ES2951938T3 - Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción - Google Patents

Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción Download PDF

Info

Publication number
ES2951938T3
ES2951938T3 ES20167329T ES20167329T ES2951938T3 ES 2951938 T3 ES2951938 T3 ES 2951938T3 ES 20167329 T ES20167329 T ES 20167329T ES 20167329 T ES20167329 T ES 20167329T ES 2951938 T3 ES2951938 T3 ES 2951938T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
nonwoven
abrasive
cloth
fastener
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES20167329T
Other languages
English (en)
Inventor
Shyiguei Hsu
Dan M Villareal
Julienne C Regele
Scott Kilinski
Vivek Cheruvari Kottieth Raman
Anuj Seth
Jane Chen-Liang
Fernando J Ramirez
Victor D Perez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Saint Gobain Abrasifs SA
Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=53479545&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=ES2951938(T3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Saint Gobain Abrasifs SA, Saint Gobain Abrasives Inc filed Critical Saint Gobain Abrasifs SA
Application granted granted Critical
Publication of ES2951938T3 publication Critical patent/ES2951938T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
    • B24D13/147—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face comprising assemblies of felted or spongy material; comprising pads surrounded by a flexible material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0072—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)

Abstract

Un artículo abrasivo que comprende un material sustrato no tejido que tiene una superficie superior y una superficie inferior; una tela tejida; un sujetador termoplástico; y una pluralidad de partículas abrasivas, en donde la capa de tela está adherida a la superficie superior del material sustrato no tejido; en el que el sujetador termoplástico está dispuesto sobre la tela, y en el que la pluralidad de partículas abrasivas está dispuesta en al menos la superficie inferior del sustrato abrasivo no tejido. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción
Campo de la descripción
Esta descripción, en general, se refiere a artículos abrasivos no tejidos y métodos que comprenden soldar por fricción un fijador termoplástico para una capa de paño adherido a un sustrato no tejido.
Antecedentes
Artículos abrasivos, tales como los artículos abrasivos no tejidos, se utilizan en varias industrias para piezas de trabajo para máquinas, tales como para moler, abrillantar o pulir para acondicionar la superficie de la pieza de trabajo a una condición deseada (p. ej., eliminación de recubrimiento, rugosidad superficial, brillo, transparencia, etc.). El mecanizado que utiliza artículos abrasivos no tejidos abarca un amplio alcance industrial de la industria aeroespacial a la óptica y juega una parte particularmente importante en las industrias de fabricación de metales. Dichas operaciones de fabricación pueden usar abrasivos no tejidos para eliminar material grueso o afectar las características superficiales de los productos.
Las características superficiales incluyen brillo, textura y uniformidad. Por ejemplo, los fabricantes de varios tipos de componentes usan artículos abrasivos no tejidos para refinar y pulir superficies, hasta lograr una superficie lisa uniforme deseada. Además, se utilizan artículos abrasivos no tejidos para preparar superficies de piezas de trabajo antes y después de aplicar un material de recubrimiento, tal como un recubrimiento de polímero (p. ej., un barniz o pintura) o un recubrimiento cerámico (p. ej., un recubrimiento por pulverización térmica). En algunos casos, las piezas de trabajo pueden tener formas complejas que los abrasivos convencionales no tienen el equilibrio de propiedades físicas y rendimiento abrasivo adecuados para proporcionar un acabado satisfactorio. El documento US-5-931-729 A se refiere a un método para soldar por centrifugación un fijador a un artículo de tratamiento de acondicionamiento de superficie. El fijador comprende una base generalmente plana que incluye un primer lado, un segundo lado y un miembro de accionamiento que se extiende desde el segundo lado. El artículo de tratamiento de superficie comprende una superficie de trabajo adaptada para tratar la superficie de una pieza de trabajo y una superficie posterior, comprendiendo la superficie posterior una malla tejida abierta. El primer lado de la base del fijador se une por fusión mediante el método de soldadura por centrifugación a la malla tejida abierta del artículo de tratamiento de superficie.
Por lo tanto, sigue existiendo la necesidad de productos abrasivos mejorados, incluidos productos abrasivos no tejidos mejorados.
Breve descripción de los dibujos
La presente descripción puede entenderse mejor, y sus numerosas características y ventajas son evidentes para los expertos en la técnica haciendo referencia a los dibujos adjuntos.
La FIG. 1 es una ilustración de una vista en sección transversal de una realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (una rueda unificada no tejida abrasiva).
La FIG. 2 es una ilustración de una vista en sección transversal de una realización según la presente invención de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo).
La FIG. 3 es una fotografía que muestra una vista superior de una realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (una rueda unificada no tejida abrasiva).
La FIG. 4 es una fotografía que muestra una vista lateral de una realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (una rueda unificada no tejida abrasiva).
La FIG. 5 es una fotografía que muestra una vista superior de otra realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (un material plano no tejido abrasivo cortado en un disco).
La FIG. 6 es una fotografía que muestra una vista lateral de otra realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (un material plano no tejido abrasivo cortado en un disco).
La FIG. 7 es una fotografía que muestra una vista superior de la superficie abrasiva y la no abrasiva de múltiples realizaciones según la presente invención de artículos abrasivos no tejidos que incluyen un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo).
La FIG. 7 es una fotografía que muestra una vista superior de la cara del fijador de una realización según la presente invención de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo). La FIG. 8 es una fotografía que muestra una vista lateral de una realización según la presente invención de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo).
La FIG. 9 es una fotografía que muestra vistas superiores de tres realizaciones según la presente invención de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo). Los dos discos mostrados en la fila superior son un lado abrasivo hacia arriba, mientras que el disco en la fila inferior es un fijador hacia arriba.
La FIG. 10 es una fotografía microscópica de una sección transversal de una realización según la presente invención de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo), que notablemente no muestra ninguna penetración de la unión por fusión a través de la capa de paño.
La FIG. 11 es un diagrama de flujo del proceso de un método para preparar un artículo abrasivo no tejido de referencia que tiene un fijador soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido.
La FIG. 12 es un diagrama de flujo del proceso de un método para preparar un artículo abrasivo no tejido según la presente invención que tiene un fijador soldado por fricción a una capa de paño que se adhiere a un sustrato no tejido. Las FIG. 13A, 13B y 13C son ilustraciones de diversos tipos de fijadores termoplásticos para usar en realizaciones de artículos abrasivos no tejidos.
La FIG. 14 es una fotografía de una máquina de soldadura por centrifugación adecuada para soldar por fricción un fijador a un sustrato de material no tejido.
La FIG. 15 es un gráfico de barras que muestra la resistencia al desprendimiento del enlace fundido por soldadura por centrifugación de un fijador a un abrasivo no tejido.
La FIG. 16 es una ilustración de una vista en sección transversal de una realización de referencia de un artículo abrasivo no tejido que incluye un fijador termoplástico soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido (una rueda unificada no tejida abrasiva) que comprende múltiples capas de fibras cortadas no tejidas recubiertas que se han unido entre sí para formar la rueda unificada.
El uso de los mismos símbolos de referencia en diferentes dibujos indica artículos similares o idénticos.
Descripción detallada
En una realización que no forma parte de la presente invención, un artículo abrasivo puede comprender un sustrato no tejido y un fijador termoplástico, en donde el fijador termoplástico se adhiere directamente al sustrato no tejido, tal como mediante soldadura por fricción, para crear una unión por fusión entre el fijador y el sustrato no tejido. Dicha realización de un artículo abrasivo no tejido 100 se ilustra en la FIG. 1. El artículo abrasivo no tejido 100 comprende un sustrato abrasivo no tejido 101 que tiene un fijador 103 unido al mismo. El fijador 103 está soldado por fricción, tal como mediante soldadura por centrifugación, al lado posterior 105 del sustrato no tejido, de manera que existe un enlace fundido 107 directamente entre el fijador y el sustrato no tejido. Un método de soldadura por centrifugación para lograr un enlace de fusión adecuado entre el fijador 103 y el sustrato abrasivo no tejido 101 se describe con mayor detalle en la presente memoria. El sustrato abrasivo no tejido tiene partículas abrasivas (no mostradas) dispersas por el sustrato no tejido.
En la FIG. 2 se ilustra una realización de un artículo abrasivo no tejido 200 según la presente invención. El artículo abrasivo no tejido 200 comprende un sustrato abrasivo no tejido 201 de una pluralidad de fibras mullidas 203 que se adhiere a un paño 205. Una porción 207 de la pluralidad de fibras mullidas se extiende a través del paño 205. Un fijador 209 se une directamente al paño 205 mediante un enlace de fusión 213 (también llamado en la presente descripción una soldadura por fricción) fabricado por soldadura por fricción, tal como mediante soldadura por centrifugación, a la parte posterior 211 del paño, de manera que existe un enlace fundido 213 directamente entre el fijador 209 y el paño. El enlace fundido 213 puede incluir parte de las fibras mullidas que penetran a través del paño por debajo del fijador. En la presente memoria se describe un método de soldadura por centrifugación para lograr un enlace fundido adecuado entre el paño y el fijador. Una capa abrasiva 215 está dispuesta en el lado de trabajo 217 (“parte inferior” ) del sustrato abrasivo no tejido 201.
En la FIG. 16 se ilustra otra realización de un artículo abrasivo no tejido que no forma parte de la presente invención. El artículo abrasivo no tejido 1600 comprende un sustrato abrasivo no tejido 1601 (una rueda unificada) que comprende una pluralidad de capas. Una primera capa 1603 (también denominada primera “ losa” ), una segunda capa 1605 (también denominada segunda “ losa” ) y una tercera capa 1607 (también denominada tercera “ losa” ), comprenden cada una banda no tejida de fibras cortadas mullidas recubiertas 1619. La primera capa 1603, la segunda capa 1605 y la tercera capa 1607 están unidas entre sí. Un fijador 1611 que tiene un componente de accionamiento 1613 y una base 1615 se une directamente a la superficie superior 1609 del sustrato abrasivo no tejido 1601 mediante un enlace de fusión 1617 (también denominado en la presente memoria una soldadura por fricción) hecha por soldadura por fricción, tal como mediante soldadura por centrifugación. El enlace fundido 1617 puede incluir una porción de las fibras cortadas mullidas que se ubican debajo del fijador. En la presente memoria se describe un método de soldadura por centrifugación para lograr un enlace fundido adecuado entre el sustrato abrasivo no tejido 1601 y el fijador 1611. Las partículas abrasivas (no mostradas) están dispuestas por todo el sustrato abrasivo no tejido 1601.
La fotografía de la FIG. 3 muestra una vista superior de una realización de un artículo abrasivo no tejido 300, que no forma parte de la presente invención, que incluye un fijador termoplástico 303 soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido 301 (una rueda unificada de material no tejido abrasivo).
La fotografía de la FIG. 4 muestra una vista lateral de una realización de un artículo abrasivo no tejido 400, que no forma parte de la presente invención, que incluye un fijador termoplástico 403 soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido 401 (una rueda unificada de material no tejido abrasivo).
La fotografía de la FIG. 5 muestra una vista superior de una realización de un artículo abrasivo no tejido 500, que no forma parte de la presente invención, que incluye un fijador termoplástico 503 soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido 501 (un material plano no tejido abrasivo cortado en un disco).
La fotografía de la FIG. 6 muestra una vista lateral de una realización de un artículo abrasivo no tejido 600, que no forma parte de la presente invención, que incluye un fijador termoplástico 603 soldado por fricción directamente a un sustrato no tejido 601 (un material plano no tejido abrasivo cortado en un disco).
La fotografía de la FIG. 7 muestra una vista superior (es decir, la cara de sujeción) de una realización de un artículo abrasivo no tejido 700 según la presente invención que incluye un fijador termoplástico 709 soldado directamente a un paño 711 que se adhiere a un sustrato no tejido (no mostrado). Una pluralidad de fibras mullidas 707 se extiende hacia arriba a través del paño 711. El fijador 709 se une directamente al paño 711 mediante un enlace de fusión (no mostrado) formado por soldadura por fricción, tal como mediante soldadura por centrifugación, al paño 711. Una capa abrasiva (no mostrada) está dispuesta en el lado de trabajo (“ inferior” ) del sustrato abrasivo no tejido.
La fotografía de la FIG. 8 muestra una vista lateral de una realización de un artículo abrasivo no tejido 800 según la presente invención que incluye un fijador termoplástico 809 soldado por fricción directamente a un paño 805 que se adhiere a un sustrato 801 no tejido (un disco de preparación de superficie no tejido abrasivo). Una pluralidad de fibras mullidas 807 se extiende hacia arriba a través del paño 805. El fijador 809 se une directamente al paño 805 mediante un enlace de fusión (no mostrado) formado por soldadura por fricción, tal como mediante soldadura por centrifugación, al paño 811. Una capa abrasiva 815 está dispuesta en la cara de trabajo (superficie “ inferior” ) del sustrato abrasivo no tejido 801.
La fotografía de la FIG. 9 muestra una vista superior de tres realizaciones 901, 903 y 905 de un artículo abrasivo no tejido según la presente invención que incluye un fijador termoplástico 907 soldado por fricción directamente a una capa de paño 909 que se adhiere a un sustrato no tejido (no mostrado). Los dos discos 901 y 903 tienen la capa abrasiva 911 hacia arriba, mientras que el disco 905 tiene el fijador 907 hacia arriba.
La microfotografía de la FIG. 10 muestra una sección transversal de una realización de un artículo abrasivo no tejido 1000 según la presente invención. El artículo abrasivo no tejido 1000 comprende un sustrato abrasivo no tejido 1001 que tiene un paño 1003 adherido al sustrato abrasivo no tejido, tal como mediante punzonado con aguja. Un fijador termoplástico 1005 se suelda por fricción directamente al paño 1003 mediante la formación de un enlace fundido 1007. Notablemente, la unión por fusión no muestra penetración del paño 1003. Se dispone una capa abrasiva 1013 en el lado de trabajo (es decir, la parte inferior) del sustrato abrasivo no tejido.
La FIG. 11 ilustra un diagrama de flujo para un método 1100 de fabricación de un artículo abrasivo no tejido, que no forma parte de la presente invención, que tiene un fijador soldado por fricción fijado al artículo abrasivo no tejido. En la etapa 1101, se dispone un componente fijador termoplástico sobre un sustrato de material no tejido. En la etapa 1103, se produce un movimiento relativo entre el componente fijador y el sustrato de material no tejido. En la etapa 1105, se produce el contacto del componente fijador y el sustrato de material no tejido juntos bajo presión. En la etapa 1107, se mantiene el movimiento relativo bajo presión entre el fijador y el sustrato de material no tejido suficiente para hacer que el fijador y el sustrato de material no tejido se unan juntos por fusión. En la etapa 1109, se produce la detención del movimiento relativo entre el fijador y el sustrato de material no tejido.
La FIG. 12 ilustra un diagrama de flujo para un método 1200 de fabricación de un artículo abrasivo no tejido, que no forma parte de la presente invención, que tiene un fijador soldado por fricción fijado al artículo abrasivo no tejido. En la etapa 1201, se produce un paño sobre un sustrato de material no tejido. En la etapa 1203, se dispone un componente fijador termoplástico sobre un paño. En la etapa 1205, se produce un movimiento relativo entre el componente fijador y el paño. En la etapa 1207, se produce el contacto del componente fijador y el paño juntos bajo presión. En la etapa 1209, mantener el movimiento relativo bajo presión entre el fijador y el paño es suficiente para hacer que el fijador y el paño se unan en estado fundido. En la etapa 1211, se produce el movimiento relativo entre el fijador y el paño.
Material de Sustrato No Tejido
Materiales de sustrato no tejido adecuados incluyen cualquier material de sustrato no tejido comúnmente conocido en la técnica de los abrasivos. En una realización, un material de sustrato no tejido es un material de banda abierta no tejida tridimensional formado por fibras cortadas mullidas. Las fibras cortadas se unen entre sí mediante una o más composiciones de revestimiento de aglutinante. Las fibras cortadas pueden ser iguales o diferentes y pueden comprender una mezcla de fibras que tienen diferente densidad lineal, tal como una mezcla de densidades lineales. La banda no tejida puede incluir, además, partículas abrasivas. Las partículas abrasivas pueden estar situadas en una capa abrasiva o dispersas por la banda no tejida. El material de sustrato no tejido puede ser comprimido o densificado. El material de sustrato no tejido puede tener la forma de una rueda unificada o una rueda convoluta como se conoce en la técnica. Las ruedas unificadas, también denominadas unidades unificadas en la técnica, se forman a partir de una pluralidad de bandas no tejidas de fibras cortadas mullidas recubiertas que se apilan una encima de la otra y se unen entre sí. Se forma una rueda convoluta a partir de una banda no tejida de fibras cortadas mullidas recubiertas que se envuelve alrededor de un núcleo central.
Un material de sustrato no tejido adecuado puede tener una densidad de área constante o variable (masa por unidad de área). En una realización, un sustrato no tejido puede tener una densidad de área en un intervalo de aproximadamente 50 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 1000 gramos por metro cuadrado (g/m2), tal como aproximadamente 90 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 600 gramos por metro cuadrado. En una realización, un sustrato no tejido puede tener una densidad de área no superior a 1000 g/m2, tal como no mayor de aproximadamente 900 g/m2, no superior a aproximadamente 800 g/m2, no superior a aproximadamente 700 g/m2, no superior a aproximadamente 600 g/m2, no superior a aproximadamente 500 g/m2, no superior a aproximadamente 400 g/m2, no superior a aproximadamente 300 g/m2, o no superior a 250 g/m2. En otra realización, el sustrato no tejido puede tener una densidad de área de al menos aproximadamente 50 g/m2, tal como al menos aproximadamente 60 g/m2, al menos aproximadamente 70 g/m2, al menos aproximadamente 80 g/m2, al menos aproximadamente 90 g/m2, al menos aproximadamente 100 g/m2, al menos aproximadamente 100 g/m2, al menos aproximadamente 110 g/m2, al menos aproximadamente 120 g/m2, al menos aproximadamente 130 g/m2, al menos aproximadamente 140 g/m2, o al menos aproximadamente 150 g/m2. En una realización no limitativa, la densidad de área del sustrato no tejido puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la densidad de área del sustrato no tejido puede estar en un intervalo de 90 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 600 gramos por metro cuadrado (g/m2).
Las fibras cortadas pueden ser fibras naturales, fibras poliméricas o una combinación de las mismas. En una realización, la fibra natural se puede elegir de una fibra de kenaf, una fibra de cáñamo, una fibra de yute, una fibra de lino, una fibra de sisal o cualquier combinación de las mismas. En una realización, la fibra polimérica se puede elegir de una poliamida, una poliimida, un poliéster, un polipropileno, un polietileno o una combinación de los mismos. En una realización específica, las fibras de poliamida pueden seleccionarse de fibras de nailon o fibras de aramida. En una realización específica, las fibras de nailon pueden ser nailon-6, nailon-6,6 o una combinación de las mismas. En una realización particular, las fibras son fibras de poliéster. En otra realización particular, las fibras son fibras de nailon.
En una realización, las fibras poliméricas pueden tener una densidad lineal constante o variable. Una medida de la densidad lineal está en denier, la masa en gramos por 9.000 metros de longitud de un solo filamento. Por ejemplo, una fibra de nailon que mide 200 denier significa que 9.000 metros de esta fibra pesan 200 gramos. En una realización, las fibras cortadas pueden tener una densidad lineal que varía de aproximadamente 10 deniers a aproximadamente 1200 denier, tal como aproximadamente 15 denier a aproximadamente 500 denier. En otra realización, las fibras cortadas pueden incluir fibras cortadas que tienen una densidad lineal de al menos aproximadamente 10 deniers, al menos aproximadamente 15 denier, al menos aproximadamente 20 denier, al menos aproximadamente 30 denier, al menos aproximadamente 40 denier, al menos aproximadamente 50 denier, al menos aproximadamente 60 deniers, al menos aproximadamente 80 deniers, al menos aproximadamente 100 deniers, al menos aproximadamente 200 deniers, al menos aproximadamente 225 denier o al menos aproximadamente 250 denier. En otra realización, las fibras cortadas pueden tener una densidad lineal no superior a aproximadamente 1200 denier, tal como no superior a aproximadamente 1000 denier, no superior a aproximadamente 800 denier, no superior a aproximadamente 600 denier, no superior a aproximadamente 500 denier, no superior a aproximadamente 400 denier, no superior a aproximadamente 300 denier o no superior a aproximadamente 275 denier.
Composición de Aglutinante
Una composición de aglutinante polimérico (también denominada formulación aglutinante en la presente memoria) adhiere las fibras cortadas entre sí. Además, la composición aglutinante puede adherir las partículas abrasivas a las fibras cortadas. El aglutinante polimérico puede incluir un aglutinante polimérico curable. Un aglutinante polimérico curable puede incluir polímeros orgánicos seleccionados de una polivinilpirrolidona, un ácido poliacrílico, un poliacrilato, un ácido polimetacrílico, un polimetacrilato, un poliestireno, un alcohol polivinílico, un acetato de polivinilo, una poliacrilamida, una celulosa, un poliéter, una resina fenólica, una resina de melamina, un poliuretano, una poliurea, un poliéster, un fenoxi, un látex, un polímero fluorado, un polímero clorado, un siloxano, un compuesto sililo, un silano o una combinación de los mismos. Además, el aglutinante polimérico curable puede incluir una resina bloqueada. El aglutinante polimérico puede ser un aglutinante polimérico fuerte y flexible. El aglutinante polimérico puede sujetar la banda no tejida entre sí durante la abrasión mientras permite que el artículo abrasivo no tejido sea lo suficientemente flexible como para ajustarse a la forma de la pieza de trabajo.
En una realización, el aglutinante polimérico puede formarse a partir de formulaciones de saturación que pueden incluir además componentes tales como carga dispersa, disolventes, plastificantes, agentes de transferencia de cadena, catalizadores, estabilizadores, dispersantes, agentes de curado, mediadores de reacción o agentes para influir en la fluidez de la dispersión. Además de los constituyentes anteriores, también se pueden añadir otros componentes a la formulación de saturación, incluyendo, por ejemplo, agentes antiestáticos, tales como grafito, negro de carbono y similares; agentes de suspensión, tales como sílice ahumada; agentes anticarga, tales como estearato de metal, incluyendo estearato de litio, cinc, calcio o magnesio; lubricantes tales como cera; agentes humectantes; colorantes; cargas, tales como carbonato de calcio, talco, arcilla y similares; modificadores de viscosidad tales como cera de poliamida sintética; desespumantes; o cualquier combinación de los mismos.
En una realización particular, el material aglutinante polimérico puede estar situado entre o sobre las fibras, las partículas abrasivas, o una combinación de las mismas.
Partículas abrasivas, capa abrasiva
Como declarado previamente, las partículas abrasivas se pueden distribuir de forma homogénea a lo largo de la banda no tejida o las partículas abrasivas se pueden aplicar a una ubicación o lado específico de la banda no tejida. En una realización, las partículas abrasivas se pueden distribuir de forma homogénea a lo largo de la banda no tejida. En otra realización, las partículas abrasivas están dispuestas en un lado específico de la banda no tejida.
En una realización particular, las partículas abrasivas se mezclan con la composición aglutinante para formar una suspensión acuosa abrasiva, que a continuación se aplica a la banda no tejida. De forma alternativa, las arenillas abrasivas se pueden aplicar sobre la composición aglutinante (tal como por gravedad o mediante proyección electrostática) después de recubrir la composición aglutinante sobre la banda no tejida. Opcionalmente, se puede aplicar un polvo funcional sobre las regiones abrasivas para evitar que las regiones abrasivas se peguen a una herramienta de estampado. Alternativamente, pueden formarse patrones en las regiones abrasivas sin el polvo funcional.
Las partículas abrasivas (también denominadas arenillas o granos) pueden formar partículas individuales o partículas aglomeradas. Partículas abrasivas pueden comprender cualquiera de o una combinación de materiales abrasivos, incluyendo sílice, alúmina (fundida o sinterizada), circonia, óxidos de circonia/alúmina, carburo de silicio, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, nitruro de silicio, ceria, dióxido de titanio, diboruro de titanio, carburo de boro, óxido de estaño, carburo de tungsteno, carburo de titanio, óxido de hierro, cromia, silex, esmeril. Por ejemplo, las arenillas abrasivas pueden seleccionarse de un grupo que consiste en sílice, alúmina, circonia, carburo de silicio, nitruro de silicio, nitruro de boro, granate, diamante, alúmina co-fundida conjuntamente, ceria, diboruro de titanio, carburo de boro, silex, esmeril, nitruro de alúmina y una mezcla de los mismos. Se han creado realizaciones particulares mediante el uso de arenillas abrasivas densas que comprenden principalmente alfa-alúmina.
La arenilla abrasiva también puede tener una forma particular. Un ejemplo de tal forma incluye una varilla, un triángulo, una pirámide, un cono, una esfera sólida, una esfera hueca o similares. De forma alternativa, la arenilla abrasiva puede conformarse aleatoriamente.
Las partículas abrasivas pueden clasificarse en gruesas, medianas, finas, muy finas o ultrafinas. En una realización, las partículas abrasivas pueden tener un tamaño de grit promedio que varía de aproximadamente 24 grit a aproximadamente 1000 grit según el sistema de clasificación del U.S. Coated Abrasive Manufacturers Institute (“CAMI” ). En otra realización, las partículas abrasivas pueden tener un tamaño medio de grit de aproximadamente 30 grit a aproximadamente 800 grit. En otra realización más, las partículas abrasivas pueden tener un tamaño de grit promedio de aproximadamente 36 grit a aproximadamente 600 grit. En otra realización, las partículas abrasivas tienen un tamaño de grit promedio de al menos aproximadamente 10 micrómetros, al menos aproximadamente 12 micrómetros, o al menos aproximadamente 16 micrómetros. En otra realización más, las partículas abrasivas tienen un tamaño de grit promedio no superior a aproximadamente 710 micrómetros, no superior a aproximadamente 630 micrómetros, o no superior a aproximadamente 530 micrómetros. Las partículas abrasivas pueden tener una dureza Mohs de al menos aproximadamente 8,0, tal como al menos aproximadamente 8,5, o incluso al menos aproximadamente 9,0.
En una realización, las partículas abrasivas pueden tratarse superficialmente. En una realización, el abrasivo es sililado. En otra realización, el tratamiento de superficie puede realizarse mediante un agente de acoplamiento. El agente de acoplamiento puede ser un agente de acoplamiento que contiene silano seleccionado de un aminoalquilsilano, un isocianatosilano, un cloroalquilsilano o cualquier combinación de los mismos. Fijador
Las FIG. 13A, 13B y 13C son ilustraciones de diversos tipos de fijadores para usar en realizaciones de artículos abrasivos no tejidos. Dichos fijadores también se denominan “ botones” o “ botones de accionamiento” en la técnica.
El fijador puede comprender cualquier material polimérico que tenga las características apropiadas de fusión, flujo y adhesión para unirse por fusión de forma segura al artículo de tratamiento de superficie mediante un proceso de soldadura por centrifugación apropiado. De forma típica, los materiales poliméricos útiles serán de naturaleza termoplástica. Además, se pueden emplear materiales poliméricos termoestables si solo están ligeramente reticulados o tienen un estado intermedio estable o “en fase B” y, por lo tanto, se puede hacer que fluya bajo calor y presión. Ejemplos de materiales poliméricos termoplásticos adecuados incluyen poliamidas, poliésteres, copoliamidas, copoliésteres, poliimidas, polisulfona y poliolefinas. Un ejemplo de un material polimérico termoendurecible adecuado es un polvo de moldeo de novolaca. Se prefieren los termoplásticos, y de los termoplásticos, se prefieren las poliamidas, siendo más preferida la poli(hexametileno adipamida) (nailon 6,6). El material polimérico puede incluir opcionalmente colorantes, cargas, coadyuvantes de proceso y agentes de refuerzo. Ejemplos de colorantes incluyen pigmentos y colorantes. Ejemplos de cargas incluyen burbujas o esferas de vidrio, carbonato de calcio particulado, mica y similares. Coadyuvantes de proceso pueden ser materiales tales como estearato de litio, estearato de zinc y materiales de fluoropolímero que se sabe que mejoran las características de flujo de los materiales poliméricos fundidos. Agentes de refuerzo pueden incluir fibra de vidrio, fibra de carbono, fibra cerámica, fibra metálica, fibra polimérica, o una combinación de las mismas. Agentes de refuerzo pueden incluirse todos a niveles en un intervalo de 0 % en peso hasta aproximadamente 50 % en peso. En una realización, el agente de refuerzo es fibra de vidrio en una cantidad de 30 % a 45 % en peso. El fijador se puede hacer mediante cualquier proceso conocido por un experto en la técnica de fabricación de artículos plásticos, tal como moldeo por inyección, moldeo por inyección de reacción y mecanizado convencional. En una realización, el fijador se moldea por inyección.
El fijador puede tener diferentes configuraciones (es decir, formas), pero generalmente tiene una base plana. El fijador 1300A tiene una base generalmente plana 1301. La base 1301 tiene un primer lado 1303 que puede soldarse por centrifugación a un sustrato de material no tejido para unir por fusión el fijador 1300A al sustrato de material no tejido. El primer lado 1303 de la base del fijador 1301 es preferiblemente liso y plano para proporcionar un área superficial suficiente para lograr una resistencia deseada del enlace fundido.
El fijador puede tener varios tamaños y formas dependiendo de la aplicación deseada. En una realización específica, la base 1301 del fijador es circular. En una realización, la base del fijador puede tener un diámetro en un intervalo de aproximadamente 1,27 cm (0,5 pulgadas) a aproximadamente 7 pulgadas (17,78 cm), tal como aproximadamente 1 pulgada a aproximadamente 5 pulgadas, aunque pueden utilizarse fijadores de diámetro más grande y más pequeño. La base tiene un segundo lado 1305. El segundo lado 1305 también puede ser plano o puede estrecharse hacia el borde exterior de la base. Extendiéndose hacia arriba desde el centro del segundo lado hay un elemento de accionamiento 1307. El elemento de accionamiento puede ser un único elemento de accionamiento 130, o una pluralidad de elementos de accionamiento 1309 como se muestra en 1300C, que están configurados para unir el artículo abrasivo no tejido a una herramienta de alimentación deseada. En una realización específica, el elemento de accionamiento 1307 es un pasador roscado que encaja con una almohadilla de respaldo correspondiente (no ilustrada).
Material de Paño
Según la presente invención, un material de paño tejido se adhiere al sustrato de material no tejido. El fijador se suelda por fricción al material de paño.
Los solicitantes han descubierto sorprendentemente, en contraste con las enseñanzas anteriores en la técnica, tales como la patente US-5.931.729, que se puede formar una unión por fusión beneficiosamente fuerte y duradera mediante soldadura por fricción de un fijador a un paño que tiene un área abierta que es inferior al 5 %. En una realización, un paño puede tener un área abierta inferior al 5 %, tal como no superior al 4,9 %, no superior al 4,75 %, no superior al 4,5 %, no superior al 4,25 %, no superior al 4 %, no superior al 3,75 %, no superior al 3,5 %, no superior al 3,25 %, no superior al 3 %, no superior al 2,75 %, o no superior al 2,5 %. En una realización, el paño puede no tener área abierta (es decir, 0 % de área abierta). En otra realización, el paño puede tener un área abierta mayor del 0 %, tal como al menos el 0,1 %, al menos el 0,2 %, al menos el 0,25 %, al menos el 0,5 %, al menos el 1 %, al menos el 1,25 %, al menos el 1,5 %, al menos el 1,75 %, al menos el 2 % o al menos el 2,25 %. En una realización no limitativa, el área abierta del paño puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, el área abierta del paño puede estar en un intervalo de 0 % a menos de 5 %, tal como de 0,1 % a 4,9 %, de 0,25 % a 4,75 %, de 0,5 % a 4,5 %, o de 1 % a 4 %. En una realización particular, se ha observado que no hay aberturas visuales en absoluto antes del punzonado con aguja, así como después del punzonado con aguja en otras palabras, el material puede tener un área abierta inferior al 5 % antes del punzonado con aguja, tal como menos del 5 % menos del 4,9 %, el escuchar 4 punto un porcentaje, menos del 4,7 %, menos del 4,6 %, escuchar 4,5 %, menos del 4 %, menos del 3 %, menos del 2,5 %. Por otro lado, el paño puede tener algún área abierta tal como al menos el 1 % al menos el 1,2 % al menos el 2,3 % al menos el 4 %, al menos un porcentaje, se apreciará que el área abierta del tejido de paño antes y después del punzonado con aguja puede estar en cualquier lugar dentro de los intervalos descritos anteriormente.
El paño puede adherirse al material de sustrato no tejido mediante cualquier proceso conocido adecuado, tal como punzonado con aguja. En una realización específica, el paño se adhiere al material de sustrato no tejido mediante punzonado con aguja (también denominado puntada con aguja). El punzonado con aguja fuerza una parte de las fibras cortadas del material de sustrato no tejido para sobresalir a través del paño. La cantidad total de fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño puede variar. En una realización, la cantidad total de fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño es inferior a aproximadamente 65 %, tal como no superior a aproximadamente 60 %, no superior a aproximadamente 55 %, no superior a aproximadamente 50 %, no superior a aproximadamente 45 %, o no superior a aproximadamente 40 %. En una realización, la cantidad total de fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño es al menos aproximadamente el 5 %, tal como al menos aproximadamente el 10 %, al menos aproximadamente el 15 %, al menos aproximadamente el 20 %, al menos aproximadamente el 25 %, al menos aproximadamente el 30 %, o al menos aproximadamente el 35 %. En una realización no limitativa, el área abierta del paño puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la cantidad total de fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño está en un intervalo de 5 % a 65 %, tal como de aproximadamente 10 % a aproximadamente 60 %, o de aproximadamente 15 % a aproximadamente 55 %.
Durante el proceso de punzonado con aguja, la parte de la longitud total de las fibras cortadas de la banda no tejida que se fuerza a través del paño puede variar. En una realización, la parte de la longitud total de las fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño (es decir, la longitud de la parte de la fibra cortada que sobresale a través del paño en el lado de sujeción) es inferior a aproximadamente 65 %, tal como no superior a aproximadamente 60 %, no superior a aproximadamente 55 %, no superior a aproximadamente 50 %, no superior a aproximadamente 45 %, no superior a aproximadamente 40 % o no superior a 35 %. En una realización, la longitud total de las fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño es al menos aproximadamente el 5 %, tal como al menos aproximadamente el 10 %, al menos aproximadamente el 15 %, al menos aproximadamente el 20 %, al menos aproximadamente el 25 %, al menos aproximadamente el 30 %, o al menos aproximadamente el 30 %. En una realización no limitativa, la longitud total de las fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la longitud total de las fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través del paño está en un intervalo de 10 % a 55 %, tal como de aproximadamente 15 % a aproximadamente 50 %, o de aproximadamente 20 % a aproximadamente 45 %.
El paño puede ser de un tipo particular de fibra o una mezcla de fibras. En una realización, el paño tejido puede comprender un paño de poliéster, un paño de algodón, un paño de polialgodón o una combinación de los mismas. En una realización específica, el paño es un paño tejido de poliéster.
El paño puede tener un “ peso” particular o una densidad de área particular (es decir, masa de paño por unidad de área). En una realización, el paño puede ser un paño en peso J (también llamado “Jeans” ), un paño de peso X (también llamado Drills), un paño en peso en Y (también llamado Heavy Drills o Sateen) o un paño de peso H (también llamado fuerte). En realizaciones específicas, el paño es un peso X o un paño de peso Y. En una realización, un paño puede tener una densidad de área en un intervalo de aproximadamente 50 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 1000 gramos por metro cuadrado (g/m2), tal como aproximadamente 150 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 450 gramos por metro cuadrado. En una realización, un paño puede tener una densidad de área no superior a 1000 g/m2, tal como no mayor de aproximadamente 900 g/m2, no superior a aproximadamente 800 g/m2, no superior a aproximadamente 700 g/m2, no superior a aproximadamente 600 g/m2, no superior a aproximadamente 500 g/m2, no superior a aproximadamente 450 g/m2, no superior a aproximadamente 400 g/m2, o no superior a aproximadamente 300 g/m2. En otra realización, el paño puede tener una densidad de área de al menos aproximadamente 50 g/m2, tal como al menos aproximadamente 75 g/m2, al menos aproximadamente 100 g/m2, al menos aproximadamente 125 g/m2, o al menos aproximadamente 150 g/m2. En una realización no limitativa, la densidad de área del paño puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la densidad del área del paño puede estar en un intervalo de 150 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 450 gramos por metro cuadrado (g/m2).
El paño tejido puede tener un número específico o variable de hilos de urdimbre por pulgada cuadrada (alternativamente denominados extremos por pulgada, o EPI) o hilos de trama por pulgada (alternativamente denominados marcadores por pulgada, o PPI) o una combinación particular de ambos. Los hilos de urdimbre, los hilos de trama o una combinación de los mismos pueden ser hilos de multifilamento. En una realización, los hilos de urdimbre por pulgada o los hilos de trama por pulgada pueden ser al menos 30, tal como al menos 31, al menos 33, al menos 35, al menos 37, al menos 39, al menos 41, al menos 43, al menos 45, o incluso al menos 47. En otra realización, los hilos de urdimbre por pulgada o los hilos de trama por pulgada pueden no ser superiores a 100, tal como no superiores a 90, no superiores a 80, no superiores a 77, no superiores a 75, no superiores a 73, no superiores a 71, no superiores a 69, no superiores a 67, o incluso no superiores a 65. En una realización no limitativa, el número de hilos de urdimbre por pulgada o los hilos de trama por pulgada del paño tejido puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, el paño puede tener al menos 77 hilos de urdimbre por pulgada. En otra realización, el paño puede tener al menos 31 hilos de trama por pulgada.
En realizaciones específicas, se puede observar a simple vista que el paño después del punzonado con aguja no tiene aberturas visualmente discernibles, o una cantidad muy pequeña de aberturas visualmente discernibles a través del tejido de paño.
Después de que el material de paño se ha adherido al sustrato no tejido, el material combinado puede recubrirse con cualquiera de las diversas composiciones de aglutinante de polímero descritas anteriormente, que pueden incluir opcionalmente diversos aditivos. En una realización específica, la composición polimérica comprende un poliuretano.
El sustrato de material no tejido recubierto de poliuretano puede curarse parcialmente en este punto o puede dejarse sin curar. Las partículas abrasivas se pueden aplicar al material de sustrato no tejido revestido. Las partículas abrasivas pueden aplicarse mediante deposición por gravedad y/o electrostática, pulverización, inmersión u otros métodos para que se adhieran al uno o más recubrimientos sobre el material de sustrato no tejido. De forma alternativa, las partículas abrasivas se pueden aplicar como una suspensión abrasiva de partículas abrasivas dispersas dentro de una composición aglutinante de composición polimérica. A continuación, la suspensión abrasiva se puede pulverizar, extraer, sumergir, empapar, impregnar de otro modo aplicada al material de sustrato no tejido.
Enlace Fundido
Como se ha mencionado anteriormente, un enlace fundido (también llamado soldadura) puede obtenerse mediante soldadura por fricción, tal como soldadura por centrifugación, el fijador directamente a un material de sustrato abrasivo no tejido (que no forma parte de la presente invención) o a un paño adherido a un material de sustrato no tejido como se incorpora por la presente invención. La soldadura por centrifugación se logra mediante el reblandecimiento del primer lado de la base de fijador debido al calor generado por la rotación y la presión. El material ablandado del fijador fluye a presión; Adhiriéndose y envolviendo porciones de las fibras cortadas del material de sustrato no tejido que se encuentran debajo de las bases del fijador. Debido a que la velocidad angular causada por la rotación del fijador es mayor en el diámetro exterior de la base, las temperaturas de fricción en el diámetro exterior son mayores. Por consiguiente, el material del fijador se ablanda más rápidamente en la porción de diámetro exterior del primer lado de la base del fijador. Por lo tanto, al menos el material fijador en la parte exterior de la base tiende a unirse al menos parcialmente a las fibras cortadas del sustrato no tejido que están en contacto con la base del fijador. Si está presente una capa de paño, el material fijador en la parte exterior de la base tiende a unirse al menos parcialmente a las fibras cortadas del sustrato no tejido que se perforan a través de la capa de paño y que están en contacto con la base del fijador, así como los hilos de la capa de paño que están en contacto con la base del fijador. El material del fijador fundido, tras el endurecimiento, proporciona una unión mecánica fuerte y duradera entre el fijador y el material de sustrato no tejido, fibras cortadas, o el paño, o ambas, si están presentes. Además, el material de paño tejido se puede ablandar durante la soldadura por centrifugación para unirse por fusión con el fijador o las fibras cortadas. En el centro de la base del fijador, el ángulo de rotación es menor que la velocidad lineal, por lo que el calor por fricción es menor y el material del fijador bajo el centro de la base del fijador puede tender a ablandarse menos en comparación con el material del fijador en la porción exterior de la base. Aun así, los solicitantes han sido capaces sorprendentemente de lograr enlaces de fusión mucho más fuertes mediante el uso de soldadura por fricción que los notificados previamente; particularmente con respecto a la soldadura por fricción en un paño adherido a un material de sustrato no tejido. Los solicitantes también observaron sorprendentemente que tales enlaces de fusión no parecen penetrar a través de, o dentro de, el paño, pero aún así son fuertes y duraderos.
El enlace fundido que adhiere el fijador al material de sustrato abrasivo no tejido (que no forma parte de la presente invención) o paño adherido a un material de sustrato no tejido según la presente invención puede tener una resistencia a la tracción particular. En una realización, la resistencia a la tracción del enlace fundido es al menos mayor de aproximadamente 40,8 kg (90 libras), tal como al menos aproximadamente 43,1 kg (95 libras), al menos aproximadamente 45,4 kg (100 libras), al menos aproximadamente 47,6 kg (105 libras), al menos aproximadamente 49,9 kg (110 lb), al menos aproximadamente 54,4 kg (115 lb), al menos aproximadamente 54,4 kg (125 lb) o al menos aproximadamente 56,7 kg (125 lb). En una realización, la resistencia a la tracción del enlace fundido puede no ser superior a aproximadamente 90,7 kg (200 libras), tal como no superior a aproximadamente 88,5 kg (195 libras), no superior a aproximadamente 86,2 kg (190 libras), no superior a aproximadamente 83,9 kg (185 libras) o no superior a 81,6 kg (180 libras). En una realización no limitativa, la resistencia a la tracción del enlace fundido puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la resistencia a la tracción del enlace fundido está en un intervalo de 40,8 kg a 90,7 kg (90 lb a 200 libras), tal como aproximadamente 49,9 kg a 86,2 kg (110 lb a aproximadamente 190 libras), o aproximadamente 52,2 kg a 81,6 kg (115 lb a aproximadamente 180 libras).
Soldadura por Fricción
Se lleva a cabo soldadura por fricción, tal como soldadura por centrifugación, para adherir un fijador a un material de sustrato no tejido (que no forma parte de la presente invención) o a un paño adherido a un material de sustrato no tejido según la presente invención.
En una realización, la soldadura por centrifugación de un fijador al material de sustrato abrasivo no tejido para formar un artículo abrasivo no tejido generalmente comprende: mantener estacionario el disco acondicionador de superficie; montar el fijador en un accesorio adecuado para ser accionado por un aparato de soldadura por centrifugación; acelerar el accesorio y el fijador a una velocidad de rotación deseada; activar un mecanismo de accionamiento para mover el primer lado de la base del fijador en contacto con el lado posterior del material de sustrato no tejido o un paño adherido al material de sustrato no tejido; aplicar una fuerza suficiente entre el fijador y el material de sustrato no tejido o un paño adherido al material de sustrato no tejido mientras que el fijador se gira para ablandar al menos uno del fijador y el material de sustrato no tejido o un paño adherido al material de sustrato no tejido; permitir que el accesorio y el fijador detengan la rotación; mantener la fuerza entre el fijador y el material de sustrato no tejido o un paño adherido al material de sustrato no tejido mientras el material ablandado se endurece lo suficiente; y retirar el fijador del accesorio y liberar el sustrato abrasivo no tejido.
Se puede usar cualquier aparato de soldadura por centrifugación disponible comercialmente capaz de obtener las condiciones descritas en la presente memoria, tal como una máquina de soldadura por centrifugación de Dukane, modelos: SVT042R o SVT032R comercializadas por Dukane Intelligent Assembly Solutions, 2900 Dukane Drive, St. Charles, IL 60174, EE. UU. La FIG. 14 es una fotografía de una máquina de soldadura por centrifugación adecuada para soldar por fricción un fijador a un sustrato de material no tejido según una realización.
La soldadura por centrifugación se puede realizar usando condiciones de funcionamiento particulares, tales como revoluciones por minuto (RPM), tiempo de soldadura y presión. En una realización, la velocidad de rotación de la soldadura por centrifugación no es superior a 3000 RPM, tal como no superior a 2900 RPM, no superior a 2800 RPM, no superior a 2700 RM, no superior a 2600 RPM, no superior a 2500 RPM, o no superior a 2400 RPM. En una realización, la velocidad de rotación de la soldadura por centrifugación es de al menos 900 RPM, tal como al menos 1000 RPM, al menos 1100 RPM, al menos 1200 RPM, al menos 1300 RPM o al menos 1400 RPM. En una realización no limitativa, la velocidad de rotación de la soldadura por centrifugación puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la velocidad de rotación de la soldadura por centrifugación puede estar en un intervalo de aproximadamente 900 RPM a aproximadamente 3100 RPM, tal como aproximadamente 1100 RPM a 2800 RPM, aproximadamente 1300 RPM a 2600 R p M , o aproximadamente 1400 RPM a 2400 RPM.
En una realización, el tiempo de soldadura de la soldadura por centrifugación no es superior a 1 segundo, tal como no superior a 0,9 segundos, no superior a 0,8 segundos, no superior a 0,7 segundos, no superior a 0,6 segundos, o no superior a 0,5 segundos. En una realización, el tiempo de soldadura de la soldadura por centrifugación es de al menos 0,05 segundos, tal como al menos 0,1 segundos, al menos 0,2 segundos, al menos 0,3 segundos o al menos 0,4 segundos. En una realización no limitativa, el tiempo de soldadura de la soldadura por centrifugación puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, el tiempo de soldadura de la soldadura por centrifugación puede estar en un intervalo de aproximadamente 0,1 segundos a aproximadamente 1 segundo, tal como de aproximadamente 0,2 segundos a aproximadamente 0,8 segundos, de aproximadamente 0,3 segundos a aproximadamente 0,7 segundos, o de aproximadamente 0,4 segundos a aproximadamente 0,6 segundos.
En una realización, la fuerza aplicada durante la soldadura por centrifugación no es superior a 158,8 kg (350 libras), tal como no superior a 154,2 kg (340 libras), no superior a 149,7 kg (330 libras), no superior a 145,2 kg (320 libras), no superior a 140,6 kg (310 lb) o no superior a 136,1 kg (300 libras). En una realización, la fuerza aplicada durante la soldadura por centrifugación es al menos 115,7 kg (255 lb), tal como al menos 120.2 kg (265 lb), al menos 124.7 kg (275 lb), al menos 129.3 kg (285 lb) o al menos 131.5 kg (290 lb). En una realización no limitativa, la fuerza aplicada durante la soldadura por centrifugación puede estar dentro de un intervalo de cualquier valor máximo o mínimo indicado anteriormente. En una realización particular, la fuerza aplicada durante la soldadura por centrifugación puede estar en un intervalo de aproximadamente 102,1 kg (255 lb) a aproximadamente 158,8 kg (350 libras).
Ejemplos
Ejemplo 1 - Preparación de disco de acondicionamiento de superficie
Se preparó un material de sustrato no tejido que comprende un material de acondicionamiento de superficie de poliéster de estiramiento bajo a partir de una banda mullidas de fibras cortadas de nailon. un paño de poliéster en peso de Y que tiene un tejido cerrado Y cerrado con un área abierta aproximada de menos del 5 % (estimado en un área abierta al 0 %, sin aberturas visibles en el paño) fue perforado con la aguja para adherir el paño a la banda de fibra no tejida para formar un soporte no tejido. Se aplicó una capa de tamaño preajustado al soporte no tejido sumergiendo el soporte en una resina de poliuretano y luego exprimiendo el soporte no tejido empapado. Mientras el revestimiento de tamaño preajustado aún estaba húmedo, se aplicaron partículas abrasivas por revestimiento por gravedad para formar una capa abrasiva. Se pulverizó una capa ligera de solución de látex sobre la capa abrasiva para fijar las partículas abrasivas. A continuación, el soporte no tejido se curó en un horno. Después del curado, se aplicó una segunda capa de resina de poliuretano por saturación. A continuación, el recubrimiento de poliuretano se curó en un horno. El material de sustrato no tejido se recogió como un rollo gigante. A continuación, el material de sustrato no tejido se cortó en discos de 3 pulgadas, formando así discos de acondicionamiento de superficie de 3 pulgadas.
Un botón de nailon 6’-6’ de 3 cm como se muestra en la FIG. 13C se soldó por fricción al centro de cada disco de acondicionamiento de superficie usando una máquina de soldadura por centrifugación (máquina de soldadura por centrifugación de Dukane, modelo: SVT042R o SVT032R). La soldadura por centrifugación se llevó a cabo a una velocidad de 1500-1700 RPM, un tiempo de soldadura de 0,40-0,55 segundos y una fuerza de 55-60 PSI. La máquina también se configuró con un tope mecánico de 79-82 mm. El control de velocidad hidráulica se estableció en discos de acondicionamiento de superficie de muestra de 76-79 mm. Sesenta se prepararon con botones de nailon soldados por centrifugación unidos.
Ejemplo 2 - Prueba de Resistencia a la Tracción de Enlace Fundido
La resistencia a la tracción del enlace fundido (es decir, la soldadura) de los fijadores aplicados a los discos de acondicionamiento de superficie del Ejemplo 1 se probó para todas las muestras. Los resultados se muestran como un gráfico de barras en la FIG. 15.
La resistencia a la tracción del enlace fundido de todas las muestras fue superior a 54,4 kg (120 libras). La resistencia a la tracción registrada más baja para una muestra fue de 56,7 kg (125 lb) y la más alta fue de 79,4 kg (175 lb). La resistencia media a la tracción registrada fue de 68,0 kg (150 lb). La resistencia a la tracción para todas las muestras fue sorprendentemente mayor de lo esperado. En particular, la resistencia media a la tracción para todos los enlaces de fusión fue mucho mayor que la resistencia promedio esperada de 40,8 kg (90 lb).
Ejemplo 3 - Prueba de Resistencia a la Tracción del Enlace Fundido
Se prepararon discos acondicionadores de superficie adicionales para ensayos de unión por fusión. Los discos acondicionadores de superficie se prepararon como anteriormente en el Ejemplo 1, excepto que los botones de nailon 6“-6” de 3 cm como se muestra en la FIG. 13A se soldaron por fricción al centro de cada disco de acondicionamiento de superficie. Treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano grueso (60 grit), treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano medio (80 grit), treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano fino (120 grit) y treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano fino (150 grit). A continuación, se ensayó la resistencia a la tracción de los enlaces fundidos. Los resultados se muestran en la Tabla 1, a continuación.
Tabla 1. Resultados de la Prueba de Resistencia a la Tracción del Enlace Fundido
Figure imgf000011_0001
La resistencia a la tracción para todas las muestras fue sorprendentemente mayor de lo esperado. En particular, la resistencia media a la tracción para todos los enlaces de fusión fue mucho mayor que la resistencia promedio esperada de 40,8 kg (90 lb).
Ejemplo 4 - Prueba de Resistencia a la Tracción de Enlace Fundido
Se prepararon discos acondicionadores de superficie adicionales para ensayos de unión por fusión. Los discos acondicionadores de superficie se prepararon como anteriormente en el Ejemplo 1, salvo que los botones de nailon 6’-6’ de 3 cm como se muestra en la FIG. 13B se soldaron por fricción al centro de cada disco de acondicionamiento de superficie. Treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano grueso (60 grit), treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano medio (80 grit) y treinta discos de muestra incluían partículas abrasivas de grano muy fino (150 grit). A continuación, se ensayó la resistencia a la tracción de los enlaces fundidos. Los resultados se muestran en la Tabla 2, a continuación.
Tabla 2. Resultados de la Prueba de Resistencia a la Tracción del Enlace Fundido
Figure imgf000011_0002
La resistencia a la tracción para todas las muestras fue sorprendentemente mayor de lo esperado. En particular, la resistencia media a la tracción para todos los enlaces fundidos fue mucho mayor que la resistencia promedio esperada de 40,8 kg (90 libras), disponiendo un fijador termoplástico sobre un sustrato de material no tejido, lo que induce un movimiento relativo entre el componente fijador y el sustrato de material no tejido, poniendo en contacto el componente fijador y el sustrato de material no tejido juntos bajo presión, manteniendo el movimiento relativo bajo presión entre el fijador y el sustrato de material no tejido suficiente para hacer que el fijador y el sustrato de material no tejido se unan en estado fundido, y detener el movimiento relativo entre el fijador y el sustrato de material no tejido.
Elemento 27. Un método para conformar el artículo abrasivo del elemento 10 que comprende las etapas de: disponer un fijador termoplástico sobre un paño que se adhiere a la superficie superior de un material de sustrato no tejido; inducir un movimiento relativo entre el componente de fijador y el paño, poner en contacto el componente del fijador y el paño entre sí bajo presión, mantener el movimiento relativo bajo presión entre el fijador y el paño suficiente para hacer que el fijador y el paño se unan por fusión, y detener el movimiento relativo entre el fijador y el paño.
Elemento 28. El método del elemento 26 o elemento 27, en donde el sustrato de material no tejido comprende una banda de fibras cortadas mullidas.
Elemento 29. Un artículo abrasivo que comprende:
un sustrato abrasivo no tejido que tiene una superficie superior y una superficie inferior;
un fijador termoplástico; y
una pluralidad de partículas abrasivas,
en donde el fijador termoplástico se dispone sobre la superficie superior del sustrato abrasivo no tejido, y en donde la pluralidad de partículas abrasivas se dispone sobre al menos la superficie inferior del sustrato abrasivo no tejido. Elemento 30. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde las partículas abrasivas se dispersan por todo el sustrato no tejido.
Elemento 31. El artículo abrasivo de la reivindicación 29, en donde las partículas abrasivas se disponen sobre el sustrato no tejido como una suspensión abrasiva.
Elemento 32. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde el sustrato no tejido se impregna con una composición polimérica.
Elemento 33. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde el sustrato no tejido es una rueda unificada.
Elemento 34. El artículo abrasivo del elemento 29, que además comprende un enlace fundido, en donde el enlace fundido comprende material fundido previamente y resolidificado del fijador termoplástico.
Elemento 35. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde el fijador termoplástico se une por fusión a la parte superior del sustrato no tejido.
Elemento 36. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde el fijador termoplástico se une por fusión directamente a la superficie superior del sustrato no tejido.
Elemento 37. Un artículo abrasivo que comprende:
un material de sustrato no tejido que tiene una superficie superior y una superficie inferior;
un paño tejido;
un fijador termoplástico; y
una pluralidad de partículas abrasivas,
en donde el paño se adhiere a la superficie superior del material de sustrato no tejido;
en donde el fijador termoplástico se dispone sobre el paño, y
en donde la pluralidad de partículas abrasivas se dispone sobre al menos la superficie inferior del sustrato abrasivo no tejido. Elemento 38. El artículo abrasivo del elemento 37, en donde la capa de paño tiene un área abierta inferior al 5 %. Elemento 39. El artículo abrasivo del elemento 37, en donde el componente fijador termoplástico está soldado por fricción a la capa de paño.
Elemento 40. El artículo abrasivo del elemento 37, en donde el enlace fundido del componente termoplástico no penetra a través de la capa de paño.
Elemento 41. El artículo abrasivo del elemento 37, en donde el enlace fundido tiene una resistencia a la tracción de al menos 120 libras.
Elemento 42. El artículo abrasivo del elemento 29, en donde el sustrato no tejido tiene una densidad de área de 600 gramos por metro cuadrado a 90 gramos por metro cuadrado.
Elemento 43. El artículo abrasivo del elemento 37, en donde el paño tiene una densidad de área en un intervalo de 450 a 150 gramos por metro cuadrado.

Claims (9)

REIVINDICACI0NES
1. Un artículo abrasivo (100, 200) que comprende:
un material de sustrato no tejido (101,201) que tiene una superficie superior y una superficie inferior; un fijador termoplástico (103, 209); y
una pluralidad de partículas abrasivas,
caracterizado por que
el artículo abrasivo (100, 200) comprende además un paño tejido (205),
en donde el paño (205) se adhiere a la superficie superior del material de sustrato no tejido (101, 201),
en donde el fijador termoplástico (103, 209) está dispuesto en el paño (205),
en donde la pluralidad de partículas abrasivas se dispone sobre al menos la superficie inferior del material de sustrato no tejido (101,201),
en donde el fijador termoplástico (103, 209) está soldado por fricción al paño (205), y en donde el paño (205) tiene un área abierta inferior al 5 %.
2. El artículo abrasivo (100, 200, 1600) de la reivindicación 1, en donde las partículas abrasivas se dispersan por todo el sustrato abrasivo no tejido (101,201, 1601).
3. El artículo abrasivo (100, 200, 1600) de la reivindicación 1, en donde las partículas abrasivas se disponen sobre el sustrato abrasivo no tejido (101,201, 1601) como una suspensión abrasiva.
4. El artículo abrasivo (100, 200, 1600) de la reivindicación 1, en donde el sustrato abrasivo no tejido (101, 201, 1601) se impregna con una composición polimérica.
5. El artículo abrasivo (100, 200, 1600) de la reivindicación 1, en donde el sustrato abrasivo no tejido (101, 201, 1601) es una rueda unificada.
6. El artículo abrasivo (100, 200) de la reivindicación 1, en donde la soldadura por fricción (107, 203) del fijador termoplástico (102, 209) no penetra a través del paño (205).
7. El artículo abrasivo (100, 200) de la reivindicación 1, en donde la soldadura por fricción (107, 209) tiene una resistencia a la tracción de al menos 54,4 kg (120 libras).
8. El artículo abrasivo (100, 200) de la reivindicación 1, en donde el sustrato abrasivo no tejido (101, 201) tiene una densidad de área de 600 gramos por metro cuadrado a 90 gramos por metro cuadrado.
9. El artículo abrasivo (100, 200) de la reivindicación 1, en donde el paño (205) tiene una densidad de área en un intervalo de 450 a 150 gramos por metro cuadrado.
ES20167329T 2013-12-27 2014-12-12 Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción Active ES2951938T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361921346P 2013-12-27 2013-12-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2951938T3 true ES2951938T3 (es) 2023-10-25

Family

ID=53479545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES20167329T Active ES2951938T3 (es) 2013-12-27 2014-12-12 Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9434051B2 (es)
EP (3) EP3693133B1 (es)
JP (1) JP6185183B2 (es)
AU (1) AU2014370191B2 (es)
BR (1) BR112016014805B1 (es)
CA (1) CA2934507C (es)
ES (1) ES2951938T3 (es)
HU (1) HUE063298T2 (es)
MX (1) MX379521B (es)
PL (1) PL3693133T3 (es)
WO (1) WO2015100034A1 (es)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX389155B (es) * 2012-09-05 2025-03-20 Mirka Oy Producto de molienda flexible con superficie plana y metodo para fabricar el mismo.
US10619268B2 (en) 2013-11-13 2020-04-14 Illinois Tool Works, Inc. Metal detectable fiber and articles formed from the same
TWI583730B (zh) 2014-05-29 2017-05-21 聖高拜磨料有限公司 具有包含聚合物材料之核的磨料製品
US10753022B2 (en) 2014-07-25 2020-08-25 Illinois Tool Works, Inc. Particle-filled fiber and articles formed from the same
US11542634B2 (en) 2014-07-25 2023-01-03 Illinois Tool Works Inc. Particle-filled fiber and articles formed from the same
WO2018198004A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 3M Innovative Properties Company Large denier nonwoven fiber webs
US11059150B2 (en) * 2017-08-10 2021-07-13 Dongguan Golden Sun Abrasives Co., Ltd. Elastic self-lubricating polishing tool
US10947664B2 (en) * 2018-02-19 2021-03-16 Illinois Tool Works Inc. Metal detectable scouring pad
CN112041118B (zh) 2018-03-29 2023-10-27 圣戈班磨料磨具有限公司 低脱落非织造磨料制品
EP4121250A1 (en) * 2020-03-18 2023-01-25 3M Innovative Properties Company Attachment systems and methods for abrasive discs
DE102020128377A1 (de) 2020-10-28 2022-04-28 Jobra Metall-GmbH Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibenvorrichtung für ein Schleifgerät und Schleifscheibenvorrichtung

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1694594C3 (de) † 1960-01-11 1975-05-28 Minnesota Mining And Manufacturing Co., Saint Paul, Minn. (V.St.A.) Reinigungs- und Polierkörper
US2981615A (en) † 1959-09-08 1961-04-25 Carborundum Co Abrasive articles and method of making the same
US3302232A (en) * 1964-07-06 1967-02-07 Thomas J Wasiloff Driving arbor for floor pads or the like
US3324609A (en) * 1964-08-11 1967-06-13 Norton Co Non-woven webs
US3875703A (en) * 1973-12-26 1975-04-08 Joseph V Clemente Flexible sanding disc unit
US4988554A (en) * 1989-06-23 1991-01-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive article coated with a lithium salt of a fatty acid
US5123139A (en) * 1991-01-16 1992-06-23 Meguiar's, Inc. Buffing pad assembly
BR9306966A (pt) * 1992-08-24 1999-01-12 Minnesota Mining & Mfg Artigo não-tecido e processo de produção do mesmo
US5390449A (en) * 1993-12-06 1995-02-21 Hilton; Harry Rotary sanding apparatus
US5775984A (en) * 1994-09-23 1998-07-07 Olson; Jim C. Removable-resuable fibrous scrubbing pad for use in wet power orbital scuffing applications
EP0761869B1 (en) * 1995-09-07 2002-11-27 Teijin Limited Microporous sheet, substrate for artificial leather using said sheet, and process for production of said sheet
US5931729A (en) * 1997-04-15 1999-08-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Article made by spin welding a fastener thereto
US5928070A (en) † 1997-05-30 1999-07-27 Minnesota Mining & Manufacturing Company Abrasive article comprising mullite
US6302930B1 (en) † 1999-01-15 2001-10-16 3M Innovative Properties Company Durable nonwoven abrasive product
US6352567B1 (en) † 2000-02-25 2002-03-05 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and methods
ATE316448T1 (de) * 2000-04-18 2006-02-15 3M Innovative Properties Co Verfahren zum anbringen eines befestigungselements auf einem oberflächenbehandelungsgegenstand und damit hergestellter gegenstand
US6609951B1 (en) 2000-06-30 2003-08-26 3M Innovative Properties Company Method of making a surface treating article
JP2002192473A (ja) † 2000-12-25 2002-07-10 Kawabe Kogyo Kk 研磨工具
US20040180618A1 (en) * 2001-09-03 2004-09-16 Kazuo Suzuki Sheet-form abrasive with dimples or perforations
US6786801B2 (en) 2001-12-11 2004-09-07 3M Innovative Properties Company Method for gasket removal
US7121924B2 (en) * 2004-04-20 2006-10-17 3M Innovative Properties Company Abrasive articles, and methods of making and using the same
GB0418633D0 (en) 2004-08-20 2004-09-22 3M Innovative Properties Co Method of making abrasive article
US20070243802A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Petersen John G Laminated flexible resilient abrasive article
US7985269B2 (en) * 2006-12-04 2011-07-26 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive articles and methods of making the same
US20080295947A1 (en) † 2007-06-01 2008-12-04 Bourbeau Alain Method for ultrasonic welding and ultrasonic welding fastener and joining systems
US8888561B2 (en) † 2010-06-28 2014-11-18 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive wheel

Also Published As

Publication number Publication date
CA2934507C (en) 2019-02-12
JP2017503665A (ja) 2017-02-02
JP6185183B2 (ja) 2017-08-23
US20150183090A1 (en) 2015-07-02
CA2934507A1 (en) 2015-07-02
EP4282590A1 (en) 2023-11-29
EP3693133B1 (en) 2023-05-10
EP3693133A1 (en) 2020-08-12
AU2014370191B2 (en) 2017-06-22
AU2014370191A1 (en) 2016-07-21
EP3086905B2 (en) 2025-05-07
EP3086905A4 (en) 2017-10-18
PL3693133T3 (pl) 2023-09-18
WO2015100034A1 (en) 2015-07-02
MX2016008297A (es) 2017-01-06
HUE063298T2 (hu) 2024-01-28
BR112016014805B1 (pt) 2021-03-09
US9434051B2 (en) 2016-09-06
MX379521B (es) 2025-03-11
EP3086905A1 (en) 2016-11-02
EP3086905B1 (en) 2021-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2951938T3 (es) Artículos abrasivos no tejidos hechos mediante soldadura por fricción
US8628383B2 (en) Coated abrasive products containing aggregates
JP5474566B2 (ja) 凝集塊を含む研磨布紙製品
CN205497246U (zh) 涂覆磨料带
KR102291963B1 (ko) 스카우링 물품 및 제조 및 사용 방법
KR101227209B1 (ko) 연마 제품, 그 제조 및 이용 방법 그리고 그 제조 장치
ES2606384T3 (es) Indicador de desgaste que cambia de color
US9314903B2 (en) Abrasive article
JP2010516487A5 (es)
JP2009502541A (ja) 研磨材物品及びその製造方法
JP2008526529A (ja) 研磨物品およびその製造方法
JP7204756B2 (ja) 研磨バフ物品
ES2545071T3 (es) Método para fabricar artículos abrasivos no tejidos utilizando material en partículas seco
US11642756B2 (en) Abrasive article with anionic water solubilizing material and method of making
JP7246411B2 (ja) 研磨粒子の混合物を有する擦り磨き物品