Способ изготовления абразивного инструмента на органической термореактивной связке

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. После дозирования и перемешивания компонентов формовочной смеси, в том числе наполнителя, осуществляют формование полуфабриката абразивного инструмента в пресс-форме с последующим извлечением и сушкой на воздухе. Затем производят полный цикл термообработки упомянутого полуфабриката, включающий стадии его предварительного прогрева и отвердения в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации органической термореактивной связки с выдержкой при этой температуре, и механическую обработку. В качестве наполнителя используют наноматериал в виде фуллереновой сажи, которую вводят в формовочную смесь перед перемешиванием. В результате сокращаются длительность технологического цикла термообработки полуфабриката и удельные энергозатраты на их термообработку, а также повышается качество абразивного инструмента.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологии изготовления абразивных инструментов на органической термореактивной связке, предназначенных для шлифования заготовок из различных металлов и сплавов. Данное изобретение распространяется на все типоразмеры абразивных инструментов, изготовленных из любых абразивных материалов.

Известен способ изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, включающий дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси (абразивных зерен, фенолоформальдегидной смолы и наполнителей), формование абразивного инструмента, извлечение его из пресс-формы, сушку на воздухе, термическую обработку в печах с распространением тепла конвективным способом, последующую механическую обработку и контроль качества (см. Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. - М.: Машиностроение, 1975. - С.132-133).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа изготовления абразивных инструментов на бакелитовой связке, относится то, что указанная технология предусматривает достаточно длительный и весьма энергоемкий процесс полимеризации связующего шлифовальных кругов в печах, где теплоносителем является воздух.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке (патент РФ №2294825 опубл. 10.03.2007), при котором смесь абразивных зерен, связки и наполнителя формуют в пресс-форме без нагрева. После этого полуфабрикат абразивного инструмента извлекают из пресс-формы, сушат на воздухе, подвергают термообработке, включающей стадии предварительного прогрева и отвердения группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры с частотой 2450 МГц при изготовлении абразивного инструмента толщиной до 100 мм и с частотой 890-915 МГц при изготовлении абразивного инструмента толщиной свыше 100 мм до достижения температуры полной полимеризации бакелитовой связки с последующей выдержкой при этой температуре, механической обработке и контролю качества.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании указанного способа, относится то, что он не позволяет существенно сократить длительность технологического цикла термообработки полуфабрикатов абразивного инструмента и повысить их качество.

Технический результат - уменьшение длительности технологического цикла термообработки и удельных энергозатрат, а также повышение качества абразивного инструмента на органической термореактивной связке.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе изготовления абразивных инструментов на органической термореактивной связке, включающем дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси, формование полуфабрикатов абразивных инструментов в пресс-форме с последующим извлечением их и сушкой на воздухе, стадии предварительного прогрева и отвердения, полный цикл термообработки группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации органической термореактивной связки с выдержкой при этой температуре, а также механическую обработку, особенность заключается в том, что в формовочную смесь перед перемешиванием вводят наполнитель из наноматериала, в качестве которого используют фуллереновую сажу.

Заявляемый способ изготовления абразивного инструмента на органической термореактивной связке осуществляется следующим образом. На первом этапе выполняют дозирование компонентов формовочной смеси, в том числе наполнителя из наноматериала, в качестве которого используют фуллереновую сажу, их перемешивание, формование полуфабрикатов абразивных инструментов в пресс-форме без нагрева с их последующим извлечением и сушкой на воздухе. Затем осуществляют полный цикл термообработки, включающий стадии предварительного прогрева и отвердения группы полуфабрикатов абразивных инструментов в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации органической термореактивной связки с последующей выдержкой при этой температуре. На заключительной стадии выполняют механическую обработку и контроль качества.

Добавление в формовочную смесь перед перемешиванием наполнителя из наноматериала, в качестве которого используют фуллереновую сажу, позволяет уменьшить длительность технологического цикла термообработки и удельные энергозатраты при изготовлении абразивного инструмента на органической термореактивной связке за счет создания оптимальных условий протекания процесса полимеризации связующего путем связывания части влаги, содержащейся в формовочной смеси, и более равномерного нагрева полуфабрикатов по объему в процессе их термообработки в СВЧ-поле вследствие увеличения теплопроводности материала полуфабрикатов и, как следствие, улучшения условий для отвода выделяющихся в процессе СВЧ-термообработки низкомолекулярных летучих веществ. Уменьшение количества низкомолекулярных летучих продуктов, выделяющихся в процессе термообработки, и улучшение условий для их отвода при полимеризации связующего оказывают благоприятное влияние на качество абразивного инструмента.

Способ изготовления абразивного инструмента на органической термореактивной связке, включающий дозирование и перемешивание компонентов формовочной смеси, в том числе наполнителя, формование полуфабриката абразивного инструмента в пресс-форме с последующим извлечением и сушкой на воздухе, полный цикл термообработки упомянутого полуфабриката, включающий стадии его предварительного прогрева и отвердения в микроволновом поле СВЧ-камеры до достижения температуры полной полимеризации органической термореактивной связки с выдержкой при этой температуре, и механическую обработку, отличающийся тем, что наполнитель из наноматериала, в качестве которого используют фуллереновую сажу, вводят в формовочную смесь перед перемешиванием.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области технологии машиностроения, а именно к финишной обработке деталей с созданием на них наноструктурированного поверхностного слоя. .

Изобретение относится к нанотехнологии и может быть использовано для синтеза массивов пространственно-упорядоченных наночастиц полупроводников. .

Изобретение относится к металлокерамическим сплавам с металлическим связующим инструментального назначения и может быть использовано для изготовления высокоресурсного режущего инструмента и пар трения для экстремальных условий эксплуатации.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и касается производства сорбентов из растительного сырья. .

Изобретение относится к технологии функциональных наноматериалов, а именно к химической технологии получения гибридных композиционных наноматериалов, состоящих из углеродных нанотрубок и осажденных на них квантовых точек, и оптической наноэлектронике, включая оптонаноэлектронику и нанофотонику.

Изобретение относится к получению полупроводниковых наноматериалов. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам создания магнитоуправляемых герметизированных контактов, и может быть использовано в промышленном производстве этих приборов.
Изобретение относится к области технологии получения ядерного топлива на основе диоксида урана, имеющего повышенную плотность и увеличенное содержание делящегося материала.
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.
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 области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного инструмента, предназначенного для установки на станке.
Наверх