EP0648576B1 - Schleifbelag für Schleifwerkzeuge - Google Patents

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EP0648576B1
EP0648576B1 EP94115711A EP94115711A EP0648576B1 EP 0648576 B1 EP0648576 B1 EP 0648576B1 EP 94115711 A EP94115711 A EP 94115711A EP 94115711 A EP94115711 A EP 94115711A EP 0648576 B1 EP0648576 B1 EP 0648576B1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds

Definitions

  • the present invention relates to an abrasive coating for abrasive tools, in particular abrasive discs, with abrasive studs made from abrasive granules with a metallic or ceramic bonded diamond or CBN abrasive grain.
  • Such an abrasive coating is known from EP-A-0 444 824, in which a base agglomerate comprises a plurality of abrasive grains, which are bound by a first binder. On this base agglomerate there is a covering of a second binder with which second abrasive grains are virtually glued to the circumference of the base agglomerate.
  • the abrasive grains can be, for example, diamonds or CBN and the binders can be metallic or, preferably, synthetic resin.
  • the sanding studs are attached to a sanding tool (sanding disc, emery paper, etc.) as a single covering using adhesive layers made of synthetic resin.
  • the grinding lugs are integrated in a synthetic resin binding matrix and interspersed with diamond or CBN abrasive grain, the diamond or.
  • CBN concentration in each grinding tunnel does not exceed 8.8 carat per cubic centimeter (FEPA K200 or 480V) and the volume fraction of the grinding tunnel in the grinding surface is approx. 30 to 60%.
  • the diamond or CBN grain size MD20 (20 microns) to D301 (50/60 mesh) or MB20 (20 microns) to D427 (40/50 mesh) and the grinding studs have a size of about 1/4 to 3mm.
  • the abrasive grain remains longer in the binder, furthermore the anchoring of the abrasive grain prevents it from springing back, the volume fraction of the grinding lugs in the binding matrix is 30 to 60%, and also due to the different wear behavior between the abrasion-resistant grinding zone and formed by the lugs the "soft" synthetic resin binding matrix, the formation of large chip spaces is now possible. It was also found that such a grinding wheel always sharpens itself. and this adapts itself ideally to the resulting chip volume via bond erosion.
  • abrasive coating according to the invention permits a segment-free, that is to say continuous and thin coating on a grinding wheel body, which leads to simpler production and permits a higher load capacity of the wheel. Since the covering is also comparatively specifically lighter and more homogeneous, such a grinding wheel tends to be less unbalanced and has a vibration-damping effect.
  • the high mechanical resilience and the good bond with the metallic carrier create the best conditions for use in the field of high-speed grinding.
  • the known abrasive coating 10 shown in FIG. 1 comprises an abrasive with diamond or CBN grain 11, which is embedded in a synthetic resin or metallic or ceramic bond matrix 12 and is connected to the abrasive coating 10 by hot pressing or pressure-free sintering.
  • Grain and binder can be present as desired in the abrasive coating 10 and can also contain additives such as support grain, fillers, lubricants and plasticizers.
  • Such an abrasive coating in granular form can now be used as a grinding stud 13 for a completely new abrasive coating 14 (FIG. 2), these grinding studs 13 being bound by means of synthetic resin binders 15 and applied to a carrier (grinding wheel or the like; not shown in more detail) .
  • Hiebei can, as already mentioned, a grinding granulate in the form of micropellets of 0.2 to 3 mm or a granulation of existing or recyclable hot-pressed or pressure-free sintered, metallic or ceramic-bonded grinding surfaces of the aforementioned type with diamond or CBN for the grinding lugs 13 Grain-derived grinding granules can be used.
  • the grinding lugs 13 are integrated in a synthetic resin binding matrix and completely interspersed with diamond or CBN abrasive grain, the diamond or.
  • CBN concentration in each grinding tunnel does not exceed 8.8 carat per cubic centimeter (FEPA K200 or 480V) and the volume fraction of the grinding tunnel in the grinding surface is approx. 30 to 60%.
  • the diamond or CBN grain size is MD20 (20 microns) to D301 (50/60 mesh) resp. MB20 (20 microns) to D427 (40/50 mesh).
  • the grinding lugs have a size of approx. 1/4 to 3mm.
  • a comparison of the abrasive coatings from FIGS. 1 and 2 shows that in the inventive abrasive coating according to FIG. 2, significantly larger chip spaces 162 are formed compared to the chip spaces 161 in FIG. 1.
  • FIG. 2 shows that a better course of the grinding temperature can be achieved by incorporating grinding studs 13 formed from the starting granulate by distributing them within the grinding studs and thereby protecting the binding matrix 15.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifbelag für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, mit Schleifstollen aus einem Schleifgranulat mit metallisch oder keramisch gebundenem Diamant- oder CBN-Schleifmittelkorn.
  • Ein solcher Schleifbelag ist durch die EP-A-0 444 824 bekannt geworden, bei welchem ein Basis-Agglomerat eine Mehrzahl Schleifkörner umfasst, die durch einen ersten Binder eingebunden sind. Auf diesem Basis-Agglomerat befindet sich ein Belag eines zweiten Binders mit dem zweite Schleifkörner am Umfang des Basis-Agglometrates quasi aufgeklebt sind. Die Schleifkörner können beispielsweise Diamanten oder CBN und die Binder u.a. metallisch oder hier vorzugsweise Kunstharz sein. Die Schleifstollen sind dabei mittels Haft-Schichten aus Kunstharz folienartig auf ein Schleifwerkzeug (Schleifscheibe, Schmiergelpapier u.a.) als Einfachbelag aufgebracht.
  • Bedingt durch die Haft-Schichten, die Korngrösse, den Kornfreistand u.a. ergeben sich bei solchen Schleifscheiben aber nur sehr kleine Spanräume, sodass die Schleifscheibe oder Schmiergeltuch u.a. schnell zusetzt und neu profiliert bzw. abgerichtet werden muss; abgesehen der sonstigen Verschleisserscheinungen durch Wegbrechen der quasi aufgeklebten äusseren Schleifkörner sowie 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 dadurch erreicht, dass die Schleifstollen in einer Kunstharz-Bindematrix eingebunden und mit Diamant- oder CBN-Schleifmittelkorn durchsetzt sind, wobei die Diamant- resp. CBN-Konzentration in jeder Schleifstolle 8,8 Karat pro Kubikzentimeter (FEPA K200 resp. 480V) nicht übersteigt und wobei der Volumenanteil der Schleifstollen im Schleifbelag ca. 30 bis 60% beträgt.
  • Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen Schleifbelages kann die Diamant- oder CBN-Korngrösse MD20 (20 Mikron) bis D301 (50/60 Mesh) resp. MB20 (20 Mikron) bis D427 (40/50 Mesh) betragen und ferner die Schleifstollen eine Grösse von ca. 1/4 bis 3mm aufweisen.
  • Dadurch, dass durch diese Massnahmen das Schleifmittelkorn länger im Binder verbleibt, ferner die Verankerung des Schleifmittelkorns dessen Nachfederung verhindert, ferner der Volumenanteil der Schleifstollen in der Bindematrix 30 bis 60% beträgt sowie ferner durch das unterschiedliche Verschleissverhalten zwischen der durch die Stollen gebildeten abriebsfesten Schleifzone und der "weichen" Kunstharz-Bindematrix, ist nunmehr die Ausbildung grosser Spanräume möglich. 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 Hochgeschwindigkeitsschleifens.
  • 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 für eine Schleifscheibe.
  • Der in Fig. 1 dargestellte, ansich bekannte Schleifbelag 10 umfasst ein Schleifmittel mit Diamant- oder CBN-Korn 11, welches in einer kunzharz- 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.
  • Ein solcher Schleifbelag in granularer Form wird kann nun 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 3mm oder ein durch Granulierung von bestehenden oder recyclefähigen heissgepressten oder druckfrei gesinterten, metallisch oder keramisch gebundenen Schleifbelägen der vorgenannten Art mit Diamant- oder CBN-Korn gewonnenes Schleifgranulat verwendet werden.
  • Erfindungsgemäss sind dabei die Schleifstollen 13 in einer Kunstharz-Bindematrix eingebunden und vollständig mit Diamant- oder CBN-Schleifmittelkorn durchsetzt, wobei die Diamant- resp. CBN-Konzentration in jeder Schleifstolle 8,8 Karat pro Kubikzentimeter (FEPA K200 resp. 480V) nicht übersteigt und wobei der Volumenanteil der Schleifstollen im Schleifbelag ca. 30 bis 60% beträgt.
  • Weiter beträgt die Diamant- oder CBN-Korngrösse MD20 (20 Mikron) bis D301 (50/60 Mesh) resp. MB20 (20 Mikron) bis D427 (40/50 Mesh).
  • Ferner weisen die Schleifstollen eine Grösse von ca. 1/4 bis 3mm auf.
  • 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.
  • 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.

Claims (3)

  1. Schleifbelag für Schleifwerkzeuge, insbesondere Schleifscheiben, mit Schleifstollen aus einem heißgepressten oder druckfrei gesinterten Schleifgranulat mit metallisch oder keramisch gebundenem Diamant- oder CBN-Schleifmittelkorn,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schleifstollen (13) in einer Kunstharz-Bindematrix (15) eingebunden und mit Diamant- oder CBN-Schleifmittelkorn durchsetzt sind, wobei die Diamant- resp. CBN-Konzentration in jeder Schleifstolle 8,8 Karat pro Kubikzentimeter (FEPA K200 resp. 480V) nicht übersteigt und
    wobei der Volumenanteil der Schleifstollen im Schleifbelag ca. 30 bis 60% beträgt.
  2. Schleifbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Diamant- oder CBN-Korngrösse MD20 (20 Mikron) bis D301 (50/60 Mesh) resp. MB20 (20 Mikron) bis D427 (40/50 Mesh) beträgt.
  3. Schleifbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifstollen eine Grösse von ca. 1/4 bis 3mm aufweisen.
EP94115711A 1993-10-15 1994-10-06 Schleifbelag für Schleifwerkzeuge Expired - Lifetime EP0648576B1 (de)

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