ES2952611T3

ES2952611T3 - Procedure for the production of thin abrasive bodies

Info

Publication number: ES2952611T3
Application number: ES19173758T
Authority: ES
Inventors: Maria Cristina Didavide; Matthias Müller
Original assignee: Reishauer AG
Current assignee: Reishauer AG
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2023-11-02
Anticipated expiration: 2039-05-10

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir cuerpos abrasivos (2) aglomerados cerámicos delgados, en el que se obtienen varios cuerpos abrasivos (2) aglomerados cerámicos delgados a partir de un cuerpo moldeado (1) cerámico sinterizado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a method for producing thin ceramic agglomerate abrasive bodies (2), in which several thin ceramic agglomerate abrasive bodies (2) are obtained from a sintered ceramic molded body (1). (Automatic translation with Google Translate, without legal value)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Procedimiento para la producción de cuerpos abrasivos delgadosProcedure for the production of thin abrasive bodies

Sector de la técnicaTechnical sector

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de cuerpos abrasivos unidos de manera cerámica.The present invention relates to a process for the production of ceramic bonded abrasive bodies.

Estado de la técnicaState of the art

Las herramientas abrasivas unidas o también cuerpos abrasivos se usan en la técnica en particular para el mecanizado de superficies. Para la producción de las herramientas abrasivas unidas se procesan granos abrasivos, por ejemplo aquellos a base de óxido de aluminio o bien corindón, carburo de silicio, diamante o CBN, con un aglutinante y dado el caso otros aditivos, tal como por ejemplo materiales de relleno, sustancias activas para la abrasión, formadores de poros o adhesivos temporales, para dar una mezcla que, entonces, se prensa en un molde prensa para dar una pieza moldeada deseada. El cuerpo verde producido a este respecto se seca a continuación, dado el caso se libera a temperaturas adecuadas de los formadores de poros añadidos y a continuación se cuece cerámicamente.Bonded abrasive tools or also abrasive bodies are used in the art in particular for surface machining. For the production of bonded abrasive tools, abrasive grains, for example those based on aluminum oxide or corundum, silicon carbide, diamond or CBN, are processed with a binder and, if appropriate, other additives, such as for example grinding materials. filler, abrasion active substances, pore formers or temporary adhesives, to give a mixture which is then pressed in a press mold to give a desired molded part. The green body produced in this case is then dried, possibly freed from added pore formers at suitable temperatures, and then ceramic fired.

Dependiendo del fin de uso, las herramientas abrasivas presentan distintos diámetros y espesores, en donde el esfuerzo de trabajo para la producción de cuerpos abrasivos individuales es casi independiente de cómo de gruesa sea una muela o qué diámetro presenta. Los cuerpos abrasivos delgados pueden garantizar sólo un pequeño desgaste durante la rectificación. Así, el esfuerzo para la producción de cuerpos abrasivos delgados, calculado con respecto al desgaste que puede conseguirse con estos cuerpos abrasivos, es relativamente alto en comparación con cuerpos abrasivos más gruesos. Dado que en la producción de cuerpos abrasivos, el esfuerzo de trabajo constituye una gran parte de los costes de producción, el uso de cuerpos abrasivos delgados es comparativamente caro. Si bien pueden reducirse los costes de producción mediante la automatización, sin embargo esto se calcula solo cuando pueden producirse cantidades grandes de muelas.Depending on the purpose of use, abrasive tools have different diameters and thicknesses, where the working effort for the production of individual abrasive bodies is almost independent of how thick a wheel is or what diameter it has. Thin abrasive bodies can guarantee only small wear during grinding. Thus, the effort for the production of thin abrasive bodies, calculated with respect to the wear that can be achieved with these abrasive bodies, is relatively high in comparison with thicker abrasive bodies. Since in the production of abrasive bodies the work effort constitutes a large part of the production costs, the use of thin abrasive bodies is comparatively expensive. Although production costs can be reduced through automation, this is only calculated when large quantities of grinding wheels can be produced.

El documento WO 2010/129813 A2 divulga un procedimiento para la producción de un cuerpo abrasivo de diamante policristalino. Un molde se llena de varias capas de granos de diamante, y cada una de estas capas se rodea de un sustrato de carburo de wolframio que contiene cobalto. En el molde se realiza entonces un procedimiento de sinterización a alta temperatura y alta presión. Durante el proceso de sinterización, el cobalto del sustrato de carburo de wolframio se infiltra en las capas de diamante, donde éste cataliza una recristalización de los granos de diamante. Debido a ello se unen entre sí los granos de diamante, y se produce un cuerpo de diamante policristalino (PCD), que está unido con el sustrato de carburo de wolframio. El apilamiento así producido de capas de carburo de wolframio y PCD se extrae del molde y se corta en discos. El sustrato de carburo de wolframio se separa entonces y el catalizador se separa por lavado del material de PCD residual. Mediante la separación por lavado se mejora la estabilidad térmica del material de PCD y resulta un cuerpo de TSP puro.WO 2010/129813 A2 discloses a process for the production of a polycrystalline diamond abrasive body. A mold is filled with several layers of diamond grains, and each of these layers is surrounded by a cobalt-containing tungsten carbide substrate. A high temperature and high pressure sintering procedure is then carried out in the mold. During the sintering process, cobalt from the tungsten carbide substrate infiltrates the diamond layers, where it catalyzes a recrystallization of the diamond grains. Due to this, the diamond grains bond together, and a polycrystalline diamond (PCD) body is produced, which is bonded to the tungsten carbide substrate. The thus produced stack of tungsten carbide and PCD layers is removed from the mold and cut into discs. The tungsten carbide substrate is then removed and the catalyst is washed away from the residual PCD material. Through washing separation, the thermal stability of the PCD material is improved and a pure TSP body results.

El documento US 4.807.402 forma la base del preámbulo de la reivindicación 1 y divulga un procedimiento para la producción de cuerpos abrasivos de diamante o CBN. Un molde se llena de varios estratos de una estructura de capas, en donde cada estrato comprende una capa de soporte y capas abrasivas en ambos lados. Entre los dos estratos individuales están previstos discos separadores. Esta estructura de capas se somete al mismo tiempo a alta presión y a alta temperatura para unir entre sí la capa de soporte y las capas abrasivas.US 4,807,402 forms the basis of the preamble of claim 1 and discloses a process for the production of diamond or CBN abrasive bodies. A mold is filled with several layers of a layer structure, where each layer comprises a support layer and abrasive layers on both sides. Separating discs are provided between the two individual layers. This layer structure is simultaneously subjected to high pressure and high temperature to bond the support layer and the abrasive layers together.

Objeto de la invenciónObject of the invention

El objetivo de la presente invención es encontrar un procedimiento para reducir los costes de la producción de cuerpos abrasivos delgados, sin que a este respecto se produzcan pérdidas de calidad.The objective of the present invention is to find a method for reducing the costs of producing thin abrasive bodies, without loss of quality in this regard.

Este objetivo se resuelve mediante un procedimiento según la reivindicación 1.This objective is solved by a method according to claim 1.

En la discusión con el objetivo mencionado tuvieron los inventores de la presente solicitud la idea fundamental de fabricar en grandes moldes de prensa en primer lugar cuerpos moldeados cilíndricos gruesos y dividir éstos entonces en cuerpos abrasivos delgados individuales. Las primeras pruebas no reivindicadas consistían en cortar varios discos delgados de un cilindro. Para ello se fabricó un cuerpo base cilíndrico para cuerpos abrasivos unidos de manera cerámica convencionales con corindón como grano abrasivo. El cilindro se cortó tras la sinterización con ayuda de una sierra de diamantes en discos y los cuerpos abrasivos delgados así obtenidos se giraron de manera planoparalela y a continuación se sometieron a una prueba de abrasión. Las pruebas de abrasión dieron como resultado que la calidad de los cuerpos abrasivos delgados obtenidos de ese modo puede compararse con la de cuerpos abrasivos individuales producidos convencionalmente. Sin embargo, pronto se puso de manifiesto que el corte de los cilindros en discos individuales es relativamente costoso y requiere tiempo, de modo que el objetivo original de producir cuerpos abrasivos delgados de manera económica pudo realizarse de esto modo solo de manera condicionada.In the discussion with the aforementioned objective, the inventors of the present application had the fundamental idea of first manufacturing thick cylindrical molded bodies in large press molds and then dividing these into individual thin abrasive bodies. The first unclaimed tests involved cutting several thin discs from a cylinder. For this purpose, a cylindrical base body was manufactured for conventional ceramic bonded abrasive bodies with corundum as abrasive grain. The cylinder was cut after sintering with the help of a diamond saw into discs and the thin abrasive bodies thus obtained were rotated plane-parallel and then subjected to an abrasion test. The abrasion tests showed that the quality of the thin abrasive bodies obtained in this way can be compared with that of individual abrasive bodies produced conventionally. However, it soon became clear that cutting the cylinders into individual discs is relatively expensive and time-consuming, so that the original objective of producing thin abrasive bodies economically could only be realized in this way to a limited extent.

Basándose en la idea fundamental, los inventores de la presente solicitud han perfeccionado entonces la idea y han fabricado varios cuerpos abrasivos delgados en un proceso de prensado en un único molde de prensa, habiendo llenado el molde con la masa de grano abrasivo, aglutinante y aditivos, necesaria para un cuerpo abrasivo delgado, habiendo alisado la masa y habiéndola cubierto con un disco intermedio para llenar entonces con la masa para el siguiente cuerpo abrasivo. También este método no reivindicado proporcionó cuerpos abrasivos cualitativamente buenos, en donde se mantiene sin embargo el ahorro de costes en límites, dado que los cuerpos abrasivos deben procesarse posteriormente tras el proceso de prensado como cuerpo abrasivo individual y por consiguiente se racionalizó únicamente el prensado de los cuerpos abrasivos. A esto hay que añadir que la colocación de los discos intermedios requiere manejo adicional, lo que reduce adicionalmente el ahorro de costes.Based on the fundamental idea, the inventors of the present application have then refined the idea and have manufactured several thin abrasive bodies in a pressing process in a single press mold, having filled the mold with the mass of abrasive grain, binder and additives, necessary for a thin abrasive body, having smoothed the mass and having covered it with an intermediate disc to then fill with the mass for the next abrasive body. This unclaimed method also provided qualitatively good abrasive bodies, where however the cost savings were kept within limits, since the abrasive bodies had to be further processed after the pressing process as individual abrasive body and therefore only the pressing of abrasive bodies. Added to this is that the placement of the intermediate discs requires additional handling, which further reduces the cost savings.

La solución del problema de acuerdo con la invención preveía finalmente formar una capa intermedia delgada mediante esparcimiento de partículas inertes sobre la masa introducida por llenado y alisada para el cuerpo abrasivo individual deseado. Sobre la capa intermedia se introdujo por llenado entonces la masa para el siguiente cuerpo abrasivo individual, que tras el alisado se cubrió de nuevo con una capa intermedia de partículas inertes. Este proceso se repitió hasta el llenado completo del molde, en donde la masa para el último cuerpo abrasivo individual ya no se cubrió. Durante el prensado con alta presión se compacta el cuerpo moldeado estructurado en forma de capas de manera que éste pueda extraerse como un cuerpo coherente del molde de prensa y a continuación pueda secarse y sinterizarse o bien cocerse. El cuerpo moldeado sinterizado así obtenido está estructurado por capas, en donde la cohesión de las capas intermedias delgadas de partículas inertes, que no contienen aglutinante, no es muy pronunciada. A este respecto, debe señalarse que el rozamiento radial entre los cuerpos abrasivos individuales es muy grande, de modo que los cuerpos abrasivos pueden desplazarse uno contra otro sólo con dificultad, sin embargo pueden despegarse fácilmente. Del cuerpo moldeado sinterizado así obtenido pueden sacarse ahora los cuerpos abrasivos individuales deseados a la altura de las capas intermedias sin gran esfuerzo mecánico. Los cuerpos abrasivos deben girarse entonces tan solo de manera planoparalela para poder usarse como cuerpos abrasivos delgados.The solution to the problem according to the invention finally provided for forming a thin intermediate layer by spreading inert particles on the mass introduced by filling and smoothed for the desired individual abrasive body. The mass for the next individual abrasive body was then filled onto the intermediate layer, which after smoothing was again covered with an intermediate layer of inert particles. This process was repeated until the mold was completely filled, where the dough for the last individual abrasive body was no longer covered. During high-pressure pressing, the layer-structured molded body is compacted so that it can be removed as a coherent body from the press mold and can then be dried and sintered or fired. The sintered molded body obtained in this way is structured in layers, where the cohesion of the thin intermediate layers of inert particles, which do not contain a binder, is not very pronounced. In this regard, it should be noted that the radial friction between the individual abrasive bodies is very large, so that the abrasive bodies can only move against each other with difficulty, but can easily become detached. From the sintered molded body thus obtained, the desired individual abrasive bodies can now be removed at the level of the intermediate layers without great mechanical effort. The abrasive bodies must then only be rotated plane-parallel in order to be used as thin abrasive bodies.

Los cuerpos abrasivos estructurados en forma de capas se han descrito en numerosos documentos. Así describe el documento EP 1 189 731 B1 un procedimiento y un dispositivo para la producción de cuerpos abrasivos delgados mediante prensado de al menos una capa, que está formada de granos abrasivos, y dos capas que no contienen granos abrasivos y rodean los discos abrasivos, en donde las dos capas sin granos abrasivos están previstas como capas de refuerzo.Abrasive bodies structured in the form of layers have been described in numerous documents. Thus document EP 1 189 731 B1 describes a method and a device for the production of thin abrasive bodies by pressing at least one layer, which is formed of abrasive grains, and two layers that do not contain abrasive grains and surround the abrasive discs, wherein the two layers without abrasive grains are provided as reinforcing layers.

En el documento DE 3442230 C2 se describe un procedimiento para la producción de un cuerpo abrasivo con varias capas abrasivas, entre las cuales se encuentra en cada caso una capa amortiguadora inactiva para la abrasión, que amortigua la oscilación, que está constituida preferentemente por un polímero. En este caso se trata de facilitar un procedimiento para la producción de cuerpos abrasivos insonorizados.Document DE 3442230 C2 describes a process for the production of an abrasive body with several abrasive layers, between which there is in each case an abrasion-inactive damping layer, which dampens the oscillation, which is preferably made of a polymer. . In this case it is about facilitating a procedure for the production of soundproof abrasive bodies.

El documento DE 10062473 A1 describe un anillo de rectificado así como un procedimiento para la producción de un anillo de rectificado, en donde se forma el cuerpo base del anillo de rectificado mediante un apilamiento de discos. Los discos individuales se unen con capas de adhesivo o aglutinante de manera fija entre sí para dar el anillo de rectificado deseado.DE 10062473 A1 describes a grinding ring as well as a method for producing a grinding ring, wherein the base body of the grinding ring is formed by stacking discs. The individual discs are bonded firmly to each other with layers of adhesive or binder to give the desired grinding ring.

El documento DE 35 45 308 A1 describe cuerpos abrasivos de múltiples capas, que están estructurados para la insonorización por capas con intercalación al menos de una capa de materiales que amortiguan oscilaciones, en donde se lleva al molde la capa de materiales que amortiguan oscilaciones en forma de un polvo no aglomerado, de grano fino y/o de un granulado.Document DE 35 45 308 A1 describes multi-layer abrasive bodies, which are structured for layer-wise soundproofing with insertion of at least one layer of oscillation-damping materials, wherein the layer of oscillation-damping materials is brought into the mold in the form of a non-agglomerated powder, of fine grain and/or of a granule.

Todos los documentos citados anteriormente tienen como objetivo la producción de cuerpos abrasivos de múltiples capas, en donde la estructura de múltiples capas tiene siempre un fondo técnico y con ello es parte indispensable del cuerpo abrasivo fabricado en su uso. Un cuerpo abrasivo de múltiples capas, que sirve como cuerpo base para la producción de cuerpos abrasivos individuales, para producir de esta manera económicamente cuerpos abrasivos delgados, no pudo determinarse en el estado de la técnica.All the documents cited above aim at the production of multi-layer abrasive bodies, where the multi-layer structure always has a technical background and is therefore an indispensable part of the manufactured abrasive body in its use. A multi-layer abrasive body, which serves as a base body for the production of individual abrasive bodies, in order to economically produce thin abrasive bodies in this way, could not be determined in the state of the art.

Por tanto, la presente invención indica un procedimiento para la producción de cuerpos abrasivos unidos de manera cerámica, en donde en una primera etapa se proporciona en un molde una masa suficiente para varios cuerpos abrasivos individuales delgados de al menos una mezcla de granos abrasivos y aglutinante. La mezcla puede contener opcionalmente de manera adicional materiales de relleno activos para la abrasión y/o inactivos para la abrasión, aditivos y formadores de poros. La masa se prensa por arrastre de forma en el molde con ayuda de una prensa, y el cuerpo verde así obtenido se sinteriza a continuación para dar un cuerpo moldeado. El cuerpo moldeado sinterizado se divide tras el enfriamiento en discos individuales.Therefore, the present invention indicates a process for the production of ceramically bonded abrasive bodies, wherein in a first step a mass sufficient for several thin individual abrasive bodies of at least one mixture of abrasive grains and binder is provided in a mold. . The mixture may optionally additionally contain abrasion-active and/or abrasion-inactive filler materials, additives and pore formers. The mass is pressed by forming it into the mold with the help of a press, and the green body thus obtained is then sintered to give a molded body. The sintered molded body is divided into individual discs after cooling.

Según el procedimiento descrito anteriormente, por consiguiente, se produce en un molde de prensa un cuerpo abrasivo sobredimensionado o cuerpo moldeado cilíndrico y a continuación se divide en discos individuales delgados. According to the method described above, therefore, an oversized abrasive body or cylindrical molded body is produced in a press mold and is then divided into individual thin discs.

El llenado del molde con la al menos una mezcla se realiza por porciones, en donde en primer lugar se llena el molde con una porción suficiente para un cuerpo abrasivo individual, a continuación se alisa la masa y entonces se cubre con una capa intermedia y este proceso se repite con frecuencia hasta que se haya llenado el molde. The filling of the mold with the at least one mixture is carried out in portions, where first the mold is filled with a portion sufficient for an individual abrasive body, then the mass is smoothed and then covered with an intermediate layer and this The process is repeated frequently until the mold has been filled.

En una forma de realización no reivindicada se forma la capa intermedia mediante colocación de un disco intermedio. El disco intermedio puede estar constituido por un material discrecional, que no contrae ninguna reacción con la mezcla de granos abrasivos. Así pueden usarse por ejemplo chapas metálicas delgadas, que pueden producirse de manera relativamente económica y pueden reutilizarse sin problemas.In an unclaimed embodiment, the intermediate layer is formed by placing an intermediate disc. The intermediate disc can be made of any material, which does not react in any way with the mixture of abrasive grains. Thus, for example, thin metal sheets can be used, which can be produced relatively inexpensively and can be reused without problems.

De acuerdo con la invención, se forma la capa intermedia, sin embargo, mediante esparcimiento de partículas inertes sobre la masa introducida por llenado y alisada para el cuerpo abrasivo individual deseado. Las partículas inertes adecuadas son, por ejemplo, granos sueltos de corindón, que se esparcen sobre la masa introducida por llenado y alisada para el cuerpo abrasivo individual deseado. El espesor de capa de la capa intermedia de granos sueltos de corindón asciende ventajosamente a de 0,5 mm a 5 mm, preferentemente a aprox. 1 mm. A este respecto debe seleccionarse el espesor de capa suficientemente grueso, de modo que no realice ninguna adhesión de los discos abrasivos adyacentes, y al mismo tiempo suficientemente bajo, para que pueda procesarse posteriormente el cuerpo moldeado de múltiples capas tras el prensado de manera cohesiva y por completo. El tamaño de grano de los granos sueltos de corindón asciende ventajosamente a de F60 a F1000 según FEPA.According to the invention, the intermediate layer is formed, however, by spreading inert particles on the mass introduced by filling and smoothed for the desired individual abrasive body. Suitable inert particles are, for example, loose grains of corundum, which are spread over the mass introduced by filling and smoothed for the desired individual abrasive body. The layer thickness of the intermediate layer of loose corundum grains is advantageously 0.5 mm to 5 mm, preferably approx. 1mm. In this regard, the layer thickness must be selected that is sufficiently thick, so that no adhesion of the adjacent abrasive discs occurs, and at the same time sufficiently low, so that the multi-layer molded body can be further processed after pressing cohesively and completely. The grain size of the loose corundum grains is advantageously F60 to F1000 according to FEPA.

Naturalmente, pueden usarse también otras partículas discrecionales para la capa intermedia, siempre que éstas no muestren ninguna reacción con la mezcla de granos abrasivos-aglutinante. Sin embargo, se propone el uso de corindón, dado que el procedimiento de acuerdo con la invención está previsto preferentemente para la producción de cuerpos abrasivos unidos de manera cerámica con granos abrasivos a base de óxido de aluminio o corindón.Naturally, any other particles can also be used for the intermediate layer, provided that these do not show any reaction with the abrasive grains-binder mixture. However, the use of corundum is proposed, since the process according to the invention is preferably intended for the production of ceramic-bonded abrasive bodies with abrasive grains based on aluminum oxide or corundum.

A este respecto, el procedimiento no está limitado a la producción de cuerpos abrasivos con igual grosor y composición, sino que pueden producirse en un proceso de prensado cuerpos abrasivos delgados con distinto grosor (espesor), que a continuación se sinterizan como cuerpo moldeado coherente en un ciclo de sinterización. Es posible incluso producir, según el procedimiento de acuerdo con la invención, cuerpos abrasivos con diferente composición, cuando se llena el molde de prensa con distintas mezclas en porciones y se separan con una capa intermedia. Bajo la condición de que los cuerpos verdes obtenidos a partir de las distintas mezclas pueden cocerse con el mismo ciclo de sinterización, puede usarse de nuevo una capa de corindón suelto como capa intermedia. Si los respectivos cuerpos verdes debían requerir distintos ciclos de sinterización, por el contrario se propone colocar de otra manera en la invención reivindicada chapas metálicas como capas intermedias, de modo que los cuerpos verdes pueden procesarse posteriormente por separado tras el proceso de prensado. A este respecto ha de añadirse que en principio naturalmente es posible también seleccionar distintas capas intermedias para un proceso de prensado, cuando deben producirse, por ejemplo, distintos discos abrasivos.In this regard, the method is not limited to the production of abrasive bodies with the same thickness and composition, but thin abrasive bodies with different thicknesses (thickness) can be produced in a pressing process, which are then sintered as a coherent molded body in a sintering cycle. It is even possible to produce, according to the process according to the invention, abrasive bodies with different composition, when the press mold is filled with different mixtures in portions and separated with an intermediate layer. Under the condition that the green bodies obtained from the different mixtures can be fired with the same sintering cycle, a layer of loose corundum can be used again as an intermediate layer. If the respective green bodies were to require different sintering cycles, on the contrary it is proposed to place metal sheets as intermediate layers in a different way in the claimed invention, so that the green bodies can be further processed separately after the pressing process. In this regard it should be added that in principle it is of course also possible to select different intermediate layers for a pressing process, when, for example, different abrasive discs are to be produced.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Las formas de realización preferidas de la invención se describen a continuación por medio de los dibujos, en donde éstos están pensados únicamente como explicación y no deben ser interpretados como restrictivos. En los dibujos muestran:Preferred embodiments of the invention are described below by means of the drawings, where these are intended solely as an explanation and should not be interpreted as restrictive. In the drawings they show:

figura 1 una representación en perspectiva de los componentes individuales de una combinación para el proceso de cochura;Figure 1 a perspective representation of the individual components of a combination for the cooking process;

figura 2 una representación en despiece ordenado de la figura 1;Figure 2 is an exploded representation of Figure 1;

figura 3 una vista en perspectiva desde arriba de la figura 1;Figure 3 a top perspective view of Figure 1;

figura 4 un organigrama esquemático para el procedimiento de acuerdo con la invención.Figure 4 a schematic flow chart for the method according to the invention.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La figura 1 muestra los componentes individuales de una combinación para el proceso de cochura. Esta combinación comprende un cuerpo moldeado 1, que está constituido por varios cuerpos abrasivos 2 y capas intermedias 3. A la combinación pertenece también un posacrisoles 4, en el que se coloca el cuerpo moldeado 1 durante el proceso de cochura así como durante el transporte hacia el horno de cochura y desde el horno. Para un mejor resumen se han representado también en cada caso por separado la capa intermedia 3 y el cuerpo abrasivo 2 en la figura 1. La capa intermedia 3 puede estar formada de granos sueltos de corindón. El posacrisoles 4 es un soporte cerámico refractario, que puede usarse de nuevo tras el proceso de cochura para el siguiente ciclo de cochura.Figure 1 shows the individual components of a combination for the firing process. This combination comprises a molded body 1, which is made up of several abrasive bodies 2 and intermediate layers 3. The combination also includes a crucible holder 4, on which the molded body 1 is placed during the firing process as well as during transport to the firing oven and from the oven. For a better summary, the intermediate layer 3 and the abrasive body 2 have also been shown separately in each case in Figure 1. The intermediate layer 3 can be formed from loose grains of corundum. The crucible holder 4 is a refractory ceramic support, which can be used again after the firing process for the next firing cycle.

La figura 2 muestra desde una perspectiva lateral una combinación para un proceso de cochura de un cuerpo moldeado 1 sinterizado de múltiples capas, que está constituido en total por cuatro cuerpos abrasivos 2, que están unidos entre sí en cada caso a través de una capa intermedia 3. La capa intermedia 3 puede estar formada en el presente caso, por ejemplo, de granos sueltos de corindón, que deben compactarse durante el prensado tanto que la capa intermedia 3 cohesione el cuerpo moldeado 1 sin aglutinante adicional. En comparación con los cuerpos abrasivos 2, la capa intermedia 3 está configurada de manera relativamente delgada, de modo que se garantice que el cuerpo moldeado 1 cohesione por completo y pueda procesarse de manera correspondiente. A este respecto, la estabilidad de la capa intermedia 3 es, sin embargo, suficientemente baja de modo que los cuerpos abrasivos 2 individuales pueden desprenderse del apilamiento tras la sinterización con una carga mecánica baja a lo largo de la capa intermedia 3 y pueden separarse uno de otro. La capa intermedia 3 actúa con ello como una perforación. El cuerpo moldeado 1 sinterizado está colocado sobre un posacrisoles 4 cerámico, sobre el que se deposita éste tras el prensado para que se conduzca entonces hacia el horno de sinterización.Figure 2 shows from a side perspective a combination for a firing process of a multi-layer sintered molded body 1, which consists in total of four abrasive bodies 2, which are connected to each other via an intermediate layer. 3. The intermediate layer 3 can be formed in the present case, for example, of loose grains of corundum, which must be compacted during pressing so much that the intermediate layer 3 coheres the molded body 1 without additional binder. Compared to the abrasive bodies 2, the intermediate layer 3 is configured relatively thin, so as to ensure that the molded body 1 coheres completely and can be processed accordingly. In this regard, the The stability of the intermediate layer 3 is, however, sufficiently low that the individual abrasive bodies 2 can be detached from the stack after sintering with a low mechanical load along the intermediate layer 3 and can be separated from each other. The intermediate layer 3 thus acts as a perforation. The sintered molded body 1 is placed on a ceramic crucible holder 4, on which it is deposited after pressing so that it is then conveyed to the sintering oven.

La figura 3 muestra el cuerpo moldeado 1 sinterizado de la figura 2 desde una perspectiva algo distinta, en donde el observador mira en la vista superior hacia el interior del apilamiento de cuerpos abrasivos. El cuerpo moldeado 1 de múltiples capas constituido por capas de cuerpos abrasivos 2 y capas intermedias 3 se ha colocado sobre un posacrisoles 4 cerámico, que está previsto como soporte para el transporte del cuerpo verde desde la prensa hacia el horno de sinterización.Figure 3 shows the sintered molded body 1 of Figure 2 from a somewhat different perspective, where the observer looks in the top view towards the interior of the stack of abrasive bodies. The multi-layer molded body 1 consisting of layers of abrasive bodies 2 and intermediate layers 3 has been placed on a ceramic crucible holder 4, which is provided as a support for transporting the green body from the press to the sintering furnace.

En la figura 4 se ha ilustrado un organigrama simplificado para la producción económica de herramientas abrasivas delgadas unidas de manera cerámica. En primer lugar se mezclan granos abrasivos, un aglutinante cerámico, un formador de poros y dado el caso adhesivo y aditivos (etapa 21). A continuación, la masa así producida se separa del mezclador, se tamiza y se añade a un molde (etapa 22). El llenado del molde se realiza por porciones, en donde en primer lugar se llena el molde con una porción suficiente para un cuerpo abrasivo individual, a continuación se alisa la masa y entonces se cubre con una capa intermedia, en donde este proceso se repite con frecuencia hasta que se haya llenado el molde. A continuación se prensa la masa introducida por llenado junto con capas intermedias con una prensa (etapa 23). El cuerpo verde así obtenido se seca dado el caso y se cuece en un horno (etapa 24). Tras la cochura y el enfriamiento se separan y se aíslan los cuerpos abrasivos, por ejemplo, mediante carga mecánica baja a lo largo de la capa intermedia del cuerpo moldeado sinterizado (etapa 25).A simplified flow chart for the economical production of thin ceramic bonded abrasive tools is illustrated in Figure 4. First, abrasive grains, a ceramic binder, a pore former and, if necessary, adhesive and additives are mixed (step 21). The mass thus produced is then separated from the mixer, sieved and added to a mold (step 22). The filling of the mold is carried out in portions, where first the mold is filled with a portion sufficient for an individual abrasive body, then the mass is smoothed and then covered with an intermediate layer, where this process is repeated with frequently until the mold is filled. The filled mass is then pressed together with intermediate layers with a press (step 23). The green body thus obtained is dried if necessary and fired in an oven (step 24). After firing and cooling, the abrasive bodies are separated and isolated, for example by low mechanical loading along the intermediate layer of the sintered molded body (step 25).

Producción de cuerpos abrasivosProduction of abrasive bodies

En una prueba de abrasión debía comprobarse si el procedimiento de preparación modificado tiene una influencia sobre el rendimiento abrasivo. Para ello se usaron para todos los cuerpos abrasivos sometidos a prueba las mismas partes constituyentes de materia prima reproducidas en la tabla 1, de modo que mediante la prueba de abrasión es posible una comparación directa de los cuerpos abrasivos producidos en distintas condiciones. Las cantidades de los componentes individuales se refieren en cada caso al grano abrasivo (100 %).In an abrasion test it was to be tested whether the modified preparation procedure has an influence on the abrasive performance. For this purpose, the same raw material constituent parts reproduced in Table 1 were used for all the abrasive bodies tested, so that through the abrasion test a direct comparison of the abrasive bodies produced under different conditions is possible. The quantities of the individual components refer in each case to the abrasive grain (100%).

T l 1T l 1

Los componentes se introdujeron en un mezclador de tambor y se mezclaron en 23 etapas de mezclado de aprox. 60 minutos, hasta que pudo distinguirse ópticamente una homogeneidad y una no aglomeración de la masa. A continuación se extrajo la masa del mezclador y se separó por tamizado. La masa tamizada se añadió a un molde para la producción de un disco de comparación y se prensó por arrastre de forma con una prensa con presiones de 90 bar. El cuerpo verde así obtenido tenía las dimensiones (diámetro x altura x perforación) 280 x 35 x 157 mm y se coció en un horno hasta una temperatura máxima de 1200 °C con un programa de cochura predeterminado.The components were introduced into a drum mixer and mixed in 23 mixing steps of approx. 60 minutes, until homogeneity and non-agglomeration of the mass could be optically distinguished. The mass was then removed from the mixer and separated by sieving. The sieved mass was added to a mold for the production of a comparison disc and pressed by form drag with a press with pressures of 90 bar. The green body thus obtained had the dimensions (diameter x height x perforation) 280 x 35 x 157 mm and was fired in an oven up to a maximum temperature of 1200 ° C with a predetermined firing program.

La misma masa se añadió por porciones en un molde más alto con igual diámetro, en donde se llenó el molde con una porción suficiente para el cuerpo abrasivo individual, a continuación se alisó la masa y entonces se cubrió con una capa intermedia y se repitió este proceso con frecuencia hasta que el molde se había llenado con una masa para en total cuatro cuerpos abrasivos. Como capa intermedia se seleccionó una capa de corindón especial blanco en la granulación F80 con un espesor de capa de aprox. 1 mm.The same mass was added in portions into a higher mold with equal diameter, where the mold was filled with a portion sufficient for the individual abrasive body, then the mass was smoothed and then covered with an intermediate layer and this was repeated. process frequently until the mold had been filled with a mass for a total of four abrasive bodies. A layer of white special corundum in granulation F80 with a layer thickness of approx. 1mm.

Pruebas de abrasiónAbrasion tests

Los cuerpos abrasivos acabados tenían las propiedades descritas en la siguiente tabla 2. La muestra A se fabricó de manera convencional como disco individual en un molde pequeño. En el caso de la muestra B se trataba de un trozo de borde del cuerpo moldeado de múltiples capas sinterizado. La muestra C se tomó del centro del cuerpo moldeado de múltiples capas sinterizado. Para la prueba de la abrasión se determinó en una primera etapa el volumen de viruta por tiempo límite o bien el equivalente espesor de viruta límite h^eq_thhasta que se produzca un sobrecalentamiento de abrasión y en una segunda etapa se determinó el volumen de viruta por tiempo límite o bien el equivalente espesor de viruta límite h^eq_vcon respecto a la superación del límite de abrasión permitido. Ambos valores están registrados igualmente en la tabla 2. The finished abrasive bodies had the properties described in the following Table 2. Sample A was conventionally manufactured as a single disc in a small mold. Sample B was an edge piece of the sintered multi-layer molded body. Sample C was taken from the center of the sintered multi-layer molded body. For the abrasion test, in a first stage the chip volume per limit time or the equivalent limit chip thickness h ^eq_th until abrasion overheating occurs was determined and in a second stage the chip volume per time was determined. limit or the equivalent chip thickness limit h ^eq_v with respect to exceeding the permitted abrasion limit. Both values are also recorded in table 2.

T l 2T l 2

Los discos se sometieron a prueba en una máquina Reishauer RZ 260 con el uso de aceite refrigerante y una herramienta para reavivar muelas de diamante. Como piezas de trabajo se seleccionó una rueda de prueba del material 16MnCr5.The discs were tested on a Reishauer RZ 260 machine using cooling oil and a diamond dressing tool. A test wheel made of 16MnCr5 material was selected as workpieces.

En la prueba de sobrecalentamiento de abrasión se trabajó mediante aumento sistemático del avance axial (avance en Z) con valores de corte y condiciones de corte por lo demás iguales en tres etapas con tres carreras de igualación, una carrera de desbastado y una carrera de alisado. De esta manera pudo garantizarse en la 2a etapa para la carrera de desbastado un suministro uniforme. La detección del sobrecalentamiento de abrasión se realizó tras la carrera de desbastado (3a etapa) por medio de corrosión con nital.In the abrasion overheating test, work was carried out by systematically increasing the axial feed (Z feed) with otherwise equal cutting values and cutting conditions in three stages with three leveling strokes, one roughing stroke and one smoothing stroke. . In this way, a uniform supply could be guaranteed in the 2nd stage for the roughing run. The detection of abrasion overheating was carried out after the roughing run (3rd stage) by means of corrosion with nital.

La prueba de abrasión se realizó con una tecnología comparable, en donde en la 2a etapa durante la carrera de desbastado se trabajó con avance en Z variable y tras la carrera de desbastado (3a etapa) se determinó la abrasión en la zona de uso del tornillo sinfín de amolar durante la carrera de desbastado. En caso de una superación de una desviación de forma del perfil fff > 6 μm según la norma DIN 3960 con velocidad de abrasión predeterminada se consigue el límite de rendimiento.The abrasion test was carried out with a comparable technology, where in the 2nd stage during the roughing stroke, work was done with variable Z feed and after the roughing stroke (3rd stage) the abrasion in the area of use of the screw was determined. grinding auger during the roughing stroke. If the profile shape deviation fff > 6 μm is exceeded according to DIN 3960 with a predetermined grinding speed, the performance limit is reached.

Puede determinarse que pueden fabricarse sin problemas en un proceso de prensado varios cuerpos abrasivos delgados unidos de manera cerámica sin pérdidas de calidad. Los costes de producción por cuerpo abrasivo pueden reducirse claramente en particular debido a la racionalización del proceso de prensado y de la etapa de sinterización. Con el uso de corindón suelto como partículas inertes para la capa intermedia puede realizarse un ahorro de costes de hasta el 30 %.It can be determined that several thin ceramic bonded abrasive bodies can be manufactured without problems in a pressing process without loss of quality. The production costs per abrasive body can be significantly reduced in particular by rationalizing the pressing process and the sintering step. By using loose corundum as inert particles for the intermediate layer, cost savings of up to 30% can be realized.

Lista de referenciasReference List

1 Cuerpo moldeado1 Molded body

2 Cuerpo abrasivo2 Abrasive body

3 Capa intermedia3 Middle layer

4 Posacrisoles4 Potholders

21 Etapa de procedimiento (mezclar)21 Procedure stage (mix)

22 Etapa de procedimiento (llenar)22 Procedure stage (fill)

23 Etapa de procedimiento (prensar)23 Procedure stage (press)

24 Etapa de procedimiento (sinterizar)24 Procedure stage (sintering)

25 Etapa de procedimiento (separar) 25 Procedure stage (separate)

Claims

1. Procedure for the production of abrasive bodies (2) bonded in a ceramic manner, where

- a mass sufficient for several individual abrasive bodies (2) of at least one mixture of abrasive grains and binder is provided in a mold, wherein the mixture may optionally additionally contain abrasion-active and/or inactive filler materials. abrasion, additives and pore formers,

- the filling of the mold with the at least one mixture is carried out in portions, where first the mold is filled with a portion sufficient for an individual abrasive body (2), then the mass is smoothed and then covered with a intermediate layer (3) and this process is repeated frequently until the mold has been filled and

- the dough in the mold is pressed by shape drag with the help of a hydraulic press,

caracterizado porcharacterized by

- that the intermediate layer (3) is formed by spreading inert particles, which do not show reaction with the mixture of abrasive grains-binder, on the mass introduced by filling and smoothed for the desired individual abrasive body (2),

- that the green body thus obtained is then sintered to give a molded body (1) and

- that the sintered molded body (1) is divided after cooling into individual abrasive bodies (2).

2. Method according to claim 1,

caracterizado por quecharacterized by

The intermediate layer (3) of inert particles has a layer thickness of 0.5 to 5 mm.

3. Method according to claim 1,

caracterizado por quecharacterized by

The intermediate layer (3) of inert particles has a layer thickness of approximately 1 mm.

4. Method according to one of claims 1 to 3,

caracterizado por quecharacterized by

The intermediate layer (3) is formed by spreading loose corundum grains on the mass introduced by filling and smoothed for the desired individual abrasive body (2).

5. Method according to claim 4,

caracterizado por quecharacterized by

The grain size of loose corundum grains is from F60 to F1000 according to FEPA.

6. Method according to one of the previous claims,

caracterizado por quecharacterized by

All abrasive bodies (2) have the same thickness and the same composition.

7. Method according to one of claims 1-5,

caracterizado por quecharacterized by

The abrasive bodies (2) do not all have the same thickness and composition.