Способ изготовления абразивных изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (И) С 04 В 41/06, В 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТ пО делАм изОБРетений и СССР ТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ ТЕНИЯ 544378/29-337.01.835.09.84. Бюл. У 34.М. Оробинский, Ю,Н. Полянчи.В, Талантов и 1 О.л. Чнгиринс(21) (22) (46) (72) о тенки формы и ошка и формоо дарной волной еской обработ и й с я тем крыт зова олгоградский ордена Трудовогого Знамени политехнический с пост ой, о целью увелипокрытие слечто 66.798.2(088.8) Бакуль В.Н. Основы проек я и технология изготовлениия выхода, нанося дующе состава, мас.й натрцевый песок 0-20 5-30 5-40 Квар ного инструмеение", 1975,ого и ал "Машино СодаВодаЖидкое текло Остальное ина покрытия 1,5-2,5 мм щим нагреванием до 800- ение 1,0-2,0 ч,ичем В 3. 6734кии (71) В Красно инстит (53) 6 (56) 1рованиабраэи та. М с. 270 Заявка Яп 22 Р 3/14 Авторское 46, кл. В Бакуль В.и техноло нии В 57-20361,1982.свидетельство СССР 24 0 17/00, 1979.Основы проектиро ия изготовления мазного инструментроение", 975, ).(54) (57) СПОСОБ И 31 О ЗИВНЪХ ИЗЛЕХПЮ из кер рошка на основе оксид тем предварительного ТОВЛБНИЯ АБРА- амического по- а алюминия пунанесения назасыпки по ния взрывной едующеи термитличаю 111337140 45 50 55 Изобретение относится к производству абразивного инструментапреимущественно для финишной обработки труднообрабатываемых материаловметодом абразивного и электрохимического хонингования и шлифования,Известен способ изготовления алмазного инструмента на металлической связке, при котором формующиеполости пресс-Форм полируют до получения зеркальной поверхности, ккоторой не прилипает шихта 11 .Недостатком известного способаявляется то, что получение зеркальной поверхности на Формующих полостях пресс-формы связано с большойтрудоемкостью, а срок службы невелик, так как при выталкиваниибрикета из пресс-формы на формующихполостях образуются задиры и царапины, что приводит к тому, что шихта прилипает к формующим.полостями, следовательно, количество выхода отформованного абразивного изделия уменьшается.Известен способ получения ка"чественных изделий из керамики икермета, при котором на поверхности спекаемой заготовки на основеокиси алюминия наносят пастообраэный слой из смеси порошков угля ититана с органическим растворителем толщиной 0,2 мм. После окончательной сушки заготовки подают впечь для горячего гидростатического спекания, проводимого при 13601400 под 2000 атм в течение 60 минв среде аргона 2,Недостатком известного способаявляется то, что нанесенная на поверхности заготовки смесь оченьмала по толщине и при давлении2000 атм материал заготовки неизбежно внедряется в Формообразующиеповерхности печи, а это приводит ктому, что при выталкивании готового отформованного иэделия иэ печипроисходит частичная потеря матернала заготовки. Известен также способ изготовления абразивных изделий 3, при котором производят формообразование из керамической шихты взрывной ударной волной с последующей термической обработкой. В качестве шихты берут смесь зерен электроко 5 10 15 20 25 30 35 рунда фракций .500- 1000 мкм 500- 180 мкм порошка порообразователя 13,Недостатком известного способа является то, что при формообразовании изделий взрывной ударной волной происходит контактное взаимодействие материала шихты с формующими поверхностями, приводящее к образованию прочного соединения между прессовкой и формующими поверхностями. В целях дальнейшей термообработки прессовку необходимо отделить от формующих поверхностей, в результате чего определенная часть отформованного изделия теряется, оставаясь на формующих поверхностях.Наиболее, близким к изобретению является способ изготовления абразивного инструмента, заключающийся в том, что абразивные материалы смешивают с компонентами связки, засыпают в пресс-форму. Кроме того, перед засыпкой шихты на формующие поверхности наносят смазку, содержащую графит 4.Недостатком известного способа является то, что тонкий слой смазки по действиям давления прессования входит в поры прессовки, позволяя абразивным зернам внедряться в формующие поверхности. В результате этого при выталкивании прессовки иэ пресс-формы происходит частичная потеря отформованного изделия .1 Цель изобретения - увеличение выхода абразивного материала.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу изготовления абразивных изделий из керамического порошка на основе оксидаалюминия путем предварительногонанесения на стенки формы покрытия,засыпки порошка и формообразованиявзрывной ударной волной с последующей термической обработкой, наносятпокрытие следующего состава, мас.7;Едкий натр 10-20Кварцевый песок 15-30Сода 25-40Вода 3-5Жидкое стекло Остальное,причем толщина покрытия 1,5-2,5 мм,с последующим нагреванием до 800900 С в течение 1,0-2,0 ч,бПредварительное нанесение настенки формы протнвопригарного покрытия толщиной 1,5-2,5 мм, в качестве которого используют смесь указанного состава с последующим нагреванием до 800-900 С в течениео1, 0-2, 0 ч поэ воля ет при формообразовании шихты ударной волной получить между стенками формы и формуемой прессовкой прослойку из чистого алюминия, позволяющую легко отделить прессовку от формы, что увеличивает количество выхода отформованного абразивного материала.При формообразовании шихты ударной волной происходит активизацияхимического взаимодействия составляющих компонентов противопригарного покрытия между собой, приводящее к образованию силиката натрия,активно выступающего в химическуюреакцию с окисью алюминия (материалом керамической шихты), в результате чего последняя восстанавливается до чистого алюминия. Созданиепрослойки из чистого алюминия не да.ет возможности зернам керамическойшихты внедряться в поверхность формы, благодаря чему и возможно легкое отделение отформованного абразивного изделия от стенок формы,что увеличивает количество его выхода. Увеличение количества выходаотформованного абразивного изделияважно также для получения фасонногоабразивного изделия (трубчатого,дискового), где незначительная потеря формы абразивного изделия приформовании приводит к 1007-номубраку, так как при последующей термообработке восстановить потерю формы не удается,Предлагаемый способ изготовленияабразивных изделий заключается вследующем. Приготавливают шихту изкерамических порошковых материалов,в состав которой входят зерна злект., рокорунда основной фракции (5001000 мкм) и дополнительной (500180 мкм) при соотношении основнойфракции к дополнительной 60-407,вводят в смесь порошок порообразователя в количестве 10-407 от объема дополнительной фракции электрокорунда. Приготавливают противопригарное покрытие из смеси на основе соды при следующем соотношении компонентов, вес.; едкий натр10-20; кварцевый песок 15-30, сода 25-40, вода 3-5; жидкое стеклоостальное, покрывают этой смесьюстенки формы толщиной 1,5-2,5 мми нагревают в течение 1,0-2,0 чдо 800-900 С. Затем в приготовленную форму засыпают шихту из керамических порошковых материалов, про изводят формообразование изделийиз шихты взрывной ударной волной,возникающей при взрыве заряда толщиной 70-100 мм взрывчатого вещест"ва - аммонита, которым обкладывают 15 ампулу со смесью и который обеспечивает давление (100-900 кбар . Термическая обработка - спеканиепри 1300-1800 С в течение 2-8 чообеспечивает образование прочных 20 связей между зернами эа счет активизации диффузионных процессов,а также образование пор оптимального размера и количества путем,возгонки порообразователя.25 Испытания абразивного иэделия,полученного предлагаемым способом,проводились при обработке стали38 Х 2 МЮЛ методом электрохимическогохонингования. При обработке испольЗ 0 зовали электролит следующего состава, вес .7: поваренная соль 15;мыльный клей АНСК 50-25; вода остальное. Электрохииическое хонинго"вание осуществлялось прн технологическом токе 3 = 300 а, напряжении - 10 В, скорость возвратно-поступательного движения изменяласьот 0,15 до 0,20 м/с, скорость вращательного движения находилась в пре 40 делах 0,5-1,2 и/с, давление прижима хонинговальных брусков к обрабатываемой поверхности равнялось0,4-0,8 Г 1 Па.Результаты испытаний приведеныв таблице.Как следует из таблицы, оптимальным соотношением компонентов в смеси является следующее, вес.7.: едкий натр 10-20; вода 3-5; силикатньйпесок 15-30; сода 25-40; жидкое стекло остальное, оптимальной толщинойпокрытия - 1,5-2,5 мм, оптимальными режимами нагревания формы - диапазон температур 800-900 С в течеоние 1,0-2,0 ч.11 3371 Состав покрытия мас. 7 Показатели Сода Толщина покрытия мм Кварцевый пеДопускаемоенапряжениена сжатие,1 Па Едкийнатр Состав сок 50 2 10 20 1,0 0,5 34,0 1 5 800 1,0 37,0 850 1,5 38,0 900 40,0 2,0 33,0 950 2,5 Прототип 27,0 2,0 12 Продолжение таблицы Показатели Количество режущих элементов на единицу поверхности готового абразивного инструмента Количество Твердость готового абразивного иэделия Н К В Состояние покрытия на формующих по- верхностях Состав инструмента10-14 Вздутое непрочное 100-110 Гладкое прочное 105-115 98 96 110-125 110-120 То же 95 Гладкое непрочное . 105-115 90 7-12 80-90 То же ПрототипВНИИПИ Эахез 6520/19 Тираа 605 Поддисиое Фипнаа ППП ффПатеитф, г.Уагород, уд.ПрОехтиая, 4 2 10 3 15 25 15 3 15 4 20 30 2,0 4 20 5 30 40 2,5 5 25 б 35 45 3,0 Температура предяарительного нагрева формы, со С Время нагревания формы с покрытием,ч 12-16 14-20 14-18 12-16 выхода отформованного абразивного