Способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к изготовлению абразивного инструмента для обдирочного шлифования, преимущественно из циркониевого электрокорунда. Способ включает приготовление абразивной массы путем смешивания абразивного зерна, связки и наполнителей, дальнейшее формование полученной массы и бакелизацию отформованного изделия. Перед формованием абразивную массу выдерживают при температуре 40...80°С в течение 4...12 часов. В результате обеспечивается повышение плотности и стойкости инструмента.

 

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к изготовлению абразивного инструмента для обдирочного шлифования, преимущественно из циркониевого электрокорунда.

Известен способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, в котором готовят абразивную массу на формовочных прессах [1], а затем отформированные изделия бакелизируют. В процессе бакелизации при температуре до 190°С происходит выделение газообразных веществ, преимущественно паров воды, которая содержится в жидком бакелите и мелкодисперсных порошковых наполнителях. Выделяющиеся пары воды, удаляясь из объема изделия под давлением, разрушают структуру изделия, увеличивают его объем, что проявляется в виде вспучин, раковин и расслоений. Это, в свою очередь, приводит к снижению плотности, физико-механических и эксплуатационных свойств изделий.

Таким образом, основным недостаткам указанного аналога является низкое количество инструмента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, включающий приготовление абразивной массы путем смешивания абразивного зерна, связки и наполнителей. Затем смесь подают в форму и ведут формование. После формования сырые круги сушат с подачей воздуха при температуре 80-100°С. Затем выдерживают круги при 120-130°С. Процесс термообработки ведет к бакелизации связки.

Недостатком этого способа, как и указанного выше аналога, является низкое качество инструмента в связи со значительным выделением паров воды при бакелизации, что снижает плотность и эксплуатационные характеристики инструмента. Способ не позволяет получить высокоплотные круги.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение этого недостатка, а именно повышение плотности и стойкости инструмента.

Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, в котором готовят абразивную массу, смешивая абразивное зерно, связку и наполнители, формуют полученную массу и затем бакелизируют, согласно изобретению перед формованием абразивную массу выдерживают при температуре 40÷80°С в течение 4÷12 часов.

При нагреве абразивной массы до 40÷80°С в течение 4÷12 часов происходит ее кондиционирование, в результате чего улетучивается до 1,5% паров воды по массе, а количество летучих компонентов, выделяющихся при бакелизации, уменьшается с 2,3% до 0,8%. Кондиционирование позволяет уменьшить пористость готовых изделий, а следовательно, повысить их плотность, прочность и износостойкость при шлифовании.

Нагрев абразивной массы перед формованием ниже 40°С, как и выдержка ее менее 4 часов, не позволяют в достаточной мере провести операцию кондиционирования массы, что не позволяет повысить качество инструмента. Нагрев абразивной массы перед формованием свыше 80°С, как и выдержка ее свыше 12 часов, экономически нецелесообразен.

Способ осуществляется следующим образом.

После приготовления абразивной массы путем смешивания абразивного зерна, связки и наполнителей ее нагревают до 40÷80°С и выдерживают в течение 4÷12 часов. Чем выше температура, тем меньше время выдержки. После выдержки абразивной массы при заданной температуре ее формируют и отформированные изделия бакелизируют.

По предлагаемому способу были изготовлены бруски из циркониевого электрокорунда размером 150×90×16 мм. Абразивная масса, содержащая 70 вес. % абразивного зерна, 9% связующего в виде живого и порошкообразного пирита и карбида кремния в качестве наполнителей, после приготовления выдерживалась в течение 8 часов при температуре 60°С. После чего из нее были отформированы бруски, которые были подвергнуты дельнейшей бакелизации. Плотность полученных брусков составила 3,59 г/см³, прочность при изгибе - 448 кгс/см.

По сравнению с аналогичными брусками, полученными без выдержки в течение определенного времени абразивной массы при заданной температуре перед формированием, прочность брусков увеличилась на 20,8%, пористость уменьшилась с 10% до 4%.

Согласно предлагаемому способу были изготовлены также шлифовальные круги типа 35 размером 250×76×150 мм. Абразивную массу перед формированием выдерживали в течение 8 часов при температуре 60°С. Круги испытали на рельсошлифовальном поезде РШП-48 при шлифовании рельсов в пути при токовых нагрузках 23-27 А при скорости поезда 5 км/час. Период стойкости кругов составил 7,44 часа, коэффициент шлифования 9,6 мм³ мет/мм³кр., что повысило стойкость кругов по сравнению с кругами, выполненными по известному способу [2] в 2,8 раза, увеличило коэффициент шлифования в 1,6 раза.

Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке найдет применение в абразивной промышленности при изготовлении высокоплотного инструмента для обдирочного шлифования, преимущественно из циркониевого электрокорунда.

Источники информации

1. Каталог - справочник "Абразивные материалы и инструменты". Москва, 1976, с.195-196.

2. А.Кноп, В.Шейб "Фенольные смолы и материалы на их основе". Москва, "Химия", 1983, с.231-232.

Способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке, в котором готовят абразивную массу, смешивая абразивное зерно, связку и наполнители, формуют полученную массу и затем бакелизируют отформованное изделие, отличающийся тем, что перед формованием абразивную массу выдерживают при температуре 40...80°С в течение 4...12 ч.