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Cette invention se réfère à des outils abrasifs comprenant un corps d'outil, ou ébauche, pourvu d'une couche de particules abrasives - par exemple de la poussière de diamant - fixées à la surface de travail du dit outil. Plus spécialement, l'invention consiste en un nouvel outil abrasif du type en question, en outre en une nouvelle méthode grâce à la- quelle de tels outils peuvent être rapidement confectionnés.
Les outils abrasifs de la catégorie mentionnée sont actuellement d'usage commun. Comme on les a fait jusqu'à présent, ils comprennent ha- bituellement un corps en métal tel que l'acier. Etant donné que ces ou- tils travaillent à de grandes vitesses de rotation, ils doivent être très soigneusement construits de manière à être équilibrés et à tourner bien rond car ceci est spécialement important dans le cas d'outils en forme de roues de grand diamètre, tout manque d'équilibre pouvant causer des vibra- tions. 0-lest pour cette raison que la production d'outils de grand diamè- tre à corps métallique est un travail difficile et que le prix de tels ou- tils est élevé en conséquence.
La présente invention a pour but de procurer un nouvel outil abrasif supérieur aux autres outils d'usage analogue en ce qu'il est moins lourd et fait de matériel moins cher. En outre, les outils tournant bien rond et conçus selon cette nouvelle construction peuvent, grâce à la nouvelle méthode,être confectionnés plus facilement et à moins de frais que les outils antérieurs.
L'outil abrasif selon l'invention comprend un corps d'outil fait de matériel plastique durci, des particules abrasives partiellement scellées dans la surface de travail du corps d'outil, enfin un matériel liant encerclant les particules, en outre touchant et couvrant les portions de la surface de travail du corps se trouvant parmi les particules. Si l'on confectionne l'outil suivant la nouvelle méthode, les particules sont tout d'abord placées dans une monture ayant la même forme que la surface de travail de l'outil terminé, ces particules étant disposées de telle façon qu'elles soient en partie découvertes. Ensuite, la matière liante et la monture enlevée, après quoi les particules ne sont maintenues en place que par le matériel liant. Certaines de leurs parties qui étaient auparavant encastrées dans la garniture sont maintenant exposées.
Un matériel plastique est ensuite appliqué pour enrober ces portions découvertes de particules et entrer en contact avec le matériel liant parmi les particules. On fait enfin durcir la matière plastique et l'outil est terminé après les opérations de finissage convenables.
En mze d'une meilleure compréhension de l'invention, nous nous référons aux dessins d'accompagnement dans lesquels :
Fig. 1 est une vue en perspective d'une ébauche faisant partie d'une garniture destinée à recevoir les particules abrasives.
Fig. 2 est un fragment de vue en plan montrant l'application d'une couche sur la périphérie de la surface de travail de l'ébauche selon fig. 1.
Fig. 3 est une vue similaire à la fig. 2 mais dont certaines parties sont détachées pour montrer le montage des particules sur l'ébauche.
Fig. 4 est une vue en plan avec certaines parties détachées pour montrer l'opération d'application du matériel liant sur les particules dans la monture.
Fig. 5 est un fragment de vue en plan avec certaines parties manquantes montrant l'enrobement en une coulée de la monture portant les particules.
Fig. 6 est une vue similaire à la fig. 5 et montre la phase d'enlèvement de la monture.
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La fig. 7 similaire à la fig. 6 illustre la formation d'un corps d'outil dans les groupes de particules maintenus compacts par le matériel liant dans la coulée.
Fig. 8 est une vue en plan avec certaines parties rompues du corps d'outil portant les particules montées.
La fig. 9 similaire à la fig. 3 montre l'outil après l'enlèvement du matériel liant superflu.
Fig. 10 est .une section sur la ligne 10-10 de la fig. 9. Cette vue est , présentée sur une échelle légèrement agrandie.
Le dessin illustre les différentes étapes du nouveau procédé employé dans la production de l'outil selon fig. 9, lequel comprend une ébauche d'outil ou corps 20 dans la surface périphérique duquel des particules abrasives 21 sont scellées. Dans cette figure, ainsi que partout dans les autres dessins, la dimension des particules est fortement grossie et disproportionnée afin que la construction de l'outil et les phases du pro- cessus de sa fabrication soient claires. Il est bien entendu que les particules employées seront de dimensions quelque peu différentes suivant l'usage auquel l'outil est destiné. Si ce sont des particules de diamant, par exemple, elles varieront de 75 à 600 mailles.
Le corps 20 du nouvel outil est un matériel plastique durci, tel que celui connu dans le commerce sous le nom de bakélite, et les particules 21 sont partiellement enfoncées dans la périphérie du corps. Les particules sont aussi maintenues ensemble par une couche 22 de matériel liant qui est de préférence un matériel dur tel que le fer, le nickel, le chrome ou une succession de couches de différentes matières de ce genre. Certaines portions du matériel liant se trouvent parmi les particules et sont en contact direct avec le corps d'outil 20. Le dit matériel entoure chaque particule de manière à la maintenir fermement en place. Si l'on fait le corps d'outil en matériel plastique, le poids de l'outil sera relativement léger, comparé à celui d'outils antérieurs de même dimension ayant un corps métallique.
De même, il est comparativement simple d'assurer la production d'outils tournant bien rond si l'on forme le corps d'outil en matériel plastique durci en adoptant la méthode à décrire.
Pour confectionner des outils conformément à la nouvelle méthode, on prépare d'abord une ébauche de moulage 23 en matériel quelconque pouvant convenir, cette ébauche ayant la même forme, les mêmes dimensions que l'outil terminé. Cette ébauche est de préférence en acier. La première étape de fabrication d'outils au moyen de cette ébauche consiste à appliquer sur la surface de cette dernière, correspondant à la surface de travail de l'outil, une mince couche de matériel relativement tendre dont le point de fusion est inférieur à celui du matériel de l'ébauche. On peut utiliser le plomb pour la couche 24 et ce plomb peut être déposé- par procédé galvanoplastique, projection au pistolet,etc.
Il est aussi possible d'employer des matériaux non-métalliques, tels que des cires et matières plastiques, mais nous préférons, le plomb qui est- conducteur d'électricité, malléable, et qui possède un point de fusion relativement bas. Si on le désire, 'l'ébauche entière peut être de plomb ou d'un matériel relativement tendre à point de fusion bas.
Toutefois, ceci entraînerait la confection d'une nouvelle ébauche pour chaque outil.fabriqué et soulèverait d'autres objections encore.
L'ébauche munie de sa couche périphérique tendre sert de monture aux particules abrasives pendant certaines opérations successives. Pour placer les particules dans la monture, on les étend sur une surfac e plane à la densité voulue puis on roule l'ébauche sur la couche de particules jusqu'à ce que celles-ci soient partiellement enfoncées dans la couche. La profondeur à laquelle les particules sont ainsi enfoncées déterminera dans une certaine mesure le degré d'exposition des particules à la surface de travail de l'outil terminé. L'épaisseur de la couche est donc importante
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puisque les particules peuvent y être enfoncées totalement par pression sans qu'elles puissent toutefois pénétrer dans l'ébauche plus dure.
Si l'ébauche entière était faite de métal tendre, le degré d'enfoncement des particules pourrait être réglé par la pression appliquée pour les enfoncer mais cette opération serait plus difficile à contrôler et ceci est une autre raison pour laquelle on préfère l'usage d'une ébauche dure portant une couche tendre.
Après le montage des particules dans la couche, on applique le métal liant, de préférence par procédé galvanoplastique, quoique la projec- tion au pistolet puisse aussi être adoptée. La couche liante 25 s'accumule sur les portions de couche 24 exposées entre les particules et, si les par- ticules ont été préalablement enduites d'une matières conductrice d'électri- cité-par exemple un métal -, la couche liante pourra recouvrir les portions
26 des particules et les enrober comme indiqué sous fig. 4. Dès que la cou- che liante a été appliquée à l'épaisseur voulue, l'ébauche portant les par- ticules liées est introduite dans une coulée 27 composée d'une matière quel- conque convenable capable de se solidifier à tel point qu'elle puisse supporter une pression considérable.
On effectue le coulage au mieux en pla- çant l'ébauche dans un moule et en disposant le matériel de coulage sur le pourtour de l'ébauche dans le moule. Le matériel coulé est appliqué de telle façon qu'il remplisse les crevasses entre les particules adjacentes, après quoi on laisse le matériel de coulage se durcir. Quand la coulée est prise, on enlève l'ébauche et la couche. Pour ce faire, on fera fondre la couche à la chaleur. Ceci dégage l'ébauche 23 qui peut alors être facilement sortie de la couche de particules abrasives maintenues compactes par le matériel liant.
Après l'enlèvement de l'ébauche, les portions de particules exposées à l'intérieur de la coulée peuvent être dotées d'un revêtement métallique par procédé galvanoplastique ou projection au pistolet afin d'assurer l'évacuation de la chaleur hors des particules durant le meulage. Cette opération n'est pas nécessaire si on utilise des particules enduites de métal. Après l'application de métal sur les portions de particules exposées à l'intérieur du coulage - si toutefois un tel revêtement métallique doit être adopté -, on introduit la matière plastique 28 à l'intérieur du coulage et l'on fera en sorte qu'elle remplisse les crevasses entre les particules adjacentes. Cette masse plastique 28 formera le corps 20 de l'outil.
Les opérations effectuées pour former le corps d'outil au moyen de matière plastique dépendront du caractère de cette matière et comprendront habituellement l'application de chaleur et de pression.
Le corps d'outil 20 une fois formé et durci, on enlève la masse coulée et l'outil est alors terminé, à l'exception des opérations de finissage. D'ordinaire, le matériel liant 25 aura été appliqué de telle façon qu'il recouvre trop les particules. Une partie de sa couche doit être éliminée en vue de dégager les particules jusqu'au degré voulu à la surface de travail de l'outil. Dans ce but, le matériel liant peut être décapé ou dissout, la première méthode étant préférée car elle permet de contrpler l'évolution de l'opération.
Les particules sont maintenues en place dans l'outil terminé par leur scellement sur le corps d'outil 20, partiellement aussi par la couche de métal liant remplissant les espaces entre les particules et encerclant chacune d'elles. Les particules montées de cette manière sont fermement ancrées et ne se détachant pas facilement à l'usage de l'outil.
Si l'on confectionne le corps d'outil en,matériel plastique pendant que la couche de particules scellées est maintenue rigidement en place à l'intérieur de la matière coulée, il est relativement simple de créer un corps d'outil à très peu de chose près similaire à l'ébauche 23 et parfaitement équilibré pour tourner bien rond. Le moulage du corps autour des particules assure leur scellement dans ce corps et l'usage de matière plas-
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tique au lieu de métal pour le corps d'outil réduit fortement le poids de l'outil, ce qui est un facteur de grande importance, surtout pour les outils de forte dimension.
Les indications précitées décrivent l'application de la nouvelle méthode pour la fabrication d'un disque pour coupe latérale mais il est clair que l'utilité de la méthode n'est pas restreinte à la production d'outils à meuler de forme particulière quelconque. Il est possible que la méthode doive être modifiée pour la fabrication de types variés d'outils comme, par exemple, pour la production d'un outil à coupe terminale. Les particules ne seront pas roulées et incrustées dans la couche tendre de l'ébauche mais réparties sur la couche et enfoncées dans cette couche par un moyen approprié, par exemple à l'aide d'une plaque à presser.
De telles modifications secondaires de la nouvelle méthode en vue de la production d'outils de sortes variées ressortiront clairement à la lecture de la description de la méthode pour la fabrication de l'outil pour coupe latérale dont il est question ci-devant.