Способ изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента, а именно к изготовлению абразивных брусков из микрошлифпорошков на линии формования сырца Целью изобретения является повышение производительности процесса изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков и улучшение качества инструмента Способ включает в себя запивку шликера в форму, отверждение и сушку шликера в форме при нагреве и термообработку , при этом отверждение шликера проводят с одновременным использованием вакуумного отсоса жидкости, а нагрев при отверждении и сушке осуществляют ичфракрасным излучением плотностью 0 05-0,3 кВг/см2 попеременно сверху и снизу до остаточной влажности заготовки 0,5-8% Устройство для изготовления инструмента кз микрошлифпорошков состоит из перфори рованной, снабженной водопроницаемым покрытием форм и вакуумной и нагрева тельной системами Нагревательная систе MS выполнена в виде камеры с транспортером для перемещения металлических форм и снабжена источниками инфракрасного нагрева, расположенными в шахматном порядке сверху и снизу формы вдоль транспортера Вакуумная система расположена у первого источника нагрева, при этом перфорация выполнена в донной части формы и диаметр перфорации превышает в 2-3 раза максимальный разрез зерна 2 с п. ф-лы, 3 ил , 1 табл. го О©

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

is«s В 24 0 17/00

ГОСУ4АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

В. к!. ЯЭНА

" ..;.. ни ) ь, -., и".ЗТЯг А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4691690/08 (22) 31.03,89 (46) 23.09.91. Б юл, М 35 (71) Научно-производственное обьединение по абразивам и шлифованию (72) Ю,B.Mýòåðèêèí, А.И.Широков, И.В.Раздольская., Ю,M.Íåìîâ, О.Н,Абрамов, С.П,Зыков и Ю.B.Kóðàâëåâ (53) 621.922.079(088.8) (56) Технологический процесс N 0224450

01301.00645. Производство шлифовальных брусков из зеленого карбида кремния зернистостью М7 и белого электрокорунда зернистостей А20, М14, М10, а также- смеси тонких млкропорошков карбида кремния зернистостью М7 и белого электрокорунда зернистостью М5, МАЗ, М, 1985.

Добровольский А.Г. Шликерное литье.—

M.: Металлургия, 1977, с.92-93, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ МИКРОШЛИФПОРОШКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента, а именно к изготовлению абразивных брусков из микрошлифпорошков на линии формования сырца. Целью изобретения является повыИзобретение относится к производству абразивного инструмента и касается способа изготовления абразивных брусков из микрошлифпорошков с использованием шликерного литья.

Цель изобретения состоит в повышении производительности процесса изготовления абразивного инструмента из микро„„ Ц „„1678591 Al шение производительности процесса изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков и улучшение качества инструмента. Способ включает в себя заливку шликера в форму, отверждение и сушку шликера в форме при нагреве и термообработку, при этом отверждение шликера проводят с одновременным использованием вакуумного отсоса жидкости, а нагрев при отверждении и сушке осуществляют инфракрасным излучением плотностью 0.05-0,3 кВт/см попеременно сверху и снизу до осг таточ н о и в л аж н ости за гото в к и 0,5-8;ь. У стройство для изготовления инс румента из микрошлифпорошхов состоит из перфорированной, снабженной водопроницаемым покрытием форм и вакуумной и нагрева тельной системамл, Нагревательная система выполнена в виде камеры с транспортером для перемеьцения металлических форм и снабжена источниками инфракрасного нагрева, расположеннымл в шахматном порядке сверху и снизу формы вдоль транспортера. Вакуумная система расположена у первого источника нагрева, при этом перфорация выполнена в донной части формы и диаметр перфорации превышает в 2 — 3 раза максимальный разрез зерна, 2 с.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл. шлифпорошков и улучшении качества инструмента по равномерности твердости, сохранению размеров, формы и устранению трещиноватости за счет повышения эффективности процессов сушки заготовок на многопозиционной поточной линии.

Способ изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков шликер1678591 ным литьем в металлическую или пластиковую форму состоит в том, что в установленную на пористую подставку форму заливают шликер, отверждают его и сушат при нагреве, при этом отверждение шликера производят с одновременным использованием вакуумного отсоса при разрежении 0,6 — 1,0 кгс/см, а нагрев при отверждечии и сушке проводят инфракрасным излучением плотностью 0,05--0,3 кВт/см попеременно снизу и сверху формы до остаточной влажности заготовок 0,5-8;/, После сушки проводят термообработку.

Устройство для изготовления абразивного инструмента выполнено в виде камеры, снабженной транспортером для перемещения металлических форм, оснашенных системой вакуумного отсоса и нагревательной системой из кварцево-галогенных ламп, донная часть формы выполнена перфорированной из сетки с диаметром отверстий в 2 — 3 раза превыша,ощим максимальный размер зерна из используемых микрошлифпорошков и покрыта водопроницаемым полотном, например батистом, Система вакуумного отсоса расположена у первой лампы. Кварцево-галогенные лампы расположены в шахматном порядке сверху и снизу формы вдоль транспортера на расстоянии 100 — 130 мм.

На фиг,1 схематически изображено устройство; на фиг.2 — форма-тележка для шликерного литья,.разрез; на фиг.3 — рельсовые пути в плане с расположением форм-тележек по позициям устройства, выполненного в.виде поточной линии.

Линия состоит из мешалки 1 для хранения и поддержания шликера во взвешенном состоянии в перцод работы линии, дозатора

2 для дозирования шликера при его разливе в многоячейковую форму-тележку 3, дно которой выполнено из сетки 4, покрытой тканью 5, вакуумной системы из вакуумной камеры 6 для вакуумирования шликера в форме, вакуумного насоса 7 для создания вакуума в вакуумной камере, сушильной камеры 8 с транспортером, оснащенной нагревательными элементами 9 для отверждения и сушки LUëèêåðà в форме, расположенными в шахматном порядке — вверху, внизу и т.д, (кварцево-галогенные пампы), гидравличесхого тол кателя 10 для перемещения форм-тележек по транспортеру сушильной камеры, гидравлического прижимного устройства 11 для прижима формы-тележки в сушильной камере. гидравлического выталкивателя 12 для выталкивания изделий из формы после сушки, этажерки 13 для складирования высушенных изделий и передато ных еле>кек 14 для

15 портеру с исходной позиции I на позицию II

55 перевода форм-тележек с основных рельсовых путей 15 на обгонные рельсовые пути 16 и обратно по передаточным рельсовым путям 17, 18. По функциональному признаку поточная линия разделена на 10 позиций, обозначенных римскими цифрами QT I до Х.

Устройство работает следующим образом.

При пуске линии в работу иэ мешалки 1 шликер при помощи обьемного доэатора 2 подается доэированными порциями в форму-тележку 3. После заполнения шликером всех ячеек формы включается гидравлический толкатель IO и толкает форму по трансгде форма своим дном перекрывает вакуумную камеру 6 при помощи гидравлического при>кимно",о устройства 11 в сушильной камере 8. Как только форма перекроет вакуумную камеру, включается вакуумный насос 7 и кварцево-галогенные лампы 9, а на позицию I подается новая форма под заливку шликером. Вакуумирование — отверждение ведется по заданному времени в зависимости от выбранного режима. После вакуумиронания на первой позиции форма перемещается поочередно по всем остальным позициям И, lll, IV, V, при этом нагрев поверхности шликера в форме осуществляется в чередующейся последовательности— верх, ниэ и т.д.

При выходе формы иэ сушильной «амеры на позиции И осуществляется выталкивание гидравлическим выталкивателем высушенных изделий из формы, которые перекладываются на этажерку 13. Освободившаяся форма при помощи передаточной тележки 14 перемещается по передаточным рельсовым путям 17 на обгонные рельсовые пути 16, где на позициях Yli-X формы-тележки зачищаются и подготавливаются для новой заливки шликером.

Для координации всех рабочих органов устройства линия оснащена системой управления, работающей в наладочном и автоматическом цикле. Расположение ламп с плотностью излучения 0,05 — 0,3 кВт/см и их

2 размещение на определенном расстоянии от поверхности формы обеспечивают согласно способу достижение влажности заготовок 0,5-8/ за 1 ч сушки, что обеспечивает получение высококачественных изделий после обжига без деформации, трещиноватости и равномерных по твердости, при резком повышении производительности процесса изготовления инструмента.

Выполнение донной части формы тепло- и влагопроницаемой, т.е. в виде сетки с размером ячейки в свету, превышающей в

2 — 3 раза (21 — 84 мк) размер самого крупного

1678591 зерна из используемых мелкозернистых шлифпорошков (7-28 мк), покрытой проницаемым полотном, например батистом; обеспечивает сушку заготовки иэ шликера на позициях в течение 10 — 15 мин, увеличивает производительность установки, Пример. Шликер иэ микрошлифпорошка злектрокорунда марки ЭКБ с размером зерна 14 мк, влажностью 60-70ф, заливают в металлическую форму с донной частью в виде сетки с размером ячейки в свету 40 мк, покрытую батистом. Включают вакуумный насос, а над поверхностью шликера в форме помещают кварцево-галогенную лампу из расчета плотности излучения

0,3 кВт/см для отверждения шликера. Вакуумирование производят при разрежении

0,6 — 1,0 кгс/см . Через 15 мин вакуум отклю2 чают, влажность заготовки составляет 30 .

На второй позиции сушку осуществляют через нижнюю часть формы кварцево-гало,, генными лампами при плотности излучения

0,3 кВт/см . Время сушки 15 мин, влажность заготовки после сушки 20, На третьей позиции сушка осуществляется сверху, плотность излучения 0,3 кВт/см, время сушки 15 мин, влажность заготовки после сушки 10 . На четвертой позиции сушку ведут снизу формы, плотность излучения 0,3 кВт/см2, время сушки

-15 мин, влажность после сушки 0,5 . На всех позициях расстояние ламп от поверхности формы составляет 100 мм. Заготовки сразу после сушки отправлены на обжиг и обжигались при 1230 С в течение 2 ч. После обжига определена твердость абразивных плиток с двух сторон, которая характеризуется степенью твердости — 72-75 ед.

Роквелла, что свидетельствует о равномерности абразивного инструмента по твердости. Плитки после обжига не имеют деформации и трещин.

В таблице сведены результаты измерения влажности заготовок на различных позициях поточной линии в зависимости от плотности излучения кварцево-галоген ной лампы, расстояния ее от поверхности металлической формы и времени нахождения на каждой позиции. Как видно из оценки приведенных результатов, при плотности излучения лампы меньше 0,05 кВт/см изделия нельзя извлечь из формы без деформации при общем времени сушки на четырех позициях 1 ч. Дальнейшее увеличение времени нахождения заготовок на поточной линии ведет к уменьшению производительности процесса изготовления абразивного инструмента.

Увеличение плотности излучения лампы более 0,3 кВт/см приводит к растрескиванию заготовок в процессе сушки. При уменьшении расстояния лампы от поверхности формы менее 100 мм происходит растрескивание заготовок в процессе сушки, При увеличении расстояния больше 130

10 мм заготовки деформируются при извлечении иэ формы, Количество ламп и их максимальная мощность рассчитываются исходя иэ требуемой плотности излучения, Как видно из результатов таблицы, при применении предлагаемых способа и устройства увеличивается производительность технологического процесса изготовления инструмента на 98,6 .

20

Формула изобретения

1. Способ изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков шликерным литьем, при котором шликер заливают в форму, отверждают и сушат при

25 нагреве и термообрабатывают, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения производительности изготовления и улучшения качества инструмента, отверждение умным отсосом жидкой фазы из шликера, а нагрев при отверждении и сушке осуществляют инфракрасным излучением плотностью 0,05-0,3 кВт/см попеременно сверху

2 и снизу, причем сушку проводят до остаточной влажности заготовки 0,5 — 8,0. .

2. Устройство для изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков, состоящее из перфорированной формы, снабженной водопроницаемым покрытием, вакуумной и нагревательной системами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности изготовления и качества инструмента, нагре35

50 вательная система выполнена в виде камеры, снабженной транспортером для перемещения форм, и источниками инфракрасного нагрева, установленными в шахматном порядке сверху и снизу вдоль транспортера, а вакуумная система расположена у первого источника нагрева, при этом перфорация в форме выполнена в донной ее части и отверстия перфорации имеют диаметр в 2 — 3 раза превышающий максимальный размер зерна.

30 шликера проводят с одновременным ваку1678591

Впаян ость нлнхера, фыт

Степень твердости по Рок»

ВРЛЛУ

Плотность излучения, ЯВт/смг

Расстоя инв панны от повари ности формы, мм

Время сущки н кендой позиции, мин

Визуальная ха рактеристикв качества

После окончвни сущки

1О

0,01

0 05

20

1 60

36

Изделие не вы» пинается нз формы беэ деформации

40

29

Есть трса>нны после суван

2l

0 5

Есть трещины после сунки

39

60!

20

0,5

0,3

21

19

56

44

42

14

l 00

Не вынимается нз форны беэ деформации

10

5Э

2 60

37 21

l9

72 75

11

6 Пет трещин

32 г6

Есть трещины посла сущкц

100

Изделие нв аы» пинается беэ деформации

15

0,01

0,05

0>1

0>3

0 5

39

76» 3

29

21

19

17 !

Нет трещин после облита

26-73

76-73

0,$

0,3

31

11

Есть трещины после сунки

54

Иэделие не яы» ннмясеця из формы беэ деформации

0,01

0,05

0> l

0,3

0„5

115

Э ЬО

36

33.

20

43

IB

Есть трещияы после сункн

31

115

52

51 50

31 19

Наделив не вы» ннмаетсЯ без дефорнацин

0,01

0,05

I>0

-7>>1 -74

I «75

7 Нет трещин г4

16

13

0>1

0>3

0 5

22 !

Есть трещины после сузки

130

58

4 ЬО

23

21

19

Изделия не эы» нинавтся из формы des деформации

0,01

0,05

39

37

34

0 I

0,3

42

Иэделие треар>т грн сувке

0>5

ИзделнЯ ЛВ> вы» нимавтся без деформации

52

54

130

0,01

0 05

38 . 22

0,1

О,Э

24 15

30

Есть,трещины посла супси

0 5

О>01

0 05

55 54

Иэделяя не sннм&втся нз формы бвэ деформация

150!

5 60

48

16

23

39

0,1

0>3

Есть трещины после сущкн

38 32

0,5

Изделие не вынимается нз форны без деформации

57

150

0,01

25

33

28.

0,05

23

0>1

19

0i3

0>1

0,3

0>5

0,1

0,05

0,1

0,3

0,5

0,01

0,05

0,1

0,3

0,5

Вланность заготовки, Х, на позиции

Нет трещин 72 после обннга 74

1678591

Пролопщенне таблипы

1 2

3 6

5 Ь

7 8 9 10 11

0,$

Есть трещины после сущки

Прототип

Ь 60

0,5

После обкигэ -79 трещин иет -57

ЗЬ

После облита есть трещины, Иэлелне пеформнруется прн раэборке формы

Веря плитки.

rr

Ниэ плитки.

Составитель Н.Балашова

Техред M,Mîðãåíòàë, Корректор T,Ïàëèé

Редактор А. Мотыл ь

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3171 TNp8® Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгпиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5