Способ изготовления пористого абразивного изделия на металлической связке

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ бсюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента ¹

Заявлено 14.VI.1968 (№ 1251678/25-8)

Приоритет 16Х1.1967, № 42-38569, Япония

М. Кл. В 24ch 17/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 21.111.1972. Бюллетень № 11

УДК 621.922.02(088.8) Дата опубликования описания З.V.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Тошио Асаедо, Тамаки Томита и Икуо Сузуки (Япония) Иностранная фирма

«Тойода Машин Уоркс Л. Т. Д.» (Япония) Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРИСТОГО АБРАЗИВНОГО

ИЗДЕЛИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКЕ

Известен способ изготовления пористого изделия на металлической связке, заключающийся в том, что водорастворимые кристаллы соли смешивают с абразивной массой, которую подвергают обработке методом спекания.

Поры в изделии (шлифовальном инструменте) образуются за счет растворения солей во время его работы.

К недостаткам этого способа относится то, что в результате подогрева шлифовального инструмента до температур, при которых спекается связующий металл, частицы абразива, например алмаза, окисляются. Это приводит к усадке шлифовального инструмента после его спекания.

Предложенный способ отличается тем, что предварительно обработанные перед покрытием металлом частицы формуют прессованием в соответствии с заданными размерами.

Сформованную массу помещают в солевой раствор, который под давлением пропускают через пространство между сформованными частицами для осаждения на их поверхности металла и связывания им частиц. Полученное таким образом изделие подвергают термообработке.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами.

На фиг. 1 изображено устройство для формования абразивных частиц, вертикальный разрез; на фиг, 2 — устройство для химического покрытия и связывания частиц, вертикальный разрез; на фиг. 3 — готовый шлифовальный инструмент, поперечный разрез; на

s фиг. 4 — структура шлифовального инструмента (в увеличенном масштабе).

Способ изготовления пористого абразивного изделия заключается в следующем.

Частицы промывают в кислоте или щелочи

1р для удаления масел или других примесей с их поверхности. Затем частицы тщательно обрабатывают для подготовки к равномерному отложению на их поверхности молекул металлического катализатора и подвергают активированию с целью равномерного распределения этих молекул.

Предварительная обработка осуществляется промывкой или только кислотой, или кислотой и щелочью.

Пример предварительной обработки частиц весом 50 г, размером 60 мм из белого алундума.

l. Промывка кислотой и щелочью: а) кипячение в течение 10 мин в 500 см

HCl; б) промывка дистиллированной водой; в) кипячение в течение 10 мин в 500 см

5%-ного водного раствора NaOH;

r) промывка дистиллированной водой, 333744

II. Чувствительная обработка: а) погружение в 300 см водного раствора

SnCI, приготовленного путем смешения в соотношении SnCI — 10 г, HCI — 40 сл", Н О—

1000 см . Смешивание при комнатной температуре; б) промывка в дистиллированной воде.

I II Активирование: а) погружение в 300 слР водного раствора

PdCI>, приготовленного путем смешения в соотношении PdClg — Iг, НС! — 10 см, Н О—

4000 см . Смесь перемешивают при комнатной температуре в течение 5 мин; б) промывка в дистиллированной воде.

Обработанные таким образом частицы формуют в соответствии с заданными размерами в форме (фиг. 1). Частицы укладывают в рамку формы 1, изготовленную из синтетической смолы, вокруг оси 2, изготовленной также из синтетической смолы. Сверху и снизу массу покрывают сетками 3 и 4 из синтетической смолы с ячейками более мелкого размера, чем размер частиц. Затем частицы подвергают прессованию в соответствии с заданными размерами под давлением и получают спрессованную массу.

Путем изменения давления можно регулировать пространство между частицами. Предпочтительно давление — 0,25 т/см, а продолжительность прессования — 5 мин.

Покрывают спрессованную массу связующим материалом либо химическим путем, либо с помощью газовой фазы.

Раствор, содержащий соли металла, пропускают под давлением в пространство между спрессованными частицами, в результате чего соли металла осаждаются на поверхности частиц при замедленной реакции и реакции теплового разложения.

При химическом нанесении связующего металла (фиг. 2) спрессованную массу погружают в жидкость емкости 5. Рамку формы 1 для спрессованной массы и отверстие всасывающей трубы 7 соединяют с помощью резиновой мембраны 8. жидкость для нанесения связующего материала может подаваться под давлением в промежутки между частицами спрессованной массы. В средней части трубы

7 установлен насос 9.

При работе насоса 9 жидкость проходит через сетку 4, пропускается под давлением между частицами спрессованной массы, выходит жидкость через удерживающую сетку 8, попадает во всасывающую трубу 7 и возвращается в емкость 5.

Емкость 10 необходима для подогрева жидкости подогревателем 11.

В качестве жидкости для нанесения связующего материала взяты следующие соединения: жидкость для химического нанесения никеля, 10

4 меди, кобальта, никеля — кобальта или серебра.

Примерный состав жидкости для нанесения никеля, г1л:

NiC1 6Н О 30

N aH PO H O 10

СН СОО! азН О 50

К, указанному составу добавляют НСI для регулирования рН в пределах 4,5 — 5,5, I1o мере того, как жидкость проходит через пространство между частицами, связующий слой металла откладывается на поверхности каждой частицы, как показано на фиг. 4, и связывает их в монолитную массу.

Изменяя продолжительность покрытия частиц металлом и температуру жидкости, мож»о регулировать степень металлического покрытия, которая может изменяться в зависимости от процента связующего материала и пор, а также от требуемой механической прочности.

При данном способе химического покрытия, когда температура жидкости составляет

90 — 95 С, продолжительность покрытия 1 час, а подача указанной жидкости осуществляется насосом со скоростью 0,4 л(мин, осаждается

2 г связующего металла.

После химического покрытия сформованную массу подвергают термообработке при

t 400 С в течение 60 мин в вакууме или в среде инертного газа.

В результате описанного процесса получается шлифовальный круг (фиг. 3), обладающий достаточной прочностью, несмотря на его пористость, лучшей, чем известные, электро- и теплопроводностью.

Наличие тонкого слоя металлического покрытия на абразивных частицах улучшает условия правки инструмента.

Предмет изобретения

1. Способ изготовления пористого абразивного изделия на металлической связке, отличающийся тем, что, с целью использования низких температур, регулирования размера образующихся пор, улучшения правки инструмента, абразивные частицы формуют прессованием до заданного размера, затем сформованную массу помещают в солевой раствор, который под давлением пропускают через пространство между сформованными частицами для осаждения металла на их поверхности и связывания частиц осажденным металлом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после нанесения слоя металла на сформованные частицы полученное вещество подвергают термообработке.