Способ изготовления абразивного инструмента
Владельцы патента RU 2523863:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)
Изобретение относится к технологии производства абразивного инструмента на керамических связках. Способ включает приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объема абразива, формование из нее сырца инструмента и высокотемпературный обжиг инструмента. В процессе приготовления формовочной массы до формования из нее сырца инструмента обеспечивают хранение упомянутой массы в течение 25-35 ч для стабилизации влажности по всему объему. Технический результат заключается в снижении брака при производстве абразивного инструмента за счет снижения расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге.
Изобретение относится к технологии производства абразивного инструмента на керамических связках.
Из существующего уровня техники известен способ изготовления абразивного инструмента, включающий в себя приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки, при котором время хранения приготовленной массы ограничивается 24 ч. [Бакуль В.Н. Основы проектирования и технология изготовления абразивного и алмазного инструмента. М.: «Машиностроение», 1975 г., стр.112-113].
Однако, при использовании этого способа для изготовления абразивного инструмента, в состав абразивной массы которого помимо указанных компонентов дополнительно вводится выгорающий наполнитель, повышающий структурность инструмента, возникают технологические проблемы.
Известно использование в качестве выгорающего наполнителя алюмосиликатных полых сферических частиц [RU, патент 2152298 С1, класс 7B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.], которые вводятся в абразивную массу с целью получения повышенной структурности инструмента - с номерами структуры от 7 до 10. С повышением номера структуры абразивного инструмента уменьшается объемное содержание абразивных зерен. Это уменьшение компенсируется вводимым в состав абразивной массы соответствующим количеством алюмосиликатных полых сферических частиц их содержание может составлять 2÷200% от объема абразива в инструменте. Количество вводимого алюмосиликатного наполнителя будет тем больше, чем меньше зерна в абразивной массе и соответственно выше номер структуры.
Особенностью алюмосиликатных полых сферических частиц является повышенная склонность к влагонасыщению как в исходном состоянии, так и при приготовлении абразивной массы.
Из-за указанной особенности в течение интервала времени, принятого в известном из существующего уровня техники способе изготовления, в абразивной массе, содержащей алюмосиликатные полые сферические частицы, не успевает произойти необходимая стабилизация влажности по всему объему, включающему различные компоненты. Это приводит к неоднородному увлажнению формовочной массы по ее объему и, как следствие, к частым случаям расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге.
Задачей предлагаемого способа является снижение брака, возникающего в результате расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге при изготовлении абразивного инструмента из формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объема абразива.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе изготовления абразивного инструмента, включающего в себя приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объема абразива, ее хранение и формование из нее инструмента, согласно предложенного способа, время хранения формовочной массы от момента приготовления до момента формования из нее инструмента принимают равным 25-35 часам.
Увеличение времени хранения формовочной массы, содержащей алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 2÷200% от объема абразива до 25 часов обеспечивает необходимую стабилизацию влажности по всему объему формовочной массы. В то же время, необходимо ограничение максимального времени хранения формовочной массы 35 часами в связи с тем, что при превышении времени хранения свыше этого значения происходит высыхание абразивной массы с алюмосиликатным наполнителем.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге при производстве абразивного инструмента из формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объема абразива.
Использование предлагаемого способа в технологиях изготовления абразивного инструмента из абразивной массы на основе электрокорунда белого или карбида кремния зеленого зернистостью F36…F180 с номерами структуры от 8 до 10 и твердостью от F до L с использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц показало, что брак по причине расслоения заформованного сырца, доходивший при использовании традиционного способа изготовления абразивного инструмента до 40% от объема подготовленной к формованию формовочной массы, был исключен полностью.
Применение предлагаемого способа позволило обеспечить стабильное изготовление абразивного инструмента из формовочной массы на основе электрокорунда белого или карбида кремния зеленого зернистостью F36…F180 с номерами структуры от 8 до 10 и твердостью от F до L c использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц, практически полностью исключив брак заформованного сырца вследствие его расслоения.
Способ изготовления абразивного инструмента, включающий приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объема абразива, формование из нее сырца инструмента и высокотемпературный обжиг инструмента, отличающийся тем, что в процессе приготовления формовочной массы до формования из нее сырца инструмента обеспечивают хранение упомянутой массы в течение 25-35 ч для стабилизации влажности по всему объему.
