PL61020B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 22.IX.1965 dla zastrz. 1—6, 9, 10, 12 02.11.1966 dila zastrz. 7, 8, 11, 13, 14 Szwecja Opublikowano: 10.XII.1970 61020 KI. 80 b, 11/30 MKP C 04 b, 31/16 UKD Wlasciciel patentu: Scandiament Aktiebolag, Robertsfors i(Szwecja) Sciernica zawierajaca diamenty Przedmiotem wynalazku jeslt sciernica zawiera¬ jaca diamenty.Znane sciernice skladaja sie z tarczy metalowej, do której przytwierdzony jest wieniec, w postaci pierscienia z materialu sciernego. Material scierny stanowia diamenty zwiazane zywica organiczna.Wada tych sciernic jeislt to, ze diamenty sa slabo zwiazane z zywica. Wlasciwosci wiazace zywicy pogarszaja sie pod wplywem ciepla, powstajacego podczas szlifowania. W zwiazku z powyzszym ziarna materialu sciernego w sciernicy wykrusza¬ ja sie i nastepuje szybkie zuzycie sciernicy.Celem wynalazku jest unikniecie powyzej opi¬ sanych wad sciernic.Stwierdzono, ze aby otrzymac dobrej jakosci sciernice nalezy stosowac material scierny za¬ wierajacy diamenty naturalne lub syntetyczne po¬ kryte warstwa metalu lub warstwa mieszaniny metali o grubosci od 0,5jj, do 25|i najkorzystniej od 5\x do 20\i. Mozna stosowac warstwe metalu takiego jak nikiel, kobalt, srebro, miedz, molib¬ den, tytan, glin, mangan, kadm, cyna, cynk, chrom, wolfram, zelazo, cyrkon, stopy lub miesza¬ niny zawierajace co najmniej jeden z tych metali, na przyklad cyna—nikiel. Korzystnie nalezy sto¬ sowac ziarna diamentowe, na przyklad diamenty syntetyczne, przechodzace przez sito druciane o przeswicie co najwyzej 420 mikronów, pokryte warstwa metalu o grubosci od 10m- do 15^i. 10 15 25 Sciernice zawierajace takie ziarna diamentowe w porównaniu do sciernic znanych wykazuja lepsza sprawnosc szlifowania i wieksza trwalosc.Skutecznosc szlifowania sciernicy jest -czesto okre¬ slona terminem „wielkosc scierania", który jest stosunkiem miedzy obojetnoscia materialu startego a obojetnoscia zuzytego materialu sciernicy.Stwierdzono, ze sciernice wedlug wynalazku wy¬ kazuja znacznie wieksza wielkosc scierania niz sciernice, zawierajace nie pokryte metalem ziar¬ na diamentowe.Stwierdzono równiez, ze optymalna „wielkosc scierania" osiaga isie gdy ziarna diamentowe po¬ kryte sa warstwa metalu o grubosci miedzy 5li a 20^. Przy grubosci warstwy od lO^i do 15\x istnieja szczególnie korzystne warunki dla szli¬ fowania na mokro. Poza tym na skutek zwieksze¬ nia powierzchni ziaren sciernych, cieplo wywia¬ zujace sie podczas szlifowania jest przenoszone z ziarn na wieksza mase zywicy co zapobiega pogar¬ szaniu sie wlasnosci wiazacych zywicy.Ponizej podano przyklady przygotowania ziarn diamentowych.Przyklad I. Powleczono niklem ziarna dia¬ mentowe. Diamenty rozproszono w wodnym roz- . tworze soli niklowej, zawierajacej 230 g/l NiS04-6HzO, 300 g/l (NH4)2S04 i 130 ml/1 amonia¬ ku. Redukcje prowadzono w atmosferze wodoru, pod cisnieniem 20 atm, w autoklawie wyposazo¬ nym w mieszadlo. Dodano niewielkie ilosci antra- 6102061020 chinonu i utrzymywano temperature 160°C—170°C.Proces prowadzono tak dlugo dopóki grubosc warstwy metalu na diamentach nie osiagnela 10|li.Przyklad II. Naczynie reakcyjne napelniono roztworem zawierajacym w jednym litrze 300 g (NH4)2S04, 140 g CoS04-7H20, 90 m] amoniaku oraz NiS04 • 6H20, w takiej ilosci, ze stezenie wy¬ nosilo 9 g niklu w litrze. Do tego roztworu, w którym zostaly umieszczone ziarna diamentowe "wprowadzono wodór pod cisnieniem 13,5 atm, w temperaturze 200—210°C. Po uplywie 150 minut powstala na ziarnach diamentowych powloka ko- baltowo-niklowa. Warstwa miala grubosc okolo 5*i i zawierala 39,0% Co, oraz 4,3% Ni w stosunku do wagi diamentu.Przyklad III. 25 karatów ziarn diamento¬ wych oczyszczono dzialajac na nie mieszanina zlo¬ zona ze stezonego kwasu azotowego i kwasu chlo¬ rowodorowego, a nastepnie starannie wyplukano w wodzie destylowanej, po czym aktywowano je dwoma roztworami wodnymi 5 g SnCh + 10 ml HCl/1 i 0,2 g PdCl2 + 1 ml HCl/1. Tak przygoto¬ wane diamenty zostaly nastepnie w temperaturze 70°C zanurzone w wodnym roztworze zawieraja¬ cym 30 g/l NiS04-7H20, 10 g/l NaOCOCH3-3 H*0 i 10 g/l NaHzPOa-HfeO. Dodajac kwas CH3COOH ustalono pH 5.Przyklad IV. Ziarna diamentów syntetycz¬ nych zostaly oczyszczone przez wygotowanie w stezonym HN03 i wyplukane w wodzie destylo¬ wanej. Nastepnie ziarna diamentowe posrebrzono przez redukcje isirebra z roztworu amoniakalnego azotanu srebra i czynnika redukcyjnego. Grubosc otrzymanej warstwy byla mniejsza niz 0,25|i. Ce¬ lem srebrzenia bylo nadanie elektrycznej prze¬ wodnosci ziarnom diamentowym. 75 karatów po¬ srebrzonych ziarn diamentowych wrzucono do obrotowego bebna cylindrycznego, zawierajace¬ go wodny roztwór NiS04-6H20 (140 g/l), NH4C1 (30 g/l), H3BOs (30 g/l). Ponad ziarnami diamento¬ wymi umieszczono anode niklowa, natomiast ka¬ toda byla przylaczona do bebna zawierajacego ziarna diamentowe. Nastepnie wlaczono prad, a gestosc pradu zostala wyregulowana tak, aby uzyskac okolo 20 mA/cm2 w górnej warstwie ziarn diamentowych na wprost, anody. Beben byl obracany z predkoscia 1—2 obrotów na minute.Elektrolize przeprowadzono w przeciagu okolo 24 godzin, po czym ziarna diamentowe zostaly wy¬ jete, wyplukane i wysuszone. Grubosc warstwy wynosila okolo 25m.Ziarna diamentowe powleczone warstwa meta¬ lu wedlug powyzej opisanych przykladów zastoso¬ wano do wyrobu sciernic. Sciernica ta jest przed¬ stawiona schematycznie na fig. 1. Wieniec dia¬ mentowy 14, zawierajacy diamenty zwiazane zy¬ wica, ma szerokosc okolo 3 mm i grubosc okolo 6 mm i jest przytwierdzony do tarczy metalowej 15 z otworem 16. Wieniec diamentowy jest wy¬ konany w nastepujacy sposób.Zywice zawierajaca wypelniacz, zmieszano z powleczonymi metalem ziarnami diamentowymi i sprasowano na zimno, a nastepnie rozgrzano do temperatury Utwierdzania w formie dopóki zywica, nie stwardniala. 10 15 20 25 ao 35 40 45 50 55 60 65 Zastosowano zywice fenolowa typu nowolak (1,2 moli fenolu na 1 mod. formaldehydu) zawie¬ rajaca 16 czesci wagowych heksametylenotetra- miny i 100 czesci wagowych nowolaku. Calosc podgrzano do 110°C, po czym zmielono i zmie¬ szano z wypelniaczem, na przyklad weglikiem krzemu z odrobina tlenku wapnia (zywica — 38,8% wagowych, tlenek wapnia — 1,2% wagowych, weglik krzemu 60% wagowych). Nastepnie do zy¬ wicy dodano pokryte metalem diamenty w takiej ilosci, aby stezenie ziarn diamentowych obliczo¬ nych jako diamenty niemetalizowane wynosilo 72 karaty na cel szescienny wienca diamentowego.Mieszanine ogrzewano w formie w temperatu¬ rze okolo 160° w przeciagu pól godziny wystar¬ czajacej do utwardzenia zywicy. Otrzymana scier¬ nice nastepnie wyjeto z formy, poddano ostatecz¬ nemu utwardzeniu w temperaturze 150°C w prze¬ ciagu 24 godzin i obrobiono na wymagany ksztalt.Zamiast zywic wymienionego rodzaju stosowano równiez zywice fenolowe, typu nowolakowego i rezolowego, zmieszane z wypelniaczami, zywice epoksydowe, zywice poliimidowe, zywice alkidowe, nienasycone zywice poliestrowe, zywice silikono¬ we, polibenzynoimidazolowe, poliamidoimidowe.Optymalna ilosc wypelniacza wynosila 30—95%, w tym szczególnie 40—80% wagowych. Jako wypel¬ niacz stosowano oprócz weglika krzemu równiez korund i weglik boru.Na fig. 2 przedstawiono czesc wienca diamento¬ wego sciernicy obwodowej z ziarnami diamento¬ wymi 11 powleczonymi warstwa metalu 12 i osa¬ dzonymi w utwardzonej zywicy fenolowej 13, wspomnianego typu zywicy nowolak. PL PL

Claims (14)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sciernica zawierajaca diamenty, stanowiaca tarcze z metalu, z osadzonym na tarczy wiencem w postaci pierscienia wykonanego z ziaren dia¬ mentów naturalnych lub syntetycznych, zwiaza¬ nych zywica organiczna, znamienna tym, ze dia¬ menty pokryte sa warstwa metalu lub warstwa mieszaniny metali o grubosci od 0,5 do 25\i.

2. Sciernica wedlug zastirz. 1, znamienna tym, ze grubosc warstwy metalu lub mieszaniny metali wynosi od 5 do 20\i.

3. Sciernica wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze grubosc warstwy metalu lub mieszaniny metali wynosi od 10 do 15|i.

4. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte isa warstwa niklu lub war¬ stwa mieszaniny metali, w której nikiel stanowi glówny skladnik.

5. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa waristwa kobaltu lub warstwa mieszaniny metali, w której kobalt sta¬ nowi glówny skladnik.

6. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa warstwa miedzi lub war¬ stwa mieszaniny metali, w której miedz stanowi glówny skladnik.

7. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa warstwa aluminium lub warstwa mieszaniny metali, w której aluminium stanowi glówny skladnik.61020

8. Sciernica wedlug zaistrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa warstwa tytanu lub warstwa mieszaniny metali, w której tytan sta¬ nowi glówny skladnik.

9. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa warstwa kadmu lub war¬ stwa mieszaniny metali, w której kadm stanowi glówny .skladnik.

10. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze 'diamenty pokryte sa warstwa cyny lub war¬ stwa mieszaniny metali, w której cyna ©tanowi glówny skladnik.

11. Sciernica wedlug zastrz. 1—3 znamienna tym, ze diamenty pokryte sa warstwa srebra, molibde¬ nu, manganu, cynku, chromu, wolfromu, zelaza 15 6 lub cyrkonu lub warstwa mieszaniny metali w której srebro, molibden, magnez, cynk, chrom, wolfrom, zelazo lub cyrkon stanowi glówny sklad¬ nik.

12. Sciernica wedlug zastrz. 1—11 znamienna tym, ze ziarna diamentowe zwiazane sa zywica fenolowa.

13. Sciernica wedlug zastrz. 1—12 znamienna tym, ze ziarna diamentowe zwiazane sa zywica nowolakowa.

14. Sciernica wedlug zastrz. 1—14 znamienna tym, ze nie pokryte warstwa metalu lub warstwa mieszaniny metali ziarna diamentów przechodza przez sito druciane o przeswicie do 420h<. Rg. 1 PL PL