Композиционный полимерный материал для абразивного инструмента

 

Cущность изобретения: материал получен из, мас. %: алмазного порошка 20-60, кордиерита 2-5 и политетрафторэтилена остальное. Материал получают методом холодного прессования при давлении 30-50 МПа с последующим спеканием при 370 плюс/минус 5 град.С. Шероховатость поверхности 0,42-0,45 мкм при износе инструмента 9-10 мг. 1 табл.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к созданию материалов и инструмента для шлифования и полировки металлов и твердых сплавов.

Известен материал для изготовления абразивного инструмента, содержащий в качестве основы фенилон, металлический галлий и алмазный порошок [1] Недостатком его является низкая износостойкость, несмотря на высокие антифрикционные свойства.

Задачей настоящего изобретения является повышение износостойкости полимерного материала, предназначенного для изготовления абразивного инструмента (таблица).

Для достижения технического результата композиционный материал дополнительно содержит в качестве наполнителя порошок кордиерита с химическим составом 2MgО·2Al₂O₃·5SiO₂ при следующем соотношении ингредиентов в мас.

Алмазный порошок 20-60 Кордиерит 2-5 Политетрафторэтилен Остальное Композиционный полимерный материал изготовляется путем смешения ингредиентов, холодного прессования и спекания.

Пример 1. Смешивают композицию при следующем соотношении ингредиентов в мас.

Алмазный порошок 10 Кордиерит 1 Политетрафторэтилен Остальное Полученную смесь помещают в матрицу и прессуют при давлении 30-50 МПа. Спекание полученного изделия осуществляют при температуре 370 плюс/минус 5^oС. Скорость нагрева, продолжительность выдержки при максимальной температуре и темп охлаждения определяют исходя из габаритов изделия.

Испытания проведены на машине трения СМТ-1 по схеме "ДИСК-ДИСК" при скорости скольжения 1 м/с, нагрузке 50 Н в течение 5 мин. В качестве контроля использовался диск из стали 40Х, термообработанный до НРС 50 с исходной шероховатостью 1,25 мкм.

В результате испытаний показано, что по сравнению с прототипом предлагаемый композиционный полимерный материал в диапазоне заявляемого состава ингредиентов обеспечивает повышение износостойкость на 40% Кордиерит является широко распространенной минеральной керамикой, производство порошка освоено рядом предприятий. Технология переработки предлагаемого полимерного композиционного материала широко известна и затруднений по освоению промышленного производства не ожидается.

Разработанный материал предназначен для изготовления абразивного инструмента шлифовального и полировочного назначения, может использоваться при хонинговании и суперфинишной обработке поверхностей деталей из металлов и твердых сплавов.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в сокращении расхода дорогостоящего алмазного инструмента.

Формула изобретения

Композиционный полимерный материал для получения образивного инструмента, полученный на основе полимерного связующего и абразивного наполнителя путем холодного прессования под давлением с последующим нагреванием, отличающийся тем, что он получен из политетрафторэтилена, алмазного порошка и кордиерита при давлении холодного прессования 30 50 МПа с последующим спеканием при 370 ± 5^oС при следующем соотношении компонентов, мас.

Алмазный порошок 20 60 Кордиерит 2 5
Политетрафторэтилен Остальное.

РИСУНКИ

Рисунок 1