Масса для изготовления нерабочей части абразивного круга

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социапистнческих

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. спид-ву (22)Заявлено 05.06. 81 (21) 3296510/25-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень М 43

Дата опубликования описания 23.11.82 (51) М. Кл.

В 24 0 3/28

9)сударствскныИ комитет

СССР аа делам иза4ретений и открытки (53) УДК 621.922.

079(088.8) С. Н. Бреслер, И. Г. ЭФрос, Л. И. Вольфсон, А. И. Смирнова, В. П. Смородинников, И. Г. Удилова и А. П. Куликов (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (7I) Заявитель (54) МССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕРАБОЧЕЙ ЧАСТИ

АБРАЗИВНОГО КРУГЛ

Изобретение относится к абразив" ному производству, в частности,касается состава для изготовления нерабочей части высокоскоростных кругов и может быть использовано на предпри5 ятиях, изготавливающих указанный инструмент.

Известна абразивная масса, состоящая из абразивного зерна, полимерного связующего, волокнистого и неволокнистого наполнителей. 10-1003 общего количества наполнителей в этой массе составляет волокнистый наполнитель с соотношением длины волокна (L) к его диаметру (0) от 3:1 до

500: 1 и средней длиной 100 мк- 1 мм(11.

Однако в этой абразивной массе отсутствие в композиции круга ув20 лажнителя приводит к необходимости применять специальную операцию про-, питки волокнистого наполнителя расплавленной смолой с целью его равномерного распределения в массе, что усложняет технологический процесс.

Кроме того, максимальная длина волокнистого наполнителя составляет не более 5 мм, так как при большей длине невозможно без специального оборудования относительно равномерно распределить волокно в объеме круга, что снижает механическую прочность и разрывную скорость кругов.

Цель изобретения - увеличение прочностных свойств и разрывной скорости кругов.

Указанная цель достигается тем, что масса для изготовления нерабочей части абразивного круга, включающая абразивное зерно, органическое связующее, волокнистый и неволокнистый наполнители, в качестве волокнистого наполнителя содержит стеклянные нити длиной 6-12 мм, пропитанные Фенолйормальдегидной смолой, и дополнительно смесь йурфурола и лег975373

13" 30 кой фракции сланцевого мазута, взятых в соотношении от 5:1 до 1:1 (по массе) при следующих соотношениях компонентов массы, об. 3

Абразивное зерно 20-50

Органическое связующее

Волокнистый наполнитель 21-58

Неволокнистый наполнитель 1-3

Смесь Фурфурола и

I легкой Фракции сланцевого мазута 1-3

8 качестве волокнистого наполни- 1$ теля, обеспечивающего максимальную механическую прочность, можно приме-, нять материал ДСВ-4Р-2М. Волокнис,тый,наполнитель ДСВ-4Р-2И представляет собой стеклянные нити длиной 6- зф

12 мм, пропитанные Фенолформальдегидной смолой резольного типа Р2И, модифицированной бутиралем, и перерабатывается при аналогичных условиях (давление и температура), что и 23 абразивные изделия горячего прессования. Выбор длины волокнистого наполнителя определен проведенными экспериментами, показавшими, что увеличение длины наполнителя до 6-12 мм,с зв одной стороны, не приводит к усложнению процесса смешивания компонентов, а с другой стороны, приводит к значительному увеличению прочности. При увеличении длины волокнистого наполнителя свыше 12 мм нельзя достичь

его равномерного распределения в мас" се, что резко снижает механическую прочность круга.

Максимальные физико-механические свойства изделия имеют только при равномерном распределении волокниатого наполнителя в абразивной массе.

Такого равномерного распределения не" возможно добиться при использовании в качестве увлажнителей традиционных материалов, таких как фурфурол или жидкий бакелит. Абразивные массы, изготовленные на традиционных увлажнителях, представляют собой разделяющуюся смесь, а изготовленные на ееоснове изделия невозможно использовать при скоростных и силовых режимах шлифования из-за малой прочности.

Равномерное распределение материа. ла ДСВ"ЙР-2М в абразивной массе можно обеспечить, используя стандартное смесительное оборудование, только при использовании в качестве увлажнителя смеси фурфурола и легкой Фракции сланцевого мазута. Это объясняется тем, что фурфурол хорошо смачивает абраэивнЬе зерно и обладает высокой растворяющей сйособностью по отношению к порошкообразному фенолформальдегидному связующему, а легкая фракция сланцевого мазута, благодаря своим поверхностно"активным свойствам, обеспечивает совмещение длинноволокнистого наполнителя с увлажненным абразивным зерном, порошкообразным связующим и неволокнистым наполнителем. Экспериментально также установлено, что смесь фурфурола и легкой Фракции сланцевого мазута обладает оптимальными растворяющими .и поверхностноактивными свойствами при соотношении Фурфурола и легкой фракции сланцевого мазута 5:1 - 1:1.

Выбор граничных пределов содержания абразивного зерна в массе определен тем, что при наличии в ней менее 20 об.3 зерна настолько уменьшается насыпная плотность массы, что процесс одновременного прессования рабочей и нерабочей частей круга в существующих стандартных пресс-Формах осуществить невозможно. Содержание абразивного зерна выше 50 об.3 резко уменьшает прочность нерабочей части.

При введении связующего в количестве менее 13 об.3 не обеспечивается необходимая разрывная скерость изделий, а увеличение его содержания выше 30 об.4 приводит к возрастанию количества летучих и, следовательно, уменьшению прочности.

Введение волокнистого наполнителя в количестве менее 21 об.3 недостаточно увеличивает разрывную скорость изделий, а при содержании выше ,58 об. невозможно добиться равномерного распределения волокна в массе.

При введении увлажнителя менее

1 об.3 не обеспечивается гомогениэация массы, а увеличение количества увлажнителя выше 3 об.3 приводит к снижению прочности изделий.

Количество неволокнистых наполнителей (окись кальция, пирит) опре= деляется их оптималыным каталитическим действием в зависимости от содержания порошкообразного связующего.

975373

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, об.й, в составе

Компоненты

:известном ..Г.i

LI I

:I Т ТЧ

Абразивное зерно

6ЗС12 .

54,0 54,0 30 20

38 50 22 25 25 25

Связующее

СФП011ЯА1

28,5 28,5 30 19 13 25 15 30 30 30

Фурфурол

Смесь фурфурола и легкой фракции сланцевого мазута в соотношении

5:1

3:1

2 3 1 3 2

Волокнистый наполнитель

ДСВ4Р-2М длиной 6"12 мм

35 58 45 21 58 40 40 40

Стекловолокно длиной:

0,8 мм

4,2 мм

Неволокнистый наполнитель: окись кальция 2,0 2,0 . 2 1 1 .3 3 3 3 3

55 5,5 пирит

В табл. 1 приведены известные и предлагаемые составы абразивных масс для нерабочей части силовых обдирочных кругов.

Для приготовления масс абразивное зерно смешивали с увлажнителем, затем вводили волокнистый наполнитель.

В последнюю очередь в массу вводили заранее приготовленную смесь связующего и неволокнистого наполнителя, Из укаэанных масс формовали методом горячего прессования при температуре 170оС и удельном давлении 4045 tlAa. Время выдержки под прессом

1 мин/мм высоты, 1$

В табл. 2 приведены свойства известных и предлагаемых образцов.

Для определения разрывной скорос" ти кругов были изготовлены силовые обдирочные кругиПП600х75х203 с нера- 20 бочей частью, выполненной на основе предлагаемых масс.

В табл. 3 приведены разрывные скорости известных и предлагаемых кругов ПП600х75х203.

Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемые абразивные круги обеспечивают увеличение разрывной скорости по сравнению с известными íà 304 и дают возможность использовать их при работе со скоростью 80 м/с с коэффициентом запаса прочности, равным 2,0.1

Создание волокнистого наполнителя с длиной волокна 6-12 мм в преде лах 21"58 о6.3 (преимущественно 4045 об.3) является оптимальным для увеличения механических свойств абразивных кругов, При соотношении фурфурол:легкая фракция сланцевого мазута, равном (5:1)-(1:1),образцы и абразивные круги обладают оптимальными физико-механическими свойствами.

975373 а б л и ц а 2

Показатель

Состав

Известный

Предлагаемый

2 3 " 5 7 8

Разрушающее напряжение при растяжении МПа 36 0 38 0 31 0 41;5 44,0 38 5 44,5 47,0 47,0 46,0

Таблица3

Показатель

Известный

Предлагаемый

1 2 3 4 5 . 6 7

Разрывная окружная скорость, м/с 1

140150 135 150 170 170 165

30 130 115

20"50

13-30 .

21-58

1-3

1-3

Составитель Н. Балашова

Редактор В. Лазаренко Техред И.Надь Корректор С. Шекмар

Заказ 8892/22 Тираж 886 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113()35, Москва, )(-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 11роектная, 4

Формула изобретения

Масса для изготовления нерабочей части абразивного круга, содержащая абразивное зерно, органическое связующее, волокнистый и неволокнистый наполнители, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности и разрывной скорости круга, она дополнительно содержит смесь фурфурола и легкой фракции сланцевого мазута в соотношении (5:1)-(1т1), а в качестве волокнистого наполнителя содержит стеклянные нити длиной 6-12 мм, пропитанные фенолформальдегидной смолой при следующем соотношении компонентов, об. :

Абразивное зерно

Органическое связующее

Волокнистый наполнитель

Неволокнистый наполнитель

Смесь фурфурола и легкой *ракции сланцевого мазута

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

4ф»

1, Патент США И 3524286, кл. 51-298, опублик. 1970.