Полимерная композиция для изготовления абразивного инструмента

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическик(22) Заявлено 30.10.80 (21) 3000393/23-05с присоединением заявки Нов(3) ПриоритетОпубликовано 1509.82, Бюллетень Йо 34 11)М, Кп,С 08 1 ю 63/02//В 24 0 3/34 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(72) Авто изобрет 71) Заявитель 54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ .КЗГОТОВЛЕНИ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТАИзобрет абразивных изготовлен та.и может щественно енин для шл высокопроч тановых.вамя я к сост зуемых д о инструмовано пре ом машино онингова например ние относи масс, испол я абразивно быть исполь транспортн ифования и ых сплавов троияти омпозиция. 1 О ного инстру о меньшей сидный оли-.дую смазку, ество в виия трех 4 тои с гидро- ующем соотг еИзвестна полимерная для изготовления абрази мента 1, содержащая, мере,.один абразив, эрото ,гомер, отвердитель, тве коррозионно-активное ве де комплексного соедине ристого бора с амином и окисью алюминия, в след ношении компонентов, обАбразивЭпоксидный олигомерОтвердительТвердая смазка КОРроэиОннОактивное веществоКомплексное соединение трехфтористого бора с амином или Дате опубликования описания 15,09,82 гидроокисью алюминия 0,5-5Однако инструменты, изготовленные нз этой массы, характеризуются низкой иэносостойкостью. Низкая из-с носостойкость инструмента объясняется тем, что в качестве полимерного связующего в связке применяется порошкообразный эпоксидный олигомер, который при изготовлении инструмента не обеспечивает прочной адгезионной связи с абразивом, так как совмещение компонентов абразивной массы происходит только при нагревании, путем смачивания абразива и наполнителей расплавом эпоксидного олигомера.Известно, что абоазивные массы на основе порошкообразных эпоксидных олигомеров при высоких температурах отверждения (160+5 оС) облада;ют малой жизнеспособностью, так как после расплавления эпоксидного олигомера начинается интенсивный процесс сшивки, который сопровождается быстрым повышением вязкости масси, поэтому изготовление инст умента возможно лишь при высодавлениях прессбвания (300 фкгс/см 1). Время, в течение ко958450 810 25-2828-ЗоГе 1 О+геа20-23Сас 5., 0-7 0мдо 6,0-8,0 5 Т 1 О 1 12-15ы 1 о 0,2-0,Зк 1 о Остальноепричем композиция содеРжит компоненты в следующем соотношении, об.Ъ 10 Эпоксиднодиановый олигомер 12-65Отвердитель4-20Винильный мономер 5-30 15 флексибилизатор 4,0-30,0ИнициаторВосстановитель 0,03-.0,15Каменное литье 10-60Тетрафторборат20 калия 5-20 торого расплав эпоксидного олигомера находится в жидком состоянии,мало, что не обеспечивает хорошейсмачивающей способности, снижаетадгеэионную прочность, что приводит к потере износостойкости инструмента.Наиболее близкой к предлагаемойпо составу и достигаемому эффектуявляется полимерная композиция 21,содержащая эпоксидный опигомер,наполнитель, твердую смазку, винильный мономер, Флексибилизатори инициирующую систему, включаю-щую инициатор и восстановитель при,следующем соотношении компонентов,об,. В:Наполнитель 2-30Твердая смазка 2-30Отвердитель 4-20Эпоксидный олигомер 12-65Вннильный мономер 5-30флексибилиэатор 4-30Инициатор 0,3-15Восстановитель 0,03-0,15 25В этой связке в качестве наполнителя применяют восстановленныеили плавленные карбиды переходныхметаллов, например карбиды титана,циркония, ниобия, ванадия, молибдена, хрома, вольфрама. Эти материалы не обладают достаточно высокойадгезионной прочностью по отношению к связующему, что приводит кразупрочнению связки и снижению износостойкости абразивного инструмента.Еще в большей степени разупрочняют связку выбранные твердые смазки,в смеси с фторпластом). Кроме того,при высоких температурах, возникающих при шлифовании, значительноповышается коэффициент трения Фторпласта по обрабатываемому материалу. При повышенных температурах 45фторпласт обволакивает режущие зерна и заполняет поры круга, что приводит к эасаливанию рабочей поверхности и потере режущих свойств аб-,разивных кругов, а также снижению 50качества обработки. Целью изобретения является повышение режущей способности инструмента и качества обработки шлифуемойповерхности.Поставленная цель достигается тем,что полимерная композиция, содержа-.щая эпоксиднодиановый олигомер, отвердитель, винильный мономер, инициатор, восстановитель, Флексибилизатор и наполнитель, дополнительносодержит тетрафторборат калия, а вкачестве наполнителя - каменное литье, имеющее следующий состав,вес,%: 65 Введение в композицию каменного литья повышает механическую прочность связки, поскольку имеет повышенную адгеэию по отношению к связующему. Наряду с этим каменное литье обладает абразивными свойствами, что повышает режущую способность инструмента. Введение в состав связки тетрафторбората калия способствует улучшению условий резания, так как при температуре шлифования тетрафторборат калия разлагается с .выделением фтора, Свободный фтор, взаимодействуя с обрабатываемым материалом, образует соединения, которые легко удаляются абразивными зернами, что в значительной степени способствует повышению качества обработки.Технология изготовления абразивного инструмента с применением предлагаемой смазки заключается в сле- дующему Исходные порошкообраэные компоненты дозируют в. требуемых количествах и смешивают в барабане типа НИАСпо режиму." коэФфициент заполнения 0,3, скорость вращения барабана 30 об/мин, время 15 мин, готовят раствор эпоксидного олигомера пу, тем смешивания всех жидких компо"., нентов Затем смесь порошкообразных компонентов вводят в раствор эпоксидного олигомера, перемешивают до получения однородной массы и заполняют формы. Отверждение абразивной массы проводят. путем выдержКи, ее при комнатной температуре 3-4 ч, после чего абразивный инструмент извлекают иэ формы.Абразивный инструмент готовят следующим образом:П р и м е р 1. Готовят абразивный инструмент иэ синтетического алмаза марки АСВ на композиции следующего состава, об.В:958450 50 10 35 Варианты, в об. Компоненты Условный индекс связки Н 01 Н 02 НОЗНО 4 Н 05 Ноб Н 07 Н 08 Эпоксндныйолигомер 27,8 14,0 22,0 19,0 12,0 25,0 30,0 65,0 5,67 ,30 0 10,0 11,0 . 6,4Винильныймономер 5,5 6,4 5,560,55 0,4 0,55Г 0,45 1,5 1,35 О,б Инициатор 0,3 Восстановитель 0,03 0,05 0,15 0,15 0,06 0,05 0,04 0,05 Тетрафторбораткалия 10Эпоксиднодиано"вый олигомерВкнильный мономер, ИМА20Инициатор, перекисььеизоила 1,5Восстановитель, диметилпаратолуидин 0,2Флекскбилизатор,МГФ13,3Отвердитель, УПМ 10.Каменное литье . 44жидкое связующее смешивают с норошкообразными компонентами (каменноелитье и тетрафторборат калия зернистостью 80 мкм, синтетический алмаз.марки АСВ зернистостью 160/125 иполученной массой заполняют прессформы, Отверждение происходит прикомнатной температуре 4 ч.П р и м е р 2. Готовят абразив-ный инструмент кз скнтетическогоалмаза марки АСВ на композиции следующего состава, об.Фг 25Каменное литье , 60Тетрафторбораткалия .5Эпоксиднодиановыйолигомер, ЭД 20 60 ЗОВинильный мономер,ММА12Инициатор, перекисьбензоила 0,4Восстановитель, диметклпаратолуидкн 0,04Флексибилизатор, МГФ12,56Отвердитель, УПМ 15Жидкое связующее смешивают с порошкообразнцми компонентами (ка пменное литье и тетрафторборат калия зернистостью 80 мкм, синтеткческий алмаз марки АСВ эерниСтостью160/125 и полученной массой запол,няют пресс-Формы. Отвержденке происходит при комнатной температуреЗ ч. Для проведения сравнительных ис-пытаний изготавливают партию круговследующих характеристик: ЧК125 ф 5 фЗф 32 АСВ 160/125 100-ной кон-центрации по рецептуре, приведеннойв табл. 1 Испытания проводят на модернизированном заточном станкемлд.ЗА 64 Д при постоянной производительности 300 ммз/мин при следующих, режкмахг скорость круга 30 м/с,продольная подача 1 м/мин, поперечная подача 0,05 мм/дв.ход., времяиспытаний - 30 мин. Обрабатываемый материал - титановый сплавВТ 22,В качестве критериев, по которым производят сравнение работоспособности изготовленных кругов, при-няты следующие показателигудельный расход алмазов г 1 г/груЩероховатость обрабо"таиной поверхности В , мкмОдновременно контролируют наличиепркжогов и глубину кх проникновенияна обработанной поверхности.Как показывают сравнительные испытания, наилучшие результаты обеспечивают. кругк с вариантамк свяэокгН 01, НОЗ, Н 04 к Н 06. Результаты сравнительных испытаний кругов с вариантамк связокН 01, НОЗ, Н 04, Н 06 и круга на основе композиции М - прототипа приведены в табл,2,. Проведенные испытания покаэыва"ют, что износостойкость кругов напредлагаемой связке увеличивается в1,5-2,0 раза по сравнению с кзно"состойкостью кругов на связке М,снижается также и шероховатость обработанной поверхности, По предварительному расчету ожидаемая экономическая эффективность от использования предлагаемого технического решения .на одном предприятии отраслисоставляет в среднем ЗО тыс.руб.Таблица 1958450 Продолжение табл. 1 Варианты, в об.М Компоненты Условный индекс связки Н 01 Н 02 НОЗ Н 04 Н 05 Н 06 Н 07 Н 08 Флексибилизатор 4,0 11,0 1.3,35 30,0 4,94 7,0 5,0 5,5 4,5 4,0 2,5 5,0 7,0 11,0 5,6 4,0 Отвердитель Каменнойлитье 40,0 60,0 25,0 37,0 25,0 48,0 29,0 12,0 15,0 Тетрафторборат калия: 7,0 15,0 18,0 10,0 20,0 11,0 12,0 Таблица 2 Условный ин- Удельный расходдекс связки алмазов,мг/гр Шероховатость Наличиеобработанной прижоговповерхности,аикм,2-1,4 НОЗ же 1,35-1,5 Оф 95-1 кг1,5-1,6 Н 04 Ноб 0,24-0,3 0,40-0,3 М Формула изобретения 55 ВНИИПИ Заказ 6975/34 Тираж 514 Подписно филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна Полимерная композиция для изготовления абразивного инструмента, содержащая эпоксиднодкановый олигомер, отвердитель, винильный мономер, инициатор, восстановитель, флексибилиэатор и наполнитель, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения режущей способности инструмента и качества обработки шлиФуемой поверхности, композиция дополнительно содержит тетрафторборат калия, а в качестве наполнителя - каменное литье, имеющее следующий состав, вес.%:8101 250-280 АЕОЗ 28., 0-30.,0 Ре 1 ОЗ+ вес гО,О-гЗ,О Сао 5.,0-7. О Идо 6., 08, О Т,01 12,0-15,0 010 0,2-0,3КО Остальноепричем композиция содержит компоненты в следующем соотношении, об.Эпоксиднодиановыйолигомер 12.,0-65,0Отвердитель 4,0-20,0Винильный мономер 5,0-30,0Инициатор 0 03-1,550 Восстановитель 0,03-0,15Флексибилиэатор 4,0-30,0Тетрафторбораткалия5,0-20,0Каменное литье 100-60,0Источники информации,принятые во внимание при экспертиз1, Авторское свидетельство СССРР 536953, кл. В 24 Р 3/34, 1978,2, Авторское свидетельство СССР60 В 785025, кл. В 24 Р 3/34, 1978