ES2924874T3 - Procedimiento para la fabricación de un cuerpo base con partículas de material duro - Google Patents

Procedimiento para la fabricación de un cuerpo base con partículas de material duro Download PDF

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Abstract

El método implica aplicar adhesivos de espesor de película definido a la totalidad o parte de la superficie de trabajo de una herramienta (20). Las partículas de material duro, como los súper abrasivos, se aplican a las regiones de la superficie de trabajo provistas del adhesivo para lograr una adhesión duradera. Las partículas de material duro se transfieren a la superficie de trabajo de la herramienta que se va a producir y está provista de adhesivo sobre el que las partículas permanecen adheridas antes de que se haya endurecido el adhesivo. Se incluye una reivindicación independiente para dispositivo para producir base con partículas de material duro. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la fabricación de un cuerpo base con partículas de material duro
La invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un cuerpo base con partículas de material duro, preferiblemente superabrasivas, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
En un procedimiento genérico según el documento EP-A-1 208 945 para la fabricación de herramientas abrasivas, en primer lugar, se aplica un adhesivo en forma de gotitas sobre un soporte. Después, las partículas de material duro se esparcen sobre el soporte provisto de gotitas de adhesivo y, durante ello, solo deben adherirse al soporte las partículas de material duro que entren en contacto con una gotita de adhesivo.
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para cubrir cuerpos base del tipo mencionado al principio, que permita cubrir rápidamente un cuerpo base con partículas de material duro aisladas y garantice una adherencia segura de las mismas al cuerpo base hasta que queden ancladas por soldadura en un proceso siguiente.
De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue mediante un procedimiento según las características de la reivindicación 1.
El procedimiento de acuerdo con la invención prevé que en primer lugar se aplica uniformemente una película de adhesivo sobre la totalidad o parte de la superficie de trabajo de la herramienta que ha de ser fabricada.
Para cubrir la superficie adhesiva con partículas de material duro aisladas, el procedimiento de acuerdo con la invención prevé que las partículas de material duro se distribuyan primero de manera uniforme sobre una superficie de contacto, por encima o por debajo de la cual se coloca la herramienta, y las mismas de posicionen a una distancia predefinida entre sí. A continuación, estas partículas de material duro son movidas desde la superficie de contacto hasta la superficie de mecanizado de la herramienta provista de la película de adhesivo, de manera que quedan adheridas a la superficie de mecanizado.
Por la formación de zonas de superficies parciales también están previstas diferentes densidades de cobertura o tipos y/o tamaños de partículas de material duro dependientes de la zona, lo que se puede lograr, por ejemplo, repitiendo el procedimiento descrito anteriormente.
Este procedimiento de acuerdo con la invención permite un recubrimiento rápido de la superficie de trabajo de la herramienta con un número uniforme de partículas individuales de material duro que puede determinarse por unidad de superficie.
Ejemplos de realización y otros detalles ventajosos de este procedimiento y de este equipo se definen en las reivindicaciones dependientes.
Ejemplos de realización así como otras ventajas de la invención se explican con más detalle a continuación con la ayuda de un dibujo. Muestran:
la figura 1 un equipo para cubrir un cuerpo base con partículas de material duro aisladas para la realización del procedimiento de acuerdo con la invención;
la figura 2 en una vista en perspectiva, una herramienta que está cubierta con partículas de material duro en su superficie de trabajo;
la figura 3 una sección parcial a través del recipiente y la herramienta con una vista de varias partículas de material duro que han sido aplicadas según el procedimiento de acuerdo con la invención; la figura 4 una variante de un equipo en una representación esquemática en perspectiva; y
la figura 5 otra variante de un equipo en una representación esquemática en perspectiva.
Con el procedimiento, herramientas 20 de cualquier geometría de superficie como, por ejemplo, herramientas para amolar, bruñir y rectificar de todo tipo, se cubren con partículas abrasivas de material duro en sus superficies de trabajo 20', como está representado por ejemplo en la figura 2. Para estas partículas de material duro 22 se pueden utilizar diferentes materiales, como superabrasivos u otros materiales altamente abrasivos.
En el procedimiento, en primer lugar, se aplica de manera conocida de por sí un adhesivo con un espesor de película definido sustancialmente sobre toda la superficie de trabajo del cuerpo base.
De acuerdo con la invención, en primer lugar, las partículas de material duro 22 se distribuyen uniformemente sobre una superficie de contacto 15. Por encima de esta superficie de contacto 15 se coloca entonces el cuerpo base de la herramienta 20 que se ha de ser fabricada, que presenta una película de adhesivo en las zonas que han de ser cubiertas o en toda la superficie de trabajo, de tal manera que el cuerpo base queda posicionado a una distancia predefinida con respeto a la superficie de contacto 15. A continuación, las partículas de material duro 22 son movidas hacia arriba desde la superficie de contacto 15 hasta la superficie de mecanizado 20', provista de la película de adhesivo, del cuerpo base 20, de manera que quedan adheridas a la película de adhesivo sobre la superficie de trabajo 20'.
De acuerdo con la figura 1, el dispositivo 10 de acuerdo con la invención para la realización del procedimiento comprende un recipiente 14 sujeto en un bastidor 11 con varios montantes 11', un accionamiento 17 unido a este para generar el movimiento hacia arriba y hacia abajo, aproximadamente perpendicular a la superficie, del recipiente, así como un dispositivo de ajuste 30 que sujeta y mueve la herramienta 20 que ha de ser fabricada.
Este recipiente plano 14 en forma de cubeta de superficie plana está dispuesto con una orientación horizontal de su superficie de contacto 15 y está posicionado de forma ajustable en altura en un soporte que presenta elementos longitudinales 19 flexibles. Mediante esta suspensión, el recipiente 14 puede ser movido hacia arriba y hacia abajo, para cuyo fin está previsto un pistón 18 del accionamiento 17, que ataca en el lado inferior del recipiente 14 y que está dispuesto de forma aproximadamente perpendicular al recipiente y, estando con su extremo delantero en contacto con el recipiente, realiza por el accionamiento 17 un movimiento hacia arriba y hacia abajo.
Con este movimiento de sacudida generado sobre el recipiente 14 y, por lo tanto, sobre estas partículas de material duro 22 situadas de forma suelta dentro de este, estas últimas se levantan de la superficie de contacto 15 del recipiente 14 y se mueven hacia arriba hasta la superficie de trabajo 20' de la herramienta 20 y se quedan adheridas a esta. Las partículas de material duro 22 están dispuestas de forma distribuida en una sola capa dentro del recipiente 14 y, en caso de necesidad, se rellenan durante el recubrimiento. El recipiente 14 en forma de placa que forma la superficie de contacto puede utilizarse mediante movimientos paralelos a la superficie de contacto para influir en la distribución de las partículas de material duro 22 situadas de forma suelta sobre la superficie de contacto 15.
En un paso adicional de la invención, la herramienta 20 es movida de forma continua o paso a paso por encima de la superficie de contacto 15, de tal manera que la parte de la superficie de trabajo 20' que ha de ser provista de las partículas de material duro 22 se encuentra siempre a la misma distancia de la superficie de contacto. Tal ajuste es necesario cuando esta superficie de trabajo 20' no está configurada como superficie plana, sino como cono truncado tal como está representado, por ejemplo, en la figura 2.
Para este fin, en el marco de la invención está previsto este dispositivo de ajuste 30 que sujeta y mueve el cuerpo base 20 y que está constituido por un montante 33, un mandril 32 fijado a este para recibir la herramienta, y un motor 31, pudiendo acoplarse el motor 31 a la herramienta que ha de ser fabricada, de tal manera que esta realiza un giro alrededor de su eje de giro. Alternativamente, el dispositivo de ajuste podría ser un robot o manipulador, por medio del cual se realizaría automáticamente el posicionamiento del cuerpo base.
Para cubrir la superficie de trabajo 20', mostrada en la figura 2, de esta herramienta 20 cónica, prevista como disco de amolar, bruñir o rectificar, con un vástago 21 cilíndrico, el recipiente 14 está realizado de tal manera que se da la distancia corta de, por ejemplo, aproximadamente un centímetro entre la superficie de contacto 15 y dicha superficie de trabajo 20'.
Para el control completo del equipo 10 para este proceso de cobertura está previsto de manera ventajosa un control eléctrico no ilustrado, por medio del cual este movimiento continuo o paso a paso de la herramienta 20 así como el accionamiento para el movimiento hacia arriba y hacia abajo del recipiente pueden ser controlados a través de una computadora o similar. De esta manera, la densidad definida por unidad de superficie de las partículas de material duro sobre la superficie de trabajo de la herramienta puede ser controlada más fácilmente a través de este control, controlándose, por ejemplo, la frecuencia, la amplitud, el tiempo de la excitación de oscilación de la superficie de contacto, o la velocidad de giro del cuerpo base.
En la figura 3 se muestra además una sección ampliada del recipiente 14 o la herramienta 20 parcialmente visibles, con una vista de partículas de material duro 22.
Después de cubrir la superficie de trabajo 20', se realiza un curado del adhesivo seguido, por ejemplo, de la aplicación controlada de una capa de soldadura 24 sobre la superficie de trabajo cubierta completa. Adicionalmente a la capa de soldadura, sobre la superficie de trabajo, cubierta con partículas de material duro, puede aplicarse además un refuerzo de matriz de soldadura, compuesto por partículas de material duro significativamente más pequeñas y aglutinante, y por medio de un proceso de soldadura subsiguiente para el anclaje definitivo por unión de materiales de las partículas de material duro 22 a través de la soldadura 24, posiblemente con un refuerzo de matriz de soldadura adicional, puede anclarse fijamente al cuerpo base.
Según la figura 4, una variante de un equipo 40 de acuerdo con la invención comprende un dispositivo de transporte 41 en forma de cinta que suministra partículas de material duro 22 de manera continua y uniforme. El dispositivo de transporte 41 en forma de cinta, que se mueve a una velocidad constante, es alimentado de partículas de material duro 22 en el lado de entrada, que luego son guiados a lo largo de una longitud determinada y, durante ello, se separan y caen sobre esta superficie de mecanizado rotatoria, provista de una película de adhesivo, del cuerpo base 20, quedando adheridas a esta.
Según la figura 5, un equipo 44 de acuerdo con la invención comprende un dispositivo esparcidor 45, por ejemplo un tamiz, que de manera ventajosa se desplaza mecánicamente de un lado a otro y las partículas de material duro 22 caen uniformemente a través de los orificios del tamiz al cuerpo base 20 rotatorio, provisto de una película de adhesivo, y se quedan adheridas a este.
En el marco de la invención, la superficie de contacto 15, la cinta transportadora 41 y el dispositivo esparcidor 45 pueden ser ajustados a discreción en cuanto a su posición y orientación con respecto a la superficie de trabajo 20', que ha de ser cubierta, de una herramienta 20, o similar, que ha de ser fabricada. De esta manera, se puede hacer posible una cobertura selectiva de partículas de material duro sobre la superficie de trabajo.
La superficie de trabajo 20', que ha de ser cubierta, de la herramienta 20 que ha de ser fabricada puede ser movida en su posición a discreción de forma continua o paso a paso, con respecto a la superficie de contacto 15 o a la cinta transportadora 41 o al dispositivo esparcidor 45.
Por un adhesivo también podría entenderse un agente adherente que podría estar constituido, por ejemplo, por una capa de metal pastosa a líquida, en la que entonces se incrustan de manera correspondiente los granos.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de un cuerpo base con partículas de material duro, preferiblemente superabrasivas, en el que, en primer lugar, se aplica un adhesivo (23) con un espesor de película definido sobre la totalidad o partes de la superficie de trabajo (20') de la herramienta que ha de ser fabricada, y a continuación, las partículas de material duro (22) se aplican sobre las zonas provistas del adhesivo (23) de la superficie de trabajo, para una adhesión permanente, siendo aplicadas las partículas de material duro (22) uniformemente mediante un equipo adecuado y, después, transferidas a la superficie de trabajo (20') provista del adhesivo (23) de la herramienta (20) que ha de ser fabricada, a la cual se quedan adheridas antes de que se haya curado el adhesivo (23), caracterizado por que un recipiente (14) en forma de placa que forma una superficie de contacto se mueve hacia arriba con una carrera corta mediante un movimiento de sacudida generado de forma aproximadamente perpendicular a la superficie de contacto (15) y, de esta manera, levanta las partículas de material duro (22) situadas de forma suelta sobre la superficie de contacto (15) y las mueve hacia arriba hasta la superficie de trabajo (20') de la herramienta (20) que ha de ser fabricada, quedando adheridas a esta.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el recipiente (14) en forma de placa que forma la superficie de contacto puede utilizarse mediante movimientos paralelos a la superficie de contacto para influir en la distribución de las partículas de material duro (22) situadas de forma suelta sobre la superficie de contacto (15).
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que se realiza un control eléctrico del movimiento continuo o paso a paso de la herramienta (20) que ha de ser fabricada y del dispositivo de movimiento para las partículas de material duro (22), por medio del cual, a través de los movimientos y el tiempo, puede ajustarse la densidad por unidad de superficie de las partículas de material duro (22) sobre da superficie de trabajo (20') de la herramienta (20).
4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado por que sobre la superficie de trabajo (20') de la herramienta pueden formarse zonas que se cubren secuencialmente, de manera que la densidad, el tamaño u otras propiedades de las partículas de material duro pueden aplicarse de manera selectiva sobre determinadas zonas.
5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado por que las partículas de material duro (22) se unen al cuerpo base (20) mediante un proceso de anclaje.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que las partículas de material duro (22) quedan definitivamente ancladas por unión de materiales sobre el cuerpo base (20) mediante un proceso de soldadura coordinado.
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que el proceso de soldadura adecuado consiste en el procedimiento de aplicación coordinado de la soldadura y el proceso de soldadura final en un horno bajo gas protector o vacío.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que adicionalmente a la soldadura, sobre la superficie de trabajo, cubierta con partículas de material duro, de la herramienta se puede aplicar además un refuerzo de matriz de soldadura constituido por partículas de material duro significativamente más pequeñas y aglutinante.
9. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, caracterizado por que la superficie de trabajo (20'), que ha de ser cubierta, de la herramienta (20) que ha de ser fabricada puede ser movida a discreción de forma continua o paso a paso en cuanto a su posición con respecto a la superficie de contacto (15).
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