CH686787A5 - Schleifbelag fuer Schleifwerkzeuge und Verfahren zur Herstellung des Schleifbelages. - Google Patents
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Description
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CH 686 787 A5
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Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifbelag für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben.
Für insbesondere schwer zu schleifende Werkstoffe, wie Sinterhartmetalle, Steinwerkstoffe, Glas u.a., aber auch für Edelstähle, Grundstähle, Nichteisenmetalle und deren Legierungen u.dgl. sind Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben üblich, welche sog. heissgepresste oder druckfrei gesinterte Hartschleifmittel aufweisen mit kunstharz-oder metallisch oder keramisch o. dgl. gebundenem Diamant oder CBN (kubisch kristallines Bornitrid), welche als hartes, abriebsbeständiges Schleifmittelkorn wirksam sind.
Bedingt durch die zweckdienliche Bindung, die Korngrösse, den Kornfreistand u.a. ergeben sich bei solchen Schleifwerkzeugen, insbesondere Schleifscheiben, aber nur sehr kleine Spanräume, sodass die Schleifscheibe schnell zusetzt und neu profiliert bzw. abgerichtet werden muss; abgesehen der sonstigen Verschleisserscheinungen insbesondere durch die hier ungünstige Schleiftemperatur-Verteilung im Kunstharz- oder Keramik-Schleifbelag.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schleifbelag der vorgenannten Art zu schaffen, der die erwähnten Nachteile der Schleifbeläge des Standes der Technik vermeidet und sich insbesondere auszeichnet durch grosse Spanräume, hohe Abriebsfestigkeit, Selbstschärfung, höhere Belastbarkeit der Schleifscheibe, direkte Verbindung des Schleifbelages mit dem Träger u.a.
Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch kunstharzgebundene, durch Granulieren von metallisch oder keramisch gebundenem, heissgepresstem oder druckfrei gesintertem Schleifmittel mit Diamant- oder CBN-Korn gebildete Schleifstollen.
Hierbei lässt das unterschiedliche Verschleissver-halten zwischen der durch die Stollen gebildeten abriebsfesten Schleifzone und der «weichen» Kunstharz-Bindematrix die Ausbildung grosser Spanräume zu. Ferner wurde festgestellt, dass sich eine solche Schleifscheibe stets von selbst schärft resp. abrichtet und diese sich damit in idealer Weise via Bindungserosion selbst an das anfallende Spanvolumen anpasst.
Zudem lässt ein solcher erfindungsgemässer Aufbau des Schleifbelages einen segmentfreien, also durchgehenden und dünnen Belag auf einem Schleifscheibenkörper zu, was zu einer einfacheren Fertigung führt und eine höhere Belastbarkeit der Scheibe gestattet. Da der Belag zudem vergleichsweise spezifisch leichter und homogener ist, neigt eine solche Schleifscheibe zu weniger Unwucht und wirkt vibrationsdämpfend.
Insbesondere aber die hohe mechanische Belastbarkeit und die gute Bindung mit dem metallischen Träger schaffen beste Voraussetzungen für den Einsatz im Bereich des Hochgeschwindigkeitsschlei-fens.
Eine erfindungswesentliche Ausgestaltung des Schleifbelages kann zudem darin gesehen werden, wenn die Diamant- oder CBN-Korngrösse MD20 (20 Mikron) bis D301 (50/60 Mesh) resp. MB20 (20
Mikron) bis D427 (40/50 Mesh) beträgt. Die sich aus dem Granulieren des metallisch oder keramisch gebundenen, heissgepressten oder druckfrei gesinterten Schleifmittels mit Diamant- oder CBN-Korn ergebende Schleifstollengrösse sollte 1/4 bis 3 mm betragen. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Diamant- resp. CBN-Konzentration in der Schleifstolle 8,8 Karat pro Kubikzentimeter (FEPA K200 resp. 480 V) nicht übersteigt. Weiter sollte der Volumenanteil der Schleifstollen im Schleifbelag ca. 30 bis 60% betragen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemässen Schleifbelages auf einem Träger für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben. Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass aus einem heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder keramisch gebundenen Schleifgranulat mit Diamant- oder CBN-Korn Schleifstollen gebildet sowie diese mittels Kunstharzbinder gebunden und auf einen Träger aufgebracht werden.
Hiebei kann für die Schleifstollen ein Schleifgranulat in Form von Mikropellets von 0,2 bis 3 mm oder ein durch Granulierung von bestehenden oder recyclefähigen heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder keramisch gebundenen Schleifbelägen mit Diamant- oder CBN-Korn gewonnenes Schleifgranulat verwendet werden.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Schleifbelag auf einem Träger in Form einer Schleifscheibe, hergestellt nach dem erfindungsgemässen Verfahren.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Innengefüge eines Schleifbelages einer Schleifscheibe nach dem Stand der Technik; und
Fig. 2 das Innengefüge des erfindungsgemässen Schleifbelages einer Schleifscheibe.
Der in Fig. 1 dargestellte, an sich bekannte Schleifbelag 10 umfasst ein Schleifmittel mit Diamant- oder CBN-Korn 11, welches in einer Kunstharz* oder metallischen oder keramischen Bindungsmatrix 12 eingebettet und durch Heisspressen oder druckfreiem Sintern zum Schleifbelag 10 verbunden ist.
Korn und Binder können dabei im Schleifbelag 10 ansich beliebig vorhanden sein und zudem Zusätze, wie Stützkorn, Füllstoffe, Schmierstoffe und Weichmacher enthalten.
Erfindungsgemäss wird nun ein solcher Schleifbelag in granulärer Form als Schleifstollen 13 für einen völlig neuen Schleifbelag 14 (Fig. 2) verwendet, wobei diese Schleifstollen 13 mittels Kunstharzbinder 15 gebunden und auf einen Träger (Schleifscheibe o.dgl.; nicht näher gezeigt) aufgebracht werden.
Hiebei kann, wie bereits erwähnt, für die Schleifstollen 13 ein Schleifgranulat in Form von Mikropellets von 0,2 bis 3 mm oder ein durch Granulierung von bestehenden oder recyclefähigen heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder ke5
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ramisch gebundenen Schleifbelägen der vorgenannten Art mit Diamant- oder CBN-Korn gewonnenes Schleifgranulat verwendet werden.
Eine Gegenüberstellung der Schleifbeläge von Fig. 1 und Fig. 2 zeigt, dass beim erfindungsgemässen Schleifbelag gemäss Fig. 2 wesentlich grössere Spanräume 162 ausgebildet sind, vergleichsweise den Spanräumen 161 in Fig. 1.
Die betreffenden Vorteile wurden bereits einleitend erwähnt, ebenso die Korngrössen und Volumenanteile.
Weiter lässt die Darstellung gemäss Fig. 2 erkennen, dass mit dem Einbinden von aus dem Ausgangsgranulat gebildeten Schleifstollen 13 ein besserer Verlauf der Schleiftemperatur erzielbar ist, indem diese sich innerhalb der Schleifstollen verteilt und dadurch die Bindematrix 15 geschont wird.
Weiter ist erkennbar, dass nur die Stollen 13 auf dem Werkstück reiben, was sich vorteilhaft auf die Lebensdauer eines solchen Belages auswirkt.
Selbstverständlich ist es auch denkbar und durchaus im Rahmen der Erfindung, als Schleifmittel andere dem Diamant oder dem CBN vergleichbare Hartstoffe einzubauen.
Es wird Schutz beansprucht wie folgt:
Claims (9)
1. Schleifbelag für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, gekennzeichnet durch kunstharzgebundene, durch Granulieren von metallisch oder keramisch gebundenem, heissgepresstem oder druckfrei gesintertem Schleifmittel mit Diamant- oder CBN-Korn gebildete Schleifstollen.
2. Schleifbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamant- oder CBN-Korn-grösse MD20 bis D301 resp. MB20 bis D427 beträgt.
3. Schleifbelag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sich aus dem Granulieren des metallisch oder keramisch gebundenen, heissgepressten oder druckfrei gesinterten Schleifmittels mit Diamant- oder CBN-Korn ergebende Schleifstol-lengrösse ca. 1/4 bis 3 mm beträgt.
4. Schleifbelag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamant- resp. CBN-Kon-zentration in der Schleifstolle 8,8 Karat pro Kubikzentimeter nicht übersteigt.
5. Schleifbelag nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil der Schleifstollen im Schleifbelag ca. 30 bis 60% beträgt.
6. Verfahren zur Herstellung des Schleifbelages auf einem Träger für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder keramisch gebundenen Schleifgranulat mit Diamantoder CBN-Korn Schleifstollen gebildet, diese mittels Kunstharzbinder gebunden und auf einen Träger aufgebracht werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schleifstollen ein Schleifgranulat in Form von Mikropellets von 0,2 bis 3 mm verwendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schleifstollen ein durch Granulierung von bestehenden oder recyclefähigen heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder keramisch gebundenen Schleifbelägen mit Diamant- oder CBN-Korn gewonnenes Schleifgranulat verwendet wird.
9. Schleifbelag auf einem Träger in Form einer Schleifscheibe, hergestellt nach dem Verfahren nach den Ansprüchen 6 und 7 oder 8.
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