Шлифовально-полировальная композиция

 

po ) у "1Ц °

Институт механики металдопопимерных систе АН Белорусской ССР

4 ч i с

Ф (71) Заявитель (54) ШЛИФОВАЛЬНО-ПОЛИРОВАЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к созданию абразивных композиций дпя алмазного ин струмента и предназначается для шлифования и полирования метаппов, стеклаи других материапов.

Известна абразивная паста, содержа. щая, %: алмазный порошок-2-20; алюмо, силикат. натрия 10-20; диапкилопамид

30-68 и моноапкилопамид 20-30 (1).

Недостатком этой пасты является то, что она непригодна дпя обработки твердых и труднообрабатываемых материапов, так как недостаточная прочность связки апюмосипиката натрия приводит к быстрому изнашиванию абразивного слоя на режущей кромке. . Известен также состав дпя шлифования и полирования материалов, содержа-. ший апмаэный порошок -(1-6%) и в качестве связуюшего - водный раствор со-. полимера акриповой кислоты с гексааплипсахароэой или тетрааплиппентаэритри-. . том (0,05-0,75) (2

Недостатком этого состава является то, что при обработке поверхности мате

; риалов происходит износ алмазного зерна путем микровыкрашивания.

Наиболее бпиэким к предлагаемому по, 5 технической сущности и попучаемому эф- фекту является шпифовально-попировапьная композиция, содержащая алмазный порошок, органическое связующее - фенопформальдегкдную смаку и напопнитепь» нитркд кремния, окись магния, дисульфид молибдена (3). .Однако при шлифовании., когда обработка ведется на высоких скоростях и повышенных температурах происходит срав

;.кительно большой износ, самой каапоэиции и увеличение шероховатости обработанной цоверхностн. введь изобретения — повышение проиэ20 водитепьности процесса обработки и улучшение микрогеометрии обрабатываемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что шлифовально-попировапьная компози45

3 100 ция, coäåðæàøàÿ абразивный порошок, ор3 ганическое связующее и наполни тель, в качестве органического связующего содер жит касторовое масло и топуилендиизоцианат и в качестве наполнителя †. боросиликат, пальмитиновокислый алюминий и акриловокислый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7о.

Алмазный порошок 15-50

Боросиликат 0,5-5

Пальмитиновокислый алюминий - 0,05-1

А крил ов окислы и алюминий 0,02-0,2

Топуилендиизоцианат 0,02-10

Касторовое масло Остальное

B качестве абразива в композицию введен алмазный порошок зернистостью

20-1 4 мк. Алмазный порошок обладает высокими теплопроводностью, теплоемкостью и очень малым коэффициентом линейного теплового расширения. Высокая теплопроводность обеспечивает быстрый отвод тепла от режуших кромок алмазного зерна. Низкая температура на режуших кромках алмазного зерна создается также за счет его высокой теплоемкости, Содержание алмазного порошка в композиции ниже оптимальной концентрации . уменьшает скорость съема материала при шлифовании, снижает производительность труда и качество обрабатываемых поверхностей, а выше оптимальной концентрации увеличивается удельный расход алмазного порошка и ухудшаются прочностные свойства композиции.

B качестве органического связуюшего абразивной композиции использовано касторовое масло. По химической природе касторовое масло-эфир глицерина и органической (жирной) кислоты, мопекулы которой содержат значительное количество двойных связей между соседними атомами углерода. Отверждение касторового масла происходит под воздействием нагрева в присутствии кислорода воздуха, а также под действием катализаторов. В качестве Ътвердителя касторового масла взят толуилендиизоцианат, позволяющий снизить температуру и уменьшить продолжительность отверждения связующего.

Связующее для алмазного порошка на . основе касторового масла и топуилендиизоцианат имеет высокую эластичность, прочность, износостойкость, стойкость к тепловому старению. Содержание касторового масла и топуидендиизоцианата в композиция ниже оптимальной коцентра4435 4 ции не обеспечивает эластичность и прочность связки, а выше оптимальной концентрации — снижается износостойкость композиции.

Для повышения прочности и износостойкости алмазоносного слоя, а также уменьшения удельного расхода порошка алмазов композиция в качестве наполнителя содержит боросиликат, имеющий сле10 дующий химический состав

13gq0Z 1,7В, 0 0,2 АР 0 0,65К 0 0,1Са01, 1 пальмитиновокислый алюминий (МРТУ

6-09-670) и акриловокислый алюминий ( (ТУ 5П55-68). При шлифовании и полировании обрабатываемой поверхности про-. дукты трибодеструкции пальмитиновокислого алюминия и акриловокислого алюминия, адсорбируясь на поверхности, уменьшают поверхностную энергию шлифуемого материала и увеличивают скорость

его диспергирования. Введение пальмитиновокислого алюминия, боросиликата и акриловокислого алюминия ниже оптимальной концен трации уменьшает скорос ть: работки материала при шлифовании, а выше оптимальной . концентрации — снижает срок службы абразивной композиции.

З0 Технология получения абразивной композиции заключается в следующем.

В касторовое масло вводят наполнитель и тшательно перемешивают, затем вводят алмазный порошок и тоже перемешивают, последним вводят толуилендиизоцианат.

Полученную композицию либо наносят на поверхность металлического инструмента, либо заливают в формы. После отверждения композиции изделия из нее могут ис40 пользоваться в качестве инструмента для шлифования или полирования.

Исследованные составы известной и предлагаемой композиции приведенЫ в табл, 1.

Приготовленные композиции, согласно описанной технологии, нанесены на диски (Ст. 45), огмаркированные в соответствии с номером композиции: 1-7, на 7 диск нанесена композиция по прототипу.

В процессе испытаний отшлифованы стальные образцы (Ст. 3), имеюшие шероховатость после точения, -соответствующую Cf 8 классу. Шлифование осуществлено на шлифовальном станке при скорости 20 м/с и давлении 0,2 МПа до

11 класса шероховатости. Оценка шероховатости поверхности произведена по

ГОСТ 2789-59, 14 15 32 5 50 40 5 51

0,4 . 0,5 2,75,5 0,5 6

Алмазный порошок 17,5

Боросиликат

Пальми тиновокислый алюминий

0,04 0,05 0,52 1

0,5

Акриловоки слый алюминий

001 002 011 02 01

0,3

Толуилендиизоцианат толуилен-2,4-диизоцианат

0,01 0,02 5,0 . 10 толуилен-2,6-диизоцианат

85,54 84,41 59,12 33,8

5,0

534 . 297

Касторовое масло, Фенолформальдегидная смола

35,5

20,0

Нитрид кремния

Окись магния

Дисульфид молибдена

23,5

Таблица 2

Производительность обработки, см /мин

0,35 0,42 0,56 0,63 0,60 0,55 . 0,38

Износ композиции, з „ 1,5 1,6 0,9 0,73 0,80, 0,82 l,2

Ше рохова тос ть обработанной поверхности, мкм

006 O 05 0 05 004 ООО

О 16 0,12

5 10044

Результаты. испытаний известной и предлагаемой композиции представлены в табл, 2.

Как видно из табл. 2, сочетание выбранных компонентов шлифовально-полировальной композиции (примеры 2-5, включающие .граничные и оптимальные

Ф

35 6 значения компонентов) позволяет получить новый технико-экономический эффект, обусловленный повышением производительности обработки материалов на 60%, снижением шероховатости обработанных материалов в 2 раза я повышением износоГ стойкости композиции на 40%.

Таблнца 1

7 1004435 8 изобретения Пальми тиновокислый алюминий ировальная компози- А криловокислый мазный порошок, ор- ааюминий щее и наполнитель, s Толуилендиизоя с я тем, что, с це. цианат изводительности про- Касторовое масло

Ф ормула

0,05-1,0

0,02-0,2

0,02-10

Остальное

Шлифовально-пол ция, содержащая ал гани ческое связую отли чающа лью повышения про цесса обработки деталей и улучшения микрогеометрии обрабатываемой поверхности, она в качестве органического связующего 10 содержит касторовое масло и толуилендиизоцианат, в качестве наполнителя — боросиликат, пальмитиновокислый алюминий и акриловокислый алюминий при спедуюшем соотношении компонентов, мас. %: 15

Алмазный порошок 1 5-50 . Боросиликат 0,5-5,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 700522, кл, С 09 С 1/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

% 538014, кл. С 09 С 1/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

N 767165, кл. С 09 К 3/14, 1980 (прототип).

Составитель И. Гинзбург

Редактор Т. Веселова Техред Т.Фанта Корректор О. Билак

Заказ 1796/33 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4