Материал для абразивного инструмента

 

О П И С А Н И Е ()947168

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистическин

Республик (6I) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 05.12.80 (2! ) 3215736/23-26 с присоединением заявки J% (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.82. бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07,82 (53)М. Кл.

С 09 К 3/14 Ьаударствеииый комитет

СССР

R0 делам изобретений и аткрытий (5З) Уд К 667.634..7(088.8) А. Ф. Климович, П. B. Сысоев, В. С. Миронов, А. М. Бочаров, Г. А. Внсилюк, Э. А. Марцинкевич и H. И. фмофеев.

С

Г

Ф

Институт механики метаппопопимерных сист/м

АН Белорусской CCP .

6 (72} Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к получению материалов, в частности, с применением полимеров, дпя абразивного инструмента, используемого при распипивании, огранке и т.п. кристаллов, например, алмазов.

Известен материал дпя абразивного инструмента, вкпючающий абразивное зерно, связку и напопнитепь. Дпя распиливания кристаллов алмазов в качестве абразивного зерна применяют алмазный порошок, а в качестве связки — растительное масло (оливковое, касторовое и т.п.1 (1)

Наиболее близким по технической сущности и составу компонентов является материал дпя абразивного инструмента, содержащий абразивное зерно, связку и ннпопнитепь — дисупьфид мопибдена (2) в следующих количествах, вес.%:

Дисупьфид молибдена 0,05 — 0,8

Абразивное зерно 60-90

Связка Остальное

Недостатком данного материала дпя абразивного инструмента является быст2 рая потеря абразивного слоя на режущей кро,лке, большой расход алмазного порошка, неудовлетворительное качество распила, бопьшая частота шаржирования. цепь изобретения — повышение производительности и стойкости инструмента,снижение потерь сырья и улучшение качества обрабатываемой поверхности.

Указанная цепь достигается тем, что материал дпя абразивного инструмента, 1ä вкпючаюший абразивное зерно, полимерную связку и дпсупьфид молибдена, в качестве связки содержит полимер с энергией активации термодеструкции 3080 ккап/моль и температурой плавления

15 и не ниже 300 С и догопнитепьно —. графит при спедующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Абразивное зерно 60-90 го

Дисупьфнд мопибдеиа 0,05-0,80

Графит 0,05-0 50

Полимерная связка Остальное

Испопьзовнние в качестве связки попимеров с низкими зиа нэииями энергии

20 кроме дисульфидв молибдена, еше и гра фита приводит к повышению качества рвспиливвния. Более высокое качество распиливвния позволяет снизить потери на последующих операциях, в частности, нв шлифовке, в также сократить время шлифовки. Оптимальная добавка графита находится в пределах 0,05-, 0,25 вес."„ > .и при дальнейшем увеличении er o количества характеристики рвспиливвния изменяются мало. .Использование полимер с температурой плавления ниже 300 С (полистирол) не дает положительного эффекта и приводИт к ухудшению качества, увеличению

35 времени рвспиливвния и частоты швржирования. Из всех испытанных полимерных материалов по интенсивности и качеству распиливания наиболее высокие результаты

40 получены для полиимидной связки (III пвртия дисков), обладающей энергией вктиввции термической деструкции Е „ =

=74 кквл/моль и температурой плавления 450 С и входящие в состав композиций — Ц .

Таким образом, применение связки на основе полимера с энергией активации термодеструкции 30-80 кквл/моль и о температурой плавления не ниже 300 С, модифицированной дисульфидсм молибдена и графитом, создает положительный технико-экономический эффект, обусловленный увеличением скорости рвспиливвния, снижением потерь и повышением качества рвспиливания, повышением стойкости инструмента, а также заменой растительных масел полимерными материалами.

3 94 7 активации термической деструкции (менее 80 кквл/моль), обладвкацих свой« ствами ПАВ, приводит к активации процессов механического разрушения твердых тел. В результате при заданных постоянных скоростях вращения абразивного инструмента и усилии прижима его к обрабатываемому кристаллу возрастает скорость обработки (распиливания) кристаллов, резко уменьшаются размеры частиц снимаемого материала, повышается .качество обработанных поверхностей. Применение же полимеров со зна- . чениями энергии активации термической деструкции менее 30 ккал/моль приводит к избыточному выделению продуктов термодеструкции полимеров, что создает стерические затруднения проявлению эффекта вдсорбционного понижения прочности твердых тел, т.е. приводит интенсивности процессов обработки, в частности распиливания кристаллов алмаза.

Высокая термостойкость полимератемпература плавления не ниже 300 С— позволяет прочно удерживать абразивное зерно в полимерной связке за счет высоких механических и адгезионных свойств полимера при повышенных температурах в зоне контакта инструмента и отрабаты о ввемого материала (до 300 С), обеспечивая тем самым высокую режущую и полимерную способность при длительной работе инструмента.

Дополнительное содержание графита в составе материала приводит к улучшению теплоотвода, повышению пластичности и антифрикционных свойств полимерной связки, в результате чего также возратстает скорость обработки, качество обработанных поверхностей, повышается стойкость абразивного инструмента, Для получения распиловочных дисков с использованием предлагаемого абразивного материала изготовлены смеси, составы которых приведены в табп. 1.

Из смесей, отличакацихся друг от дру га содержанием ингредиентов, в том числе и полимеров с энергией активации термической деструкции от 30 до

80 кквл/моль и гемпературой плавления квк выше 300 С так и ниже (полистирол) изготовлены семь партий распиловочных дисков (-7П ) . Диски партийй изготовлены ид сосгава по прототипу. В процессе сравнительных испьгганий диска .ми всех 7 партий распилены кристаллы алмазов, идентичных по среднему весу, 188 4 .качеству и размерам (сырье группы 2в второго качества, второго цвета, весом 0,4-0,6 кар). Нагрузка нв распиловочный диск и скорость вращения диска постоянны на про. гяжении всех испытаний и составляют 120 rc и 13000 об/мин соответственно. При этом фиксирук г время распиливания партии кристаллов, потери сырья, частоту шаржирования дисков и визуальна оцениваемое качество распиловки. Полученные результаты представлены в табл. 2.

Квк видно из табл. 2, применение в качестве полимерной связки полимера с энергией активации термической деструкции 30-80 кквл/моль и, температурой о плавления не ниже 300 С позволяет сэкономить на распиливании одной партии кристаллов (10 шт) до 10 мин времени. а применение в качестве нвпслнителя, 6

Таблица1

947i68

Абразивное зерно 60 90

75 75 75 75

Дис ульфид молибдена

0 05 0,80 0 50 — 0,50 0,50 . 0 50

0,05 0,50 0,25 — 0,25 0,25 0,25

24,25

39,90 8)70 24,25

24,25

П олистирол (Е< =55 ккал/моль

Т=120 С) энергия активации термической деструкции

Т - температура плавления полимера.

24,25

36,5

0,19

Очень вы0,18

1,2

48

35,2

1;4

0,18

0,16

То же

50

0,17

0,19

1,0

47

0,18

)Ч

0,17

2,8

Хорошее качество

55 распиловки

Графит

Касторовое масло

Политетрафторэтилен (Q — 80 ккал/моль

T++>300 С) П олиимид (Е =74 ккал/моль

Т ЗОО С) П оли акрилонитрил (Ец =30 кхал/моль

T7300оC) сокое качество распилов-. ки

39 0,19

2,2

0,17

То жн

0,19

0,21

4,4

38 9 0,18

0,20

Высокое качество

2,0 распиловки

Составитель B. Сальников

Редактор П. Макаревич ТехредМ.Гергель Корректор У. Пономаренко

Заказ 5523/38 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф ормула из о бретения

Материал дпя абразивного инструме — та, вк«почающий абразивное зерно, полимерную связку и дисульфид молибдена, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и стойкости инструмента, снижения потерь сырья и улучшения качества обрабатываемой поверхности, он в качестве полимерной связки содержит полимер с энергией активации термодеструкции 3080 ккал/моль и температурой плавления о не ниже 300 С и дополнительно — гра20 .фит при следующем соотношении компонентов, вес.%.

Абразивное зерно 60-90

Дисульфид молибдена 0,05-0,80

Графит 0,05-0, 50

Полимерная связка Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Епифанов В. И., Песина А. Я., Зы-ков Л. В. Технология обработки алмазов в бриллианты. М., 1976, с. 318.

2. Авторское свидетельство СССР № 664984, кл, С 09 К 3/14, 1976 (прототип ),