ES2885274T3 - Partículas abrasivas conformadas con factor de redondez bajo - Google Patents
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Abstract
Un artículo (40) abrasivo recubierto que comprende: -partículas (20) abrasivas conformadas que comprenden alfa-alúmina; una primera cara (24) y una segunda cara (26) conectadas entre sí por paredes (22) laterales, estando separadas la primera cara (24) y la segunda cara (26) por un grosor (t); y un ángulo de desmoldeo (α) de 90 grados entre la segunda cara y las paredes laterales; en donde las partículas abrasivas conformadas tienen una forma de sección transversal a lo largo de un eje (50) longitudinal de las partículas (20) abrasivas conformadas, comprendiendo la forma de la sección transversal un plano de sección transversal poligonal en un corte transversal a 90 grados con respecto al eje (50) longitudinal en una ubicación entre una primera línea (56) transversal trazada a 1/4 de la longitud total de las partículas (20) abrasivas conformadas a lo largo del eje (50) longitudinal y una segunda línea (58) transversal trazada a 3/4 de la longitud total de las partículas (20) abrasivas conformadas; en donde las partículas abrasivas conformadas comprenden un factor de redondez promedio de entre aproximadamente el 15 % y el 0 %, determinándose el factor de redondez promedio midiendo un factor de redondez de 10 partículas abrasivas conformadas individuales y promediando los 10 resultados individuales, calculándose el factor de redondez como **(Ver fórmula)** en donde el área (66) real es el área real del plano de sección transversal; en donde el área (68) faltante se determina delimitando cada una de las paredes (22) laterales, la primera cara (24) y la segunda cara (26) del plano de sección transversal por una línea (62) trazada tangente a los dos puntos más altos ubicados en cualquier lugar a lo largo de las paredes (22) laterales respectivas, encerrando de ese modo la primera cara (24) y la segunda cara (26) un área (64) máxima que tiene una forma poligonal y restando el área (66) real del área (64) máxima; -un soporte (42); -un recubrimiento (44) de adherencia sobre una primera superficie (41) principal del soporte (42), en donde una pluralidad de las partículas (20) abrasivas conformadas se une al recubrimiento (44) de adherencia, formando las partículas (20) abrasivas conformadas una capa abrasiva, en donde la capa abrasiva comprende al menos el 5 por ciento en peso de las partículas (20) abrasivas conformadas; -un recubrimiento (47) de apresto, estando la capa abrasiva recubierta con el recubrimiento (47) de apresto; y -un recubrimiento de superapresto, en donde el recubrimiento de superapresto contiene un aglutinante y un adyuvante de rectificado, en donde el aglutinante se forma a partir de una de resinas fenólicas, resinas de acrilato, resinas epoxídicas, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina, resinas de uretano, y combinaciones de las mismas.
Description
DESCRIPCIÓN
Partículas abrasivas conformadas con factor de redondez bajo
Antecedentes
Las partículas abrasivas y los artículos abrasivos fabricados a partir de las partículas abrasivas son útiles para desgastar, terminar o rectificar una amplia variedad de materiales y superficies en la fabricación de mercancías. Como tal, persiste la necesidad de mejorar el coste, el rendimiento o la vida útil de la partícula abrasiva y/o del artículo abrasivo.
Se describen partículas abrasivas conformadas de manera triangular y artículos abrasivos que usan partículas abrasivas conformadas de manera triangular en las patentes estadounidenses n.° 5.201.916 concedida a Berg; n.° 5.366.523 concedida a Rowenhorst (Re 35.570); y n.° 5.984.988 concedida a Berg. En una realización, la forma de las partículas abrasivas comprendió un triángulo equilátero. Las partículas abrasivas conformadas de manera triangular son útiles en la fabricación de artículos abrasivos que tienen tasas de corte mejoradas.
El documento n.° EP 0 615 816 A1 describe un artículo abrasivo recubierto que comprende un soporte que tiene dos superficies principales, al menos un aglutinante, un recubrimiento abrasivo que comprende partículas abrasivas conformadas y partículas diluyentes, sirviendo dicho al menos un aglutinante para unir el recubrimiento abrasivo al soporte.
Resumen
Las partículas abrasivas conformadas, en general, pueden tener un rendimiento superior con respecto a partículas abrasivas trituradas al azar. Al controlar la forma de la partícula abrasiva, es posible controlar el rendimiento resultante del artículo abrasivo. Los inventores han descubierto que al obtener la forma de sección transversal de la partícula abrasiva conformada con un factor de redondez bajo se produce un mejor rendimiento de rectificado.
Cuando se utilizan partículas abrasivas conformadas para rectificar sustratos, se cree que las partículas abrasivas conformadas tienden a fracturarse durante el uso al penetrar a lo largo de planos de fractura orientados transversalmente con respecto al eje longitudinal de la partícula abrasiva conformada. Estos planos de fractura normalmente no están orientados formando un ángulo exacto de 90 grados con respecto al eje longitudinal de la partícula abrasiva conformada que se extiende desde la base de la partícula abrasiva conformada hasta su vértice de rectificado. Como tal, los planos de fractura tienden a inclinarse en relación con el eje longitudinal y la base de la partícula abrasiva conformada. El plano de fractura inclinado tiende a concentrar las fuerzas de rectificado a lo largo del borde de la parte más alta del plano de fractura. A menudo este borde está donde se encuentran dos caras de la partícula abrasiva conformada, tal como en una esquina del plano de fractura en sección transversal de la partícula abrasiva conformada. Puesto que la esquina más alta del plano de fractura de la partícula abrasiva conformada forma ahora la cara de rectificado, es importante que la esquina más alta esté lo más afilada posible. Alternativamente, si una parte de un borde forma la cara de rectificado, es importante que el borde sea lo más plano y liso posible, de modo que se comporte de forma similar a la hoja de cincel afilada con precisión.
Se cree que el afilado de la esquina y el borde pueden mejorarse mediante condiciones de procesamiento que proporcionan un llenado mejorado y una contracción reducida de las partículas abrasivas conformadas mientras se encuentran en las cavidades de molde usadas para formar las partículas abrasivas conformadas. En particular, se ha determinado que, a medida que aumenta la velocidad de secado, también debe aumentarse el nivel ácido del sol-gel que se usa para llenar las cavidades de molde para obtener las partículas abrasivas conformadas para crear esquinas y bordes más afilados del plano de fractura. Fue inesperado que el nivel ácido del sol-gel tuviera un efecto significativo en el rendimiento de rectificado y el afilado resultante de las partículas abrasivas conformadas, ya que después de cocer las partículas abrasivas conformadas en un horno, las partículas abrasivas conformadas obtenidas con diferentes niveles de ácido tenían esencialmente la misma dureza. Pueden darse mejoras adicionales en el afilado de las esquinas minimizando el daño a las partículas abrasivas conformadas precursoras durante el transporte y la manipulación. Las partículas abrasivas conformadas precursoras que se extraen del molde pueden tener los bordes redondeados mientras se conducen y transportan al horno donde las partículas abrasivas conformadas se cuecen hasta alcanzar el estado endurecido final.
El rendimiento de rectificado de las partículas abrasivas conformadas se ha correlacionado con un factor de redondez promedio, teniendo las partículas abrasivas conformadas que tienen un factor de redondez promedio inferior, un rendimiento de rectificado mejorado. Por tanto, la invención se refiere a un artículo abrasivo recubierto según la reivindicación 1 que incluye partículas abrasivas conformadas que comprenden alfa-alúmina; y que tienen una forma de sección transversal a lo largo de un eje longitudinal de las partículas abrasivas conformadas, comprendiendo la forma de la sección transversal un plano de sección transversal no circular, y las partículas abrasivas conformadas comprenden un factor de redondez promedio de entre el 15 % y el 0 %.
Breve descripción de los dibujos
El experto habitual en la técnica debe entender que la presente descripción es únicamente una descripción de las realizaciones a modo de ejemplo, y no se pretende que sean una limitación de los aspectos más amplios de la presente descripción, aspectos más amplios que se realizan en la construcción a modo de ejemplo.
La figura 1 ilustra una vista desde arriba de una partícula abrasiva conformada que tiene forma triangular.
La figura 2 ilustra una vista lateral de la partícula abrasiva conformada de la figura 1.
La figura 3 ilustra un artículo abrasivo recubierto obtenido a partir de las partículas abrasivas conformadas de la figura 1. La figura 4 es una fotomicrografía de un plano de sección transversal de la partícula abrasiva conformada triangular tomada a lo largo de la línea 4-4 de la figura 1.
La figura 5 ilustra el área medida del plano de sección transversal de la partícula abrasiva conformada triangular de la figura 4 que está limitada por líneas dibujadas tangentes a los dos puntos más altos de cada cara de la partícula abrasiva conformada.
La figura 6 ilustra el área presente entre las líneas tangentes de la figura 5 y las caras de la partícula abrasiva conformada de la figura 4.
La figura 7 ilustra el área medida de un plano de sección transversal de una partícula abrasiva conformada triangular de la técnica anterior.
La figura 8 ilustra el área entre las líneas tangentes y las caras del plano de sección transversal de la partícula abrasiva conformada triangular de la técnica anterior de la figura 7.
La figura 9 ilustra un gráfico que compara el rendimiento de rectificado de las partículas abrasivas conformadas que tienen factores de redondeo promedio bajos con el de las partículas abrasivas conformadas de la técnica anterior.
Se pretende que el uso repetido de caracteres de referencia en la memoria descriptiva y en los dibujos representen características o elementos iguales o análogos de la descripción.
Definiciones
Tal como se usa en el presente documento, las formas de las palabras “comprender” , “ tener” e “ incluir” son jurídicamente equivalentes y se consideran abiertas. Por tanto, elementos, funciones, etapas o limitaciones adicionales no citados pueden estar presentes además de los elementos, funciones, etapas o limitaciones citados.
Tal como se usa en el presente documento, el término “dispersión abrasiva” significa un precursor de alfa-alúmina que puede convertirse en alfa-alúmina que se introduce en una cavidad de molde. La composición se denomina dispersión abrasiva hasta que se retiran suficientes componentes volátiles para conseguir la solidificación de la dispersión abrasiva. Tal como se usa en el presente documento, el término “ partícula abrasiva conformada precursora” significa la partícula no sinterizada producida retirando una cantidad suficiente del componente volátil de la dispersión abrasiva, cuando se encuentra en la cavidad de molde, para formar un cuerpo solidificado que puede extraerse de la cavidad de molde y conservar sustancialmente su forma moldeada en operaciones de procesamiento posteriores.
Tal como se usa en el presente documento, el término “partícula abrasiva conformada” significa una partícula abrasiva cerámica, teniendo al menos una parte de la partícula abrasiva una forma predeterminada que se replica de una cavidad de molde usada para formar la partícula abrasiva conformada precursora. Salvo en el caso de esquirlas abrasivas (por ejemplo, tal como se describe en la solicitud provisional estadounidense 61/016965), la partícula abrasiva conformada tendrá por lo general una forma geométrica predeterminada que replica sustancialmente la cavidad de molde usada para formar la partícula abrasiva conformada. La partícula abrasiva conformada tal como se usa en el presente documento excluye las partículas abrasivas obtenidas mediante una operación de trituración mecánica.
Descripción detallada
Partícula abrasiva conformada con factor de redondez bajo
Con referencia a las figuras 1, y 2, se ilustra una partícula 20 abrasiva conformada a modo de ejemplo. En realizaciones de referencia, la partícula abrasiva conformada comprende una pared 22 lateral que tiene un ángulo de desmoldeo a distinto
de 90 grados y que se denomina a continuación en el presente documento pared lateral inclinada. El material a partir del cual se fabrica la partícula 20 abrasiva conformada comprende alfa-alúmina. Las partículas de alfa-alúmina pueden obtenerse a partir de una dispersión de óxido de aluminio monohidratado que se gelifica, se moldea hasta su conformación, se seca para conservar la forma, se calcina y luego se sinteriza tal como se comenta más adelante en el presente documento. La forma de la partícula abrasiva conformada se conserva sin necesidad de que un aglutinante forme un aglomerado que comprenda partículas abrasivas en un aglutinante a las que luego se da forma para obtener una estructura conformada.
En general, las partículas 20 abrasivas conformadas comprenden cuerpos finos que tienen una primera cara 24 y una segunda cara 26, y que tienen un grosor t. En algunas realizaciones, el grosor t oscila entre aproximadamente 25 micrómetros y aproximadamente 500 micrómetros. La primera cara 24 y la segunda cara 26 están conectadas entre sí por al menos una pared 22 lateral.
En realizaciones de referencia, puede estar presente más de una pared 22 lateral inclinada y la inclinación o el ángulo de cada pared 22 lateral inclinada puede ser igual o diferente como se describe más completamente en la solicitud de patente estadounidense en trámite con número de serie 12/337075 presentada el 17 de diciembre de 2008 titulada “ Shaped Abrasive Particles With A Sloping Sidewall” .
En algunas realizaciones, la primera cara 24 es sustancialmente plana, la segunda cara 26 es sustancialmente plana, o ambas caras son sustancialmente planas. Alternativamente, las caras podrían ser cóncavas o convexas, tal como se comenta con mayor detalle en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente con número de serie 12/336961 titulada “ Dish-Shaped Abrasive Particles With A Recessed Surface” , presentada el 17 de diciembre de 2008, y con número de expediente del abogado de patentes 64716US002. Además, podría estar presente una abertura u orificio a través de las caras, tal como se describe con mayor detalle en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente con número de serie 12/337112 titulada “Shaped Abrasive Particles With An Opening” , presentada el 17 de diciembre de 2008 y con número de expediente del abogado de patentes 64765US002.
En una realización, la primera cara 24 y la segunda cara 26 son sustancialmente paralelas entre sí. En otras realizaciones, la primera cara 24 y la segunda cara 26 pueden ser no paralelas de tal forma que una cara esté inclinada con respecto a la otra cara, y líneas imaginarias tangentes a cada cara intersectarían en un punto. La pared 22 lateral de la partícula 20 abrasiva conformada puede variar y forma generalmente el perímetro 29 de la primera cara 24 y la segunda cara 26. En una realización, el perímetro 29 de la primera cara 24 y la segunda cara 26 se selecciona para que tenga una forma geométrica, y la primera cara 24 y la segunda cara 26 se seleccionan para que tengan la misma forma geométrica; aunque difieren en tamaño, siendo una cara más grande que la otra cara. En una realización, el perímetro 29 de la primera cara 24 y el perímetro 29 de la segunda cara 26 consisten en una forma triangular que se ilustra.
El ángulo de desmoldeo a entre la segunda cara 26 y la pared 22 lateral de la partícula 20 abrasiva conformada es de 90 grados. Tal como se comenta en la solicitud de patente estadounidense con número de serie 12/337075, se ha descubierto que intervalos específicos para el ángulo de desmoldeo a producen aumentos sorprendentes en el rendimiento de rectificado de artículos abrasivos recubiertos obtenidos a partir de las partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada. En particular, se ha descubierto que ángulos de desmoldeo de 98 grados, 120 grados o 135 grados tienen un rendimiento de rectificado mejorado que un ángulo de desmoldeo de 90 grados. La mejora en el rendimiento de rectificado es particularmente pronunciada a ángulos de desmoldeo de 98 grados o 120 grados, tal como se observa en las figuras 6 y 7 de la solicitud de patente estadounidense con número de serie 12/337075.
Con referencia a la figura 3, las partículas 20 abrasivas conformadas pueden usarse para obtener un artículo 40 abrasivo recubierto que tiene una primera superficie 41 principal de un soporte 42 cubierta por una capa abrasiva. La capa abrasiva comprende un recubrimiento 44 de adherencia sobre la primera superficie 41 principal y una pluralidad de partículas 20 abrasivas conformadas unidas al recubrimiento 44 de adherencia normalmente por la pared 22 lateral. Se aplica un recubrimiento 46 de apresto para unir o adherir adicionalmente las partículas 20 abrasivas conformadas al soporte 42. También puede aplicarse un recubrimiento de superapresto, tal como conocen los expertos en la técnica.
Haciendo de nuevo referencia a la figura 1, la partícula 20 abrasiva conformada comprende un eje 50 longitudinal que se extiende desde una base 52 hasta la punta 54 de rectificado. La pared 22 lateral de la base 52 se une al soporte 42 en el artículo 40 abrasivo recubierto mediante el recubrimiento 44 de adherencia. Para determinar el factor de redondez, la partícula 10 abrasiva conformada se sierra transversalmente a 90 grados con respecto al eje 50 longitudinal. El corte transversal, C, debe estar en una ubicación entre una primera línea 56 transversal trazada a % de la longitud total de la partícula a lo largo del eje longitudinal y una segunda línea 58 transversal trazada a % de la longitud total de la partícula, de manera que el corte transversal atraviese la mitad central de la longitud total de la partícula. De manera deseable, el corte transversal se ubica lo más cerca posible del punto 60 medio del eje 50 longitudinal. Puede usarse una sierra de corte de oblea de silicio para cortar transversalmente la partícula 20 abrasiva conformada o la partícula abrasiva conformada puede rectificarse hasta obtener la distancia adecuada. El
corte transversal deber ser bastante liso de manera que el perímetro del plano de sección transversal resultante sea nítido y bien definido. De ser necesario, el plano de sección transversal resultante puede pulirse hasta una altura uniforme.
La partícula 20 abrasiva conformada, tras el corte, se monta por su base 52 sobre un adaptador de un microscopio electrónico de barrido (SEM) de manera que el plano de sección transversal del corte transversal esté horizontal. Se toma una fotomicrografía del plano de sección transversal usando formación de imágenes de electrones retrodispersados en un SEM. Se usa un aumento adecuado de manera que pueda observarse todo el plano de sección transversal y se maximiza el tamaño del plano de sección transversal para llenar el campo de visión del SEM. En la figura 4 se muestra una imagen de SEM típica del plano de sección transversal con un aumento de 100X.
A continuación, tal como se muestra en la figura 5, cada cara de la partícula 20 abrasiva conformada (paredes 22 laterales, primera cara 24 y segunda cara 26) está limitada por una línea 62 trazada tangente a los dos puntos más altos ubicados en cualquier lugar a lo largo de esa cara, encerrando de este modo un área 64 máxima que tiene forma poligonal. Para una partícula abrasiva conformada que tenga una sección transversal generalmente triangular se trazan tres líneas, para una sección transversal generalmente rectangular se trazan cuatro líneas, para una sección transversal pentagonal se trazan cinco líneas, y así sucesivamente.
A continuación, usando un software de análisis de imágenes tal como el Image J (disponible del National Institute of Health) se resta el área 66 real del plano de sección transversal, tal como se muestra en la figura 5 en negro, del área 64 máxima limitada por el polígono para determinar el área 68 faltante, tal como se muestra en negro en la figura 6. El área 68 faltante representa la cantidad de área presente debido a las esquinas redondeadas y bordes irregulares de la partícula 20 abrasiva conformada. Se cree que minimizar el área 68 faltante mejora el rendimiento de rectificado, ya que la partícula tenderá a tener esquinas más afiladas y bordes más aplanados.
Usando el software de análisis de imágenes u otra técnica de medición apropiada, se determinan el área ocupada por el área 66 real, en negro en la figura 5, y el área ocupada por el área 68 faltante, en negro en la figura 6. El factor de redondez expresado como porcentaje se calcula dividiendo el área 68 faltante (figura 6 en negro) entre el área 66 real (figura 5 en negro) y multiplicándolo por 100. Factor de redondez en %=área faltante/área real * 100. El procedimiento se repite de manera que se sierren y se midan 10 partículas abrasivas conformadas individuales. El factor de redondez promedio de las 10 muestras se determina promediando los 10 resultados individuales. Un factor de redondez del cero por ciento indicaría que la partícula abrasiva conformada tenía esquinas perfectamente llenas y bordes completamente lineales. Si se rodeara un círculo por un cuadrado tocando cada lado, el factor de redondez sería del 27,3 %, lo que significa que se necesita aproximadamente el 27,3 % del área del círculo para llenar las esquinas faltantes del cuadrado.
Haciendo referencia ahora a la figura 7 (área 66 real) y la figura 8 (área 68 faltante), se muestra un plano de sección transversal típico de una partícula abrasiva conformada triangular (partículas de Rowenhorst) producidas según el método descrito en las patentes estadounidenses 5.201.916 concedida a Berg; 5.366.523 concedida a Rowenhorst (Re 35.570); y 5.984.988 concedida a Berg. Tal como se observa, las partículas abrasivas conformadas triangulares producidas por la técnica anterior tienden a tener esquinas mucho más redondeadas y una ondulación de borde mucho mayor.
La tabla 1 a continuación indica el factor de redondez promedio de las partículas abrasivas conformadas de la presente invención en comparación con la técnica anterior.
Tabla 1: Factor de redondez promedio
El factor de redondez promedio de las partículas de Rowenhorst de la técnica anterior fue del 20,0 %, lo cual se acerca bastante al factor de redondez del 27,3 % que resultaría de un círculo perfecto limitado por un cuadrado. Por lo tanto, las partículas de Rowenhorst tienen un plano de sección transversal bastante redondeado. Por el contrario, las partículas abrasivas conformadas de la presente invención tienen un plano de sección transversal mucho menos redondeado, que se cree que da como resultado un rendimiento de rectificado significativamente mejorado tal como se muestra en la figura 9. En diversas realizaciones de la invención, el factor de redondez promedio de las partículas abrasivas conformadas puede ser de entre aproximadamente el 15 % y el 0 %, o entre aproximadamente el 13 % y el 0 %, o entre aproximadamente el 12 % y el 0 %, o entre aproximadamente el 12 % y aproximadamente el 5 %.
Las partículas 20 abrasivas conformadas pueden tener diversas formas tridimensionales. La forma geométrica del perímetro 29 puede ser triangular, rectangular, circular, elíptica, en forma de estrella o de otros polígonos regulares o irregulares. En una realización, se usó un perímetro en forma de triángulo equilátero y en otra realización se usó un perímetro en forma de triángulo isósceles.
La forma geométrica del plano de sección transversal que resulta del corte transversal de las partículas abrasivas conformadas también puede variar. En todas las realizaciones se usa una forma en sección transversal no circular. Una forma de sección transversal circular es redonda, que se considera menos afilada. Se cree que una forma de sección transversal no circular tiene un rendimiento de rectificado mejorado ya que pueden estar presentes una o más esquinas afiladas y uno o más lados pueden ser generalmente lineales, de manera similar a una hoja de cincel. De manera deseable, la forma de sección transversal es una forma poligonal, incluyendo aunque sin limitarse a, un triángulo, un rectángulo, un trapezoide o un pentágono. En una realización, el perímetro de la partícula abrasiva conformada era triangular, tal como se observa en la figura 1, y la forma en sección transversal era trapezoidal, tal como se observa en las figuras 2 y 4.
Las partículas 20 abrasivas conformadas pueden tener diversas relaciones de aspecto volumétricas. La relación de aspecto volumétrica se define como la relación del área de sección transversal máxima que pasa a través del centroide de un volumen dividida entre el área de sección transversal mínima que pasa a través del centroide. Para algunas formas, el área de sección transversal máxima o mínima puede ser un plano inclinado, angulado o ladeado con respecto a la geometría externa de la forma. Por ejemplo, una esfera tendría una relación de aspecto volumétrica de 1,000, mientras que un cubo tendrá una relación de aspecto volumétrica de 1,414. Una partícula abrasiva conformada en forma de triángulo equilátero que tiene cada lado igual a la longitud A y un grosor uniforme igual a A tendrá una relación de aspecto volumétrica de 1,54, y si el grosor uniforme se reduce hasta 0,25A, la relación de aspecto volumétrica se aumenta hasta 2,64. Se cree que las partículas abrasivas conformadas que tienen una relación de aspecto volumétrica más grande tienen un rendimiento de corte mejorado. En diversas realizaciones de la invención, la relación de aspecto volumétrica de las partículas abrasivas conformadas puede ser mayor de aproximadamente 1,15, o mayor superior de aproximadamente 1,50, o mayor de aproximadamente 2,0, o entre aproximadamente 1,15 y aproximadamente 10,0, o entre aproximadamente 1,20 y aproximadamente 5,0, o entre aproximadamente 1,30 y aproximadamente 3,0.
Las partículas abrasivas conformadas pueden tener un radio de curvatura mucho más pequeño en los puntos o esquinas de las partículas abrasivas conformadas presentes en la primera cara 24. Las partículas abrasivas conformadas como un triángulo equilátero descritas en las patentes estadounidenses 5.201.916 concedida a Berg; 5.366.523 concedida a Rowenhorst (Re 35.570); y 5.984.988 concedida a Berg tenían un radio de curvatura para los puntos del triángulo (medido desde un lado alrededor del punto hasta el siguiente lado) de 103,6 micrómetros para el radio de punta promedio. El radio de curvatura puede medirse desde una sección transversal pulida de la primera o la segunda cara usando análisis de imágenes, tal como un programa de análisis de imágenes Clemex acoplado a un microscopio óptico invertido u otro software de análisis de imágenes adecuado. El radio de curvatura para cada vértice triangular puede estimarse definiendo tres puntos en cada vértice cuando se observa en sección transversal con una ampliación de 100X. Se coloca un punto al principio de la curva de la punta donde hay una transición desde el borde recto hasta el comienzo de una curva, en el vértice de la punta, y en la transición desde la punta curvada de vuelta a un borde recto. El software de análisis de imágenes traza entonces un arco definido por los tres puntos (inicio, medio, y final de la curva) y calcula un radio de curvatura. Se mide y se promedia el radio de curvatura para al menos 30 vértices para determinar el radio de punta promedio. Las partículas abrasivas conformadas obtenidas mediante el presente método se obtienen con mayor precisión. Como tal, el radio de punta promedio de las partículas abrasivas conformadas es mucho menor. Se ha medido que el radio de punta promedio para las partículas abrasivas conformadas obtenidas según la presente descripción es menor de 19,2 micrómetros. En diversas realizaciones de la invención, el radio de punta promedio puede ser menor de 75 micrómetros, o menor de 50 micrómetros, o menor de 25 micrómetros. Se cree que una punta más afilada promueve el corte inicial más agresivo y la fractura mejorada de las partículas abrasivas conformadas durante el uso.
Las partículas 20 abrasivas conformadas obtenidas según la presente descripción pueden incorporarse a un artículo abrasivo. Las partículas abrasivas se clasifican generalmente según una distribución de tamaño de partícula dada antes de su uso. Estas distribuciones tienen normalmente una variedad de tamaños de partícula, desde partículas gruesas hasta partículas finas. En la técnica de los abrasivos, esta variedad se denomina a veces fracciones “gruesas” , “de control” y “finas” . Las partículas abrasivas clasificadas según las normas de clasificación aceptadas por la industria de los abrasivos especifican la distribución del tamaño de partícula para cada clasificación nominal dentro de límites numéricos. Estas normas de clasificación aceptadas por la industria (es decir, la clasificación nominal especificada por la industria de los abrasivos) incluyen las conocidas como las normas del American National Standards Institute, Inc. (ANSI), las normas de la Federation of European Producers of Abrasive Products (FEPA) y las normas del Japanese Industrial Standard (JIS).
Las designaciones de clasificación (es decir, las clasificaciones nominales especificadas) de ANSI incluyen: ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400 y ANSI 600. Las designaciones de clasificación de la FEPA incluyen P8, P12, P16, P24, P36, P40, P50, P60, P80, P100, P120, P150, P180, P220, P320, P400, P500, P600, P800, P1000 y P1200. Las designaciones de clasificación del JIS incluyen JIS8,
JIS12, JIS16, JIS24, JIS36, JIS46, JIS54, JIS60, JIS80, JIS100, JIS150, JIS180, JIS220, JIS240, JIS280, JIS320, JIS360, JIS400, JIS600, JIS800, JIS1000, JIS1500, JIS2500, JIS4000, JIS6000, JIS8000, y JIS10.000.
Alternativamente, las partículas 20 abrasivas conformadas pueden clasificarse con una dureza nominal evaluada por tamizado utilizando tamices de ensayo estándares en los EE. UU. según la norma ASTM E-11 “ Especificación estándar para telas metálicas y tamices para realizar ensayos” . La norma ASTM E-11 indica los requisitos de diseño y construcción de los tamices de ensayo usando un medio de tela metálica tejida montada sobre un bastidor para la clasificación de materiales según un tamaño de partículas designado. Una designación típica puede representarse como -18+20, que significa que las partículas 20 abrasivas conformadas pasan a través de un tamiz de ensayo que cumple con las especificaciones de la norma ASTM E-11 con el número de tamiz 18 y quedan retenidas sobre un tamiz de ensayo que cumple con las especificaciones de la norma ASTM E-11 con el número de tamiz 20. En una realización, las partículas 20 abrasivas conformadas con una pared 22 lateral inclinada tienen un tamaño de partícula tal que la mayoría de las partículas atraviesan un tamiz de ensayo de malla 18 y pueden quedar retenidas sobre un tamiz de ensayo de malla 20, 25, 30, 35, 40, 45 o 50. En varias realizaciones de la invención, las partículas 20 abrasivas conformadas con una pared 22 lateral inclinada pueden tener una clasificación por tamizado nominal que comprende: -18+20, -20+25, -25+30, -30+35, -35+40, -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, -70+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, 170+200, -200+230, -230+270, -270+325, -325+400, -400+450, -450+500 o 500+635.
En un aspecto, la presente descripción proporciona una pluralidad de partículas abrasivas conformadas que tienen una dureza nominal o dureza nominal evaluada por tamizado especificada en la industria de los abrasivos, en donde al menos una parte de la pluralidad de partículas abrasivas son partículas 20 abrasivas conformadas. En otro aspecto, la descripción proporciona un método que comprende clasificar las partículas 20 abrasivas conformadas fabricadas según la presente descripción para proporcionar una pluralidad de partículas 20 abrasivas conformadas que tienen una dureza nominal o una dureza nominal evaluada por tamizado especificada en la industria de los abrasivos.
Si se desea, las partículas 20 abrasivas conformadas que tienen una dureza nominal o una dureza nominal evaluada por tamizado especificada en la industria de los abrasivos se pueden mezclar con otras partículas abrasivas o no abrasivas conocidas. En algunas realizaciones, al menos 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, o incluso 100 por ciento en peso de la pluralidad de partículas abrasivas que tienen una dureza nominal o una dureza nominal evaluada por tamizado especificada en la industria de los abrasivos son partículas 20 abrasivas conformadas fabricadas según la presente descripción, en base al peso total de la pluralidad de partículas abrasivas.
Las partículas adecuadas para mezclar con las partículas 20 abrasivas conformadas incluyen granos abrasivos convencionales, granos de diluyente, o aglomerados erosionables, tales como los descritos en las patentes US- 4.799.939 y 5.078.753. Ejemplos representativos de granos abrasivos convencionales incluyen óxido de aluminio fundido, carburo de silicio, granate, aluminocirconita fundida, nitruro de boro cúbico, diamante, y similares. Ejemplos representativos de granos de diluyente incluyen mármol, yeso y vidrio. Las mezclas de partículas 20 abrasivas conformadas de diferente forma (por ejemplo triángulos y cuadrados) o mezclas de partículas 20 abrasivas conformadas con paredes laterales inclinadas que tienen diferentes ángulos de inclinación (por ejemplo partículas que tienen un ángulo de desmoldeo de 98 grados mezcladas con partículas que tienen un ángulo de desmoldeo de 120 grados) pueden utilizarse en los artículos de la presente invención.
Las partículas 20 abrasivas conformadas también pueden tener un recubrimiento de superficie. Se sabe que los recubrimientos de superficie mejoran la adhesión entre los granos abrasivos y el aglutinante en artículos abrasivos, o pueden utilizarse para ayudar en la deposición electrostática de las partículas 20 abrasivas conformadas. Dichos recubrimientos de superficie se han descrito en las patentes estadounidenses n. ° 5.213.591; US-5.011.508; US-1.910.444; US-3.041.156; US-5.009.675; US-5.085.671; US-4.997.461; y US-5.042.991. Además, el recubrimiento de superficie puede evitar que la partícula abrasiva conformada tenga una protección terminal. La protección terminal es el término para describir el fenómeno por el cual las partículas metálicas de la pieza de trabajo que se están esmerilando quedan soldadas a las partes superiores de las partículas abrasivas conformadas. Los recubrimientos de superficie para realizar las funciones anteriores son conocidos por los expertos en la materia.
Artículo abrasivo que tiene partículas abrasivas conformadas con factor de redondez bajo
Con referencia a la figura 3, un artículo abrasivo 40 recubierto comprende un soporte 42 que tiene una primera capa de aglutinante, denominada a continuación en el presente documento el recubrimiento 44 de adherencia, aplicado sobre una primera superficie 41 principal del soporte 42. Unida o parcialmente incrustada en el recubrimiento 44 de adherencia hay una pluralidad de partículas 20 abrasivas conformadas que forman una capa abrasiva. Sobre las partículas 20 abrasivas conformadas hay una segunda capa de aglutinante, denominada a continuación en el presente documento el recubrimiento 46 de apresto. El fin del recubrimiento 44 de adherencia es fijar las partículas 20 abrasivas conformadas al soporte 42 y el fin del recubrimiento 46 de apresto es reforzar las partículas 20 abrasivas conformadas. También se aplica un recubrimiento de superapresto, como es conocido por el experto en la técnica. La mayoría de las partículas 20 abrasivas conformadas se orientan de tal manera que la punta 48 (punta 54 de rectificado en la figura 1) o el vértice
apuntan en sentido opuesto al soporte 42 y las partículas abrasivas conformadas están apoyadas sobre la pared 22 lateral. Si se usa una pared lateral inclinada, las partículas 20 abrasivas conformadas están generalmente ladeadas o inclinadas, tal como se muestra.
Para optimizar aún más la orientación inclinada, las partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada se aplican en el soporte en una capa abrasiva de recubrimiento abierto. Una capa abrasiva de recubrimiento cerrado se define como el peso máximo de las partículas abrasivas, o una mezcla de partículas abrasivas, que puede aplicarse a un recubrimiento de adherencia de un artículo abrasivo en un único paso a través del elemento de aplicación del recubrimiento de adherencia. Un recubrimiento abierto es una cantidad de partículas abrasivas o una mezcla de partículas abrasivas, que pesa menos que el peso máximo en gramos que puede aplicarse, que se aplica a un recubrimiento de adherencia de un artículo abrasivo recubierto. Una capa abrasiva de recubrimiento abierto dará como resultado una cobertura inferior al 100 % del recubrimiento de adherencia con partículas abrasivas, dejando de este modo áreas abiertas y una capa de resina visible entre las partículas. En varias realizaciones de la invención, el porcentaje de área abierta en la capa abrasiva puede estar entre aproximadamente 10 % y aproximadamente 90 % o entre aproximadamente 30 % y aproximadamente 80 %, o entre aproximadamente 40 % y aproximadamente 70 %.
Se cree que si se aplican al soporte demasiadas partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada, aparecerán espacios insuficientes entre las partículas para poder inclinarse o ladearse antes de curar los recubrimientos de adherencia y apresto. En varias realizaciones de la invención, más del 50, 60, 70, 80 ó 90 por ciento de las partículas abrasivas conformadas del artículo abrasivo recubierto que tienen una capa abrasiva de recubrimiento abierto se inclinan o se ladean con un ángulo de orientación p (figura 3) menor de 90 grados.
Sin pretender imponer ninguna teoría, se cree que un ángulo de orientación p menor de 90 grados da como resultado un rendimiento de corte mejorado de las partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada. Sorprendentemente, este resultado tiende a producirse independientemente de la orientación rotacional de las partículas abrasivas conformadas alrededor del eje Z dentro del artículo abrasivo recubierto. Aunque la figura 3 está idealizada para mostrar todas las partículas alineadas en la misma dirección, un disco abrasivo recubierto real tendría las partículas distribuidas y rotadas aleatoriamente. Dado que el disco abrasivo es giratorio y las partículas abrasivas conformadas están distribuidas aleatoriamente, algunas partículas abrasivas conformadas se impulsarán contra la pieza de trabajo con un ángulo de orientación p de menos de 90 grados con la pieza de trabajo atacando inicialmente la segunda cara 26 mientras que una partícula abrasiva conformada vecina podría estar girada exactamente 180 grados, atacando la pieza de trabajo por la parte posterior de la partícula abrasiva conformada y la primera cara 24. Con una distribución aleatoria de las partículas y la rotación del disco, menos de la mitad de las partículas abrasivas conformadas podría atacar inicialmente la pieza de trabajo por la segunda cara 26 en lugar de la primera cara 24. Sin embargo, para una cinta abrasiva que tenga un sentido de rotación definido y un punto de contacto definido con la pieza de trabajo, puede ser posible alinear las partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada de la cinta para garantizar que cada partícula abrasiva conformada discurra en un ángulo de orientación p de menos de 90 grados y que la pieza de trabajo se impulse hacia la segunda cara 26 en primer lugar, tal como se idealiza en la figura 3. En distintas realizaciones de la invención, el ángulo de orientación p para al menos una mayoría de partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada en una capa abrasiva de un artículo abrasivo recubierto puede ser de entre aproximadamente 50 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 55 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 60 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 65 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 70 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 75 grados y aproximadamente 85 grados, o entre aproximadamente 80 grados y aproximadamente 85 grados.
El recubrimiento 44 de adherencia y el recubrimiento 46 de apresto comprenden un adhesivo resinoso. El adhesivo resinoso del recubrimiento 44 de adherencia puede ser igual o diferente al del recubrimiento 46 de apresto. Los ejemplos de adhesivos resinosos adecuados para estos recubrimientos incluyen resinas fenólicas, resinas epoxídicas, resinas de urea-formaldehído, resinas de acrilato, resinas de aminoplasto, resinas de melamina, resinas epoxídicas acriladas, resinas de uretano y combinaciones de las mismas. Además del adhesivo resinoso, el recubrimiento 44 de adherencia o el recubrimiento 46 de apresto, o ambos recubrimientos, pueden también comprender aditivos que son conocidos en la técnica, tales como, por ejemplo, cargas, adyuvantes de rectificado, agentes humectantes, tensioactivos, colorantes, pigmentos, agentes de acoplamiento, promotores de adhesión y combinaciones de los mismos. Los ejemplos de cargas incluyen carbonato de calcio, sílice, talco, arcilla, metasilicato cálcico, dolomita, sulfato de aluminio y combinaciones de los mismos.
Puede aplicarse un adyuvante de rectificado al artículo abrasivo recubierto. Un auxiliar de esmerilado se define como material en forma de partículas cuya adición tiene un efecto significativo en los procesos químicos y físicos de abrasión, lo que da como resultado un rendimiento mejorado. Los auxiliares de esmerilado abarcan una amplia variedad de materiales diferentes y pueden ser inorgánicos u orgánicos. Los ejemplos de grupos químicos de auxiliares de esmerilado incluyen ceras, compuestos haluro orgánicos, sales de haluro, y metales y sus aleaciones. Los compuestos haluro orgánicos se descompondrán de forma típica durante la abrasión y liberarán un ácido de halógeno o un compuesto de haluro gaseoso. Los ejemplos de estos materiales incluyen ceras cloradas, tales como tetracloronaftaleno, pentacloronaftaleno; y cloruro de
polivinilo. Los ejemplos de sales de haluro incluyen cloruro sódico, criolita potásica, criolita sódica, criolita amónica, tetrafluorocarbonato potásico, tetrafluorocarbonato sódico, fluoruro de silicio, cloruro potásico, cloruro magnésico. Los ejemplos de metales incluyen estaño, plomo, bismuto, cobalto, antimonio, cadmio, hierro y titanio. Otros auxiliares de esmerilado incluyen azufre, compuestos de azufre orgánicos, grafito y sulfuros metálicos. También está dentro del alcance de la presente invención el uso de una combinación de diferentes auxiliares de esmerilado; en algunos casos, esto puede producir un efecto sinérgico. En una realización, el auxiliar de esmerilado es criolita o tetrafluoroborato potásico. La cantidad de dichos aditivos puede ajustarse para obtener las propiedades deseadas. También está dentro del alcance de la presente invención el uso de un recubrimiento de superapresto. El recubrimiento de superapresto contiene de forma típica un aglutinante y un adyuvante de rectificado. Los aglutinantes pueden estar formados de materiales tales como resinas fenólicas, resinas de acrilato, resinas epoxídicas, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina, resinas de uretano, y combinaciones de las mismas. En algunas realizaciones se utiliza un recubrimiento de superapresto que comprende una resina epoxídica termoendurecible, un agente de curado, una resina hidrocabonada termoplástica, un coadyuvante de rectificado, un agente dispersante y un pigmento como se describe en la patente estadounidense n.° 5.441.549 (Helmin).
Dentro del ámbito de la presente invención también está incluido que las partículas 20 abrasivas conformadas puedan utilizarse en un artículo abrasivo unido, un artículo abrasivo no tejido o cepillos abrasivos. Un abrasivo unido puede comprender una pluralidad de partículas 20 abrasivas conformadas unidas entre sí por medio de un aglutinante para formar una masa con forma. El aglutinante de un abrasivo unido puede ser metálico, orgánico o vítreo. Un abrasivo no tejido comprende una pluralidad de partículas 20 abrasivas conformadas unidas a una banda fibrosa no tejida por medio de un aglutinante orgánico.
Método para fabricar partículas abrasivas conformadas con factor de redondez bajo
La primera etapa del proceso implica proporcionar una dispersión abrasiva sembrada o no sembrada que se puede convertir en alfa-alúmina. La composición precursora de alfa-alúmina comprende frecuentemente un líquido que es un componente volátil. En una realización, el componente volátil es agua. La dispersión abrasiva debería comprender una cantidad suficiente de líquido para que la viscosidad de la dispersión abrasiva sea suficientemente baja para permitir rellenar las cavidades del molde y reproducir las superficies del molde, pero no tan líquida como para hacer que la posterior extracción del líquido de la cavidad de molde sea prohibitivamente cara. En una realización, la dispersión abrasiva comprende del 2 % al 90 % en peso de las partículas que se pueden convertir en alfa-alúmina, tal como partículas de óxido de aluminio monohidratado (bohemita), y al menos 10 % en peso, o de 50 % a 70 %, o de 50 % a 60 %, en peso del componente volátil tal como agua. Por el contrario, en algunas realizaciones, la dispersión abrasiva contiene de 30 por ciento a 50 por ciento, o de 40 por ciento a 50 por ciento, en peso de sólidos.
También se pueden usar otros óxidos de aluminio que no sean bohemita. La bohemita se puede preparar por técnicas conocidas o se puede obtener comercialmente. Los ejemplos de bohemita comercial incluyen productos que tienen las marcas registradas “ DISPERAL” , y “ DISPAL” , ambas comercializadas por Sasol North America, Inc. o “ HiQ-40” comercializada por BASF Corporation. Estos óxidos de aluminio monohidratados son relativamente puros, es decir, incluyen relativamente poca cantidad, en su caso, de fases hidrato diferentes a monohidrato, y tienen un área superficial elevada. Las propiedades físicas de las partículas 20 abrasivas conformadas resultantes dependerán generalmente del tipo de material utilizado en la dispersión abrasiva.
En una realización, la dispersión abrasiva se encuentra en un estado de gel. Tal como se usa en el presente documento, un “gel” es una red tridimensional de sólidos dispersos en un líquido. La dispersión abrasiva puede contener un aditivo modificante o un precursor de un aditivo modificante. El aditivo modificante puede funcionar para mejorar algunas propiedades deseables de las partículas abrasivas o aumentar la eficacia de la posterior etapa de sinterización. Los aditivos modificantes o los precursores de aditivo modificante pueden estar en la forma de sales solubles, de forma típica, sales solubles en agua. Consisten, de forma típica, en un compuesto que contiene metal y puede ser un precursor de óxido de magnesio, cinc, hierro, silicio, cobalto, níquel, zirconio, hafnio, cromo, itrio, praseodimio, samario, iterbio, neodimio, lantano, gadolinio, cerio, disprosio, erbio, titanio y mezclas de los mismos. Las concentraciones particulares de estos aditivos que pueden estar presentes en la dispersión abrasiva pueden variarse dependiendo de la experiencia en la técnica. De forma típica, la introducción de un aditivo modificante o un precursor de un aditivo modificante provocará la gelificación de la dispersión abrasiva. La gelificación de la dispersión abrasiva también se puede inducir mediante la aplicación de calor durante un periodo de tiempo.
La dispersión abrasiva también puede contener un agente nucleante (inductor por semilla) para potenciar la transformación del óxido de aluminio hidratado o calcinado en alfa-alúmina. Los agentes nucleantes adecuados para esta descripción incluyen partículas finas de alfa-alúmina, alfa-óxido férrico o su precursor, óxidos de titanio y titanatos, óxidos de cromo, o cualquier otro material que nuclee la transformación. La cantidad de agente nucleante, si se utiliza, debería ser suficiente para llevar a cabo la transformación de la alfa-alúmina. La nucleación de este tipo de dispersiones abrasivas se describe en US-4.744.802 de Schwabel.
Se puede añadir un agente peptizante a la dispersión abrasiva para producir un hidrosol o dispersión abrasiva coloidal más estable. Los agentes peptizantes adecuados son ácidos monopróticos o compuestos ácidos tales
como el ácido acético, ácido clorhídrico, ácido fórmico, y ácido nítrico. También se pueden utilizar ácidos multipróticos, pero pueden gelificar rápidamente la dispersión abrasiva, haciendo que sea difícil manipular o introducir componentes adicionales en la misma. Algunas fuentes comerciales de bohemita contienen un título de ácido (tal como ácido nítrico o fórmico absorbido) que ayudarán en la formación de una dispersión abrasiva estable.
La dispersión abrasiva se puede formar por cualquier medio adecuado, como, por ejemplo, simplemente mezclando óxido de aluminio monohidratado con agua que contiene un agente peptizante, o formando una suspensión acuosa de óxido de aluminio monohidratado a la que se añade el agente peptizante. Se pueden añadir desespumantes u otras sustancias químicas adecuadas para reducir la tendencia a formar burbujas o arrastrar aire durante el mezclado. Otras sustancias químicas adicionales, tales como agentes humectantes, alcoholes, o agentes de acoplamiento, se pueden añadir si se desea. El grano abrasivo de alfa-alúmina puede contener sílice y óxido de hierro como se describe en US-5.645.619 de Erickson y col., del 8 de julio de 1997. El grano abrasivo de alfa-alúmina puede contener circonia como se describe en US-5.551.963 de Larmie, del 3 de septiembre de 1996. Alternativamente, el grano abrasivo de alfa-alúmina puede tener una microestructura o aditivos tal como se describe en la patente estadounidense n .° 6.277.161 concedida a Castro, el 21 de agosto de 2001.
La segunda etapa del proceso implica proporcionar un molde que tiene al menos una cavidad de molde y, preferiblemente, una pluralidad de cavidades. El molde puede tener una superficie inferior generalmente plana y una pluralidad de cavidades de molde. La pluralidad de cavidades se puede formar en una herramienta de producción. La herramienta de producción puede ser una cinta, una lámina, una banda continua, un rodillo de recubrimiento como un rodillo de rotograbado, un manguito montado sobre un rodillo de recubrimiento, o una matriz. En una realización, la herramienta de producción comprende material polimérico. Los ejemplos de materiales poliméricos adecuados incluyen materiales termoplásticos tales como poliésteres, policarbonatos, poli(étersulfona), poli(metacrilato de metilo), poliuretanos, poli(cloruro de vinilo), poliolefina, poliestireno, polipropileno, polietileno o combinaciones de los mismos, o materiales termoendurecibles. En una realización, toda la herramienta se fabrica a partir de un material polimérico o termoplástico. En otra realización, las superficies de la herramienta en contacto con el sol-gel durante el secado, tales como las superficies de la pluralidad de cavidades, comprenden materiales poliméricos o termoplásticos y otras partes de la herramienta se pueden fabricar a partir de otros materiales. Puede aplicarse un recubrimiento polimérico adecuado a una herramienta metálica para cambiar sus propiedades de tensión superficial, a modo de ejemplo.
Una herramienta polimérica o termoplástica se puede reproducir a partir de una herramienta maestra de metal. La herramienta maestra tendrá el diseño invertido deseado para la herramienta de producción. La herramienta maestra se puede fabricar de la misma manera que la herramienta de producción. En una realización, la herramienta maestra está hecha de metal, p. ej., níquel, y está pulida con diamante. La lámina de material polimérico se puede calentar junto con la herramienta maestra de tal forma que el material polimérico se estampe con el diseño de la herramienta maestra presionando ambos entre sí. Un material polimérico o termoplástico también se puede extrudir o colar sobre la herramienta maestra y posteriormente presionarse. El material termoplástico se enfría para solidificarse y producir la herramienta de producción. Si se utiliza una herramienta de producción termoplástica, en ese caso, se debe tener cuidado de no generar demasiado calor que pueda deformar la herramienta de producción termoplástica, limitando su duración. Se encuentra más información relativa al diseño y la fabricación de herramientas de producción o herramientas maestras en las patentes US-5.152.917 (Pieper y col.); US-5.435.816 (Spurgeon y col.); Us -5.672.097 (Hoopman y col.); US-5.946.991 (Hoopman y col.); US-5.975.987 (Hoopman y col.); y US-6.129.540 (Hoopman y col.).
El acceso a las cavidades puede ser desde una abertura en la superficie superior o la superficie inferior del molde. En algunos casos, la cavidad puede extenderse a la totalidad del grosor del molde. Alternativamente, la cavidad puede extenderse solamente a una parte del grosor del molde. En una realización, la superficie superior es sustancialmente paralela a la superficie inferior del molde, teniendo las cavidades una profundidad sustancialmente uniforme. Al menos un lado del molde, es decir, el lado en el que la cavidad se forma, puede quedar expuesto a la atmósfera circundante durante la etapa en la que se retira el componente volátil.
La cavidad tiene una forma tridimensional específica. En una realización, la forma de la cavidad puede describirse como un triángulo, vista desde la parte superior, que tiene una pared lateral en pendiente de tal forma que la superficie inferior de la cavidad es algo más pequeña que la abertura de la superficie superior. Se cree que una pared lateral inclinada mejora el rendimiento de esmerilado y permite una eliminación más sencilla de las partículas abrasivas precursoras del molde. En otra realización, el molde comprende una pluralidad de cavidades triangulares. Cada uno de la pluralidad de cavidades triangulares comprende un triángulo equilátero.
Alternativamente, pueden usarse cavidades de otras formas, tales como, círculos, rectángulos, cuadrados, hexágonos, estrellas, o combinaciones de los mismos todos con una dimensión de profundidad sustancialmente uniforme. La dimensión de profundidad es igual que la distancia perpendicular desde la superficie superior al punto más inferior de la superficie inferior. La profundidad de una cavidad dada puede ser uniforme o puede variar
a lo largo de su longitud y/o anchura. Las cavidades de un molde dado pueden tener la misma forma o formas diferentes.
La tercera etapa de proceso implica llenar las cavidades del molde con la dispersión abrasiva mediante cualquier técnica convencional. En algunas realizaciones, puede usarse una recubridora de rodillos con cuchilla o una recubridora de matriz ranurada al vacío. Se puede usar una liberación del molde para ayudar a retirar las partículas del molde si se desea. Los agentes de liberación del molde típicos incluyen aceites tales como aceite de cacahuete o aceite mineral, aceite de pescado, siliconas, politetrafluoroetileno, estearato de cinc y grafito. En general, entre aproximadamente 0,1 % y aproximadamente 5 % en peso de agente de liberación del molde, tal como aceite de cacahuete, en un líquido, tal como agua o alcohol, se aplica a las superficies de la herramienta de producción en contacto con el sol-gel de tal forma que entre aproximadamente 0,1 mg/in2 y aproximadamente 3,0 mg/in2, o entre aproximadamente 0,1 mg/in2 y aproximadamente 5,0 mg/in2 del agente de liberación del molde esté presente por unidad de área del molde cuando se desea una liberación del molde. En una realización, la superficie superior del molde se recubre con la dispersión abrasiva. La dispersión abrasiva se puede bombear a la superficie superior. A continuación, un raspador o barra niveladora puede utilizarse para forzar la dispersión abrasiva completamente al interior de la cavidad de molde. La parte restante de la dispersión abrasiva que no entre en la cavidad debe retirarse de la superficie superior del molde y recircularse. En algunas realizaciones, una pequeña parte de la dispersión abrasiva puede permanecer sobre la superficie superior y, en otras realizaciones, la superficie superior está sustancialmente exenta de la dispersión. La presión aplicada por el raspador o barra niveladora es, de forma típica, menor que 100 MPa (100 psi), o menor que 0,3 MPa (50 psi), o menor que 0,07 MPa (10 psi). En algunas realizaciones, la superficie no expuesta de la dispersión abrasiva se extiende sustancialmente más allá de la superficie superior para garantizar la uniformidad del grosor de las partículas 20 abrasivas conformadas resultantes.
La cuarta etapa del proceso implica retirar el componente volátil para secar la dispersión. De forma deseable, el componente volátil se elimina con velocidades de evaporación rápidas. En algunas realizaciones, la eliminación del componente volátil mediante evaporación se produce a temperaturas superiores al punto de ebullición del componente volátil. El límite superior de la temperatura de secado frecuentemente depende del material del que está fabricado el molde. Para la herramienta de polipropileno, la temperatura debería ser inferior al punto de fusión del plástico.
En una realización, para una dispersión de agua de entre aproximadamente el 40 y el 50 por ciento de sólidos y un molde de polipropileno, las temperaturas de secado pueden estar entre aproximadamente 90 grados C y aproximadamente 165 grados C, o entre aproximadamente 105 grados C y aproximadamente 150 grados C, o entre aproximadamente 105 grados C y aproximadamente 120 grados C. Temperaturas más elevadas pueden dar lugar a velocidades de producción mejoradas, pero también llevan a la degradación de la herramienta de polipropileno, limitando su duración como molde.
En una realización, se fabricó una muestra de sol-gel de bohemita usando la siguiente receta: óxido de aluminio monohidratado en polvo (40 %) con la designación comercial “ DISPERAL” se dispersó mezclando con alto cizallamiento una solución acuosa de ácido nítrico al 1,85 % (60 %) durante 10 minutos. El sol-gel resultante se envejeció durante al menos 24 horas antes del recubrimiento. El sol-gel se forzó al interior de la herramienta de producción que tiene cavidades del molde de forma triangular de 0,71 mm (28 milésimas de pulgada) de profundidad y 2,8 mm (110 milésimas de pulgada) por cada lado. El ángulo de desmoldeo a entre la pared lateral y el fondo del molde era de 98 grados. La herramienta de producción se fabricó para tener un 100 % de las cavidades de molde con 8 aristas paralelas ascendiendo desde las superficies inferiores de las cavidades que intersecan con un lado del triángulo en un ángulo de 90 grados. Las aristas paralelas están separadas cada 0,277 mm, y la sección transversal de las aristas tenía una forma triangular con una altura de 0,0127 mm y un ángulo de 45 grados entre las caras de cada arista en la punta, como se describe en la solicitud de patente en trámite US-61/138268 con número de expediente del agente representante 64792US002 a la que se ha hecho referencia posteriormente.
El sol-gel se forzó al interior de las cavidades con una estación de recubrimiento de matriz ranurada al vacío, de tal forma que todas las aberturas de la herramienta de producción quedaron completamente llenas. La herramienta de producción recubierta con sol-gel se hizo pasar a través de un horno de aire de convección de 60 pies a 17,5 pies por minuto ajustado a 240 grados F a una velocidad de aire de 5000 cfm en la sección de 20 pies de la zona 1, a 240 grados F a una velocidad de aire de 4300 cfm en la sección de 20 pies de la zona 2 y a 225 grados F a una velocidad de aire de 3500 cfm en la sección de 20 pies de la zona 3 Las partículas abrasivas conformadas precursoras se extrajeron de la herramienta de producción haciéndola pasar por una punta ultrasónica.
La quinta etapa del proceso implica retirar las partículas abrasivas conformadas precursoras de las cavidades del molde. Las partículas abrasivas conformadas precursoras pueden retirarse de las cavidades aplicando los siguientes procesos, solos o combinados, sobre el molde: gravedad, vibración, vibración ultrasónica, vacío, o aire comprimido para retirar las partículas de las cavidades del molde.
Las partículas abrasivas precursoras se pueden secar adicionalmente fuera del molde. Si la dispersión abrasiva se seca hasta el nivel deseado en el molde, esta etapa de secado adicional no es necesaria. Sin embargo, en algunos casos, puede ser rentable emplear esta etapa de secado adicional para minimizar el tiempo durante el que la dispersión abrasiva permanece en el molde. De forma típica, las partículas abrasivas conformadas precursoras se secarán de desde 10 hasta 480 minutos, o de desde 120 hasta 400 minutos, a una temperatura de desde 50 grados C hasta 160 grados C, o de desde 120 grados C hasta 150 grados C.
La sexta etapa del proceso implica calcinar las partículas abrasivas conformadas precursoras. Durante la calcinación se retiran sustancialmente todos los materiales volátiles, y los diferentes componentes que están presentes en la dispersión abrasiva se transforman en óxidos de metal. Las partículas abrasivas conformadas precursoras por lo general se calientan a una temperatura de desde 400 grados C hasta 800 grados C, y se mantienen en este intervalo de temperatura hasta que se retiran el agua libre y más del 90 % en peso de cualquier material volátil unido. En una etapa opcional, se puede desear introducir el aditivo modificante mediante un proceso de impregnación. Se puede introducir una sal soluble en agua mediante impregnación en el interior de los poros de las partículas abrasivas conformadas precursoras calcinadas. Entonces las partículas abrasivas conformadas precursoras se pre-cuecen de nuevo. Esta opción se describe detalladamente en la solicitud de patente europea n.° 293.163.
La séptima etapa del proceso implica la sinterización de las partículas abrasivas conformadas precursoras calcinadas para formar partículas de alfa-alúmina. Antes de la sinterización, las partículas abrasivas conformadas precursoras calcinadas no están completamente compactadas y, por tanto, carecen de la dureza deseada para su uso como partículas abrasivas conformadas. La sinterización se lleva a cabo mediante el calentamiento de las partículas abrasivas conformadas precursoras calcinadas a una temperatura de desde 1.000 grados C hasta 1.650 grados C, y manteniéndolas en dicho intervalo de temperatura hasta que prácticamente toda la alfa-alúmina monohidratada (o equivalente) se haya convertido en alfa-alúmina y la porosidad se haya reducido a menos del 15 por ciento en volumen. El tiempo durante el cual las partículas abrasivas conformadas precursoras calcinadas deben estar expuestas a la temperatura de sinterización para conseguir este nivel de conversión depende de varios factores, pero normalmente será entre cinco segundos y 48 horas, de forma típica. En otra realización, la duración de la etapa de sinterización está comprendida entre un minuto y 90 minutos. Después de la sinterización, las partículas abrasivas conformadas con una pared lateral inclinada pueden tener una dureza Vickers de 10 GPa, 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa, o superior.
Se pueden usar otras etapas para modificar el proceso descrito, tal como calentar rápidamente el material desde la temperatura de calcinación a la temperatura de sinterización, centrifugar la dispersión abrasiva para retirar el lodo, residuo, etc. Además, el proceso se puede modificar combinando dos o más de las etapas del proceso, si se desea. Las etapas del proceso convencionales que se han usado para modificar el proceso de la presente descripción se han descrito más detalladamente en US-4.314.827 de Leitheiser.
Además, las partículas abrasivas conformadas pueden tener ranuras en una de las caras, tal como se describe en la solicitud provisional de patente estadounidense en tramitación junto con la presente con número de serie 61/138268 titulada “ Shaped Abrasive Particles With Grooves” , con el número de expediente del agente representante 64792US002, y presentada el 17 de diciembre de 2008. Las ranuras se forman mediante una pluralidad de aristas situadas en la superficie inferior de la cavidad de molde, y se ha descubierto que esto facilita la extracción de las partículas abrasivas conformadas precursoras del molde. Se describe más información relativa a los métodos para fabricar partículas abrasivas conformadas en la solicitud de patente estadounidense con número de serie 12/337001 titulada “ Method Of Making Abrasive Shards, Shaped Abrasive Particles With An Opening, Or Dish-Shaped Abrasive Particles” , con el número de expediente 63512US002, y presentada el 17 de diciembre de 2008.
Ejemplos
Los objetos y ventajas de esta descripción se ilustran adicionalmente en los siguientes ejemplos no limitantes. Los materiales y cantidades particulares de los mismos indicados en dichos ejemplos, así como otras condiciones y detalles, no deben tomarse como una limitación indebida de esta descripción. Salvo que se indique lo contrario, todas las partes, porcentajes, relaciones, etc. en los Ejemplos y en el resto de la memoria descriptiva son en peso.
Ejemplo 1: Preparación de partículas abrasivas conformadas dopadas con REO
Se fabricó un gel de bohemita mediante el siguiente procedimiento: óxido de aluminio monohidratado en polvo (1.235 partes) que tiene la designación comercial “ DISPERAL” se dispersó con mezcla continua en una solución que contiene agua (3.026 partes) y ácido nítrico acuoso al 70 % (71 partes). El sol que resultó entonces se calentó a una temperatura de aproximadamente 125 0C en una secadora continua para producir una dispersión de sólidos del 44 %. El sol-gel se dispersó a mano y se hizo pasar manualmente al interior de la herramienta de producción que tenía cavidades de forma triangular con tamaños y dimensiones de 28 mils de profundidad y 110 mils por cada lado. El ángulo de desmoldeo a entre la pared lateral y la superficie inferior del molde era de 98 grados. La herramienta de producción se fabricó para tener un 50 % de las cavidades de molde con 8 aristas paralelas ascendiendo desde las
superficies inferiores de las cavidades que intersecan con un lado del triángulo en un ángulo de 90 grados y las cavidades restantes tenían una superficie del molde inferior lisa. Las aristas paralelas están separadas cada 0,277 mm, y la sección transversal de las aristas tenía una forma triangular con una altura de 0,0127 mm y un ángulo de 45 grados entre las caras de cada arista en la punta, como se describe en la solicitud de patente copendiente con el número de expediente del agente representante 64792US002 a la que se ha hecho referencia anteriormente.
Se cepilló un 1 % de dispersión de aceite de cacahuete en metanol sobre la herramienta de producción para obtener un recubrimiento de liberación de aceite de cacahuete de aproximadamente 46,5 microgramos/centímetro cuadrado (0,3 mg/in2). El sol-gel se hizo pasar de manera manual y uniforme al interior de las cavidades hasta que todas las aberturas de la herramienta quedaron completamente llenas. La herramienta de producción recubierta con el sol-gel se introdujo en un horno de aire de convección ajustado a 55 grados C y se secó durante una hora para producir partículas abrasivas conformadas precursoras mientras se encontraban en las cavidades de la herramienta de producción. Las partículas abrasivas conformadas precursoras se extrajeron de la herramienta de producción haciéndola pasar por una punta ultrasónica. Las partículas abrasivas conformadas precursoras se calcinaron a aproximadamente 650 grados C y a continuación se saturaron con una solución mixta de nitrato con la siguiente concentración (indicada en óxidos): 1,0 % de MgO, 1,2 %de Y2O3, 4,0 %de La2O3 y 0,05 % de CoO. La solución de nitrato en exceso se retiró, y las partículas abrasivas conformadas precursoras saturadas se dejaron secar, después de lo cual las partículas se volvieron a calcinar a 650 grados C y se sinterizaron a aproximadamente 1400 grados C. Tanto la calcinación como la sinterización se llevaron a cabo usando hornos de tubo giratorio. Se midió el factor de redondez promedio de las partículas abrasivas conformadas del Ejemplo 1 y se determinó que fue del 7,8 %.
Ejemplo 2: Preparación de partículas abrasivas conformadas dopadas con REO
Se fabricó una muestra de sol-gel de bohemita usando la siguiente receta: óxido de aluminio monohidratado en polvo (40 %) con la designación comercial “ DISPERAL” se dispersó mezclando con alto cizallamiento una solución acuosa de ácido nítrico al 1,85 % (60 %) durante 10 minutos. El sol-gel resultante se envejeció durante al menos 24 horas antes del recubrimiento. El sol-gel se forzó al interior de la herramienta de producción que tiene cavidades del molde de forma triangular de 0,71 mm (28 milésimas de pulgada) de profundidad y 2,8 mm (110 milésimas de pulgada) por cada lado. El ángulo de desmoldeo a entre la pared lateral y el fondo del molde era de 98 grados. La herramienta de producción se fabricó para tener un 100 % de las cavidades de molde con 8 aristas paralelas ascendiendo desde las superficies inferiores de las cavidades que intersecan con un lado del triángulo en un ángulo de 90 grados. Las aristas paralelas están separadas cada 0,277 mm, y la sección transversal de las aristas tenía una forma triangular con una altura de 0,0127 mm y un ángulo de 45° entre las caras de cada arista en la punta, como se describe en la solicitud de patente en trámite US-61/138268 con número de expediente del agente representante 64792US002 a la que se ha hecho referencia anteriormente.
El sol-gel se forzó al interior de las cavidades con una estación de recubrimiento de matriz ranurada al vacío, de tal forma que todas las aberturas de la herramienta de producción quedaron completamente llenas. La herramienta de producción recubierta con sol-gel se hizo pasar a través de un horno de aire de convección de 60 pies a 17,5 pies por minuto ajustado a 240 grados F a una velocidad de aire de 5000 cfm en la sección de 20 pies de la zona 1, a 240 grados F a una velocidad de aire de 4300 cfm en la sección de 20 pies de la zona 2 y a 225 grados F a una velocidad de aire de 3500 cfm en la sección de 20 pies de la zona 3. Las partículas abrasivas conformadas precursoras se extrajeron de la herramienta de producción haciéndola pasar por una punta ultrasónica.
Las partículas abrasivas conformadas precursoras se calcinaron a aproximadamente 650 grados C (15 minutos) y a continuación se saturaron con una solución mixta de nitrato con la siguiente concentración (indicada en óxidos): 1,0 % de MgO, 1,2 %de Y2O3, 4,0 %de La2O3 y 0,05 % de CoO. La solución de nitrato en exceso se retiró, y las partículas abrasivas conformadas precursoras saturadas se dejaron secar, después de lo cual las partículas se volvieron a calcinar a 650 grados C (15 minutos) y se sinterizaron a aproximadamente 1400 grados C (5 minutos). Tanto la calcinación como la sinterización se llevaron a cabo usando hornos de tubo giratorio. Se midió el factor de redondez promedio de las partículas abrasivas conformadas del Ejemplo 2 y se determinó que fue del 9,5 %.
Ejemplo comparativo: Preparación de partículas conformadas de la técnica anterior
Las partículas abrasivas conformadas se prepararon según los métodos descritos en las patentes US-5.201.916 de Berg; US-5.366.523 de Rowenhorst (Re 35.570); y US-5.984.988 de Berg. Las partículas abrasivas conformadas resultantes eran de tamaño y forma similares a las descritas anteriormente, pero los bordes y las esquinas no estaban tan bien definidos.
Preparación del artículo abrasivo
Después de fabricar las partículas abrasivas conformadas de la invención y comparativas, se prepararon cintas abrasivas recubiertas sin fin de partículas abrasivas conformadas de cada método. Las partículas abrasivas
conformadas se recubrieron electrostáticamente sobre un soporte de poliéster tratado tal como se describe en la patente estadounidense n.° 6.843.815 (Thurber y col.), Tabla 1, Ejemplo de soporte 12, por procedimientos bien conocidos en la técnica, usando composiciones de resina para un recubrimiento fenólico de adherencia, un recubrimiento de apresto y un recubrimiento superapresto, tal como se muestra en la Tabla 2, a las estructuras del artículo abrasivo que se muestran en la Tabla 3. La resina fenólica puede fabricarse, a partir de resina de fenolformaldehído, resol, un condensado con una relación de 1,5:1 a 2,1:1 (fenol:formaldehído) catalizado por 1 % a 5 % de hidróxido de potasio acuoso. También se aplicó un recubrimiento de superapresto sobre el recubrimiento de apresto. La composición de apresto utilizada fue según el Ejemplo 26 de la patente US-5.441.549 (Helmin).
Tabla 2: Formulaciones para el recubrimiento de adherencia, apresto y superapresto
Tabla 3: Ejemplos de abrasivos recubiertos
Los ejemplos de abrasivos recubiertos se sometieron al siguiente perfil de curado. Los recubrimientos de adherencia y mineral se curaron a 90 grados C durante 60 minutos y 102 grados C durante 30 minutos. Las estructuras con apresto se curaron a 90 grados C durante 60 minutos y 102 grados C durante 12 horas. Las estructuras con superapresto se curaron a 90 grados C durante 30 minutos y 110 grados C durante 2 horas. Las bandas se convirtieron en bandas sin fin de 10,16 cm x 91,44 cm usando técnicas conocidas de empalme y se evaluaron con el ensayo de rectificado.
Ensayo de rectificado
Se realizó un ensayo de rectificado sobre las bandas de 10,16 cm x 91,44 cm. La pieza de trabajo era una barra de acero inoxidable 304 cuya superficie que desgastar medía 2,54 cm por 2,54 cm. Se utilizó una rueda dentada de contacto de 20,3 cm de diámetro, caucho con una durometría de 70, relación entre la superficie plana y la ranura 1:1. La banda se hizo girar a 2750 rpm. La pieza de trabajo se aplicó a la parte central de la banda con una fuerza normal de 5 libras por pulgada cuadrada (34 kPa). La prueba midió la pérdida de peso de la pieza de trabajo después de cada ciclo de rectificado de 15 segundos. La pieza de trabajo se enfrió a continuación y se volvió a probar. El ensayo concluyó cuando la velocidad de corte (gramos/15 segundos) fue del 15 % de la velocidad de corte inicial.
Los resultados del ensayo comparativo se muestran en la figura 9, que demuestra claramente el corte total mejorado y la velocidad de corte de la cinta de la invención de los Ejemplos 1 y 2 frente a la cinta de la técnica anterior del ejemplo comparativo usando las partículas abrasivas conformadas según Rowenhorst.
Los expertos en la técnica pueden realizar otras modificaciones y variaciones a la presente descripción sin alejarse del alcance de la presente descripción, que se expone en las reivindicaciones adjuntas. Se entiende que los aspectos de las diferentes realizaciones se pueden intercambiar en todo o en parte, o combinarse con otros aspectos de las diferentes realizaciones. La memoria descriptiva anterior, proporcionada para permitir a un experto en la técnica llevar a la practica la descripción reivindicada, no debe tomarse como una limitación del alcance de la descripción, que está definida mediante las reivindicaciones.
Claims (1)
- REIVINDICACIONESUn artículo (40) abrasivo recubierto que comprende:-partículas (20) abrasivas conformadas que comprendenalfa-alúmina;una primera cara (24) y una segunda cara (26) conectadas entre sí por paredes (22) laterales, estando separadas la primera cara (24) y la segunda cara (26) por un grosor (t); yun ángulo de desmoldeo (a) de 90 grados entre la segunda cara y las paredes laterales; en donde las partículas abrasivas conformadas tienen una forma de sección transversal a lo largo de un eje (50) longitudinal de las partículas (20) abrasivas conformadas, comprendiendo la forma de la sección transversal un plano de sección transversal poligonal en un corte transversal a 90 grados con respecto al eje (50) longitudinal en una ubicación entre una primera línea (56) transversal trazada a 1/4 de la longitud total de las partículas (20) abrasivas conformadas a lo largo del eje (50) longitudinal y una segunda línea (58) transversal trazada a 3/4 de la longitud total de las partículas (20) abrasivas conformadas;en donde las partículas abrasivas conformadas comprenden un factor de redondez promedio de entre aproximadamente el 15 % y el 0 %, determinándose el factor de redondez promedio midiendo un factor de redondez de 10 partículas abrasivas conformadas individuales y promediando los 10 resultados individuales, calculándose el factor de redondez como100
en donde el área (66) real es el área real del plano de sección transversal;en donde el área (68) faltante se determina delimitando cada una de las paredes (22) laterales, la primera cara (24) y la segunda cara (26) del plano de sección transversal por una línea (62) trazada tangente a los dos puntos más altos ubicados en cualquier lugar a lo largo de las paredes (22) laterales respectivas, encerrando de ese modo la primera cara (24) y la segunda cara (26) un área (64) máxima que tiene una forma poligonal y restando el área (66) real del área (64) máxima;-un soporte (42);-un recubrimiento (44) de adherencia sobre una primera superficie (41) principal del soporte (42), en donde una pluralidad de las partículas (20) abrasivas conformadas se une al recubrimiento (44) de adherencia, formando las partículas (20) abrasivas conformadas una capa abrasiva, en donde la capa abrasiva comprende al menos el 5 por ciento en peso de las partículas (20) abrasivas conformadas;-un recubrimiento (47) de apresto, estando la capa abrasiva recubierta con el recubrimiento (47) de apresto; y-un recubrimiento de superapresto, en donde el recubrimiento de superapresto contiene un aglutinante y un adyuvante de rectificado, en donde el aglutinante se forma a partir de una de resinas fenólicas, resinas de acrilato, resinas epoxídicas, resinas de urea-formaldehído, resinas de melamina, resinas de uretano, y combinaciones de las mismas.El artículo (40) abrasivo recubierto según la reivindicación 1, en donde la primera cara (24) es sustancialmente plana y la segunda cara (26) es sustancialmente plana.El artículo (40) abrasivo recubierto según la reivindicación 1, en donde el perímetro de la primera cara y la segunda cara comprende una forma sustancialmente triangular.El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la forma de la sección transversal comprende un rectángulo.Las partículas (40) abrasivas recubiertas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el factor de redondez promedio es de entre aproximadamente el 12 % y aproximadamente el 5 %.6. Las partículas (40) abrasivas recubiertas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo las partículas (20) abrasivas conformadas una relación de aspecto volumétrica, en donde la relación de aspecto volumétrica es mayor de aproximadamente 1,15.7. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo las partículas (20) abrasivas conformadas un radio de punta promedio, en donde el radio de punta promedio es menor de 75 micrómetros, en donde el radio de punta promedio se determina tal como se expone en la descripción.8. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la forma de la sección transversal de las partículas abrasivas conformadas a lo largo del eje (50) longitudinal comprende el plano de sección transversal poligonal en un corte transversal a 90 grados con respecto al eje (50) longitudinal que se ubica lo más cerca posible de un punto (60) medio del eje (50) longitudinal9. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las partículas (20) abrasivas conformadas tienen una base (52) y una punta (54) de rectificado, en donde el eje (50) longitudinal se extiende desde la base (52) hasta la punta (54) de rectificado.10. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el área (68) faltante representa la cantidad de área presente debido a esquinas redondeadas y bordes desiguales de las partículas (20) abrasivas conformadas.11. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la mayoría de las partículas abrasivas conformadas tienen un ángulo de orientación p de entre aproximadamente 50 grados y aproximadamente 85 grados.12. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa abrasiva es una capa abrasiva de recubrimiento abierta y el porcentaje de área abierta en la capa abrasiva es de entre aproximadamente el 40 % y aproximadamente el 70 %.13. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el recubrimiento de superapresto comprende una resina epoxídica termoendurecible, un agente de curado, una resina hidrocarbonada termoplástica, un adyuvante de rectificado, un agente de dispersión y un pigmento.14. El artículo (40) abrasivo recubierto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde una mayoría de las partículas (20) abrasivas conformadas se unen al recubrimiento (44) de adherencia por una de las paredes (22) laterales.
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