Масса для изготовления алмазного инструмента


 


Владельцы патента RU 2424889:

ОАО "Научно-исследовательский институт природных, синтетических алмазов и инструмента" (RU)

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано, в частности, при производстве алмазных кругов на органической связке для обработки материалов типа оксидной керамики. Алмазный инструмент готовят из массы, содержащей алмаз, абразивный наполнитель и полимерное связующее. В качестве абразивного наполнителя она содержит карбид бора или электрокорунд. Дополнительно масса содержит карбид кремния и твердый антифрикционный наполнитель при следующем соотношении компонентов, об.%: алмаз - 12,5-37,5; карбид бора или электрокорунд - 1,0-20,0; карбид кремния - 5,0-40,0; твердый антифрикционный наполнитель - 0,5-5,0 и полимерное связующее -остальное. Инструмент, изготовленный из упомянутой массы, характеризуется оптимальными стойкостью и режущей способностью, улучшенным отводом тепла из зоны резания и обеспечивает заданную чистоту обрабатываемой поверхности. 1 табл.

 

Изобретение относится к производству шлифовального инструмента, в частности к производству алмазных кругов на органической связке для обработки материалов типа оксидной керамики.

Известны массы для изготовления алмазных кругов, содержащие алмазный порошок, смолу и наполнители: карбид кремния и антифрикционный материал, такой как дисульфид молибдена, графит и др. (патенты США №3779727, кл 51-298, 1971 г., №3868232, к. 51-298, 1973 г., №4385907, кл. B24D 3/18, 1980 г.) Недостаток шлифовальных кругов, изготовленных из этих масс, заключается в том, что круги малоэффективны при обработке материалов типа оксидной керамики и имеют невысокую износостойкость.

Известна масса для изготовления алмазного инструмента, содержащая алмазный порошок, карбид бора, медь, бакелит и поверхностно-активный наполнитель, например кадмий (авт. св. №268231, кл. С09К 3/14, 1968 г.). Эффект от применения кругов, содержащих в рабочей части поверхностно-активные наполнители, возникает при шлифовании материалов, которые имеют молекулярное сродство с наполнителем. При обработке же материалов типа оксидной керамики применение таких кругов малоэффективно.

Наиболее близкой является масса для изготовления алмазного инструмента, содержащая алмазный порошок, карбид бора, медь, кадмий, гексаборид кальция и пульвербакелит (авт. свид. №645830, кл. B24D 3/28, 1977 г.). Круги, изготовленные из этой массы, применяются для обработки твердого сплава и легированных сталей. При обработке керамических материалов, особенно низкопористых, эти круги имеют невысокую режущую способность и соответственно низкую стойкость, не обеспечивают необходимый отвод тепла из зоны резания и требуемую чистоту обрабатываемой поверхности.

Технической задачей является создание алмазного инструмента для обработки материалов типа оксидной керамики, характеризующегося оптимальными стойкостью и режущей способностью, обеспечивающего необходимую чистоту обрабатываемой поверхности и улучшенным отводом тепла из зоны резания.

Технический результат достигается тем, что в массу для изготовления алмазного инструмента, содержащую алмаз, абразивный наполнитель и полимерное связующее, в качестве абразивного наполнителя она содержит карбид бора или электрокорунд, и дополнительно содержит карбид кремния и твердый антифрикционный наполнитель, выбранный из группы: дисульфид молибдена, гексагональный нитрид бора, графит, при следующем соотношении компонентов, об.%:

алмаз - 12,5-37,5
карбид бора или электрокорунд - 1,0-20,0
карбид кремния - 5,0-40,0
твердый антифрикционный наполнитель,
дисульфид молибдена, гексагональный
нитрид бора, графит - 0,5-5,0
полимерное связующее - остальное

Зерна карбида бора и электрокорунда в шлифовальном инструменте выполняют роль второго абразивного материала, обеспечивая вместе с алмазными зернами основной съем обрабатываемого материала. В то же время эти абразивные материалы отличается некоторой хрупкостью, которая положительно сказывается на режущей способности инструмента и на его самозатачиваемости. Однако при обработке малопористых оксидных керамик введенное количество карбида бора или электрокорунда недостаточно для обеспечения оптимальных рабочих характеристик инструмента.

Карбид кремния является более хрупким и менее твердым, чем карбид бора и электрокорунд, материалом, поэтому в процессе шлифования его зерна легче разрушаются, частично выпадают из связки, и тем самым в большей мере улучшают самозатачиваемость инструмента. Оставшиеся в связке разрушенные зерна карбида кремния характеризуются наличием вновь образовавшихся острых режущих кромок; такие зерна, являясь абразивным материалом, улучшают режущую способность инструмента, а так как эти зерна имеют меньшие размеры, способствуют повышению чистоты обрабатываемой поверхности.

Известно, что карбид кремния обладает сравнительно малой теплоемкостью, а теплопроводность его высока, но количество вводимого карбида кремния не обеспечивает отвод тепла из зоны резания в полном объеме. Поэтому в состав массы введен твердый антифрикционный наполнитель. В качестве твердого антифрикционного наполнителя в массу можно вводить такие материалы, как дисульфид молибдена, гексагональный нитрид бора, графит. Однако могут быть использованы и другие твердые наполнители, которые не ухудшат работоспособность инструмента.

В качестве полимерного связующего может быть, например, фенолформальдегидное порошкообразное связующее, переходящее в неплавкое и в нерастворимое состояние при нагревании в процессе изготовления алмазного инструмента.

Все компоненты массы входят в ее состав в таком количестве, чтобы обеспечить инструменту требуемую режущую способность, при высокой его стойкости, хороший отвод тепла из зоны резания и получить высокий класс чистоты обработки.

Из предложенной массы были изготовлены шлифовальные круги следующих составов, об.%:

Алмаз 12/5 25,0 37,5
Карбид бора, электрокорунд 20,0 8,0 1,0
Карбид кремния 40/0 16,0 5,0
Твердый антифрикционный 0,5 2/5 5,0
наполнитель, выбранный из
группы: дисульфид молибдена,
гексагональный нитрид бора,
графит
Полимерное связующее 27 48,5 51/5

Шлифовальными кругами обрабатывали пластины из оксидной керамики, которые наклеивали на опорную поверхность. Кругами из предложенного состава было обработано около 10000 шт. пластин. Чистота обработанной поверхности удовлетворяла требования по этому параметру, в процессе шлифования ни одна пластина не отклеилась, что свидетельствовало о том, что пластины не нагревались до температуры деструкции клея.

Одновременно оксидную керамику обрабатывали шлифовальными кругами, состав массы которых соответствовал составу массы по прототипу. Этими кругами до полного износа было обработано около 4,500 шт. пластин. Из-за большого нагрева пластин в процессе шлифования наблюдалось их отделение от опоры.

Масса для изготовления алмазного инструмента, содержащая алмаз, абразивный наполнитель и полимерное связующее, отличающаяся тем, что в качестве абразивного наполнителя она содержит карбид бора или электрокорунд и дополнительно содержит карбид кремния и твердый антифрикционный наполнитель, выбранный из группы, включающей дисульфид молибдена, гексагональный нитрид бора, графит, при следующем соотношении компонентов, об.%:

алмаз 12,5-37,5
абразивный наполнитель 1,0-20,0
карбид кремния 5,0-40,0
твердый антифрикционный
наполнитель 0,5-5,0
полимерное связующее остальное


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве абразивного инструмента на бакелитовой связке. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента на органической связке. .

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивных изделий и при шлифовании различных материалов. .
Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к изготовлению абразивного инструмента для обдирочного шлифования, преимущественно из циркониевого электрокорунда.

Изобретение относится к инструментам для обработки труднообрабатываемых материалов. .

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента и может быть использовано для обработки сверхтвердых материалов и композитов на их основе.
Изобретение относится к составам абразивных масс для инструмента, предназначенного для обработки как металлических, так и неметаллических материалов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления абразивного изделия. .
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве абразивных кругов, в частности, отрезных и заточных. .
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента на органической термореактивной связке, предназначенного для шлифования заготовок из различных металлов и сплавов
Изобретение относится к составу для шаржирования ограночных дисков для огранки алмазов в бриллианты

Изобретение относится к получению и применению поверхностно-модифициррованного абразивного зерна и может быть использовано в абразивных изделиях

Изобретения относятся к области абразивной обработки и могут быть использованы при изготовлении абразивного инструмента с изменяемой пористостью. Инструмент содержит тело, имеющее абразивную часть с абразивными зернами, расположенными в материале матрицы, и первый усиливающий элемент внутри абразивной части. Тело имеет различие в изменении пористости на протяжении по меньшей мере половины толщины тела не более 250% от среднего значения пористости тела. Предусмотрен вариант выполнения инструмента и со вторым усиливающим элементом. В результате улучшаются эксплуатационные характеристики абразивного инструмента. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного изделия с покрытием. Изделие состоит из основы, имеющей с одной стороны абразивное покрытие (5), а с другой - крепежный слой с петельчатым материалом. На изделии выполнена линия пониженного сопротивления, проходящая через крепежный слой и не проникающая на внешнюю поверхность абразивного покрытия, для отделения одной части абразивного изделия от другой. Линию пониженного сопротивления формируют лучом лазера. В результате расширяются возможности использования абразивных изделий с покрытием различных форм. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области инструментального производства и может быть использовано, в частности, при изготовлении алмазных инструментов. Масса для алмазного инструмента содержит алмаз, органическое связующее и углеродный наполнитель. Дополнительно она содержит хрупкий наполнитель. В качестве углеродного наполнителя она содержит углерод в виде графена с кристаллической решеткой при следующем соотношении компонентов, об.%: алмаз - 6,0-25,0; углерод в виде графена с кристаллической решеткой - 2,0-20,0; хрупкий наполнитель - 10,0-23,0; органическое связующее - остальное. В результате увеличивается износостойкость алмазного инструмента. 1 табл.

Изобретение относится к абразивным изделиям. Абразивное изделие содержит абразивное тело на связке, имеющее абразивные частицы, содержащие микрокристаллический оксид алюминия (MCA), заключенный в связующем материале. Коэффициент прочности абразивного тела на связке (MOR/MOE) равен, по меньшей мере, приблизительно 0,80, где MOR - предел прочности на разрыв, а MOE - модуль упругости. В результате обеспечивается улучшение эксплуатационных качеств абразивных изделий на связке. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 11 ил., 4 табл., 5 пр.

Изобретение относится к области изготовления абразивных инструментов. Абразивное изделие содержит субстрат в виде проволоки, абразивные частицы, прикрепленные к субстрату, при этом абразивные частицы содержат первый слой покрытия поверх абразивных частиц и второй слой покрытия, отличающийся от первого слоя и расположенный поверх него, при этом второй слой покрытия содержит низкотемпературный металлический сплав (LTMA), температура плавления которого составляет не более чем 450°C и связующий слой, расположенный поверх субстрата и абразивных частиц. Способ включает использование субстрата, содержащего элемент продолговатой формы, имеющий соотношение длина : ширина, составляющее по меньшей мере 10:1; обработку субстрата с получением связующей пленки; размещение абразивных частиц, содержащих второй слой покрытия из низкотемпературного металлического сплава (LTMA) на связующей пленке, причем температура плавления указанного сплава составляет не более чем 450°C; обработку субстрата с обеспечением связывания абразивных частиц с субстратом и формирование связующего слоя поверх абразивных частиц. Технический результат: повышение износостойкости абразивного инструмента для проволочной резки. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при обработке металлических заготовок. Осуществляют контакт постоянно вращающегося связанного абразивного круга диаметром как минимум 150 мм с металлической заготовкой, средняя температура которой не превышает 500°С. Упомянутый круг содержит керамические формованные абразивные частицы, удерживаемые в связующем веществе. Формируется металлическая стружка, как минимум 20 вес. % которой представляет собой волоконную металлическую стружку длиной по меньшей мере 3 мм. В результате повышается производительность обработки и срок службы абразивного круга. 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.
Наверх