Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента из карбида кремния на магнезиальной оксихлоридной связке для шлифовки изделий из природного камня. Цель изобретения - повышение стойкости инструмента и производительности при камнеобработке. Сущность изобретения состоит в том, что смешивают карбид кремния и магнезит в соотношении 2:1-1:5, добавляют раствор хлорида магния, количество которого в массе определяется формулой ,8-3,8 .х ,01х, где у - процентное содержание раствора хлорида магния в массе; х - размер зерна карбида кремния , мкм. перемешивают компоненты до достижения массой тиксотропной консистенции, после чего формуют инструмент с использованием вибрации с частотой 100-300 колебаний в минуту в течение 5-15 с. 1 табл. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1454673 А1

m4 В 24 Р 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 у=45,8-3,8х0 э +0,01х, где у — процентное содержание раствора хлорида магния в массе, х — размер зерна карбида кремния в мкм. Абразивную массу перемешивают до придания ей

5 тиксотропных свойств (консистенции), т.е. способности течь при вибрировании, раскладывают в формы, установленные на вибростоле, и формуют ин10 струмент при вибрировании форм с абразивной массой с частотой 100-300 колебаний в минуту в течение 5-15 с.

Отформованный инструмент после 3-5 ч твердения извлекают из форм, Для камfS необработки его используют после хранения не менее трех недель на воздухе при 17-25 C.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 4195448/31-08 (22) 16.02.87 (46) 30. 01. 89. Бюл. N- 4 (71) Институт химии и технологии .редких элементов и минерального сырья Кольского филиала им. С.M. Кирова АН СССР (72) В ° (;. Кабанов, А.Д. Журбенко, В.И. Иванов, В.П. Рожков и 10.И. Сычев (53) 621.922.079(088.8) (56) Орлов А.М, Добыча и обработка природного камня, М.: Стройиздат, 1977, с, 344-346. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области производства абразивного инструмента из карбида кремния на магнезиальной

Изобретение относится к производству абразивного инструмента из карбида кремния на магнеэиальной оксихлоридной связке, используемого для шлифования камня, Цель изобретения — повышение производительности и снижение расхода инструмента при камнеобработке, Сущность способа заключается в следующем.

К зернам карбида кремния и порошку обожженного магнезита, взятых в соотношении 2:1-1:5, зависящем от крупности зерен карбида кремния, добавляют раствор хлорида магния плотностью 1,27-1,35 г/см, количество которого определяется по формуле оксихлоридной связке для шлифовки изделий из природного камня. Цель изобретения — повышение стойкости инструмента и производительности при камнеобработке. Сущность изобретения состоит в том, что смешивают карбид кремния и магнезит в соотношении

2:1 — 1:5, добавляют раствор хлорида магния, количество которого в массе определяется формулой y=45 8-3,8 < х 0 э +0,01х где у — процентное содержание раствора хлорида магния в массе; х — размер зерна карбида кремния, мкм. Затем перемешивают компоненты до достижения массой тиксотропной консистенции, после чего формуют инструмент с использованием вибрации с частотой 100 †3 колебаний в минуту в течение 5 — 15 с, 1 табл. з 14

Пределы частоты виб риров ани я (1 00300) колебаний в минуту и время вибрирования (5-15 c) обусловливаются тиксотропными свойствами приготовленной абразивной. массы. Ксли масса заполняет форму менее чем за 5 с при частоте вибрирования менее 100 колебаний в минуту, то по своим свойствам

Ьна приближается к жидкотекучей. Если ке масса заполняет форму лишь при вибрировании более 15 с с частотой более 300 колебаний в минуту, то тиксотропные свойства ее недостаточны.

Введение меньшего количества раст1 вора хлорида магния в смесь карбида кремния и магнезитового порошка, что предусмотрено расчетной формулой, приводит к затруднениям и даже невозможности формования инструмента, при этом резко снижаются свойства инструмента — производительность и износостойкость (повышается удельный расход). Увеличение количества раствора хлорида магния также отрицательно сказывается на свойствах инструмента.

Снижение свойств инструмента объясняется формированием в связке, образующейся при химическом взаимодействии магнеэитового порошка с раствором хлорида магния, продуктов твердения, фазовый состав которых отличен от того, который образуется при точном следовании расчетной формуле.

Предложенный способ позволяет увеличить адгезию магнеэиальных оксихлоридов, образующихся при взаимодействии магнезита с раствором хлорида магния, к карбиду кремния за счет формирования необходимого фазового состава продуктов твердения, их опти.мального содержания в затвердевшем инструменте, что в полной мере обес-. печивается тиксотропной консистенцией абразивной массы. Тиксотропность приготовленной массы в данном случае есть не только отражение ее физического состояния, обусловливающего режим формования, но в равной мере— химических процессов, происходящих при эатвердевании и приводящих к образованию в инструменте необходимого, для достижения поставленной цели качественного и количественного состава продуктов твердения.

При создании абразивного инстру" мента использованы следующие материалы: карбид кремния по ГОСТ. 3647-80 черный марок 55с, 54с, 53с, 52с и

54673

50 зеленый марок 64с, 63с, 62с, эернис" тостью от М5 (размер зерна 5 мкм) до Ф 160 (1600 мкм); порошок обожженного магнезита марки ПМК-83 по

ГОСТ 1316-75 с удельной поверхностью в пределах 2500-4000 см2/г; хлорид магния технический по ГОСТ 7759-73 (раствор хлорида магния плотностью

1,27-1,35 г/см э приготовляли растворением MgClg 6Н О технического в воде).

П,р и м е р 1. Шлифэерно карбида кремния зернистостью М 160 и магнезитовый порошок в соотношении 2:1 смешивают в Е-образном смесителе и добавляют порциями раствор хлорида магния. Массу перемешивают до приобретения ею тиксотропной консистенции. Готовой массой заполняют формы и вибрируют их с частотой 100 колебаний в минуту в течение 5 с. Через

3-5 ч затвердевший инструмент извлекают из форм, В течение трех недель инструмент выдерживают при 17-25 С.

Пример 2. Шлифзерно карбида кремния зернистостью - 50 и магнеsHToBblH порошок в соотношении 1,8:1 смешивают в Z-образном смесителе и добавляют порциями раствор хлорида магния. Массу перемешивают до приобретения ею тиксотропной консистенции.

Готовой массой заполняют формы и вибрируют их с частотой 120 колебаний в минуту в течение 6 с. Через 3-5 ч инструмент извлекают из форм, Все последующие операции. выполняют по при= меру 1.

Пример 3. Шлифпорошок карбида кремния зернистостью Р 20 и магнеэитовый порошок в соотношении 1,5:1 смешивают в Z-образном смесителе и добавляют раствор хлорида магния, Массу перемешивают до приобретения ею тиксотропной консистенции, Готовой массой заполняют закрепленные на вибростоле формы и вибрируют их с частотой 160 колебаний в минуту в течение 8 с. Все последующие операции выполняют по примеру 1.

Пример 4 ° Шлифпорошок карбида кремния зернистостью Ф 12 и магнеэитовый порошок в соотношении

1,26:1 смешивают в смесителе. Добавляют раствор хлорида магния и доводят абразивную массу до тиксотропнои консистенции. Готовой массой заполняют формы, закрепленные на вибростоле, и вибрируют их с частотой 200 колебаСпособ изготовления

ПР: УР

УР, УПР, г/см см /r

lIP, см /мин

Номер зерна карбида кремния

Предлагаемый (пример 1) 240 5 2 0 192 46 1

105 8,8 0,113 ll 9

160

Известный 160

5 1454 ний в минуту в течение 10 с. Все последующие операции выполняют по примеру l.

Пример 5. Микропорошок карби5 да кремния зернистостью М40 и магнезитовый порошок в соотношении 1:1,22 смешивают в смесителе. Добавляют раствор хлорида магния и доводят абразивную массу до тиксотропной консистен- I0 ции. Массой заполняют формы и вибрируют их с частотой 270 колебаний в минуту в течение 13 с. Все последующие операции выполняют по примеру 1.

Пример 6. Микропорошок карби- 15 да кремния зернистостью М20 и магнезитовый порошок в соотношении 1:4 смешивают в смесителе. Добавляют раствор хлорида магния и доводят абразивную массу до тиксотропной консис- 20 тенции. Массой заполняют формы и вибрируют их с частотой 300 колебаний в минуту в течение 15 с. Все последующие операции выполняют по примеру 1 °

Пример 7. Микропорошок карбида кремния зернистостью М5 и магнезитовый порошок смешивают в смесителе в соотношении 1:5, добавляют раствор хлорида магния и доводят абразивную . 30 массу до тиксотропной консистенции.

Массой заполняют формы и вибрируют их с частотой 300 колебаний в минуту в течение 15 с. Все последующие операции — по примеру 1. 35

В таблице представлены результаты совместных сравнительных испытаний абразивного инструмента, изготовленного предложенным и известным способами. Испытания проведены: по приме- 40 ру 1 — на линии ЛЖ-9, по примерам

2-7 — на станке P-614.Для испытаний была использована плита гранита месторождения Сюскюянсаари (Карельская

АССР). Определены следующие показа- 45 тели: производительность (ПР), см

"J снятого камня в мин; удельный расход

673 6 (УР) инструмента, г на 1 см э снимаемого камня; удельная производительность (УПР), см снятого камня, приз ходящихся на 1 г израсходованного инструмента.

Техническая эффективность .инструмента, изготовленного предлагаемым н известными способами, определялась как отношение производительности инструмента к его удельному расходу (ПР:УР).

Таким образом, предложенный способ изготовления абразивного инструмента по сравнению с известным обеспечивает на различных операциях шлифования камня повышение производительности инструмента при одновременном снижении удельного расхода. Техническая эффективность инструмента, выраженная отношением его производительности к удельному расходу, увеличивается в 2,5-6 раз., Формула и з обретения

Способ изготовления абразивного инструмента, при котором смешивают карбцц кремния и магнезит с добавлением раствора хлорида магния и из полученной массы формуют инструмент, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости инструмента и производительности при камнеобработке, карбид кремния и магнезит берут в соотношении 2:1-1:5, а процентное содержание раствора хлорида магния у определяют по формуле у=

=45,8-3,8х +0,01х, где х — размер зерна карбида кремния (мкм), при этом компоненты смешивают до достижения массой тиксотропной кбнсистенции, после чего формуют инструмент с наложением на массу вибраций с частотой 100-300 колебаний в 1 мин в течение 5-15 с.

21 â1 1э52 Оь657 13 88

11,3 2,82 0,354 4,01

Известный 50

20

Известный

Из вестный 12

Известный М40

М20

Известный М20

Известный М5

Составитель Н. Балашова

Редактор А, Маковская Техред М.@ bate Корректор В. Бутяга

Заказ 7393/21 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Предлагаемый (пример 2) 50

Предлагаемый (пример 3) Предлагаемый (пример 4) l2

Предлагаемый (пример 5) М40

Предлагаемый (пример 6) Предлагаемый (при мер 7) М5

1454673 8 — Продолжение таблицы

14 2 1 68 0597 845

5 7 2 60 0 385 2 18

14 2 2 20 0455 645

5,4 3,57 О, 170 1,51

7, 1 7,40 0,142 0,96

44 11,3 0 038 О, 16

5,70 15,3 0,065 0,37

3, 82 26, 1 О, 038 О, 1 5

1, 21 18,3 О, 055 О, 0е6

072 30, 1- 0033 О 024