Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента
Владельцы патента RU 2527052:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU)
Изобретение относится к технологии производства высокопористого абразивного инструмента на керамических связках. Способ включает приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, 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 36-42 ч для стабилизации по всему объему. Технический результат заключается в снижение брака при производстве абразивного инструмента за счет снижения расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге.
Изобретение относится к технологии производства высокопористого 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 высокопористого абразивного инструмента, в состав абразивной массы которого помимо указанных компонентов дополнительно вводятся выгорающие наполнители, повышающие структурность инструмента, возникают технологические проблемы.
Известны составы высокопористой абразивной массы, содержащей абразивные зерна из электрокорунда или карбида кремния, в которые для повышения пористости вводится смесь из двух наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и выгорающего наполнителя, в качестве которого могут использоваться молотые фруктовые косточки (оливковые, персиковые и др.) в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя [RU, патент 2152298 С1, класс 7 B24D 3/18, 3/34, 11.10.1999 г.].
Особенностью алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек является их повышенная склонность к влагопоглощению, которую необходимо учитывать при приготовлении абразивной массы и формования инструмента из нее. Влагопоглощение возрастает, когда в состав абразивной массы в процессе ее приготовления вводится комбинация из двух указанных наполнителей.
Из-за указанной особенности в течение интервала времени, принятого в известном из существующего уровня техники способе изготовления, в абразивной массе, содержащей алюмосиликатный наполнитель и молотые фруктовые косточки, 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 смесь из двух наполнителей: алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и молотые фруктовые косточки в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя.
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 смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, согласно предложенного способа, время хранения формовочной массы между ее приготовлением и формованием инструмента принимают равным 36-42 часам.
Увеличение времени хранения формовочной массы, содержащей алюмосиликатные полые сферические частицы в количестве 2÷200% от объема абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя до 36 часов обеспечивает необходимую стабилизацию влажности по всему объему формовочной массы. В то же время, необходимо ограничение максимального времени хранения формовочной массы 42 часами в связи с тем, что при превышении времени хранения свыше этого значения происходит высыхание абразивной массы с алюмосиликатным наполнителем и молотых фруктовых косточек.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является снижение расслаивания заформованного сырца инструмента и его растрескивания при высокотемпературном обжиге при производстве высокопористого абразивного инструмента из формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2÷200% от объема абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5÷250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя.
Использование предлагаемого способа в технологиях изготовления высокопористого абразивного инструмента из абразивной массы на основе электрокорунда белого или карбида кремния зеленого зернистостью F36…F180 с номерами структуры от 12 до 16 и твердостью от F до L с использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек показало, что брак по причине расслоения заформованного сырца, доходивший при использовании традиционного способа изготовления абразивного инструмента до 70% 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 12 до 16 и твердостью от F до L с использованием невыгорающих алюмосиликатных полых сферических частиц и молотых фруктовых косточек, практически полностью исключив брак заформованного сырца вследствие его расслоения.
Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента, включающий приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь наполнителей в виде алюмосиликатных полых сферических частиц в количестве 2-200% от объемного содержания абразива и молотых фруктовых косточек в количестве 5-250% объемного содержания алюмосиликатного наполнителя, формование из нее сырца инструмента и высокотемпературный обжиг инструмента, отличающийся тем, в процессе приготовления формовочной массы до формования из нее сырца инструмента обеспечивают хранение упомянутой массы в течение 36-42 ч для стабилизации влажности по объему.
