Масса для изготовления абразивных инструментов

 

НИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,Я18073

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— а (22) Заявлено 17.08.79 (21) 2810234/25-08 (51) М. К .

В.24 D 3/06 с присоединением заявки №вЂ”

Государственлык комвтет (23) Приоритет— (53) УДК 621.922. .079 (088.8 ) Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13 по делам лэооретеннй и открытий

Дата опубликования описания 17.04.82

"а

Ф. Б. Баннловма„В, Р Кантун, Б Ю. Копн, А. Е. Г рбунвн.

Н. А. Колчеманов, Г. М. Сверплов, О. Б. Белввск а и P. 3. Цыпкин л1 ". 1 (t

Всесоюзный научно исследовательский н конст.уктойтенн- " """ технологичесКий институт природных алмазов н инструмента (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНЫХ

ИНСТРУМЕНТОВ

Изобретение относится к области производства алмазно-абразивных инструментов, в частности к составу массы для изготовления рабочей части различных типов абразивных инструментов из алмаза и других сверхтвердых материалов. 5

Изобретение может быть использовайо на заводах, производящих алмазные и абразивные инструменты, и в виде готового инструмента в различных областях промышленности, например, для обработки изделий из художественного стекла и хрусталя.

В настоящее время обработка художест-, венного стекла и хрусталя производится ал-. мазными кругами на металлических связках. 15

Круги на металлических связках обладают высокой износостойкостью, однако характеризуются склонностью к «засаливанию».

Использование такого инструмента требует частой правки, которая существенно, увеличивает износ алмазного круга и приводит к непроизводительному расходу алмаза; Кроме того, при применении кругов на металлических связках развиваются большие силы резания и качество обработанной поверх2 ности оказывается пониженным, Для снятия поврежденного шлифованием поверхностного слоя изделия из хрусталя подвергаются химическому полированию в плавиковой (фтористоводородной) кислоте. Стекло слабо реагирует с большинством кислбт и других реагентов, лишь фтористоводородная кислота представляет исключение. При взаимодействии с этой кислотой образуются растворимые в воде оксифториды кремния и газообразный кремневодород SiF4. Это дает возможность кислоте проникнуть в глубь стекла. При этом разрушенный слой раство-. ряется (количество кислоты и длительность обработки строго регламентированы) и формируется новая поверхность, оптические свойства которой соответствуют оптическим свойствам, характерным для глубинных слоев стекла. Химическая реакция между стеклом и фтористоводородной кислотой обусловлена присутствием активного аниона фтора.

Известна металлическая связка, в состав которой входят фториды хрома, железа, никеля, кобальта и циркония. Все эти фториды нерастворимы в воде и поэтому не могут быть химическими ускорителями обработки стекла (1).

918073

se

1S

3S

3$

i$

so

Эффективность процесса обработки хрусталя и художественного стекла алмазным инструментом зависит от следующих основных факторов: расхода алмаза, производительности обработки, расхода плавиковой кислоты и длительности химической полировки.

Целью изобретения является создание прочного алмазного инструмента для обработки стекла, позволяющего повысить производительность обработки, уменьшить расход алмаза и длительность химической полировки в плавиковой кислоте (а следовательно, и ее расход).

Обработка стекла алмазным инструментом — сложный физико-химический процесс, в котором наряду с механическими факторами важную роль могут играть химические реакции, протекающие в поверхностном слое стекла. Для повышения эффективности алмазного инструмента следует повысить роль химических реакций, протекающих в зоне обработки. Однако введение фторидов снижает прочность круга. Совокупность этих факторов и определяет, что в состав алмазного круга на металлической связке, содержащей медь и олово, вводится фторид натрия в количестве 1 — 7 об. /о.

При работе алмазного круга под влиянием высоких температур в зоне шлифования происходит деструкция фторида натрия и активизация реакции взаимодействия иона фтора с оксидом кремния — основным компонентом стекла, что приводит к существенному повышению работоспособности алмазного инструмента.

Соотношение компонентов в предлагаемой массе, об. о/о.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является металлическая связка, содержащая медь, олово и фториды металлов I, II u III групп периодической системы в количестве 10 — 50 об. о/0 (2). Однако инструменты из этой массы не предназначались для обработки стекла. Введение в связку фторидов в. таком количестве понижает стойкость этих инструментов при обработке стекла. Так как прочность фторидов несоизмеримо мала по сравнению с прочностью металлической композиции алмазного круга, количество их в круге должно быть минимальным. В IIpoTHBHQM случае будут понижаться прочность и износостойкость круга.

Это особенно относится к профильным кругам (формы А2П), применяемым для обработки хрусталя. Эффективность обработки стекла существенно повышается при введении в связку фторидов щелочных металлов, разлагающихся с выделением плавиковой кислоты. Однако использовать их можно только при введении в органическую связку, так как температура их разложения ниже температуры, требуемой для изготовления металлической связки#3.

6,25 — 37,5

1 — 7

Масса для изготовления абразивных инструментов, содержащая медь, олово и фтоАлмаз или другой абразив

Фторид натрия

Медно-оловянная связка (Мl) Остальное

Примеры конкретного выполнения массы для изготовления инструментов.

Пример 1, Из предлагаемой массы был изготовлен круг по ГОСТ 16179 — 70 формы А2П (с двухсторонним коническим профилем) диаметром 250 мм, высотой 12 мм, шириной слоя 10 мм и углом 90 из алмаза

АСО 50/40 50 /о-ной концентрации на связке Мl с добавкой фторида натрия в количестве 5 об. /о.

Круг указанной характеристики был испытан на операции дистировки (нанесения алмазной грани) хрустальных ваз для цветов. Для сравнения были испытаны круги такой же характеристики без добавки меднооловянной массы (связка Мl) и фторида.

Оценка работоспособности кругов проводилась по следующим показателям: среднему съему стекла с десяти изделий; среднему времени обработки одного изделия в интервале между правками; количеству правок за время испытания; удельному расходу алмаза; продолжительности химической полировки изделий, обработанных разными кругами.

Пример 2. Из предлагаемой массы был изготовлен круг, аналогичный кругу по примеру 1 с добавкой фторида натрия в количестве 2 об. /о.

Круг был испытан в условиях, описанных в примере 1.

Пример 3, Из предлагаемой массы был изготовлен круг, аналогичный описанным выше, с добавкой фторида лития в количестве 7 /О от объема массы. Круг был испытан в тех же условиях.

Испытания показали, что круги на медно-оловянной связке с добавкой 1 — 7 об.о/o фторида натрия имеют удельный расход в

3 раза меньший, чем круг такой же характеристики без добавки. Производительность обработки при этом повысилась — увеличилось количество обработанных деталей.

Длительность химической полировки сократилась на 25 /о — количество «окунаний» изделия в раствор плавиковой кислоты, необходимое для полного снятия разрушенного слоя, сократилось с 20 до 16. Это объясняется тем, что введение фторсодержащей добавки не только повышает производительность обработки и уменьшает засаливание (количество правок уменьшается), но и улучшает качество обработанной поверхности, что приводит к сокращению длительности полировки и уменьшению расхода плавиковой кислоты — дефицитного и дорогого реактива.

Формула изобретения

918073 я 1. Авторское свидетельство СССР № 402458, кл. В 24 D 3/06, 1971. риды щелочных металлов, отличающаяс тем, что, с целью повышения прочности и из носостойкости круга, фториды щелочных металлов. введены в коЛичестве 1 — 7 об. в о.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР № 211355, кл. В 24 D 3/06, 1967 (прототип).

Редактор Н, Багирова

Заказ 1983г! 8

Составитель Ю. Петухов

Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Тираж 882 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изо6ретений и открытий

113035, Москва, ٠— 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4