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Michel ZEICHER
6, rue Frangois COURT - SAINT - ETIENNE. PROCEDE DE FABRICATION D'OUTILS ABRASIFS.
Il est connu que pour la fabrication des outils abrasifs à base de diamants, de carbure de bore ou d'autres abrasifs coûteux, on utilise des liants métalliques. La plupart des procédés consistent à mélanger des grains ou de la poudre dfabrasifs avec des grains ou de la poudre métallique, de verser le tout dans un moule approprié et de consolider l'ensemble par chauffage à une température appropriée avec ou sans compression. La presque totalité des métaux connus ont été proposés comme liant, soit seuls, soit sous forme de mélange de plusieurs éléments, soit à l'état d'alliage. Plusieurs modes opératoires ont également été proposés. Tous ces procédés ont pour inconvénient de conduire à un mauvais rendement de l'abrasif coûteux employé pour ce genre dfoutils.
Ces grains se déchaussent de leur liant au
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bout de quelques pourcents d'usure seulement par suite de la discontinuité existante entre les grains abrasifs et le liant et des multiples petits chocs qu'ils subissent. Le liant lui-même présente d'autre part toujours une certaine porosité, ce qui aggrave encore la mauvaise tenue des grains abrasifs. Tous ces inconvénients sont supprimés par la présente invention. Suivant le procédé de la présente invention, on effectue le mélange d'abrasifs et de poudres métalliques, ainsi que sa compression par des moyens connus et on le chauffe au moyen d'un four à haute fréquence; Nous avons constaté qu'on obtient dans ce cas des outils dans lesquels l'abrasif est solidement ancré dans le liant et que son rendement est augmenté dans des proportions considérables.
Cela est dû aurait que les courants de haute fréquence se localisent de préférence sur la surface des grains métalliques et portent cette surface rapidement à la température de fusion sans altérer le coeur de ces grains.
Il en résulte une soudure rapide et une forte contraction de l'ensemble supprimant toute porosité et provoquant un ancrage solide des grains abrasifs.
Dans le brevet belge n on propose de rendre la surface des grains abrasifs conductrices d'électricité et de les soumettre ensuite à un traitement qui consiste à rendre ces surfaces rugueuses de
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.façon à y augmenter l'ancrage ultérieur du liant. Nous avons constaté que cet effet peut être obtenu d'emblée au cours de la chauffe de l'outil, à condition d'effectuer cette dernière dans un four à haute fréquence.
L'exemple suivant illustrera un des multiples modes d'application du procédé décrit ci-dessus:
On introduit dans une nacelle en porcelaine 1,9 gr de grains de diamant de 1 à 1,5 mm de grosseur. On place cette nacelle dans un four électrique à résistance qu'on porte à une température située entre 8000 et 12000 0 et à travers lequel on fait passer un courant gazeux constitué de 5 à 30 % en volume de chlorure ferrique anhydre et de 95 à 70 % d'oxyde de carbone. Au bout d'un certain temps qui dépend de la température et de la composition du mélange gazeux, les diamants se recouvrent d'un film de fer métallique. On coupe le courant du four et on laisse refroidir dans une atmosphère réductrice, puis on retire la nacelle du four.
On ajoute aux diamants recouverts d'un film de fer 8,1 gr de poudre de cuivre et 0,9 gr de poudre d'aluminium et on mélange le tout d'une façon aussi homogène que possible.
On introduit ensuite le tout dans un moule en acier schématisé par la figure 1 et composé d'une bague A, d'un fond B et d'un piston C. Ce moule est à son tourplacé dans une bobine D reliée à une génératrice de courants de haute fréquence.
L'ensemble est placé en dessous d'une presse hydraulique et on applique sur le piston du moule une pression de 30 à 300 kg/cm2. On lance ensuite à travers la bobine un courant de haute fréquence suffisant pour porter la matière entre le
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'rouge sombre et le rouge cerise. Lorsque cette température est atteinte, on relâache la pression et on supprime le courant. Lorsque le tout est refroidi, on retire du moule une pastille cylindrique qui, après sertissage dans un support d'acier, constitue un outil convenant admirablement bien pour dresser des meules habituelles en corindon, carborundum, etc.
La présente invention ne se limite, bien entendu, pas seulement à la fabrication d'outils pour dresser des meules. La fabrication de nombreux autres outils, tels que couronnes de soudage, forets, meules, rodoirs, scies, outils à rectifier, etc. est possible par ce procédé. De nombreux autres modes opératoires que celui décrit ci-dessus sont également possibles sans sortir du cadre de ce procédé.
REVENDICATIONS : - 1 - Procédé de fabrication d'outils abrasifs à liant métalliques, caractérisé par le fait que le mélange des grains ou de la poudre d'abrasifs et des grains ou de la poudre métallique est consolidé avec ou sans compression par chauffage dans un four à haute fréquence.
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Michel ZEICHER
6, rue Frangois COURT - SAINT - ETIENNE. METHOD FOR MANUFACTURING ABRASIVE TOOLS.
It is known that for the manufacture of abrasive tools based on diamonds, boron carbide or other expensive abrasives, metal binders are used. Most of the methods involve mixing grains or abrasive powder with grains or metal powder, pouring the whole into a suitable mold and consolidating the whole by heating to a suitable temperature with or without compression. Almost all of the known metals have been proposed as a binder, either alone, or in the form of a mixture of several elements, or in the state of an alloy. Several procedures have also been proposed. All these methods have the drawback of leading to poor performance of the expensive abrasive used for this type of tool.
These grains are loosened from their binding
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after a few percent wear only as a result of the discontinuity existing between the abrasive grains and the binder and the multiple small impacts they undergo. The binder itself on the other hand always has a certain porosity, which further aggravates the poor performance of the abrasive grains. All these drawbacks are eliminated by the present invention. According to the process of the present invention, the mixture of abrasives and metal powders is carried out, as well as its compression by known means and it is heated by means of a high frequency oven; We have observed that in this case, tools are obtained in which the abrasive is firmly anchored in the binder and that its performance is increased in considerable proportions.
This is due to the fact that the high frequency currents are localized preferably on the surface of the metal grains and bring this surface rapidly to the melting temperature without altering the core of these grains.
This results in rapid welding and a strong contraction of the assembly, eliminating any porosity and causing solid anchoring of the abrasive grains.
In the Belgian patent n it is proposed to make the surface of the abrasive grains electrically conductive and then to subject them to a treatment which consists in making these rough surfaces of
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.how to increase the subsequent anchoring of the binder. We have found that this effect can be obtained from the outset during the heating of the tool, provided this is done in a high frequency oven.
The following example will illustrate one of the multiple application modes of the process described above:
1.9 g of diamond grains 1 to 1.5 mm in size are introduced into a porcelain boat. This boat is placed in an electric resistance furnace which is brought to a temperature between 8000 and 12000 0 and through which a gas current is passed consisting of 5 to 30% by volume of anhydrous ferric chloride and 95 to 70 % carbon monoxide. After a certain time which depends on the temperature and the composition of the gas mixture, the diamonds become covered with a metallic iron film. The current to the oven is turned off and allowed to cool in a reducing atmosphere, then the basket is removed from the oven.
8.1 g of copper powder and 0.9 g of aluminum powder are added to the diamonds covered with an iron film and the whole is mixed as homogeneously as possible.
The whole is then introduced into a steel mold shown schematically in FIG. 1 and composed of a ring A, a base B and a piston C. This mold is in turn placed in a coil D connected to a generator of high frequency currents.
The assembly is placed below a hydraulic press and a pressure of 30 to 300 kg / cm2 is applied to the piston of the mold. Sufficient high frequency current is then launched through the coil to carry the material between the
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'dark red and cherry red. When this temperature is reached, the pressure is released and the current is removed. When the whole has cooled, a cylindrical pellet is removed from the mold which, after crimping in a steel support, constitutes a tool which is admirably suitable for dressing usual grindstones made of corundum, carborundum, etc.
The present invention is of course not limited only to the manufacture of tools for dressing grinding wheels. The manufacture of many other tools, such as welding crowns, drills, grinding wheels, lapping stones, saws, grinding tools, etc. is possible by this process. Many other operating modes than that described above are also possible without departing from the scope of this process.
CLAIMS: - 1 - A method of manufacturing abrasive tools with a metallic bond, characterized in that the mixture of grains or abrasive powder and grains or metallic powder is consolidated with or without compression by heating in a high frequency oven.