Полировальная паста

 

Использование: для полирования сложнопрофильных деталей и инструментов из металла. Сущность: полировальная паста содержит, мас. проц.: парафин 30 - 35, воск 3 - 5, ультрадисперсный алмазный порошок с размером частиц 0,002 - 0,01 мкм, окись хрома 20 - 50, олеиновокислый триэтаноламин - остальное. В расплавленные воск и парафин добавляют олеиновокислый триэтаноламин, перемешивают, добавляют окись хрома и алмазный порошок при перемешивании небольшими порциями. Массу охлаждают и разливают в формы. 1 табл.

Изобретение относится к полировальным составам твердой консистенции, предназначенным для обработки сборными (гибкими, лепестковыми и др.) кругами на финишных операциях полирования сложнопрофильных деталей и инструментов из стали, чугуна, цветных, драгоценных металлов и их сплавов.

Известна паста для полирования [1] содержащая органическую основу олеиновокислый триэтаноламин, а в качестве абразива окись хрома, при следующем соотношении компонентов, мас. Окись хрома 65-30 Олеиновокислый триэтаноламин 35-70 Паста имеет мазеобразную консистенцию, что ограничивает ее применение. Она может использоваться главным образом для плоскопараллельного полирования, достигается II класс чистоты поверхности (R_a 0,08 мкм).

Наиболее близкой к предложенной является абразивно-доводочная паста "ГОИ" [3] содержащая, мас. Окись хрома 65 Парафин нефтяной 10 Стеарин 10 Олеиновая кислота 10 Расщепленный жир 5 Однако используемый в данном составе в качестве загустителя парафин быстро загустевает. Состав получается неоднородным и непластичным и быстро высыхает. Кроме того, при нанесении пасты на инструмент притир она плохо прилипает, крошится, интенсивность съема припуска снижается. В составе пасты используется окись хрома (зернистостью 40 мкм), которая при полировании деталей, в особенности из высокопрочных и твердых материалов, быстро изнашивается и теряет режущую (абразивную) способность за счет того, что на полировальнике скапливается большое количество продуктов износа, в результате процесс обработки становится невозможным. Полирующая способность пасты полностью исчерпывается после 7-10 проходов (440 мм).

Применение данной пасты позволяет получить II класс чистоты поверхности.

Цель изобретения создание полировальной пасты, которая не крошится, однородна и не теряет режущей, абразивной способности, что обеспечивает высокую ее прилипаемость, пластичность и полирующую способность, и позволяет улучшить качество обрабатываемой поверхности и повысить производительность процесса обработки.

Для этого в полировальную пасту на основе окиси хрома, поверхностно-активного вещества и парафина дополнительно введен воск, ультрадисперсный алмазный порошок, а в качестве поверхностно-активного вещества олеиновокислый триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас. Окись хрома 50-20 Парафин 30-35 Воск 3-5 Ультрадисперсный алмазный порошок 1-10 Олеиновокислый триэтаноламин Остальное Целесообразно использовать дополнительно в полировальной пасте воск (3-5 мас.).

Химические процессы, сопровождающие процесс полирования, обуславливают быстрое (порядка 10^-2 с) образование окисных пленок и адсорбированных слоев на металлической поверхности, снижающих прочность поверхностного слоя и его способность противостоять разрушению. Воск является веществом аморфным и термопластичным, кроме того, он отличается высокой стойкостью к окислению. Добавление воска в полировальную пасту препятствует образованию окисной пленки на поверхности детали, создает граничную смазочную пленку на обрабатываемой поверхности, препятствует разрывам, т.е. соприкосновению кислорода с поверхностью детали. Воск позволяет придать пасте прилипаемость и пластичность, что увеличивает качество обрабатываемой поверхности и увеличивает производительность обработки.

Добавление в пасту воска ниже 3 мас. способствует быстрому высыханию состава при полировании во время обработки, в результате чего полирующая способность пасты исчерпывается. Увеличение содержания воска более 5 мас. увеличивает вязкость состава, что снижает качество обрабатываемой поверхности и производительность процесса обработки.

Является целесообразным в полировальную пасту дополнительно ввести ультрадисперсный алмазный порошок в количестве (1-10% ) крупностью частиц 0,002-0,1 мкм, полученный динамическим методом.

Этот тип синтетических алмазов нашел применение как эффективный материал для промышленной полировки и притирки. Режущие свойства являются следствием поликристаллической структуры, имеющей множество режущих кромок. Разрушение поликристаллов во время их использования ведет к появлению новых режущих кромок.

Полировочные свойства алмазов, полученных динамическим способом, существенно выше, чем у натуральных алмазов.

Ультрадисперсный алмазный порошок обладает высокой микротвердостью и жесткостью, низким коэффициентом трения и значительной износостойкостью. Все это позволяет использовать УДАП как абразивный материал. Он в наибольшей мере отвечает условиям эффективного резания при полировании прежде всего высокотвердых труднообрабатываемых материалов.

Целесообразно в полировальной пасте в качестве поверхностно-активного вещества использовать олеиновокислый триэтаноламин.

Олеиновокислый триэтаноламин является солью жирных кислот фракции С₁₇-С₂₅, проявляющую при полировке физико-химическую активность к обрабатываемой поверхности. Мыла более тугоплавки, поэтому паста сохраняет смазывающие свойства более длительный срок, уменьшается сыпучесть пасты, что позволило увеличить ее прилипаемость и пластичность. Кроме того, введение олеиновокислого триэтаноламина улучшает качества обрабатываемой поверхности и увеличивает производительность шлифования и полирования.

Для сравнительный испытаний были приготовлены 5 составов предложенной пасты и один состав по прототипу. Данные приведены в таблице.

Полировальную пасту готовят следующим образом.

В расплавленные воск и парафин добавляют олеиновокислый триэтаноламин, перемешивают, после чего добавляют окись хрома и алмазный порошок небольшими партиями при помешивании. Горячую массу охлаждают и разливают в формы. Паста имеет вид карандашей различных размеров по диаметру и длине.

Пасту испытывали на полировально-шлифовальном станке 3Е881/4. Образцы из твердого сплава ВК6. Скорость обработки 0,1-1,0 м/c. Продолжительность обработки 3-30 мин, удельное давление 0,25-2 кг/см².

Интенсивность съема припуска определяли весовым методом, шероховатость на профилометре.

Испытания показали, что паста хорошо наносится на обрабатываемую поверхность, равномерно распределяется и хорошо удерживается в зоне обработки.

Полировальная паста может быть использована в машиностроении, приборостроении, в радиоэлектронной промышленности и бытовой химии для высококачественной обработки металлических поверхностей (класс чистоты 13) с шероховатостью в пределах R_a 0,005 мкм с минимальным дефектным слоем.

Формула изобретения

ПОЛИРОВАЛЬНАЯ ПАСТА, содержащая окись хрома, парафин и поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества она содержит олеиновокислый триэтаноламин и дополнительно воск и ультрадисперсный алмазный порошок с размером частиц 0,002 0,01 мкм, полученный взрывным синтезом, при следующем соотношении компонентов, мас.

Парафин 30 35 Воск 3 5 Ультрадисперсный алмазный порошок с размером частиц 0,002-0,01 мкм, полученный взрывным синтезом 1 10
Окись хрома 20 50
Олеиновокислый триэтаноламин Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1