Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН g 4 В 24 D 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ы ЦЕНОЕ

Щормь

СО

CO

Ю

СР

С0

//ипри3ление на5ибнд Юрулод иг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3417639/25-08 (22) 06.04.82 (46) 23.04.88. Бюл. № 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования и Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) О. С. Масевич, М. Г. Эфрос, В. В. Цой, А. Ф. Николаев, М. С. Тризно, В. В. Барсова, В. А. Борисов и П. С. Пилипко (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 642147, кл. В 24 D 17/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР по заявке № 2911000/23-05, кл. С 08 L 63/04, 1980.

ÄÄSUÄÄ 1390008 А1 (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, при котором готовят ленту из вспенивающейся абразивосодержащей композиции, из которой формообразуют инструмент, вспенивают его и отверждают, отличающийся тем, что, с целью получения равномерной структуры, плотности и эластичности инструмента, его формообразование осуществляют путем навивки ленты в виде рулона по винтовой линии, а вспенивание и отверждение производят при непрерывном вращении инструмента в направлении, противоположном навивке рулона со скоростью

1 — 5 об/мин.

1390008

100

30 — 100

3 — 10

0,3 — 0,7

1 — 3

25 — 65

100 †7

Изобретение относится к способам изготовления эластичных пористых абразивных и алмазных инструментов, предназначенных преимущественно для зачистки, полирования стальных лент, листов и изделий из цветных металлов.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, применяемый для зачистки печатных плат, при котором на нетканую основу наносят абразив и связующее, а с целью устранения неоднородности абразивных свойств блока в пограничных между дисками областях соединение дисков в блок производят путем пропитки их полиуретаном в процессе его вспенивания (1).

Недостатком такого способа является неравномерная пропитка в процессе вспенивания всего цилиндрического блока за счет оседания избыточной вспениваемой абразивной массы.

Известна эпоксидно-новолачная абразивная композиция (2), содержащая продукт сополимеризации эпоксидиановой и фенолформальдегидной новолачной смолы в соотношении 1:1 — 1,5 в качестве абразивного наполнителя криолит и карбид кремния, или электрокорунд и дополнительно бутадиеннитрильный каучук и стеарин при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер

Бутадиен-нитрильный каучук

Газообразователь

Отвердитель

Стеарин

Криолит

Карбид кремния или электрокорунд

Процесс приготовления полимерной композиции включает дозирование компонентов, их совмещение на вальцах в течение

40 — 45 мин и вырубку заготовок. Вспенивание и отверждение абразивного инструмента производят в закрытых формах при

80 — 180 С в течение 4 — 8 ч.

Таким способом можно изготавливать абразивные (полировальные) инструменты высотой не более 40 мм. При вспенивании и отверждении абразивных инструментов высотой более 40 мм происходит оседание абразива под действием силы тяжести и наблюдается неравномерное уплотнение массы по всему объему формы. При работе таким инструментом ухудшается качество обработанной поверхности изделий, имеющих значительную площадь. В большинстве случаев при обработке изделий, имеющих значительную поверхность, за один проход используют сборные абразивные инструменты, состоящие из набора отдельных кругов высотой не более 40 мм и образующие абразивные (полировальные) цилиндры.

2

Недостатком сборного аоразивного инструмента является неудовлетворительное качество обработанной поверхности (образуются полосы) из-за граничного эффекта между отдельными кругами. Кроме того, наблюдается неравномерный износ отдельных кругов, что требует увеличения количества правок, соответственно, увеличивается расход абразивного инструмента, при этом уменьшается стойкость инструмента.

Цель изобретения — получение равномерной структуры, плотности и эластичности абразивного инструмента, что влечет за собой повышение его эксплуатационных характеристик и качество обработанных изделий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу заготовку в виде ленты из эпоксидно-новолачной абразивной композиции перед вспениванием навивают в виде рулона по винтовой линии на трубу, а вспенивание и отверждение абразивного инструмента производят в форме при непрерывном ее вращении вокруг оси трубы в направлении, противоположном навивки рулона заготовки со скоростью 1 — 5 об/мин.

При этом под действием температуры полимерная композиция размягчается, вспенивается, заполняет пустое пространство закрытой формы, а так как форма вращается в направлении, противоположном навивке заготовки на трубу, исключается отслаивание заготовки. Кроме того, при вращении формы наблюдается равномерное вспенивание полимерной композиции и абразив не оседает под действием силы тяжести.

Таким образом, достигается получение эластичного абразивного инструмента с повышенными эксплуатационными свойствами и повышение качества обрабатываемых изделий.

При обработке высоковязких металлов (печатных плат — фольгированная медь) абразивных инструментов с равномерной эластичностью, плотностью и пористостью уменьшается количество правок (увеличивается стойкость инструмента), а также повышается качество обрабатываемых изделий по ширине обработки.

На фиг. 1 изображена заготовка, намотанная на трубу; на фиг. 2 — схема установки для формования инструмента.

Полимерабразивная композиция приготавливается на вальцах и прокатывается в виде ленты определенной толщины. Готовая лента 1 (фиг. 1) наматывается на трубу 2 по винтовой линии к несколько слоев в зависимости от требуемой плотности (пористости) абразивного инструмента для одного и того же типоразмера инструмента.

Приготовленная таким образом заготовка укладывается в форму, состоящую из цилиндрического корпуса 3 (фиг. 1 и 2), закрытого крышками 4 (фиг. 2), стянутых резьбовым соединением 5. Форма помещает1390008

10

100,0

10,0

3,0

0,5

1,0

50,0

400,0

3 ся в термошкаф 6 и устанавливается на вал 7, который вращается под действием привода 8.

Вспенивание и отверждение производят при непрерывном вращении формы со скоростью 1 — 5 об/мин, например, по следующему режиму: 80 С вЂ” 0,5 ч; 110 С вЂ” 2,0 ч;

140 С вЂ” 2,0 ч; 170 С вЂ” 2,0 ч.

При этом происходит равномерное расплавление и вспенивание полимерабразивной композиции под действием вспенивающего агента и отсутствует явление осаждения абразива под действием силы тяжести.

При скорости вращения меньше 1 об/мин полимерабразивная композиция оседает под действием силы тяжести, а при скорости вращения более 5 об/мин оказывает влияние центробежная сила, которая приводит к неравномерному распределению абразива.

Пример 1. Взвешивают компоненты полимерной композиции согласно рецептуре, мас.ч.:

Эпоксидно-новолачный блоксополимер 6ЭИ60

Бутадиен-нитрильный каучук СКН-40

Азодиизобутиронитрил

Блоксополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена

Триэтанола мин

Стеарин

Криолит

Абразивный наполнитель

63С вЂ” 1 2

Полимерабразивную композицию получают совмещением указанных компонентов на смесительных вальцах. Полученную композицию прокатывают на вальцах и получают ленты толщиной 3,0, шириной 295 и длиной 700 мм. Ленту наматывают на трубу с наружным диаметром 60 мм и внутренним 32 мм по винтовой линии. Получает ся заготовка с наружным диаметром 80 мм, которую помещают в цилиндрическую форму диаметром 125 мм и высотой 300 мм.

Собранную форму помещают в установку, состоящую из термостата и привода вращения, включают привод и производят вспе15

4 нивание и отверждение абразивного инструмента. Форма вращается в направлении, противоположном навивке заготовки, со скоростью 3 об/мин.

Режим термообработки: 80 С вЂ” 0,5 ч;

110 С вЂ” 2,0 ч; 140 С вЂ” 2,0 ч; 170 С вЂ” 2, О ч.

После термообработки из формы извлекают готовый абразивный инструмент П Ц

125)<300><32, где ПЦ вЂ” прямой цилиндр, 125 мм — наружный диаметр цилиндра, 300 мм — высота цилиндра, 32 мм — посадочное отверстие.

Пример 2. Рецептура, приготовление заготовки и режим термообработки аналогично примеру 1. Скорость вращения формы при вспенивании и отверждении об/мин.

Пример 8. Рецептура, приготовление заготовки и режим термообработки аналогично примеру 1. Скорость вращения формы

5 об/мин.

Эксплуатационные характеристики инструмента ПЦ 125Х300Х32 из зеленого карбида кремния марки, зернистости 12, лористостью 75Я, изготовленные по предлагаемому способу, сравнивают с характеристиками инструмента, изготовленного из набора кругов в количестве 15 шт прямого профиля ПП 125Х20Х32 (125 мм — наружный диаметр, 20 мм — высота круга, 32 — посадочный размер) .

Эксплуатационные показатели инструмента при пользовании стали 40ХЗ, как наиболее труднообрабатываемого материала, приведены в таблице. Приведенные испытания показывают следующие результаты: расход инструмента уменьшается в 1,6—

2,6 раза, стойкость инструмента между правками увеличивается в 2,5 — 4,1 раза.

При зачистке диэлектрика, фольгировании электротехнической медью (зачистка печатных плат от ингибированного слоя меди) инструмент не засаливается, устраняется наличие необработанных полос на изделие, которые имеют место у наборного инструмента из-за граничного эффекта.

Таким образом, применение высокопористых эластичных абразивных инструментов, изготовленных по предлагаемому способу, позволяет увеличить стойкость инструмента в 2,5 — 4,1 раза и повысить качество обрабатываемых изделий.

1390008

Показатели

Пример

Кажущаяся плотность, кг/м

925

750-1100

Стойкость инетрумента между прав12,5 3-5

9,5

8,0 ками после обработки 0,32 0,08 0,32 0,12-0,63

Ф S

Фиг. Я

Составитель В. Воробьев

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Заказ 1608/16 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Расход абразивного инструмента,. г/мин

Шероховатость поверхности, мкм: до обра— ботки

Высокопористый эластичный абразивный инструмент, состоящий из набора отдельных кругов высотой 20 мм (известный) 0,4 0,5 0,3 0,5-1,3