller de 1500 à 6000 Frs.

  
Conformément à la présente invention, avec des diamants unis

  
par un liant métallique, comme défini dans la description qui précéder on peut prévoir un plateau ou disque mince d'aluminium, ou un disque ou plateau de tout autre métal, et établir la substance meulante sous forme d'une bande annulaire dont le diamètre interne est le même que le diamètre externe du plateau ou disque. On peut alors réunir le disque ou plateau à la bande meulante par brasure, soudure, de préférence à la soudure d'argent, ou grâce à toute-autre opération métallurgique propre à unir intégralement des métaux, comme la soudure ou l'équivalent, et le résultat est une structure intégrale formée

  
d'un disque métallique de support central et d'une bande annulaire  de substance meulante placée à sa périphérie qui comprend des grains de diamant unis dans un liant métallique. pour des roues de coupe et  analogues, le disque ou plateau de support central ne doit pas être plus épais que la bande annulaire de matière meulante.

  
 <EMI ID=27.1> 

  
interne est le même que le diamètre externe du disque ou plateau 10.

  
On assemble alors le disque ou plateau.5.0 et l'anneau 11 à l'aide de

  
 <EMI ID=28.1> 

  
Bien que l'on ait mentionné le diamant comme grain ou poussière abrasif, certains avantages résultent de la combinaison du liant spé- 

  
cifié avec des grains ou poussière de carbure de bore. -Le carbure de

  
bore est une matière abrasive coûteuse, bien que moins coûteuse que le

  
 <EMI ID=29.1> 

  
mant, ne doit pas être exposé à des températures élevées ou bien, si' il

  
l'est, il ne doit l'être que.pendant un temps court et en prenant des

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
dation et d'autres modifications chimiques. Les liants décrits possè-

  
 <EMI ID=32.1> 

  
ou se concrétisent à une température relativement basse lorsqu'ils sont

  
sous pression, ou bien lorsque les particules sont en contact 'infime,

  
comme décrit et, conformément, ces liants conviennent très bien pour

  
lier des diamants ou d'autres substances carbonées comme du carbure de

  
bore. Les liants de l'invention ont plus le caractère d'une matrice 

  
que les liants vitrifiés usuels, et ils sont plus durs et plus résis"tants ou tenaces que les liants résineux artificiels; ils possèdent

  
des propriétés différentes de celles d'un liant de caoutchouc , et les propriétés des liants de l'invention sont des plus désirables en coma. binaison avec des grains de dureté extrême comme le diamant et le 

  
 <EMI ID=33.1> 

REVENDIQUIONS

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
mant ou du carbure de bore, et un liant métallique formé d'un alliage

  
'fragile ou cassant à bas point de fusion.

Claims

2.- Un corps abrasif, tel que revendiqué dans la revendication 1, <EMI ID=36.1>

<EMI ID=37.1>

liant.

<EMI ID=38.1>

caractérisé en ce que le dit métal d'addition comprend un métal du

groupe constitué par le nickel, l'aluminium et le manganèse.

<EMI ID=39.1>

revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps est confor= mé en roue possédant un anneau formé de la matière abrasive et du liant métallique, et un disque ou-platée �e métal d'un diamètre égal au diamètre interne de l'anneau, les dits disque et anneau étant rigidement reliés entre eux par un joint métallurgique.

<EMI ID=40.1>

qué dans l'une quelconque des revendications précédentes, qui consiste à former un alliage à bas point de fusion, fragile ou cassant, à en couler des lingots, à broyer les lingots sous forme de poudre, à mélanger la poudre avec des grains abrasifs, à presser le mélange et à en déterminer le frittage ou la concrétion à l'aide de chaleur.

'64-La méthode de formation d'un corps abrasif, telle que

<EMI ID=41.1>

au métal en poudre, une faible quantité d'un métal facilement oxydé, en poudre.

<EMI ID=42.1>

diquée dans la revendication 6 ou 6, caractérisée en ce que le mélange-est pressé à froid et qu'il est alors fritté ou concrété à l'aide de chaleur.

<EMI ID=43.1>

vendiquée dans l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisée_en ce que le mélange est pressé sous forme d'anneau, tandis qu'on prévoit un disque ou plateau de métal s'ajustant dans le dit anneau et réuni à ce dernier par une opération métallurgique.