Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к технологии изготовления эластичного абразивного инструмента и позволяет повысить стойкость инструмента. Смешивают абразив и термопластичное связующее, наносят абразивную массу на основу из полиамидной смолы и формуют инструмент. В качестве термопластичного связующего берут полиакриловую смолу, а в абразивную массу дополнительно вводят стеарат цинка, причем абразив и стеарат цинка перед смешиванием термообрабатывают при 80-100°С в течение 2-3 ч, а перед нанесением абразивной массы на основу последнюю термообрабатьшают при 60-80 0 в течение 8-16 ч. После нанесения абразивной массы на основу полученный материал сушат 0,5-1 ч. при комнатной температуре, затем термообрабатывают при 60-80 С в течение 2-3 ч. Соотношение компонентов в материале составляет, мас.%; полиамидная смола 76-80, абразив 7-15, полиакриловая смола 3-7, стеарат цинка 1т2. Причем инструмент формуют методом литья под давлением. Такой способ изготовления абразивного инструмента позволяет в процессе прессования равномерно распределять наполнители в материале с надежным их сцеплением в готовом инструменте, увеличивая их подвижность, повьш1ая эластичность полимера, что обеспечивает постоянное усилие контакта частей инструмента с обрабатываемой поверхностью , сохраняя его стойкость к изнашиванию в процессе работы. 1 табл. « О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„14146О5 А1 (51) 4 В 24 D 18/00

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4054681/25-08, 4065399/25-08 (22) 26.02.86 (46) 07.08.88. Бюл. и 29 (72) В.И.Маймескул и Н.Е.Френкель (53) 621.922.079(088.8) (56) Патент США h» 3401491, кл. 51-295, 1965. !. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к технологии изготовления эластичного абразивного инструмента и позволяет повысить стойкость инструмента. Смешивают абразив и термопластичное связующее, наносят абразивную массу на основу из полиамидной смолы и формуют инструмент.

В качестве термопластичного связующего берут полиакриловую смолу, а в абразивную массу дополнительно вводят стеарат цинка, причем абразив и стеарат цинка перед смешиванием термообрабатывают при 80-100 С в течение

2-3 ч, а перед нанесением абразивной массы на основу последнюю термообрабатывают при 60-80 С в течение 8-16 ч.

После нанесения абразивной массы на основу полученный материал сушат

0,5-1 ч. при комнатной температуре, затем термообрабатывают при 60-80 С в течение 2-3 ч. Соотношение компонентов в материале составляет, мас.Х: полиамидная смола 76-80, абразив

7-15, полиакриловая смола 3-7, стеарат цинка 1т2. Причем инструмент формуют методом литья под давлением.

Такой способ изготовления абразивного инструмента позволяет в процессе прессования равномерно распределять наполнители в материале с надежным их сцеплением в готовом инструменте, увеличивая их подвижность, повышая эластичность полимера, что обеспечивает постоянное усилие контакта частей инструмента с обрабатываемой поверхностью, сохраняя его стойкость к изнашиванию в процессе работы.

1 табл. 1414605

Изобретение относится к технологии изготовления эластичного абразивного инструмента, необходимого, например, для зачистки плат печатного монтажа, кель изобретения — повышение стойкости инструмента путем, улучшения физико-механических характеристик абразивного материала.

Предлагаемый способ заключается в смешивании абразива и термопластичного связующего, абразивную-массу наносят на основу из полиамидной смолы, а йэ полученного материала формуют инструмент. В качестве термопластичного связующего берут полиакриловую смолу, а в абразивную массу дополнительно вводят стеарат цинка, причем абразив и стеарат цинка перед смешиванием термообрабатывают при 80—

100 С в течение 2-3 ч, а перед нане" сением абразивной массы на основу последнюю термообрабатывают при

60-800С в течение 8-16 ч. После нанесения абразивной массы на основу полученный материал сушат 0,5-1,0 ч при комнатной температуре, затем термообрабатывают при 60-80 С в течение 2-3 ч, а соотношение компонентов в материале составляет, мас, :

Полиамидная смола 76-89

Абразив 7-15

Полиакриловая смола 3-7

Стеарат цинка 1-2 причем инструмент формуют методом литья под давлением.

Предварительное просушивание основы из полиамидной смолы необходимо для удаления влаги, что повышает ее однородность. Причем указайные температурные и временные пределы необходимы и достаточны для осуществления этого процесса, При температуре ниже 60 С процесс испарения влаги о протекает медленно, а 80 С достаточно для удаления ее из всего объема основы, 1

Пример 1. Для получения абразивного материала берут следующие компоненты, мас.:

Абразив-шлифпорошок (карбид кремния зеленый) 7-15

40 Антифрикционная добавка (стеарат цинка) 1-2

Полиакриловая смола 3-7

Термопластичный материал — полиамидные смолы (ПА 6-21) 7 6-89

Просушивают гранулы полиамида при

60 С в течение 16 ч, а карбид кремния о зеленый и стеарат цинка при 80 С в течение 4 ч.

Смесь карбида кремния зеленого и

50 стеарата цинка в пластификаторе в виде густой однородной массы равномерно наносят на поверхность гранул полиамида, которые затем просушивают

55 в противнях слоем до 30 мм в течение

0,5 ч сначала при комнатной температуре при перемешивании, а затем при

60 С в течение 3 ч. Питьем под давлением на термопластавтомате (прессПри просушивании основы менее 8 ч не происходит полного испарения влаги из всего объема, даже при повышенной температуре, 16 ч вполне достаточно для результативного завершения процесса испарения влаги.

Нанесение смеси абразива в связующем с антифрикционной добавкой из стеарата цинка обеспечивает в дальнейшем равномерное распределение абразива в материале, перерабатываемом в инструмент, его однородность, эластичность и устойчивость.

Нанесенная на основу из термоплас5 тнчного материала абразивная масса просушивается при комнатной температуре в течение 0,5- 1 ч, так как в этот интервал времени происходит наиболее интенсивное выделение легковоспламеняющихся летучих составляющих (с целью предохранения от воспламенения). Периодическое перемешивание исключает комкообразование.

Дальнейшее просушивание основы приводит к полному удалению влаги, накопившейся уже в материале, причем указанные температурные и временные режимы приводят к улучшению физикомеханических свойств материала.

Равномерное распределение абразивной массы до однородной структуры и гомогениэация производятся окончательно в процессе изготовления эластичного абразивного инструмента.

25 Переработка полученного материала методом литья под давлением с использованием литьевых машин со шнековой предпластификацией обеспечивает доведение материала до однородной структуры, его гомогенизацию в результате перемешивания шнеком, а также производительный метод изготовления эластичного инструмента.

14605

55 з 14 форма ЕЫ1832-4583) перерабатывается абразивный материал в инструмент.

Пример 2. Компоненты и соотношения материалов берут как в примере 1. Просушивают гранулы полиамида при 70 С в течение 12.ч, а карбид кремния зеленый и стеарат цинка при температуре 90 С в течение 3,5 ч.

Смесь карбида кремния зеленого и стеа рата цинка в пластификаторе в виде густой однородной массы равномерно наносят на поверхность гранул полиамида, которые затем просушивают в противнях слоем до 30 мм в течение

0,75 ч сначала при комнатной температуре при перемешивании, а затем при

70 С в течение 2,5 ч. Литьем под давлением на термопластавтомате (прессформа ЕЫ1832-4583) перерабатывается абразивньй материал в инструмент.

Пример 3. Компоненты и соотношения материалов берут как в примере 1. Просушивают гранулы полиамида при 80 С в течение 8 ч, в карбид кремния зеленый и стеарат цинка при

100 С в течение 3 ч. Смесь карбида кремния зеленого и стеарата цинка в пластификаторе в виде густой однородной массы равномерно наносят на поверхность гранул полиамида, которые затем просушивают в противнях слоем . до 30 мм в течение 1 ч сначала при комнатной температуре при перемешивании, а затем при 80 С в течение

2 ч. Литьем под давлением на термопластавтомате абразивньй материал перерабатывается в инструмент.

Поскольку структура материала не имеет повреждений от механического внедрения в него абразивных зерен, а также благодаря наличию и равномерному распределению в материале пластификатора, обеспечивающего межпачечную пластификацию, абразивный инструмент обладает высокими шлифовальиыми, эластичными и стойкостныии характеристиками, т,е. предложенный способ улучшает физико-механические характеристики материала.

В таблице приведены содержание и характеристика составов для абразивного инструмента.

Введенный в материал стеарат цинка за счет своих антифрикционных свойств повышает текучесть материала и износостойкость абразивного инструмента. Кроме того, уменьшает абразивное воздействие шпифовального материала на оборудование и инструмент в процессе прессования ° Введение стеарата цинка меньше 1 мас.7 приводит. к уменьшению стойкости шлифовального

5 материала, к износу, а увеличение добавки стеарата цинка больше 2 мас.Х уменьшает эластичность основы.

Полимерсодержащий лак (полиакри-1О ловая смола) в качестве связующего обеспечивает смачивание и надежное закрепление абразива и стеарата цинка на поверхности основы из термопластичного материала после выделения летучих составляющих смолы в процессе высыхания. Полимерная составляющая смолы хорошо адсорбируется с абразивом и стеаратом цинка, смачивая и обволакивая каждое зерно в

20 отдельности. Это обеспечивает равномерное (беэ конгломератов) распределение наполнителей в объеме термопластичного материала основы и надежное их сцепление с ним в готовом

25 инструменте, вследствие чего повышается стойкость абразивного материала.

В процессе прессования абразивного материала пластификаторные состав ляющие, входящие в состав полиакрилоgp вой смолы, распределяются между пачечными элементами структуры полиамидной основы, ослабляя их воздействие, вследствпе чего увеличивается их подвижность, повышая эластичность полимера, обеспечивающую постоянное уси35 лие контакта частей инструмента с обрабатываемой поверхностью и воэможность обработки поверхностей с местными выпуклостями или вогнутостями.

Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента позволяет в процессе прессования абразивного материала с указанным процентным содержанием известных компонентов получить равномерное распределение наполнителей в объеме материала с. надежньпк их сцеплением в готовом инструменте, увеличивая их подвижность, повышая эластичность полимера, что обеспечивает постоянное усилие контакта частей инструмента, сохраняя стойкость

его к изнашиванию в процессе работы.

Формула изобретения

Способ изготовления абразивного инструмента, при котором смешивают.

Г абразив и термопластичное связующее, абразивную массу наносят на основу

14605 6

8000 в течение 8-16 ч, при этом после нанесения абразивной массы на основу полученный материал сушат 0,5—

1 ч при комнатной температуре, затем термообрабатывают при 60-80 С в течение 2"3 ч, а соотношение компонентов в материале составляет, мас.%."

Полиамидная смола 76-89

1п Абразив 7" 15

Полиакриловая смола 3-7

Стеарат цинка 1-2 причем инструмент формуют методом литья под давлением.

5 14 из полиамидной смолы, а из полученного материала формуют инструмент, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, в качестве термопластичного связующего берут полиакриловую смолу, а в абразивную массу дополнительно вводят- стеарат цинка, причем абразив и стеарат цинка перед смешиванием термообрабатывают при 80—

100 С в течение 2-3 ч, а перед нанео сением абразивной массы на основу последнюю термообрабатывают при 60Со

Предварнтелв- аа термооб° потна

Содерканне, 2

ПолимврсалеркаeodI лак (компотент 3) пинка (комн кент апразиз (кампо- кент 2) Олнамознан см

xowto ент 1 ен

0,5

50 7 70 1>5

50 7 70 1 5

На удое.

Оеразо° ален ком

0,5 50 1 5 То ве

Не воинов ааормлеlola лу звзви, пустоты на контролвной отливке .

to ве о

0,5

50 7 70 1 ° 5

50 7 70 1,5

70 3

1 80 3 Не удое.

60 8 80 2 1

То ве

Удое.

ОбразО валов кам

0,5 50 1,5

Ые волков оформление пу змрм, пустотм иа контролвнод отливке и

h0 8 80 2

0,5 60 2 Удоз.

Не рвано мернан зачистка контроле" нзвз .инструментом

60 8 80 2

Не удав, 0 8 70 2 5 Хор.

Be раваомернаа зачистка

xoAtpollb изв ннструмен- том

То ве То не

70 12 90 2 5

To ae

80 1Ü 100 3 - 1 80 3 То Ве Хор.

90 18 100 3,5 3 5 -"- Низ.

Образо вален ком

To ae

1,1 50 7 70 1,5 0 5 - - - Beудав.

2 289 705 3

50 7 70 1,5 50 1,5 То ве

1 90 5 4,4 О,Ь

Не равномернан зачистка контролвазм лист рументом, хрулкоств и разру- аеине ковтролвлого ила трумеита

Продолжение таблицы

1414605

Предэарительаан тернооб теарат работка

Стойэойст° a комтол ьмка к онно- (ко>аом (ко>о>о-,всат 4) та 1

° tea ак афу на открытом эозого ннс тру мента румента, ч

bea лере1

05 50 15

S0 7 70 S

То ае

ãÎ8 -"50 7 7О 1S

ЬО Е ЕО удое. удое.

То ае

То ае То ае

60 6 60, 2

70 12 90 2 5

80 16 100 3

90 16 100 305

224

224

Zo7>.

То ае

Хор.

1>2 90 3,5. Удов. Наэ.

3 62,3 12 ° 4,2 1,4 50 7 70 1 ° 5 0,5 - » Ее удое. Удое.

Образозал- ск кон

50 7 70 1 ° 5 « O,S 50 \ ° S То ае

05 70 Э

1 80 3

50 7 70 I 5

50 7 70 1 S

60 8 80 2

То ке

Образовалск коы

05 50 15

ЬО 8 80 2

° Ф

60 8 80 2 - 0,5 60 2 Удов. 8>a.. Хор.

480

2,$ " 0,8 70 2,5 Хор. То ае Зал

70 12 90

560

80 16 F00 3 " 1 80 Э То ае -"- top.

90 18 100 3,5 - 1,2 90 3,5 Удое. Ие удое. Удое, 5!2

4 76 15 7 2 50 7 70 О ° 5 0!S - - - Be удое.

Образовалса кон

$0 7 70 1 ° S

О ° 5 70 ° S Io ae

Be полна оформление, пузыри, вздутие, пустоты

To ae

05 70 3

1 80 3

50 7 70 1 5

50 7 70 1 ° 5

60 8 80 2 1

Образуетсн коы

50 1,5

60 8 80 2

0,5

Не полмое офорнлемме, пузыри, л>у.9 л

Нросуаивамне после манесманн ма грамулы снеси конпомек тов 2-4

05 60 2

0>5 60 2

08 70 2$

08 70 25 .8ОЭ кого аомг роль ного нмстBe полное оформление, пуa>>pa пус coev аа комт» ролькой отливке

Хрупкость

° Разру ванне коатрола- .

° ого нмструнлвта, мазкам стойкость

Не аолвое

° ар>а>рокамма> a7slt» ри, эздутна, пустоты аа коатролааой отливке

Re полное фар>а> ро° анме, пузыри, ° здутик,аа хоатролакой отливке

Пав>векман труп- коста аомг ролааого инструмента

7474605

Пр(.дол;(:е((1(е таблицы т Преднарятепь- т1 яан термооб, работка

I ням е, Х

Co<-(Co4eDa тал (I Полна»о4дПригодность к

Орос ука:пляпе после ненесекнн на гранулм смеси компояенракия Полимер- бтеарат окно- содераа- пинка нт 2),мнл лак ((компа (ко»»ло- Inc»»T 4) переработке на

1 коипоненв ая смола (Коипонеят 1)

I тоа 2-4 термоппаст теят Э) но открмтои вот автома!

Т»ч(С !

Т, ч так литвам дуне

Т»ч беа пере- пер ие»м»- иеаа» ванна аконтроль яоа отллвке

»

Хор. 112

Удое. Хор.

О 5 ЬО 2

60 8 80 2

144

То не

О 8 70 25 Хор.

0,8 70 2,5 То ве

То ве

60 8 80 2

70 12 90 2 5

80 16 10 3

90 18 110 3 5 и

128

Удоя.

80 Э и

1, 2 90 3,5 Удов. Не удоо.

Не удое

50 7 70 О 5 О 5

50 7 70

О 5 70 1,5 Толе

1,5

0,5 70 3

1,5

50 7 70

1 80 3 50 7 70 2

60 8 80 2

Об рано

BSllCа кoll

На полное

05 50 15

60 8 ВО 2 офоркпе-в» вне коятрольяод отлив кя

Хрупкость контрольного инструмента

60 8 80 2

05602

Улов. Нна. Хор.

0,8 70 2,5 То ве То ве То не

60 В 80 2

16 То ве

0,8 70 2,5

1 80 3

1,2

70 12 90

По акме мианя к руп кость

80 16 10 3

Весьма внв.

Составитель Т»Никанорова

Техред М. Ходанич Корректор M,71àêcèì((øèíåö

Редактор А,Мотыпь

Заказ 3821/14

Тираж 678

Подписное

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

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

I ность

t контроль(noro ннстр (кента

1

I ! (т (апифо- бтоя- Характеэапь- I кость рнстн»м яме нпнфт

1 саодст- з»алька конт- ного рons"

1 у-I » ого (роль(ннстру- I >»oro мента,няст(румен- f (Хрупкость контрольного инструмента

Обр&коаал сн кои

Не полл»м офориленяе контрольной отливки

То ве