BRPI0616518A2 - artigos abrasivos de mão e método para produzir um artigo abrasivo - Google Patents

Abstract

ARTIGOS ABRASIVOS DE MãO E MéTODO PARA PRODUZIR UM ARTIGO ABRASIVO. Trata-se de um artigo abrasivo de mão (10) que inclui um coxim de apoio moldável (12, 112) tendo superfícies principais opostas, uma camada de suporte (14) afixada à uma superfície do coxim de apoio (12, 112), sendo que a camada de suporte (14) contém uma pluralidade de aberturas biaxialmente orientadas (36) e partículas abrasivas (16) dispostas na camada de suporte (14), definindo, deste modo, uma superfície abrasiva. E apresentado, também, um método para produzir este artigo abrasivo, O artigo abrasivo (10) pode compreender, também, uma camada de suporte (14) que contém uma pluralidade de fendas biaxialmente orientadas (20) com partículas abrasivas (16) dispostas em ao menos uma superfície da camada de suporte.

Description

"ARTIGOS ABRASIVOS DE MÃO E MÉTODO PARA PRODUZIR UMARTIGO ABRASIVO"

Antecedentes

A presente invenção refere-se, genericamente, a artigos abrasivospara friccionar uma superfície de trabalho e, mais particularmente, a artigosabrasivos flexíveis.

Os artigos abrasivos em forma de folha são comumente usadosem uma variedade de operações de lixamento, inclusive o Iixamento à mão desuperfícies de madeira. No lixamento à mão, o usuário segura o artigo abrasivodiretamente em sua mão e move o mesmo ao longo da superfície de trabalho.O lixamento à mão pode, obviamente, ser uma tarefa árdua.

Os artigos abrasivos em forma de folha incluem, por exemplo, aslixas convencionais e esponjas de lixamento resilientes. A lixa convencional étipicamente produzida fixando-se o mineral abrasivo a um suporte relativamentefino, genericamente não-extensível, não-resiliente, não-poroso (por exemplo,papel, película, etc.). A lixa convencional tem, tipicamente, boa remoção deestoque inicial (isto é, corte), mas produz um padrão de raspagem relativamenteprofundo para um dado tamanho de mineral e, genericamente, tem uma vidaindesejavelmente curta. A vida curta ocorre, em parte, devido à natureza não-porosa do suporte, que tende a capturar os resíduos gerados durante o lixamento.

Estes resíduos capturados obstruem, freqüentemente, a superfície de fricção dalixa, evitando ainda, deste modo, qualquer remoção de estoque. Adicionalmente, anatureza fina, plana e deslizante da lixa convencional torna difícil segurar, reter emanipular o artigo e, não torna a lixa bem adequada ao lixamento de superfíciescurvas, contornadas ou texturizadas.

As esponjas de lixamento convencionais incluem, genericamente,um suporte resiliente que é mais fácil e mais confortável de manusear e utilizarque a lixa convencional. Além disso, as esponjas de lixamento convencionaisproduzem um padrão de raspagem mais fino para um dado tamanho demineral que a lixa convencional, mas produzem menos corte. As esponjas deIixamento resilientes comercialmente disponíveis incluem as Sanding Sponges3M™, Softback Sanding Sponges 3M™ e Flexible Sanding Sponges 3M™,todas disponíveis junto à 3M Company1 St. Paul, MN.

A patente U.S. n° 4.202.139 (Hong et ai ), por exemplo, apresentauma esponja de Iixamento de mão flexível que compreende uma esponjamoldável auto-suportada tendo uma superfície principal capaz de proporcionarfixação adesiva temporária a uma folha do material abrasivo revestido comadesivo sensível a pressão e um meio de manipulação para manter a esponjaem contato com a mão do usuário durante o uso.

A patente U.S. n° 4.714.644 (Rich) apresenta uma esponja delixamento que compreende uma folha de suporte retangular rígida que temfendas atravessantes ao longo de linhas paralelas com espaçamento próximo,sendo que as fendas ao longo de cada linha formam a maior parte da linha esão espaçadas por uma pluralidade de partes da folha não fendida. Umrevestimento de grânulos abrasivos é aderido ao longo de uma primeirasuperfície da folha e uma camada de espuma resilientemente compressível éaderida e coextensiva a uma segunda superfície da folha de suporte.

A patente U.S. n° 5.849.051 (Beardsley et al.) apresenta artigosde espuma abrasiva que compreendem um substrato de espuma flexível eresiliente tendo a primeira e segunda superfícies principais de substrato, aomenos uma das superfícies tendo uma pluralidade de células substancialmenteabertas ao longo das superfícies de substrato, as células abertas tendosuperfícies passíveis de revestimento definidas por áreas vaziasinterconectadas; e uma pluralidade de partículas abrasivas aderida à superfíciepassível de resvestimento das células abertas de uma maneirasubstancialmente uniforme.A patente U.S. n° 6.613.113 (Minick et al.) apresenta um produtoabrasivo flexível que compreende um substrato em forma de folha flexívelcompreendendo uma multiplicidade de corpos resilientes separadosconectados uns aos outros, em uma matriz genericamente plana, em umpadrão que fornece espaços abertos entre os corpos conectados adjacentes,cada corpo tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície oposta; epartículas abrasivas para fazer com que ao menos a primeira superfície sejauma superfície abrasiva.

A indústria está sempre buscando artigos abrasivos flexíveismoldáveis aprimorados que sejam mais duráveis, mais fáceis de manipular eutilizar, tenham corte aprimorado, produzam raspagens mais finas e tenhamuma vida mais longa. Poderia ser mais desejável proporcionar um artigoabrasivo resiliente flexível que tenha durabilidade aprimorada em uma amplagama de tamanhos de granulações abrasivas, flexibilidade aprimorada,manuseio aprimorado e, portanto, seja fácil e confortável de usar, fácil e poucodispendioso de se produzir, tenha corte aprimorado, produza raspagens maisfinas que uma folha de lixa comparável e dure mais.

Sumário

A presente invenção fornece um artigo abrasivo resiliente flexívelcom durabilidade aprimorada em uma ampla gama de tamanhos degranulações abrasivas, flexibilidade aprimorada, manuseio aprimorado e,portanto, é fácil e confortável de usar, corte aprimorado, produz raspagensmais finas que uma folha de lixa comparável, é fácil e pouco dispendioso de seproduzir e/ou dure mais que outros artigos abrasivos resilientes flexíveis. Emparticular, a presente invenção fornece um artigo abrasivo em forma de folhaflexível que contém uma pluralidade de aberturas biaxialmente orientadas. Aexpressão "em forma de folha" refere-se, genericamente, à natureza ampla,fina e natureza flexível do artigo abrasivo.Em uma modalidade, o artigo abrasivo é um artigo unitário quecompreende uma camada de suporte sob a forma de uma única camada quetem ao menos uma superfície abrasiva, onde a camada de suporte contémuma pluralidade de aberturas sob a forma de fendas biaxialmente orientadas. Otermo "fendas" refere-se, genericamente, às aberturas alongadas estreitasformadas, por exemplo, por incisões ou, de outro modo, cortando ou rasgandoa camada de suporte. Em uma outra modalidade, o artigo abrasivo tem umaconstrução laminada ou com múltiplas camadas que inclui uma camada desuporte e um coxim de apoio e, ao menos a camada de suporte contém umapluralidade de aberturas biaxialmente orientadas. No caso de uma construçãolaminada, as aberturas podem ser sob a forma de fendas ou outros tipos deaberturas, como orifícios furados ou perfurados.

No caso de uma construção de camada de suporte unitária ouúnica, a camada de suporte pode ser um material em forma de folhagenericamente não resiliente formado de, por exemplo, papel, película ou pano,ou o artigo abrasivo pode ter um suporte genericamente resiliente formado de,por exemplo, espuma, feltro ou um material não-tecido. No caso de umaconstrução laminada, a camada de suporte e o coxim de apoio podem incluircombinações destes materiais. Em ambos os casos, as aberturas podem seestender parcial ou totalmente através do artigo abrasivo.

De acordo com um aspecto mais específico da invenção, apresente invenção fornece um artigo de mão abrasivo resiliente ou esponja delixamento que inclui um coxim de apoio moldável que tem superfícies principaisopostas, uma camada de suporte abrasiva que contém uma pluralidade deaberturas biaxialmente orientadas afixadas ao coxim de apoio e partículasabrasivas dispostas na camada de suporte, definindo, deste modo, umasuperfície abrasiva. Em diversas modalidades mais específicas da invenção, asaberturas podem compreender uma pluralidade de fendas, as fendas podemser fornecidas em um padrão ou matriz de repetição regular, as fendas podemser fornecidas em uma grade retilínea e as fendas podem compreender umprimeiro conjunto de fileiras paralelas, cada fileira incluindo uma pluralidade defendas espaçadas alinhadas e, um segundo conjunto de fileiras paralelas disposto, genericamente, perpendicular ao primeiro conjunto de fileirasparalelas que inclui uma pluralidade de fendas espaçadas alinhadas.

Em uma modalidade, o coxim de apoio compreende uma espumade célula fechada. Em uma modalidade mais específica, o coxim de apoio incluiuma pluralidade de corpos resilientes separados mantida unida em um padrão,de modo a fornecer aberturas entre cada corpo separado adjacente aindaconectado um ao outro em pontos de contato.

Em uma outra modalidade, a camada de suporte abrasivacompreende um material tecido ou pano. Em uma modalidade específica, osuporte é um pano tecido. Em um aspecto específico da invenção, aspartículas abrasivas têm um tamanho de granulação mínimo de cerca de 180.

Em um aspecto específico, a presente invenção fornece um artigoabrasivo de mão em forma de folha flexível resiliente que inclui um coxim de apoiomoldável formado por uma espuma de cloreto de polivinila de célula fechada quecompreende uma multiplicidade de corpos resilientes separados conectados unsaos outros, em uma matriz genericamente plana, em um padrão que forneceespaços abertos entre os corpos conectados adjacentes, uma camada de suportetecida fixada ao coxim de apoio, a camada de suporte contendo uma pluralidadede fendas biaxialmente orientadas e as partículas abrasivas afixadas à camada desuporte, definindo, deste modo, uma superfície abrasiva. Em um aspecto maisespecífico, as fendas são linhas curvas.

A presente invenção também fornece um método de produzir umartigo abrasivo compreendendo as etapas de fornecer uma folha abrasiva quecompreende uma camada de suporte tendo primeira e segunda superfíciesprincipais opostas com uma camada de revestimento primário adesivo naprimeira superfície e partículas abrasivas dispostas na camada de revestimentoprimário, que aplica um adesivo na segunda superfície da camada de suporte,corta a laser a segunda superfície da folha abrasiva para formar umapluralidade de fendas biaxialmente orientadas na camada de suporte. Ométodo pode incluir, também, a etapa de união da folha abrasiva à uma espojareserva de espuma de célula fechada.

As vantagens de certas modalidades da invenção incluem corteaprimorado, flexibilidade aprimorada, raspagem reduzida, carga reduzida emaior durabilidade através de uma gama mais ampla de tamanhos degranulação abrasiva.

Breve Descrição dos Desenhos

A presente invenção será descrita, ainda, com referência aosdesenhos em anexo, onde:

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um artigo abrasivoresiliente flexível, de acordo com a invenção;

A Figura 2 é uma vista explodida do artigo abrasivo resiliente daFigura 1;

A Figura 3 é uma vista em seção transversal tomada ao longo dalinha 3-3 da Figura 1;

A Figura 4 é uma vista em perspectiva inferior do artigo abrasivoda Figura 1;

A Figura 5 é uma vista em perspectiva de um coxim de apoioalternativo;

A Figura 6 é uma vista em seção transversal tomada ao longo dalinha 6-6 da Figura 5; e

As Figuras 7a a j são vistas em planta esquemáticas que mostrampadrões alternativos para as aberturas no artigo abrasivo.Descrição Detalhada

Referindo-se agora aos desenhos, onde referências númericassimilares se referem às características similares ou correspondentes ao longode diversas vistas, as Figuras 1 a 4 mostram um artigo abrasivo resilienteflexível 10 que compreende uma folha abrasiva 11 e um coxim de apoioopcional 12. A folha abrasiva 11 inclui uma camada de suporte abrasiva 14 queé afixada ao coxim de apoio 12, uma camada de revestimento primário 18(Figura 3) na camada de suporte abrasiva 14 e uma pluralidade de partículasabrasivas 16 ao menos parcialmente embutida na camada de revestimentoprimário 18. O coxim de apoio 12, o suporte abrasivo 14, as partículasabrasivas 16 e a camada de revestimento primário 18 são descritos emdetalhes abaixo.

Coxim de Apoio

O coxim de apoio opcional 12 é tipicamente formado por ummaterial resiliente ou moldável. O coxim de apoio 12 é desejável porquefornece uma superfície de preensão confortável para o usuário e aprimoraa conformabilidade do artigo abrasivo, permitindo, deste modo, que o artigoabrasivo 10 lixe, de forma mais eficaz, as superfícies curvas econtornadas. Além disso, o coxim de apoio 12 fornece suporte para acamada de suporte 14, aprimorando, deste modo, a durabilidade total doartigo abrasivo 10.

Em geral, qualquer material resiliente pode ser usado no artigoabrasivo da invenção. Os materiais adequados incluem espuma de célulaaberta, espuma de célula fechada e espuma reticulada, cada uma das quaispode incluir, ainda, uma camada de revestimento externa. Os materiais deespuma adequados para o coxim de apoio 12 incluem, por exemplo, materiaisde polímero sintético, como poliuretanos, cloreto de polivinila (PVC), espumasde borracha, silicones e materiais de esponja natural.Em um aspecto da invenção, o coxim de apoio 12 é formado poruma espuma de célula fechada. A espuma de célula fechada é desejável porcausa de sua robustez e durabilidade. A espessura do coxim de apoio 12 élimitado somente pela finalidade desejada do artigo abrasivo. As espessuras decoxim de apoio preferenciais variam de cerca de 1 mm a cerca de 15 mm,embora os coxins de apoio que têm uma espessura maior podem, também serusados. Os coxins de apoio finos são, tipicamente, desejáveis se o artigoabrasivo for instalado e usado com uma ferramenta de Iixamento porque oscoxins de apoio podem, tipicamente, ser mais prontamente instalados nestasferramentas.

O coxim de apoio 12 pode ser contínuo ou descontínuo. Um coxim deapoio contínuo é aquele que não contém orifícios, áreas vazias ou canais que seestendem através destes na direção Z (isto é, a dimensão de espessura ou altura)que são maiores que os espaços aleatoriamente formados entre o próprio materialquando o mesmo é feito. Por outro lado, um coxim de apoio descontínuo contémaberturas que se estendem através destas na direção Z.

Os materiais de espuma contínua adequados estão disponíveisjunto à Voltek, LLC, Lawrence MA, sob o nome comercial de Volextra. Estesmateriais são espumas de poliolefina reticulada de célula fechada. Os materiaisde espuma descontínua adequados estão disponíveis sob os nomescomerciais de OMNI-GRIP, MAXI-GRIP, ULTRA GRIP, EIRE-GRIP e LOC-GRIP junto à Griptex Industries, Inc. de Calhoun, Ga.

Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, o coxim de apoio 12 podeincluir fendas ou perfurações 20 para aprimorar a conformabilidade eflexibilidade do artigo abrasivo 10. As fendas ou perfurações 20 podem seestender somente parcialmente através do coxim de apoio 12, de modo que ocoxim de apoio 12 ainda seja contínuo, conforme mostrado na Figura 3, ou, asfendas ou perfurações 20 podem se estender completamente através do coximde apoio, de modo que coxim de apoio 12 seja descontínuo. As fendas ouperfurações 20 podem ser semelhantes às aberturas, descritas a seguir, emconexão com o suporte 14. Ou seja, as fendas 20 no coxim de apoio 12 podemter o mesmo tamanho, formato e padrão que aquelas fornecidas no suporte 14.

Conforme mostrado na Figura 4, a superfície exposta (ou inferior)-34 do coxim de apoio 12 (isto é, a superfície que não é fixada ao suporte 14),inclui, opcionalmente, uma topografia superficial texturizada, gofrada,contornada ou, de outro modo, macroscopicamente tridimensional paramelhorar a capacidade de um usuário pegar ou segurar o artigo abrasivo 10quando o mesmo é movido ao longo de uma superfície de trabalho.

As Figuras 5 e 6 mostram um coxim de apoio preferencial 112 quetem uma estrutura aberta. O coxim de apoio 112 é formado por uma pluralidade decorpos resilientes separados 138 que é mantida unida, de modo a forneceraberturas 140 entre cada corpo separado adjacente ainda conectado um ao outrooutro em pontos de contato. Embora estes coxins de apoio possam ser formadosatravés do corte por matriz adequado de uma folha contínua ou sólida de borrachaou uma folha de material de espuma, o coxim de apoio ilustrado 112 inclui umaetamina 142 que inclui fios paralelos e fios transversais paralelos, tipicamente, emum padrão de grade que fornece aberturas, cada uma das quais é fechada por umcorpo resiliente em um padrão de deslocamento.

Cada corpo resiliente 138 pode incluir uma primeira superfície 144que é, de preferência, convexa ou abobadada e uma segunda superfície 146que é, de preferência, plana, para permitir, deste modo, que o coxim de apoio112 seja mais prontamente fixado ao suporte 14. A coleta das segundassuperfícies fornece um lado posterior facilmente manuseável do artigo abrasivoque se adapta à mão de um usuário para fornecer um produto deformávelconveniente que é facilmente utilizado para desgastar superfícies que têm umformato complexo.Os materiais adequados para um coxim de apoio aberto, comoaquelo descrita acima, são comercialmente disponíveis sob os nomescomerciais de OMNI-GRIP, MAXI-GRIP, ULTRA GRIP, EIRE-GRIP e LOC-GRIP, junto à Griptex Industries, Inc. de Calhoun, Ga. Estes produtos podemser produzidos de acordo com a patente U.S. n° 5.707.903 (SchottenfeId),todos os conteúdos da mesma estão aqui incorporados, por referência.

Estes materiais são formados imergindo-se uma etamina em umacomposição líquida que é curável para formar uma espuma de cloreto depolivinila (PVC). A etamina pode ser feita de fibras naturais ou sintéticas quepodem ser de malha ou trama em uma rede que tem aberturas intermitentesespaçadas ao longo da superfície da etamina. A etamina não precisa ser tecidaem um padrão uniforme mas, pode, também incluir um padrão aleatório não-tecido. Deste modo, as aberturas podem estar em um padrão oualeatoriamente espaçadas. As aberturas de rede de etamina podem serretangulares ou podem ter outros formatos, incluindo um formato de losango,um formato triangular, um formato octogonal ou uma combinação destesformatos.

De preferência, a etamina compreende um primeiro conjunto defileiras de fibras separadas distribuído em uma primeira direção e um segundoconjunto de fibras distribuído em uma segunda direção para fornecer umagrade que inclui múltiplas aberturas adjacentes, onde os corpos resilientesficam situados em aberturas alternadas com aberturas entre os corposresilientes sendo tdesprovidas de corpos resilientes. A etamina pode, também,compreender uma rede aberta selecionada do grupo que consiste em rede defibras de tecido ou malha, rede de fibras naturais, sintéticas, rede de fibrasmetálicas, rede polímerica termoplástica moldada, rede polimérica termofixamoldada, materiais Iaminares perfurados, materiais Iaminares em forma defenda e estendidos, e combinações dos mesmos.A composição dos corpos resilientes pode ser sob a forma deespuma ou não e, pode ser composta por qualquer um entre uma variedade demateriais elastoméricos incluindo, mas não se limitando a: resinas depoliuretano, resinas de cloreto de polivinila, resinas de etileno - acetato devinila, composições sintéticas ou de borracha natural, resinas de acrilato eoutras composições de resina elastomérica adequadas.

Estes coxins de apoio são caracterizados por terem áreas abertasentre os corpos resilientes para fornecer áreas abertas cumulativas quandocomparadas à área total do corpo resiliente na ordem de cerca de 20% a cercade 80%, com mais preferência, entre cerca de 30% a cerca de 60%.

O coxim de apoio 112 tem uma espessura suficiente para serempunhado com a mão e proporcionar uma pegada confortável. A espessura émedida entre o ponto mais alto da primeira superfície do corpo resiliente e asegunda superfície do corpo resiliente. De preferência, a espessura situa-seentre cerca de 1 mm e cerca de 15 mm, com mais preferência, cerca de 3 mma cerca de 10 mm.

Embora um formato quadrado ou retangular corpo resiliente sejapreferencial, os corpos podem ter qualquer formato geométrico convenienteincluindo, mas não se limitando a: quadrado, retangular, triangular, circular e noformato de um polígono. Os corpos resilientes têm, de preferência, um formatouniforme, mas não têm a necessidade de serem uniformes. Os corposresilientes podem ser alinhados longitudinalmente em fileiras e em uma direçãotransversal, mas em algumas aplicações pode ser preferível que não fiquemalinhados porque em operações de Iixamento em que o produto abrasivo émovido somente em uma direção, por exemplo, a direção longitudinal, oscorpos resilientes cobertos com abrasivo longitudinalmente alinhados poderiamproduzir um padrão de raspagem indesejado na superfície que estiver sendodesgastada.As dimensões dos corpos resilientes 138 pode variar de cerca de2 a cerca de 25 mm, de preferência, de 5 a 10 mm. "Cada dimensão" refere-seà dimensão de um lado, se for retangular, ao diâmetro, se for circular ou àdimensão máxima, se tiver um formato irregular. Os formatos dos corposresilientes 138 não precisam ter um formato definido, mas poderiam seraleatoriamente conformados. Quando se refere às dimensões do corporesiliente, as mesmas são projetadas para incluírem as larguras na direçãotransversal ou longitudinal ou a dimensão máxima do corpo quando medidasde um lado ao outro, todavia, em qualquer direção.

As aberturas 140 no coxim de apoio 112 são, genericamente,individualmente menores que o corpo resiliente adjacente 138 e podem terdimensões na ordem de cerca de 2 mm a cerca de 25 mm, de preferência, decerca de 5 mm a cerca de 10 mm. As aberturas 140 podem ser um poucoretangulares, se os corpos resilientes 138 forem retangulares ou as aberturas140 podem adotar qualquer outra configuração dependendo do formato doscorpos resilientes adjacente 138. O formato das aberturas 140 é definido,tipicamente, pelo formato das bordas dos corpos resilientes 138. Os corposresilientes 138 e as aberturas 140 são, genericamente, uniformementedistribuídos ao longo de toda a área do artigo abrasivo flexível da invenção,mas isto não é necessário em todos os casos.

Suporte

A camada de suporte abrasiva 14 pode ser formada a partir de umavariedade de materiais comumente distribuídos incluindo, por exemplo, papel,materiais de tecido de malha ou trama, mantas fibrosas de não-tecido, películaspoliméricas, como uma película termoplástica, materiais de espuma ou laminadosdestes. O material de suporte particular terá uma resistência suficiente para omanuseio durante o processamento, resistência suficiente para ser usado com afinalidade de aplicação pretendida, a capacidade de ter o revestimento primário 32transferido para ao menos uma de suas superfícies principais e é capaz de serafixado ao coxim de apoio 12. A camada de suporte abrasiva 14 pode seradesivamente ligada ao coxim de apoio 12 usando, por exemplo, um adesivosensível à pressão, um adesivo termofusível, um adesivo termofixo, através deaglutinação por chama ou por outras técnicas conhecidas.

Na modalidade ilustrada nas Figuras 1 a 4, a camada de suporteabrasiva 14 é afixada a um coxim de apoio 12 e contém uma pluralidade deaberturas 36. As aberturas 36 são fendas biaxialmente orientadas que servempara aprimorar a flexibilidade total do artigo abrasivo 10. Ou seja, as fendasbiaxialmente orientadas 36 servem para aprimorar a flexibilidade do artigoabrasivo 10 na direção X, na direção Y e na direção Z. As fendas têm,tipicamente, um comprimento de cerca de 1 mm a cerca de 10 mm, maistipicamente, de cerca de 2 mm a cerca de 8 mm e, ainda mais tipicamente, decerca de 3 mm a cerca de 6 mm.

Em um outro aspecto da invenção, o suporte 14 é um material depano. Os materiais de pano são desejáveis porque eles são, genericamente,resistentes ao rasgo e são mais duráveis que materiais de papel e película.Além disso, os suportes de pano toleram dobragem e flexão repetida durante ouso. Os materiais de pano são, genericamente, formados de algodão tecido oufios sintéticos que são tratados para torná-los adequados ao uso como umsuporte abrasivo revestido. Um suporte de pano preferencial é um suporte depano J-weight.

Conforme mostrado nas Figuras 7a a j, as aberturas 36 podemser fornecidas em uma ampla variedade de tamanhos, formatos, densidades epadrões. As aberturas 36 podem ser dispostas em um padrão regular oualeatoriamente dispostas. Cada um dos artigos abrasivos representado nasFiguras 7a a j pode incluir, também, um coxim de apoio que pode, também serdotado de aberturas.A Figura 7a mostra um suporte 14 que contém aberturas 36 sob aforma de pequenos orifícios furados que podem se estender parcial outotalmente através do suporte 14. Os orifícios são dispostos em uma série defileiras horizontais alinhadas e uma série de colunas verticais que é,genericamente, perpendicular às fileiras. Na Figura 7b, as aberturas 36compreendem fendas sob a forma de linhas retas. Será reconhecido que asfendas 36 podem, também ser, por exemplo, curvas ou, de outro modo, feitaspara serem não lineares. As fendas 36 são dispostas em uma série de fileirashorizontais, em que qual as fendas dentro de cada fileira são orientadas namesma direção (ou seja, todas as fendas dentro de uma fileira são orientadasde forma vertical ou horizontal) e uma série de colunas verticais, onde asfendas em cada coluna alternam entre vertical e horizontal. Na Figura 7c, asaberturas 36 em cada uma das fileiras horizontais alternam entre fendasorientadas horizontalmente 36a e fendas orientadas verticalmente 36b e asfendas em cada uma das colunas verticais são orientadas nas mesma direção.

Na Figura 7d, cada série horizontal e vertical de fendas alinhadas36 inclui um par de fendas intersectantes que formam um formato "+". Ou seja,cada fileira horizontal inclui uma série de fendas orientadas horizontalmente euma série de fendas orientadas verticalmente que intersecciona as fendasorientadas horizontalmente e cada coluna vertical inclui, também, uma série defendas orientadas horizontalmente e uma série de fendas orientadasverticalmente que intersecciona fendas orientadas horizontalmente. Na Figura7e, cada série horizontal e vertical de fendas alinhadas 36 inclui um par defendas intersectantes que formam um formato X. Ou seja, cada fileira horizontalinclui uma série de fendas orientadas diagonalmente que são interseccionadaspor uma série de fendas diagonais orientadas.

Na Figura 7f, as aberturas 36 são dispostas em uma série defileiras horizontais, onde as fendas em cada fileira são dispostas em umaorientação levemente deslocada (ou seja, as fendas alternam entre fendasvertical e diagonalmente orientadas com cada fenda diagonalmente orientadasucessiva sendo orientada na mesma direção que a fenda diagonalmenteorientada anterior) e uma série de colunas verticais, onde as fendas em cadacoluna são orientadas na mesma direção (ou seja, as fendas são dispostasverticalmente ou na mesma orientação diagonal). Na Figura 7g, cada fileirahorizontal inclui fendas diagonais alternadas e cada coluna vertical incluifendas diagonais alternadas.

Na Figura 7h, o suporte 14 inclui uma fenda 36 sob a forma deuma única linha contínua no formato de uma espiral. Na Figura 7i, as fendas 36são dispostas em círculos concêntricos com cada circle compreendendo fendasarqueadas espaçadas.

Para manter a maior área de superfície abrasiva, as aberturas 36são, de preferência, formadas sem remover qualquer material da camada desuporte 14. Ou seja, as aberturas são, de preferência, formadas por incisões oupor linhas de corte na camada de suporte 14, abrindo orifícios no suporte ou,de outro modo, furando a camada de suporte 14 sem remover qualquer umadas partículas abrasivas ou qualquer material da própria camada de suporte14. Entretanto, as aberturas 36, pode, também ser formadas removendo-seuma porção do suporte 14 para criar áreas abertas vazias no suporte, comoperfurar orifícios no suporte. A Figura 7j, por exemplo, mostra aberturas 36 soba forma de orifícios ou círculos abertos dispostos em fileiras e colunasalinhadas. Certamente, as aberturas podem ser formadas em outros formatos,como quadrados, losangos, triângulos, etc.

As aberturas 36 em qualquer uma das modalidades descritasacima podem ser formadas usando uma variedade de técnicas, como corte pormatriz, corte a laser, corte com uma faca, lâmina ou cortador ou usando jatosde água ou jatos de ar.Revestimento Primário

Em geral, qualquer revestimento primário 18 pode ser usado paraaderir as partículas abrasivas 16 à camada de suporte 14. O "RevestimentoPrimário" refere-se à camada de resina endurecida sobre o suporte 14 do artigoabrasivo 10. Um revestimento preferencial consiste em uma resina fenólica. Orevestimento primário 18 pode ser revestido sobre a camada de suporte 14 porqualquer técnica convencional, como revestimento à faca, revestimento poraspersão, revestimento por cilindro, revestimento por rotogravura, revestimentopor cortina e similares. O artigo abrasivo 10 pode, também incluir umrevestimento de tamanho opcional.

Partículas Abrasivas

Em geral, quaisquer partículas abrasivas podem ser usadas nestainvenção. As partículas abrasivas adequadas incluem óxido de alumíniofundido, óxido de alumínio tratado com calor, cerâmicas à base de alumina,carbureto de silício, zircônia, granada, diamante, céria, nitreto de boro cúbico,vidro jateado, quartzo, diboreto de titânio, soluções de géis abrasivos ecombinações dos mesmos. As partículas abrasivas podem ser conformadas(por exemplo, hastes, triângulos ou pirâmides) ou não conformadas (isto é,irregulares). O termo "partícula abrasiva" abrange grãs abrasivos, aglomeradosou grânulos abrasivos em múltiplos grãos. As partículas abrasivas podem serdepositadas sobre o revestimento primário através de qualquer técnicaconvencional, como revestimento eletrostático ou revestimento por queda.

Reconhece-se que a camada de suporte abrasiva 14, aspartículas abrasivas 16 e o revestimento primário 18 podem ser fornecidos soba forma de uma folha abrasiva pré-formada (isto é, comercialmente disponível).Ou seja, em vez de fornecer uma camada de suporte abrasiva 14, revestir osuporte 14 com revestimento primário 18 e depositar partículas abrasivas 16 norevestimento primário 18 para formar uma folha abrasiva, pode-se proporcionaruma folha abrasiva acabada que inclui um suporte, revestimento primário epartículas abrasivas. Uma folha abrasiva adequada é disponível sob adesignação de produto 900DZ-REG, disponível junto à 3M Company1 St. Paul,MN. 900DZ-REG é uma folha abrasiva que tem um suporte de pano J weight,um revestimento primário fenólico e partículas abrasivas de cerâmica.

Aditivos

O revestimento primário e/ou o tamanho do revestimento podeconter aditivos opcionais, como enchimentos, fibras, lubrificantes, auxiliares detrituração, agentes umectantes, agentes espessantes, agentes anti-carga,tensoativos, pigmentos, corantes, agentes de acoplamento, fotoiniciadores,plastificantes, agentes de suspensão, agentes anti-estática e similares. Ascargas possíveis incluem carbonato de cálcio, óxido de cálcio, metasilicato decálcio, triidrato de alumina, criolita, magnésia, caulim, quartzo e vidro. Ascargas que podem funcionar como auxiliares de trituração incluem criolita,fluoroborato de potássio, feldspato e enxofre. As quantidades destes materiaissão selecionadas para fornecer as propriedades desejadas, conformeconhecidas pelos elementos versados na técnica.

Método Geral de Fabricação

O artigo abrasivo 10 mostrado nas Figuras 1 a 4 pode ser feitoformando-se primeiro uma folha abrasiva que inclui um suporte 14, umrevestimento primário 18 e partículas abrasivas 16. Isto pode ser ser realizadoou fornecendo um suporte, revestindo o mesmo com revestimento primário edepositando partículas abrasivas neste, ou fornecendo uma folha abrasiva queinclui um suporte, revestimento primário e partículas abrasivas, como o produtodisponível junto à 3M Company, St. Paul, MN sob a descrição de produtoDZ900-REG, descrita acima.

Um adesivo, como um adesivo sensível a pressão, pode, então,ser aplicado à parte posterior da folha abrasiva (isto é, no lado oposto àsuperfície revestida com partículas abrasivas), servindo, deste modo, para ligara folha abrasiva ao coxim de apoio 12. As fendas 36 são, então, cortadas nafolha abrasiva. Um método preferencial de formar as fendas 36 se dá atravésdo corte a laser. As fendas 36 são cortadas, de preferência, na folha abrasiva apartir do lado posterior (isto é, o lado revestido com adesivo oposto àspartículas abrasivas). Cortando-se a laser as fendas no lado posterior da folhaabrasiva, qualquer resíduo criado durante o processo de corte será coletado nolado posterior da folha abrasiva, onde não irá interferir no uso do produto. Ouseja, se o corte a laser é feito a partir do lado anterior da folha abrasiva (isto é,o lado com as partículas abrasivas), qualquer resíduo criado durante oprocesso de corte será coletado na parte anterior (isto é, a face de trabalho) dafolha abrasiva. Este resíduo poderia ser subseqüentemente transferido e, destemodo contaminado, a superfície de trabalho que estiver sendo lixada. A folhaabrasiva adesivamente revestida e fendida pode, então, ser adesivamenteligada ou laminada a um coxim de apoio. O artigo concluído pode, então, sercortado no tamanho desejado.

Para que a invenção aqui descrita possa ser mais completamenteentendida, foi estabelecido o seguinte Exemplo. Deve-se compreender queeste Exemplo serve somente para propósitos ilustrativos e, não deve serinterpretado de modo que limite, de qualquer maneira, este invenção.

Exemplo

Um artigo abrasivo foi produzido de acordo com o método geraldescrito acima, usando uma folha de pano abrasiva 900DZ-REG. O ladoposterior da folha abrasiva foi revestido com um adesível sensível à pressãotermofusível. As fendas biaxialmente orientadas foram, então, cortadas a laserna folha abrasiva a partir do lado posterior da folha. As fendas foram cortadasno padrão mostrado na Figura 1. A folha abrasiva fendida foi, então,adesivamente ligada a um coxim de apoio de espuma. O coxim de apoio eraum coxim de espuma de polietileno de célula fechada revestido com borrachaVolextra que tem uma espessura de aproximadamente 0,32 cm (1/8 de umapolegada).

As pessoas versadas na técnica irão avaliar que diversasalterações e modificações podem ser feitas na invenção descrita acima semdesviar do conceito inventivo. Por exemplo, as fendas podem ser fornecidassob a forma de linhas retas, conforme mostrado nas Figuras 7b a 7g, ou asfendas podem ser curvas, ter um formato serrilhado, ondulado ou sinuoso, oupodem ser proporcionadas em outros formatos e padrões. Deste modo, oescopo da presente invenção não deve se limitar às estruturas descritas nestepedido, mas somente às estruturas descritas pela linguagem dasreivindicações e suas estruturas equivalentes.

Claims (9)

1. ARTIGO ABRASIVO DE MÃO, caracterizado pelo fato decompreender:(a) m coxim de apoio moldável que tem superfícies principaisopostas;(b) ma camada de suporte que contém uma pluralidade deaberturas biaxialmente orientadas afixada ao coxim de apoio; e(c) articulas abrasivas dispostas na camada de suporte,definindo, deste modo, uma superfície abrasiva,sendo que as aberturas biaxialmente orientadas não se estendemna superfície abrasiva.

2. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato das aberturas compreenderem uma pluralidade de fendas.

3. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato das fendas compreenderem um primeiro conjunto defileiras paralelas incluindo uma pluralidade de fendas espaçadas alinhadas eum segundo conjunto de fileiras paralelas disposto, genericamente, de formaperpendicular ao primeiro conjunto de fileiras paralelas.

4. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do coxim de apoio compreender uma espuma de célulafechada.

5. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato do coxim de apoio incluir uma pluralidade de corposresilientes separados, mantidos juntos em um padrão, de modo a forneceraberturas entre os corpos separados adjacentes, ainda conectados um aooutro em pontos de contato.

6. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da camada de suporte ser um pano de tecido J-weight.

7. ARTIGO ABRASIVO, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato das partículas abrasivas terem um tamanho degranulação mínimo de cerca de 180.

8. ARTIGO ABRASIVO DE MÃO, em forma de folha resilienteflexível, caracterizado pelo fato de compreender:(a) m coxim de apoio moldável formado de uma espuma decloreto de polivinila de célula fechada que compreende uma multiplicidade decorpos resilientes separados e conectados uns aos outros em uma matrizgenericamente plana em um padrão que fornece espaços abertos entre corposconectados adjacentes, cada corpo tendo uma primeira superfície e umasegunda superfície oposta;(b) ma camada de suporte tecida fixada ao coxim de apoio,sendo que a camada de suporte contém uma pluralidade de fendasbiaxialmente orientadas; e(c) articulas abrasivas afixadas à camada de suporte,definindo, deste modo, uma superfície abrasiva.

9. MÉTODO PARA PRODUZIR UM ARTIGO ABRASIVO,caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:(a) ornecer uma folha abrasiva que compreende uma camadade suporte tendo a primeira e segunda superfícies principais opostas, umacamada de revestimento primário adesivo na primeira superfície e partículasabrasivas na camada de revestimento primário;(b) plicar um adesivo na segunda superfície da camada desuporte;(c) ortar a laser a segunda superfície da folha abrasiva paraformar uma pluralidade de fendas biaxialmente orientadas; e(d) olar a folha abrasiva a um coxim de apoio de espuma.