Масса для изготовления пористого абразивного инструмента

 

Использование: для абразивной обработки деталей из цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов , в том числе дерева. Сущность изобретения , состав в качестве наполнителя содержит соли щелочных или щелочноземельных металлов и муравьиной кислоты при следующем содержании компонентов, мае.ч.: абразив 130-250; порошкообразное фенольное связующее 100: порообразователь 2-8; поверхностно-активное вещество 2-6, наполнитель 3-25. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 24 D 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840282/08 (22) 24.05,90 (46) 07,06.92. Бюл. ¹ 21 (75) А.И.Вольфсон, Г.M,Êoâàëüçîí и Б,Н.Ардаш ников (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11448822116699,, кКл, С 08 L 63/04, 1984, (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента и может быть использовано в электронной, приборостроительной, деревообрабатывающей и других отраслях промышленности при обработке деталей из цветных металлов и их сплавов, неметаллических материалов, в том числе дерева и полимеров, Цель изобретения — увеличение режущей способности пористого абразивного инструмента,ее стабильности во время работы, а также уменьшение шероховатости поверхности обрабатываемых мягких и вязких материалов.

Поставленная цель достигается тем, что состав для изготовления высокопористого абразивного инструмента, включающий абразив, порошкообразное фенольное связующее, порообразователь, поверхностноактивное вещество и наполнитель, в качестве наполнителя содержит соли муравьиной кислоты и щелочных или щелочноземельных металлов, а компоненты взяты в следующем соотношении, мас.ч,:

Абразив 130 †2

Связующее 100

Порообразователь 2-8

„„5UÄÄ 1738623 А1 (57) Использование: для абразивной обработки деталей. из цветных металлов и их сплавов, а также неметаллических материалов, в том числе дерева, Сущность изобретения: состав в качестве наполнителя содержит соли щелочных или, щелочноземельных металлов и муравьиной .кислоты при следующем содержании компонентов, мас.ч.: абразив 130-250; порошкообразное фенольное связующее 100: порообразователь 2-8; поверхностно-активное вещество

2 — 6; наполнитель 3 — 25. 1 з,п, ф-лы, 1 табл.

Неионогенное поверхностно-активное вещество 2 — 6

Наполнитель — формиат щелочного или щелочноземельного металла 3 — 25

Кроме того, в качестве солей муравьиной кислоты и щелочного или щелочноземельного металла используют формиаты калия, натрия, магния или их смесь.

Соли муравьиной кислоты и щелочных или щелочноземельных металлов, содержащиеся в матрице высокопористого инструмента, придают ей способность хрупко разрушаться при ухудшении условий резания, например, из-за затупления режущих зерен абразивного материала или налипания продуктов износа обрабатываемого материала .на рабочую поверхность материала. Таким образом, происходит обновление режущей поверхности инструмента, а в контакте с обрабатываемой поверхностью постоянно участвует полимерная матрица. содержащая острые абразивные зерна и не загрязненная продуктами износа обрабатываемого материала, Это обеспечивает предлагаемому ин1738623 струменту высокие и стабильные во времени режущие свойства.

Низкая шероховатость обработанной поверхности обусловлена тем, что предложенный инструмент образует такие частицы продуктов износа, которые, попадая в зону шлифования, не создают на обработанной поверхности грубых царапин.

Для изготовления инструмента можно использовать твердые фенольные смолы как новолачного, так и резольного типа, например, СФП012А, СФП015А (ОСТ 6-05441-78), С Ф 342 (ГО СТ 18694-80).

Абразивный материал — карбид кремния, корунд, двуокись кремния карбид бора и др.

В примерах осуществления изобретения использовали электрокорунд белый марки

24А, зернистости М5 и М10 (ОСТ 2МТ71-584) и карбид кремния зеленый марки 64С, зернистости М7, М10 и М28 (ГОСТ 2632784). При содержании абразива менее нижнего предела не достигается необходимый уровень режущей способности. Если содержание абразива превышает верхний предел, состав теряет текучесть и не удается получать инструмент заданных геометрических размеров.

Порообразователем служит азоизобутиронитрил марки 4ХЗ-57 ТУ (113-03-36582), пределы введения которого обеспечивают оптимальный режим вспенивания и связаны с типом, количеством и зернистостью применяемого абразива.

Поверхностно-активное вещество представляет собой блок-сополимер полиорганосилоксана и полиоксиалкилена марки

КЭП-2 (ТУ 6-02-813-7) и предназначено для получения равномерной ячеистой структуры инструмента, которая не образуется, если его содержание в инструменте меньше нижнего предела. Если содержание поверхностно-активного вещества превышает верхний предел, то его невозможно равномерно распределить в объеме инструмента, что приводит к образованию внутренних дефектов, например, раковин.

Если содержание наполнителя — соли муравьиной кислоты — меньше нижнего предела, то не реализуется положительный эффект от его введения, т.е. отсутствуют стабильность высоких режущих свойств инструмента, и не достигается необходимый уровень шероховатости обработанной поверхности, При повышении содержания наполнителя выше верхнего предела происходит снижение физико-механических свойств инструмента, что вызывает его повышенный износ при эксплуатации, В примерах осуществления изобретения использовали муравьинокислый натрий

2,0

4,0

1,8

8,3 (ТУ 6-09-1466-76), муравьинокислый калий (ТУ 6-09-2317-77) и муравьинокислый магний (ТУ 6-09-11-812-76).

Пример 1, В шаровую мельницу загружают, мас.ч.: связующее марки СФП015А 100; электрокорунд марки 24А, зернистости М5 130; порообразователь марки

ЧХЗ-57 8; поверхностно-активное вещество марки КЭП-2 6 и муравьинокислый калий 3, Перемешивание композиции осуществляют

2,5 — 3,0 ч, После этого массу просеивают через сито с размером ячейки в свету

315 — 500 мкм и заполняют форму для получения кругов типа ПП 150х20х32. Термообработку инструмента проводят в закрытой форме при скорости подъема температуры

0,5 — 2,0 С в 1 мин с выдержкой при 160 С в течение 2 ч.

Пример 2. По технологии, описанной в примере 1, изготавливается инструмент следующего состава, мас,ч,:

Связующее марки

СФ342А 100

Карбид кремния марки

64С, зернистости М7

Порообразователь ЧХЗ-57

Поверхностно-активное вещество марки КЭП-2 2,0

Муравьинокислый магний 2,5

30 Пример 3, По технологии, описанной в примере 1, изготавливается инструмент следующего состава, мас.ч.:

Связующее марки СФП 012А 100

Карбид кремния марки 64С, 35 зернистости М10 180

Порообразователь марки

ЧХЗ-57

Поверхностно-а к ивное вещество марки КЭП-2 3,0

40 Муравьинокислый натрий 20

Пример 4. По технологии, описанной в примере 1, изготавливается инструмент следующего состава. мас.ч.:

Связующее марки СФП012А 100

45 Карбид кремния марки 64С, зернистости М10 125

Порообразователь марки

ЧХЗ-57

Поверхностно-активное

50 вещество марки КЭП-2 1,8

Муравьинокислый натрий 2,0

Пример 5, По технологии, описанной в примере 1, изготавливается инструмент следующего состава, мас.ч.:

55 Связующее марки СФП012А 100

Карбид кремния марки 64С, зернистости М28 260

Порообразователь марки

ЧХЗ-57

Поверхностно-активное

1738623 вещество марки КЭП-2 6,2

Муравьинокислый натрий 26

Пример 6. По технологии, описанной в примере 1, изготавливается инструмент следующего состава, мас.ч.:

Связующее марки СФП 015А 100

Карбид кремния марки 64С, зернистости М28 210

Порообразователь марки

ЧХЗ 57 6,5

Поверхностно-активное вещество марки КЭП-2 4,0

Муравьинокислый натрий 3,0

Муравьинокислый магний 7,0

Муравьинокислый калий 4,0

Для проведения зксплуатационных испытаний из кругов типа ПП 150х20х32 изготавливали образцы, представлявшие собой диски диаметром 50 мм и толщиной 15 мм.

Испытания проводили на установке

"Шлиф-2". Обрабатываемый образец представлял собой алюминиевый или деревянный диск диаметром 90 мм и толщиной 2 мм.

Материал образца — сплав 9167 или бук.

Исходная шероховатость обрабатываемого образца по параметру R составляла 0,18 и

0,32 для алюминиевого сплава и 0,57 для дерева, Режимы обработки: число оборотов обрабатываемой детали 90 об/мин, давление на обрабатываемую поверхность 3

10 МПа, Обработку инструментом каждого состава проводили в течение 1,3 и 5 мин с соответствующим замером шероховатости обработанной поверхности образца и массой сошлифованного материала. Результаты проведенных испытаний приведены в таблице.

Шероховатость обработанной поверхности определяли по визуальной оценке в сравнении с образцами шероховатости.

Как видно из таблицы, инструмент по предлагаемому решению обладает стабильными во времени и высокими режущими свойствами при использовании абразивно5 го материала одной и той же зернистости, а именно М10.

Формула изобретения

2 — 8

10 1, Масса для изготовления пористого абразивного инструмента, включающая абразив, порошкообразное фенольное связующее, органический газообразователь с температурой разложения 80 — 150 С и газо15 выделением по азоту не менее 100 см /r, неионогенное поверхностно-активное вещество и наполнитель, отличающаяся тем, что, с целью увеличения режущей способности пористого абразивного инстру20 мента, ее стабильности во время работы, а также уменьшения шероховатости поверхности обработанных мягких и вязких материалов, в качестве наполнителя масса содержит формиат щелочного или щелочно25 земельного металла, а компоненты взяты в следующем соотношении. мас.ч.:

Абразив 130 †2

Порошкообразное фенольное связующее 100

30 Органический газообразователь

Неионогенное поверхностно-активное вещество 2-6

Напол нител ь — формиат

35 щелочного или щелочноземельного металла 3 — 25

2, Масса по п.1, отличающаяся тем, что в качестве формиата щелочного или

40 щелочноземельного металла она содержит формиат калия, натрия, магния или их смесь.

1738623

Продолжение таблицы

Составитель B. Коновалов

Редактор Л. Гратилло Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Демчик

Заказ 1966 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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