DD300154A7 - Bindemittelversatz für keramisch gebundene Schleifkörper für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Bindemittelversatz, der bei der Herstellung von keramisch gebundenen Schleifkoerpern fuer Umfangsgeschwindigkeiten bis 35 m/s Anwendung findet. Ziel der Erfindung ist es, den energetischen Aufwand bei der Schleifkoerperherstellung zu senken, wobei die Rohstoffkosten fuer die Bindemittelzusammensetzung nicht ansteigen sollen. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine bor- und bleifreie Bindemittelzusammensetzung fuer die Schleifkoerperherstellung zu entwickeln, die die Sinterung der Schleifkoerper bei Temperaturen 1 250C gestattet. Erfindungsgemaesz wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dasz er eine homogene Mischung ausist. 0,6 -0,75 Masseanteilen Quarzmehl mit einer Korngroesze 63 mm,
Description
Die Erfindung betrifft einen Binr'omittelversatz, der bei der Herstellung von keramisch gebundenen Schleifkörpern für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35m/s Anwendung findet.
Zur Herstellung keramisch gebundener Schleifkörper werden Bindemittel eingesetzt, die in ihrer mineralogischen Zusammensetzung auf das verwendete Schleifmittel, auf die Herstellungsbedingungen und auf die erwünschten physikalischen Eigenschaften der daraus hergestellten Schleifkörper abgestimmt sind. Die Bindemittel sind in ihrer Zusammensetzung sehr eng toleriert, um die Schleifkörperqualität zu gewährleisten.
Neben den üblichen Bindsmittelzusammensetzungen auf der Basis von Kaolin und Feldspat (z.B. SU 808259) sind auch Bindemittel auf der Grundlage giimmerreicher Sande, die 0,4-0,7 Masseanteile Glimmer der Mischkristallreihe Zinnwaldit-Protolithionit enthalten (DD 222240), bekannt. Nach DD 227638 ist es möglich, Spiegelglaspulver oder Gemische aus Spiegelglaspulver und unbelegtem Glaspulver mit einer Teilchengröße von < 63 pm als Bindemittel zur Herstellung keramisch gebundener Schleifkörper einzusetzen. Nachteilig bei den aufgeführten Bindemitteln sind die erforderlichen hohen Brenntemperaturen bei der Schleifkörperherstellung, die z.B. beim Bindemittel gemäß DD 227638 bei über 125O0C liegen. Der Nachteil der hohen Brenntemperaturen kann durch den Einsatz von borhaltigen Bindemitteln (SU 1247253, DE 2211442, DE 2345759. DE 3616257, GB 1194110) oder Bindemitteln auf der Basis eines Bleiglases (SU 573336) beseitigt werden. Nachteilig beim Einsatz borhaltiger Bindemittel bzw. der Bindemittel auf Bleiglasbasis sind jedoch die bedeutend höheren Rohstoff kosten. Deshalb wurde in der DD 255640 vorgeschlagen, bis zu 50 Masseanteile in % des borhaltigen Bindemittels durch aufgemahlenes Flachglas zu ersetzen.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist es, den energetischen Aufwand bei der Schleifkörperherstellung zu senken, wobei die Rohstoffkosten für die Bindemittelzusammensetzung nicht ansteigen sollen.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine bor- und bleifreie Bindemittelzusammensetzung für die Schleifkörperherstellung zu entwickeln, die die Sinterung der Schleifkörper bei Temperaturen < 125O0C gestattet. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß der Bindemittelversatz eine Mischung aus
0,6 -0,75, vorzugsweise 0,65 -0,68, Masseanteilen Quarzmehl mit einer Korngröße < 63pm, 0,1 -0,20, vorzugsweise 0,13 -0,16, Masseanteilen Tonerde,
0,005-0,12, vorzugsweise 0,01 -0,04, Masseanteilen MgCOa,
0,005-0,05, vorzugsweise 0,02 -0,04, Masseanteilen CaCO3,
0,01 -0,12, vorzugsweise 0,06 -0,08, Masseanteilen K2CO3,
0,15 -0,30, vorzugsweise 0,22 -0,25, Masseanteilen Na2CO3 und
0,001-0,02, vorzugsweise 0,003-0,01, Masseanteilen Na2SO4
Dabei kann der Masseanteil an CaCO3 durch die entsprechende Menge CaO bzw. Ca(OH)2 und Her Masseanteil an MgCO3 durch die entsprechende Menge MgO bzw. Mg(OH)2 ersetzt sein. Es ist auch möglich, CaCO3 und MgCO3 in Form von Dolomit einzusetzen.
Durch die erfindungsgemäße Bindemittelzusammensetzung ist es möglich, die aus einem Gemisch von Schleifmittel und von Bindemittel geformte! Schleifkörper bereits bei pk 123 zu brennen. Beim Brennprozeß zeigte sich gleichzeitig eine verringerte Empfindlichkeit gegenüber Brenntemperaturschwankungen. Im fertiggebrannten Schleifkörper ist eine Verringerung des Anteils der Bindephase bei gleichzeitiger Erhöhung des Porenvolumens zu verzeichnen.
Ausführungsbeispiel
Zur Herstellung eines keramisch gebundenen Schleifkörpers für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35m/s wurde der folgende Bindemittelversatz (Versatz A) veiwendet:
0,666 Masseanteile Quarzmehl mit einer Korngröße < 63pm (SiU2 99,7%) 0,149 Masseanteile Tonerde (AI2O3 96,74%)
0,013 Masseanteile Kalk (Lagerstätte Ammern- CaO 53,55%, MgO 0,32%, AI2O3 0,19%, SiO21,18%, Fe2O30,06%) 0,074 Masseanteüe Pottasche (K2O 67,42%)
0,232 Masseanteüe Inductriesoda (Na2O 58,53%)
0,045 Masseanteüe Dolomit (MgO 21,23%, CaO 30,21 %)
0,005 Masseanteile Na2SO4.
0,16 Masseanteüe dieses Binäemittelversatzes wurden mit 0,84 Masseanteile Normalkorund Korngröße 32 vermischt und auf bekannte Weise zu Schleifscheiben verarbeitet. Brenntemperatur und Eigenschaften der mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelversatz hergestellten Schleifscheibe sind in der Tabelle 1 aufgeführt.
Werden Schleifscheiben mit einem bekannten Bindemittelversatz (Bindung B 500) (Versatz B), bestehend aus 0,72 Masseanteilen Feldspat, 0,25 Masseanteilen Kaolin und 0,003 Masseanteilen Kalkspat, hergestellt, so sind Brenntemperaturen bei pk 135 erforderlich, um die erwünschte Qualität zu orreichen. Mit dem erfindungsgemäßen Bindemittelversatz A wird diese Qualität schon bei einer Brenntemperatur pk 123 erreicht. Die erreichten Parameter sind in der Tabelle 1 zusammengestellt.
- Zusammensetzung und Eigenschaften der Schleifkörper
| Masseanteüe Normalkorund | 0,84 | 0,84 | 0,82 |
| Bindemittelversatz | Versatz A | Versatz B | Versati B |
| Masseanteile Bir !(,mittel | 0.-16 | 0,16 | 0,18 |
| Brenntemperatur | pk123 | pk123 | pk135 |
| Rohdichte (g/cm3) | 2,08 | 2,11 | 2,16 |
| Biegefestigkeit (MPa) | 27,90 | 7,72 | 26,10 |
| Volumenschwindung (%) | 0,05 | 0,02 | 1,73 |
| offene Porosität (%) | 31,56 | 31,37 | 28,08 |
In Betracht gezogene Druckschriften:
Reinhold, Clausniüer „Schleifen",
Verlag Technik Berlin, 1988, S.42, Tafel 3.2/Pkt.3.1.3.1
Autorenkollektiv
„Einführung in dio Schleiftechnik", Fachbuchverlag Leipzig, 1957, S.41, Pkt.351
SU 808259 DD 227638 DD 255640
Claims (3)
1. Bindemittel für keramisch gebundene Schleifkörper für Umfangsgeschwindigkeiten bis 35m/s, bestehend aus 0,6-0,75 Masseanteilen Quarzmehl, 0,1-0,2 Masseanteilen Tonerde sowie Mg-, K-, Na- und Ca-Verbindungen, gekennzeichnet dadurch, daß das Quarzmehl eine Korngröße < 63 pm aufweist und die Mg-, K-, Na- und Ca-Verbindungen in Form von
0,005-0,12 Masseanteilen MgCO3 0,005-0,05 Masseanteilen CaCO3 0,01 -0,12 Masseanteilen K2CO3 0,15 -0,30 Masseanteilen Na2CO3 0,001-0,02 Masseanteilen Na2SO4 enthalten sind.
2. Bindemittelversatz nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Mg-, K-, Na- und Ca-Verbindungen in Form von
0,01 -0,04 Masseanteilen MgCO3 0,02 -0,04 Masseanteilen CaCO3 0,06 -0,08 Masseanteilen K2CO3 0,22 -0,25 Masseanteilen Na2CO3 0,003-0,01 Masseanteilen Na2SO4 enthalten sind.
3. Bindemittelversatz nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Masseanteil an CaCO3 durch die entsprechende Menge CaO bzw. Ca(OH)2 und/oder der Masseanteil an MgCO3 durch die entsprechende Menge MgO bzw. Mg(OH)2 ersetzt ist.
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