PL235942B1 - Pasta polerska - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest pasta polerska do polerowania wyrobów metalowych o niewielkiej twardości jak również wykonanych z tworzyw sztucznych. Pasta polerska do polerowania wyrobów metalowych oraz tworzyw sztucznych, zawierająca znane substancje wiążące, charakteryzuje się tym, że jej składnik kształtujący teksturę obrabianej powierzchni stanowią szklane mikrokulki, przy czym te mikrokulki są wprowadzane do pasty korzystnie w ilości co najmniej 20% wagowych, a ich średnice powinny się zawierać w granicach od 80 do 800 mikrometrów.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pasta polerska do polerowania wyrobów metalowych o niewielkiej twardości jak również wykonanych z tworzyw sztucznych.

Proces mechanicznego polerowania metali polega na usuwaniu z ich powierzchni mikrocząstek oddzielanych przez mikroskrawanie za pomocą bardzo drobnych ziarn ściernych umieszczonych w substancji wiążącej o konsystencji stałej, półciekłej lub ciekłej. Taka mieszanina to pasta polerska. Znane pasty polerskie do polerowania powierzchni metali i tworzyw sztucznych zawierają substancję wiążącą taką jak stearyna, parafina, wosk, kwas oleinowy, tłuszcze lub inne z dodatkiem rozpuszczalnika a jako materiał ścierny stosowany jest: kwarc, elektrokorund, diament albo tlenki metali. Im drobniejsze są ziarna materiału ściernego używane do polerowania, tym mniejsze są rysy w powierzchni obrabianej a tym samym jest ona bardziej gładka. Tym nie mniej, po takim polerowaniu w obrabianej powierzchni zawsze istnieją rysy i nierówności o stosunkowo ostrych wierzchołkach i wgłębieniach, dając w efekcie niską jej jakość, szczególnie w przypadku polerowania bardzo miękkich metali, lakierowanych płyt drewnianych, tworzyw sztucznych i tym podobnych.

W polskim opisie patentowym nr PL 156668 opisano pastę polerską do mechanicznego polerowania elementów z tworzyw sztucznych o zawartości (w procentach wagowych): parafiny 15-20%, wosku twardego 2-3%, węglanu wapnia 57-65%, benzyny lakowej 1-4%, benzyny ekstrakcyjnej 1-3%, terpentyny 6-9%, nafty 0-2%, oleju mineralnego 4-6%, cerezyny syntetycznej 1-2%, środka powierzchniowo czynnego 0-0,5%, ścierniwa w postaci prażonego tlenku glinu o ziarnistości < 400 μm 0-0,5% i ścierniwa pumeksowego także o ziarnistości < 400 μm w ilości 0-0,5%. Ta pasta szczególnie nadaje się do polerowania wyrobów wytworzonych z żywic poliestrowych nienasyconych oraz z polimetakrylanu metylu, jednak nie nadaje się do polerowania metali.

W opisie patentowym nr PL 106834 opisano pastę polerską o zawartości 30-50% wodorotlenku żelaza co pozwoliło na zmniejszenie do ok. 15-25% elektrokorundu i uzyskanie lepszej jakości powierzchni po polerowaniu.

W innym polskim opisie patentowym nr 92834 jest opisana pasta polerska do polerowania powłok i przedmiotów z tworzyw sztucznych, w której materiałem ściernym są ziarna diatomitu o średnicy od 0,2 do 40 μm. Pasta ta daje dobre wyniki przy polerowaniu mechanicznym dużych powierzchni elementów meblowych, jednakże niezbyt dobrze nadaje się do polerowania wyrobów z tworzyw sztucznych i metali. Zarówno w tym jak i poprzednim przypadku, polerowanie następuje na skutek mikroskrawania i usuwania drobnych cząstek z powierzchni polerowanego materiału.

Podobnie z uwagi na zastosowanie w paście polerskiej będącej przedmiotem opisu patentowego nr US 2015/0315418 A1 ziaren ściernych o wielkości od 20 do 200 nanometrów polerowanie następuje na skutek mikroskrawania. Wymieniona pasta jest przeznaczona do polerowania wafli krzemowej i nie nadaje się do polerowania powierzchni metalu.

Także w opisie patentowym EP 1770136 A2 pasta polerska zawiera ziarna ścierne, które dokonują polerowania powierzchni poprzez skrawanie nanoziarnami (20 do 100 nanometrów). Ta pasta również jest przeznaczona do polerowania wafli krzemowych.

Pasta polerska do polerowania wyrobów metalowych oraz tworzyw sztucznych, zawierająca znane substancje wiążące, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że jej składnik kształtujący teksturę obrabianej powierzchni stanowią szklane mikrokulki.

Korzystnym jest by do pasty polerskiej zgodnej z wynalazkiem wprowadzono szklane mikrokulki w ilości co najmniej 20% wagowych, przy czym ich średnice powinny zawierać się w granicach od 80 do 800 mikrometrów.

Jak z powyższego wynika istotą pasty polerskiej zgodnie z wynalazkiem jest zastosowanie mikrokulek szklanych zamiast powszechnie dotychczas stosowanych ziaren ściernych. W trakcie polerowania mikrokulki szklane przetaczają się lub ślizgają po powierzchni polerowanej. Wtedy zostaje zminimalizowany proces mikroskrawania a dominującym staje się proces plastycznego odkształcania i spłaszczania wierzchołków nierówności powierzchni. Taki charakter procesu powoduje wygładzenie powierzchni bez jej zarysowań a także utwardzenie bardzo cienkiej warstwy przypowierzchniowej. Ten stan powierzchni jest uważany za korzystnie wpływający na jej właściwości antykorozyjne jak również przeciwzmęczeniowe. Aby nastąpiło plastyczne odkształcanie i zmniejszanie nierówności powierzchni nie jest konieczne stosowanie większych sił nacisku a i inne parametry polerowania mogą być takie jak przy polerowaniu pastami zawierającymi ziarna ścierne. Z uwagi na bardzo małe wymiary (80 do 800 μm) powierzchnia styku kulek i wierzchołków nierówności jest tak mała, że odkształcanie plastyczne

PL 235 942 B1 tych wierzchołków zachodzi przy standardowych parametrach polerowania. Dodatkowym efektem jest koszt zastosowanych mikrokulek, które są znacznie tańsze od dotychczas stosowanych w znanych pastach polerskich materiałów ściernych.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładowym jego zastosowaniu.

W celu przeprowadzenia polerowania powierzchni stalowej próbki, wykonano pastę polerską zgodną z wynalazkiem, zawierającą objętościowo: 40% mikrokulek szklanych o średnicy 650 pm, 35% stearyny, 15% oleju metylosilikonowego oraz 10% glicyny.

Przed wykonaniem operacji polerowania dokonano ustalenia parametrów topografii powierzchni próbki, które zgodnie z ISO 25178 wynosiły Sa - 0,3665 pm, Sq - 0,47777 pm, Sz - 5,735 pm, Ssk - -0,5999, Sku - 5,175, Sp - 2,269 pm oraz Sv - 3,317 pm. Po czym wymienioną próbkę poddano operacji polerowania przy zastosowaniu przygotowanej pasty polerskiej. Proces polerowania prowadzono 1,5 minuty uzyskując jakość powierzchni scharakteryzowaną niżej wymienionymi parametrami analogicznymi do parametrów przed polerowaniem, a mianowicie: Sa - 0,09298 pm, Sq - 0,1294 pm, Sz - 3,915 pm, Ssk - -3,172, Sku - 64,38, Sp - 0,5984 pm oraz Sv - 3,317 pm.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pasta polerska do polerowania wyrobów metalowych oraz tworzyw sztucznych, zawierająca znane substancje wiążące, znamienna tym, że jej składnik kształtujący teksturę obrabianej powierzchni stanowią szklane mikrokulki.
2. 2. Pasta polerska zgodna z zastrz. 1, znamienna tym, że szklane kulki są wprowadzane do pasty polerskiej korzystnie w ilości co najmniej 20% wagowych, przy czym ich średnice powinny się zawierać w granicach od 80 do 800 mikrometrów.