Состав для полирования металлических поверхностей

 

Сущность изобретения: состав содержит , мас.%: сферический оксид алюминия с диаметром частиц до 1,0 мкм 7-8, аэросил 3-4, поливиниловый спирт 1-2, азотнокислый алюминий 2-3 и воду остальное. Характеристики состава: отражательная способность RS 96,6. 1 табл.

СОЮЗ СОВ ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ Ы„„1787163 АЗ (si)s С 09 G 1/02

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ. ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) -" - - ИЗИ4 "- "" @- ЙХЦщц(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИБлиой,„"

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4905867/05 (22) 30,01,91 (46) 07.01.93. Бюл. N 1 (73) Н.Д.Агеева (75) Ю.Ф.Назаров, Н.Д.Агеев, А.К.Безродных и В.М.Рубан (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 905256, кл. С 09 6 3/14, 1982, 2. Авторское свидетельство СССР

М 910714, кл. С 09 G 1/02, 1982. (54) СОСТАВ ДЛЯ ПОЛИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Сущность изобретения: состав содержит, мас. : сферический оксид алюминия с диаметром частиц до 1,0 мкм 7 — 8, аэросил

3 — 4, поливиниловый спирт 1 — 2, азотнокислый алюминий 2-3 и воду остальное.

Характеристики состава: отражательная способность Rs = 96,6. 1 табл. ъ

Изобретение относится к технологическим полировальным абразивным материалам, более точно изобретение относится к абразивным материалам, которые могут быть использованы в точном машиностроении при суперфинишной обработке, конкретно изобретение относится к абразивным материалам, обеспечивающим высокую отражательную способность и минимальную шероховатость поверхности.

Предлагаемый доводочный состав может успешно применяться при суперфинишных доводочных процессах высокоточных алюминиевых деталей с зеркальными поверхностями, так как не требует каких-либо новых технологий обработки или оборудования, а сферический оксид алюминия является вполне доступным веществом.

Известен состав для полирования медных зеркал с высокой отражательной способностью, содержащий поливинилацетатную дисперсию, алмазный микропорошок и воду. Однако этот состав не обеспечивает высокой отражательной способности при обработке деталей из алюминиевых сплавов, так как при обработке им образуются глубокие риски, а также оксидная пленка значительной толщины. Риски снижают качество отражения, а пленка— величину отраженного светового потока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для полирования, содержащий овализованный алмазный микропорошок, аэросил, ПВС (поливиниловый спирт) и воду. Однако этот состав также не лишен недостатков из-за образования мелких рисок и оксидной пленки при обработке алюминиевых сплавов, в результате чего также не достигается требуемая отражательная способность.

Цель изобретения — обеспечение высокой светоотражательной способности алюминиевых поверхностей.

Цель достигается тем, что в состав, содержащий абразивный микропорошок, аэросил, ПВС и воду, дополнительно введен азотнокислый алюминий, Кроме того, в качестве абразивного микропорошка взят монодисперсный сферический (диаметр сфер до 1,0 мкм) оксид алюминия (А!гОз). При этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.g:

1787163

Сферический оксид алюминия 7 — 8

Аэросил 3 — 4

Поливиниловый спирт (ПВС) 1 — 2

Азотнокислый алюминий 2 — 3

Вода Остальное

Наличие в составе монодисперсных сферических частиц оксида алюминия, полученного методом газодисперсного синтеза, позволяет производить равномерную обработку, исключает риски на обрабатываемой поверхности и уменьшает шаржирование поверхности зеркала до минимума. 15

Сочетание азотнокислого алюминия с высокочистым оксидом алюминия обеспечивает получение на обрабатываемой поверхности окисной пленки, которая практически прозрачна, неуменьшаетотра- 20 жательную способность, кроме того оказывает консервирующее действие на обрабатываемую поверхность. Увеличение светоотражательной способности обеспечивается за счет процесса выглаживания об- 25 . рабатываемой поверхности металла микросферами оксида алюминия в отличие от используемых абразивных порошков, оказывающих режуще-царапающее действие. 30

Действие сферического оксида алюминия на микронеровности поверхности вызывает их пластическую деформацию в отличие от известных абразивных материалов, оказывающих режуще-царапающее 35 воздействие. Эффект микрокатков сказывается в первую очередь на микронеровностях, которые вследствие пластической деформации выглаживаются. При этом с уменьшением диаметра микрокатков (окси- 40 да алюминия) выглаживаются и более мелкие неровности, т.е. уменьшается шероховатость поверхности. Используемый оксид алюминия c,öèàìåòðîì сфер до 1,0 мкм позволяет выглаживать поверхность до вели- 45 чины микронерсвностей порядка 0,005 мкм, что приводит к уменьшению шаржирования и улучшению обрабатываемой поверхности.

Введение в состав азотнокислого алюминия ведет к пассивации обрабатываемой поверхности — замедлению образования оксидной пленки, поэтому выглаживание происходит практически по чистой (не покрытой окисной пленкой) по- 55 верхности металла.

Кроме того, нерастворимость оксида алюминия в чистом алюминии приводит к более эффективному механическому воздействию на обрабатываемую поверхность, По окончании суперфинишной обработки вследствие пассивации поверхности азотнокислым алюминием образуется тонкий защитный слой окисной пленки, которая защищает зеркальную поверхность от дальнейшей коррозии. и практически не уменьшает ее отражательную способность.

Пример 1. Состав готовят смешением компонентов следующим образом. В дистиллированную воду массой 860 г добавляют 20 г ПВС и 20 r азотнокислого алюминия.

Полученную смесь нагревают до 60 — 700С (при этой температуре ПВС и азотнокислый алюминий полностью растворяются в воде).

Далее смес фильтруют стандартным способом. В отфильтрованный раствор добавляют 70 r оксида алюминия и 30 r аэросила.

Состав перемешивают магнитной мешалкой в течение 15 — 20 мин. После перемешивания состав готов к употреблению. При таком способе приготовления состава получена отражательная способность алюминиевой поверхности 97,6 .

Пример 2. Приготавливают, как в примере 1, с соотношением компонентов, r:

Вода 860

ПВС 10

Азотнокислый алюминий 20

Оксид алюминия 80

Аэросил 30

При этом была достигнута отражательная способность алюминиевой поверхности

97,6%.

Пример 3. Отличается от примеров 1 и 2 только процентным содержанием компонентов, г: .

Вода 830

ПВС 20

Азотнокислый алюминий 30

Окись алюминия 80

Аэросил 40

Отражательная способность полированной алюминиевой поверхности 97,6 j.

Составы и полученный эффект приведены в таблице, Для сравнения предлагаемого и существующих составов были проведены исследования отражательной способности лазерного излучения (Х = 10,6 мкм) образцов из алюминиевого сплава (АМг 6). При исследованиях использовали существующий состав на базе овализованного алмаза

АСМ 3/2, а гакже восемнадцать новых составов,.в которых изменяли массовые доли компонентов (см. таблицу).

Как показали испытания, введение порошка оксида алюминия менее 7,0 мас.% удлиняет процесс полирования на 40 — 45, 1787163

2-3; остальное.

П р и м е ч а н и е: АСМ 3/2 — овализованный алмаз;

Rs — отражательная способность.

Составитель Г.Сошина

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор З.Хорина

Заказ 267 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 что экономически невыгодно, а введение более 8,0 мас. $ не приводит к дополнитель. ной разнице в качестве полученной поверхности. Введение в состав азотнокислого алюминия более 3,0 мас. приводит к снижению отражательной способности зеркала за счет нарастания более толстого слоя защитной окисной пленки.

Таким образом, изобретение позволяет повысить отражательную способность алюминиевых поверхностей, однако экономический эффект не может быть определен в связи с отсутствием достоверных сведений для сравнения.

Формула изобретения

Состав для полирования металлических поверхностей, содержащий абразивный микропорошок, поливиниловый спирт, аэросил и воду. о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения отражательной способности алюминиевых поверхностей, он в

5 качестве абразивного микропорошка содержит сферический оксид алюминия размером до 1,0 мкм и дополнительно содержит азотнокислый алюминйй при следующем соотношении компонентов, мас. :

10 сферический оксид алюминия 7-8; аэросил 3-4; поливиниловый спирт 1-2;

15 азотнокислый алюминий вода