Способ изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента на бакелитовой связке для шлифования металлов. Цель изобретения - предотвращение загрязнения окружающей среды пылевидными компонентами порошкообразного связующего. Для осуществления способа смешивают абразивное зерно и жидкий бакелит, одновременно нагревая смесь до 60-100°С, после чего к полученной смеси добавляют порошкообразное связующее и наполнители. При этом согласно изобретению абразивное зерно, жидкий бакелит и порошкообразное связующее берут в соотношении 1:0,06-0,20:0,01-0,05. В смесях, приготовленных с таким соотношением компонентов, минимальное количество жидкой составляющей больше максимального количества порошкообразных компонентов, что и обеспечивает полное связывание последних и предотвращение их выделения в окружающую среду. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН

g „ óßÇÌ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4335408/25-08 (22) 30. 11.87 (46) 07. 12.90. Бюл. N - 45 (71) Уральский филиал Рсесоюзного научно-исследовательского института абра зи в о в и шлиф ова ния (72) В.Н.Бехтерева, В.В.Райт и Ф.Г!.Ромазанова (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Y - 935260, кл. В 24 D 3/28, 1980. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО

ИНСТРУИЕНТА (57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента на бакелитовой связке для шлифования металлов.

Цель изобр ете ния — пр едотвраше ни е загря зненйя окружающей среды пыпевидными

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на бакелитовой связке.

Hanb изобретения — предотвращение загрязнения окружающей среды индивидуальными компонентами пор ошкообраз ного связующего.

Для осуществления способа смешивают абразивное зерно и жидкий бакелит, одновременно нагревая смесь до

60-100 С, после чего к полученной смеси добавляют порошкообразное связующее и наполнители. При этом абразивное зерно, жидкий бакелит и порошкообразное связующее берут в соотношении 1: (О, 06-О, 20): (О, 01-0, 05) . Иинимальное количество жидкой составляющей больше максимального количест„„SU„„1611 19 А 1 (д ) В 24 D 3/28

2 компонентами порошкообразного связующего. Для осуществления способа смешивают абразивное зерно и жидкий бакелит, одновременно нагревая смесь до 60-100 С, после чего к полученной смеси добавляют порошкообразное связующее и наполнители. При этом согласно изобретению абразивное зерно, жидкий бакелит и порошкообразное связующее берут в соотношении 1:0,060,20:0,01-0,05. В смесях, приготовленных с таким соотношением компонентов, минимальное количество жидкой составляющей больше максимального количества порошкообразных компонентов, что и обеспечивает полное связывание 4

Ю. последних и предотвращение их вьщеления в окружающую среду. 2 табл. ва порошкообразных компонентов, что обеспечивает полное связывание,лоследних и предотвращение их выделения в окружающую среду.

Увеличение количества жидкого бакелита и уменьшение количеств порошкообразного связующего позволяет. свести практически до минимума содержание свободных порошкообразных компонентов в смеси, повысить Прочность заформованных нетермообработанных заготовок из-за повышения сил сцепления между зернами, что также обеспечивает снижение брака при. изготовлении инструмента низких ВМ-И твердостей. А исключение их миграции при формировании и термообработке позволяет получить высокопористый ин1611719 струмент с однородным распределением вор вследствие получения в готовом ( инструменте каркаса иэ абразивных эе( рен, соединенных точечными контактами. Последнее улучшает эксплуа тацион5 ные показатели особенно низких ВМ-М и средних CM-С твердостей так как

У при работ е таким инстр уме нт ом всл едствие прерывистости шлифования и отвода тепла за счет пор, гарантируется шпифование беэ дефектов (прижогов, трещин) .

Причем увеличение содержания компонентов связки резольного типа (эа счет. повышенного содержания жидкого бакелита) обеспечивает дополнительное повышение прочности изделий.

Равномерное поддержание температу, ры в течение всего процесса увлажне- щ0

i ния обеспечивает удаление летучих веществ из жидкого бакелита и тем самым уплотнение пленки увлажнителя во, круг абразивных зерен и исключение, выделений летучих в процессе,термооб- »5

:, работки, что положительно сказывается на формировании в готовом инструменте каркасов из абразивных зерен, по крытых связкой и сцепленных точечныс ми контактами, с повышением эксплуа- 30 тационных показателей и на прочности инструмента особенно твердостей СТ, : т.е. содержащего большое количество связки.

Применение нагрева абразивного зерна одновременно с жидким бакелитом ,.позволяет снизить температуру нагрева смеси из-за исключения потерь тепла па нагрев жидкого бакелита.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят приготовление формовочных смесей по предлагаемым рецептурам,отличающимся одна от другой, соотношениями компонентов, с минимальными 45 средними и максимальными значениями жидкого бакелита и порошкообразных компонентов, т,е. с учетом всех составов, применяемых в промышленности, с увлажнением абразивного зерна жидким бакелитом при 60, 70 и 80 С (ре цептуры 1 — 3) и с увлажнением абразивного зерна жидким бакелитом при температуре 70< С (рецептуры 4 и 5) .

Проводят приготовление,формовочных смесей с соотношением компоненI тов согласно известному способу (рецептуры 6-8) . Состав рецептур указан в табл. 1.

Смеси, приготовленные с узким интервалом соотношений компонентов 1:

: (О, 06-0, 20): (0,01-0,05), содержат сведенное практически до минимума количество свободных порошкообразных компонентов (О, 15-0, 25, примеры 1-3, рецептура), При переработке такие смеси не выделяют пыли и не загрязняют окру»<ающей среды.

Это обуславливается тем, что в смесях, приготовленных с соотношением компонентов 1: (0,06-0,20): (0,01-0,05), минимальное количество жидкой составляющей связки (жидкого бакелита) больше максимального количества порошкообра эных компонентов, что обеспечивает полное связывание последних. !

Смеси, приготовленные согласно известному способу иэ компонентов жидкого бакелита и порошкообразных (пор ошкообра зног о с вяз ующего и наполнителей), взятых в соотношениях 1:

Р

: (0,01 -0,05): (0,06-0,20) и имеющих максимальное количество жидкого бакелита меньше минимального количества. порошкообразных компонентов, отличаются повышенным содержанием свободных пор ошкообра з ных (пример ы 1-3, р ецептуры 6-8), так же как и смесь, при-. готовленная иэ компонентов, взятых в соотношении 1:0,05-:0,06, содержание свободных порошкообра зных компонентов, взятых в соотношении 1:0,05:

: 0,06, содержание свободных порошкообразных компонентов в которой аналогично смеси по рецептуре 4 примера 2.

Изменение соотношений компонентов соответственно жидкого бакелита с

0,05 на 0,06 в примере 1 и порошкообразных компонентов с 0,06 на 0,05 в примере 3 обеспечивает еще большее снижение содержания свободных порошкообразных в смесях до 0,10; 0,20 (пример 1, рецептуры 1, 3) в связи с улучшением связывания порошкообразных компонентов эа счет увеличения количества жИцкой составляющей связки.

В смесях определяют содержание свободных порошкообразных компонентов путем их отсеивания через сито с сеткой 01 К, взвешивания и определения в процентах к величине массы смеси,.взятой для оПределения.

Из формовочных смесей прессуют стандартные образцы 120»30» 20 мм (по

2П шт каждого варианта) и испытываl6117 ют на прочность при изгибе на испыта— тельном стелле. В готовых термообработанных образцах оценивают пористость °

Для оценки эксплуатационных показателей изготавливают шпифовальные круги ПП 200х40х 75 твердости BM-М (рецептура 1) и испытывают на торцешпифовальном испытательном стенде.

Термообработку производят путем нагрева до 190 С в течение 13,5 ч.

Пример 1. Шлифовальный материал засыпают в мешалку с подогре- 15 вом, добавляют жидкий бакелит и леремешивают при нагреве до 60 С в течео ние 8-30 мин (время смешивания выбирается в зависимости от содержания связки) . Затем увлажненный шпифоваль- 20 ный материал перегружают в мешалку, в которую внесены порошкообразные компоненты, и перемешивают с ними в течение 1,5-3 мин при комнатной тем— пера гуре (рецептуры 1-3) . 25

Параллельно изготавливают образцы согласно известному способу. Для этого шпифовальный материал нагревают до 65 С, засыпают в мешалку и начинают перемешивание, затем добавляют 30 жидкий бакелит и перемешивают 3 мин.

Температура увлажненного плифовальноо го материала составляет 60 С. Затем в мешалку вносят порошкообразные компоненты и перемешивают еще 3 мин (рецептуры 6-8) .

Пример 2. Ипифовальный материал и жидкий бакелит загружают в мешалку и перемешивают при 70 С.

Дальнейшее приготовление смеси произ- 40 водят по примеру 1 (рецептуры 1-5) .

Согласно известному способу шлифоо вальный материал нагревают до 80 С.

Дальнейшее приготовление смеси производят по примеру 1 (рецептуры 6- 45

8) . Температура увлажненного шпифовального материала при этом составляет 70 С.

Пример 3. Бпифовальный материал и жидкий бакелит загружают в. 50 о мешалку и перемешивают при 80 С.

Дальнейшее приготовление смеси производят по примеру 1 (рецептуры 1-3) .

Соглас но известному спос обу шпифоо вальный материал нагревают до 100 С.

Дальнейшее приготовление смеси производят по примеру 1 (рецептуры 6-8) .

Температура увлажненного шпифовального материала при этом составляет

19

О

80оС. Затем определяют содержание свободных порошкообразных компонентов в смесях, прочность заформованных заготовок, прочность и пористость термообработанных образцов иэ смесей, изготовленных по примерам 1-3, эксплуатационные показатели шлифовальных кругов ПП 200Х40<75, изготовленных по рецептурам 1 и 6 примеры

1-3 .

В табл ° 2 приведены данные по показателям, полученным по примерам

1-3.

Из данных табл. 2 следует, что при приготовлении смесей иэ компонентов шпифовальнога материала, жидкого бакелита и порошкообразных компонентов в соотношении 1: 0,06-0, 20: О, 01-0, 05 (рецептуры 1, 3) с использованием при этом шпифовального материала, нагретого одновременно с жидким бакелитом в процессе увлажнения, содержание свободных порошкообразных компонентов в смеси снижается в 3 раза.

Прочность заформованных неотвержденных заготовок инструмента твердостей ВМ-М повышается в 1,6-1,8 раза, твердостей CM — С в 1,9-2,2 раза, твердостей СТ в 2,3-2,4 раза . Обеспечивается повышение прочности и пористости инструмента для твердостей ВМ-M в

1 .,2-1,3 раза прочности и на 8-103 пористости, для инструмента твердостей

СМ-С прочности в 1,25-1,3 раза, пористости на 11-122 и для твердостей

СТ прочности в 1,25-1,3 ..раза и пористости на 14-167., что обеспечивает повышение качества обработки и коэффициента шлифования. Повышение коэффициента шлифования для инструмента твердостей BM-M в 1,3-1,7 раза.

Еак видно из результатов примера

2, табл. 2, рецептуры 4, 5 при выходе за пределы заявленных соотношений комПонентов возрастает содержаиие свободных порошкообразных компонентов в смесях, снижается прочность заформованных нетермообработанных заготовок и прочность и пористость готового инструмента.

Формула изобретения

Способ изготовления абразивного инструмента, при котором смешивают абразивное зерно и жидкий бакелит, одновременно нагревают смесь до 60о

100 С, после чего смешивают абразив1611719 ное зерно и жидкий бакелит с порош-. кообразным связующим с наполнителями, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды пыпевидными компонен5 тами поро1пкообразного связующего, абразивное зерно, жидкий бакелит и порошкообразное связующее с наполнителями берут в соотношении 1:0,06-0, 2:

:0,01-0,05 °

Таолица1

Содержание компонентов, мас.7

Соотношение компонентов

Рецептура

Связующее фенольное

Жидкий бакелит

Нпифовальный материал порошкообразное и наполнители

1,3

2,7

3,8

6,3

3,9

5,4

11,1

16,2

1!!

Пример Способ гецепту- Содернаиие Свих ра свобод>пос дерн паралхооб- esoo разнзи хом- рапи

Понеитов в хами смеси, 2 смес вест сабу

1 Предла- 1 наган>еп1 ° 2

Таблица 2

Прочность на изгиб термоабработан>вк абра з цап, хг /ам

Пориатость

Коэффициент ззтифованнв, си> мез смэ

Прочность зафармованных нетермаабработаиных заПовььчение прочности зафарма ванных заготовок по

Повынени пористос ги ииаэрумевта отхоанэел ьно прототипа, 2 ение соани я одних поаобразных онентов в и по нэготовох ° кг/си> известному способу> Х круга ному спо

7..>

208

224

227 зоо зоо эго

6>9

9,7

13,8

157

190 гзв

37,9

40,5

43,0 в,г

»,о

l 5,6

6,30 йзвеат>н>ц 6 7 в

4 ° 4

5,1

5,8

16 t

169

1В1

35,0

36. 5

37,2

38,5

40,9

43,4

36,5

З7,О

4,4

2 Предлагее- 1 заа1 2

- S

8,6

11,З

l4>1

6,2

7,5

400 ззо

350

253

273

201

220

9,4

1О,В

14,2

7,63

1ВЭ

202 гз1

Инвест>н>н . 6

0,40

0,50

0 ° 7О

4,7

5,6

6,1

1В7

202 г1о

4,48

10> 1

I l,6

14>6

5,52

3 1Ц>едлагае- 1

>еа1 2.

3 о,го

О,ZS о,эо зоо зго, ззо

6>2

9,5 12,7

195 гоз

215

155 гг1

23! йзеестнмп 6

7 в

4,31

0,60

0,8о

1,ОО

4,0

4 ° 3

5,5

147

1 53

165

Составитель Г. Кугель

Редактор Л.Мотыль Техред Л.Олийнык Корректор С. 1eprrrr

Зака з 3802 Тираж 602

ВНИИГьИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Подписное

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

2

4

6

93,3

86,2

90з1

79,4

93,3

86,2

0,15

0,Z0

0,25

О ° 45

0,60 о,во

О.1О

0,15 о,го

О,7О о,зо

5,4

11 1

16,2

3,6

16,7

1,3

2,7

3,8

1:0 05:0,01

1:0 13:0 03

1: 0,20:0,06

1:0,04:0,07

1:0 21:0 005

1:0,01:0,06

1>0 03 0 13

1:0,05:0,20

35,2

36 >9

38,0

39,2

41,3

44,1

35,6

З7,0

38,5