DD239754A1 - Schleifkoerper mit kuenstlich erhoehter porositaet und ein verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft keramische Schleifkoerper fuer spezielle Schleifverfahren, insbesondere Profilschleifen im Tief- und Pendelschleifverfahren und ein Verfahren zu deren Herstellung. Ziel der Erfindung ist, keramische Schleifkoerper herzustellen, deren Gesamtporositaet kuenstlich erhoeht ist, deren Porengroesse exakt definiert ist, um den hohen Forderungen, wie mikrostrukturelle Festigkeit und gleichmaessiger Gefuegeaufbau, die die genannten Schleifverfahren an das Schleifwerkzeug stellen maximal zu entsprechen. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass unter Einhaltung einer bestimmten Mischfolge Phenolfluessigharz als Verformungshilfsstoff eingesetzt wird und faktionierter Ausbrennstoff im Verhaeltnis 1 bis 1,3, bzw. eines Vielfachen davon, der Schleifmittelkorngroesse verwendet wird, wobei die Ueberlagerung beider Korngroessenverteilungen und Mengen die resultierende Porengroessenverteilung im Werkstoff wesentlich bestimmt. Die so erhaltenen Schleifkoerper zeichnen sich durch homogenen Gefuegeaufbau und somit optimalen Schleifeigenschaften aus.
Description
Anwendungsgebiet der Erfindung -
Die Erfindung betrifft hochporöse keramisch gebundene Schleifkörper mit verbesserten Gebrauchswerteigenschaften, vorzugsweise keramisch gebundene Korund/SiC-Schleifkörperfür das Profilschleifen in den Schleifverfahren Tief- und Pendelschleifen, und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Für allgemeine Schleifaufgaben werden in der Industrie normalporöse keramsich gebundene Schleifkörper eingesetzt, deren Porosität sich aus der Haufwerksporosität (Korngröße des Schleifmittels und der Bindung) der grünen Masse, sowie entsprechenden Rohformgebungsverfahren (Gießen, Bressen) und dem keramischen Brennprozeß, verbunden mit einem bindungsabhängigen Sinterprozeß, ergibt. (z.B.OS 2500665; OS 2324222; PS 977500 u.a.).
Bei der Herstellung von hochporösen Schleifkörpern, bei denen die Erhöhung der Gesamtporosität durch Ausbrennstoffe bzw. Treibmittel erfolgt, wird eine erwünschte Gesamtporosität erzielt, wobei sich diese zufällig und mit Undefinierter Porengrößenverteilung einstellt. (Z.B. PS 1078486; PS 904272 u.a.)
Durch zusätzliche technologische Aufwendungen, wie Pelletierung, Granulierung, lassen sich nach OS 2656039 Schleifkörper mit gleichmäßiger Porenverteilung herstellen. Für die Profilschleifkörper zum Tief- und Pendelschleifen ist diese Art der Erzielung einer gleichmäßigen Porenverteilung ungeeignet, da neben erhöhten produktiven Aufwendungen nach dem keramischen Brennprozeß eine auf das Schleifverhalten ungünstig wirkende Pelletierungsstruktur erhalten bleibt.
Ziel der Erfindung ist, keramische Schleifkörper herzustellen, deren Gesamtporosität künstlich erhöht ist, deren Porengröße und Anzahl exakt definiert ist, um den Anforderungen, die die genannten Schleifverfahren an das Schleifwerkzeug stellen, maximal zu entsprechen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für spezielle Schleifverfahren, insbesondere Profilschleifen im Tief- und Pendelschleifverfahren, Schleifkörper zu finden, welche den durch die Schleifverfahren bedingten hohen Forderungen an die mikrostrukturelle Festigkeit und den gleichmäßigen Gefügeaufbau sowie extrem hoher Abtragsleistung (Spannkammervolumen) genügen. Bestimmt werden diese Eigenschaften von der Porengrößenverteilung im Werkstoff. Die Lösung dieses Problems ist durch die bekannten Mittel der Porositätsbeeinflussung nicht möglich. So zeigten Verfahrensweisen, bei denen Ausbrennstoffe definierter Korngröße der Preßmasse zugesetzt wurden, neben Entmischungserscheinungen und damit verbundenen Gefügeinhomogenitäten auch unzulängliche Volumenverhältnisse von Porenraum und Schleifmittelanteil. Außerdem ist die Folge der Einbringung der Porenbildners im Mischfolgeprozeß unter Beachtung der Anfeuchterbedingungen und der Wahl des Verformungshilfsstoffes von entscheidender Bedeutung für das sich während des Preßvorganges einstellende Rohlingsgefüge.
Die Ermittlung der notwendigen Menge und der Korngröße des in die grüne Schleifkörpermasse einzubringenden Ausbrennstoffes ist unter Beibehaltung der herkömmlichen Technologie aufgrund der Vielzahl der einzelnen auf die Porengrößenverteilung einflußnehmenden Faktoren, wie Schleifmittelkorngröße, Bindemittelmenge, Korngröße des Ausbrennstoffes, mit vertretbarem technisch-ökonomischen Aufwand nicht möglich.
Überaschenderweise konnte gefunden werden, daß ein typischer Zusammenhang zwischen der Korngrößenverteilung des Ausbrennstoffes und der Schleifmittelkorngröße besteht, der die aus der Überlagerung beider Korngrößenverteilungen resultierenden Porengrößenverteilung des Werkstoffes im wesentlichen beeinflußt.
Dieser Zusammenhang besitzt einen typischen, nichtlinearen Verlauf und gilt nur für die konkrete Beeinflussung der Porengrößenverteilung in einem bestimmten Verhältnis der Korngröße zwischen Schleifmittel und Ausbrennstoff. Aufgrund der Menge und Korngröße des Ausbrennstoffes, kommt es bei der Anwendung herkömmlicher Verformungshilfsstoffe, wie Dextrin und Wasserglas, zu unerwünschten Entmischungen der grünen Masse. Dies wird durch den speziellen Einsatz von Phenolflüssigharz als Verformungshilfsstoff unter Einhaltung einer geänderten Mischfolge gelöst.
Ausführungsbeispiel -
Die Erfindung soll durch nachfolgendes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden, wobei die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt ist
Rohstoffe und Hilfsmaterialien:
1. Schleifmittel EK TGL 29804; 8783; SiC TGL 8005/01
2. Keramisches Bindemittel
3. Das Bindemittel muß vor der Verarbeitung ausgesiebt werden.
3. Hilfsstoffe: Phenolflüssigharz P 433
Phenolpulverharz P 222
4. Ausbrennstoff: Dugralat—ausgesiebte Nennkornfraktion entsprechend der Korngröße des Schleifmittels
80Ma.-%-85Ma.-% des Rohstoffes 1 werden mit 7 Ma.-%-9 Ma.-% des Rohstoffes 4 innig vermischt. Dabei kann Rohstoff 1 ein Gemisch verschiedener Korngrößen sein und Rohstoff 4 ist ein mindestenes 80% Nennkorn enthaltender Rohstoff. Bei einer durch die schleiftechnische Aufgabe (Pendelschleifen) vorgegebenen Schleifmittelkorngröße ist ein Korngrößenverhältnis zwischen Rohstoff 1 und Rohstoff 4 von 1:1,3 einzuhalten. Nach 5 Minuten Mischzeit werden 2 Ma.-%-3 Ma.-% Verformungshilfsstoff Phenolflüssigharz zugegeben und mindestens 15 Minuten gemischt. Danach erfolgt die Zugabe von 9Ma.-%-12Ma.-% Rohstoff 2 zusammen mit 1,5Ma.-%-2Ma.-%des Hilfsstoffes Phenolpulverharz. Dieses Gemenge wird intensiv homogenisiert. Aus der grünen Masse können Schleifkörper aller Abmessungen hergestellt werden. Diese werden bei 12000C in einem Tunnelofen gebrannt. Die Schleifkörper können für eine Arbeitsgeschwindigkeit bis 35 m/s für die angeführten Schleifverfahren verwendet werden.
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Claims (2)
1. Keramisch gebundener Schleifkörper mit künstlich erhöhter Porosität, vorzugsweise zum Profilschleifen in den Schleifverfahren Tief- und Pendelschleifen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefüge des Schleifkörpers eine definierte Porengröße und Porengrößenverteilung besitzt, welches im direkten Zusammenhang mit der Korngröße des Ausbrennstoffes und des Schleifmittels steht.
2. Verfahren zur Herstellung von keramisch gebundenen Schleifkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einhaltung einer Mischtechnologie ein körniger Ausbrennstoff definierter Nennkorngröße, vorzugsweise Dugralat oder anderes Amino- oder Phenoplastmaterial eingesetzt wird, dessen Korngröße und Menge durch die Korngröße des Schleifmittels der Schleifkörpermasse im Verhältnis 1 bis 1,3 oder ein Vielfaches dieses Verhältnisses bestimmt wird. Die Mischtechnologie der grünen Masse ist dadurch gekennzeichnet, daß definierte Mengen Schleifmittel und Ausbrennstoff mit einem flüssigen Kunstharz, vorzugsweise Phenolharz, versehen und nach intensiver Homogenisierung keramisches Bindemittel plus Phenolpulverharz in Abhängigkeit zur Menge und Korngröße von Schleifmittel und Ausbrennstoff zugegeben wird und dieser Versatz bis zuf vollständigen Homogenisierung durchmischt wird.
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| CN116713916A (zh) * | 2023-06-10 | 2023-09-08 | 河南恒祯实业有限公司 | 一种大气孔陶瓷结合剂砂轮的制备方法 |
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