Способ изготовления абразивного инструмента на бакелитовой связке

Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента на бакелитовой связке и может быть также использовано при производстве изделий.из термореактивных смол. 5Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа за .счет возможности изготовления изделий больших размеров и высокопористой структуры, 10Способ осуществляют следующим образом,Смесь шлифматериала, связки инаполнителя формуют в пресс-форме содновременным нагреванием до отверждения связки, Нагрев осуществляютсо скоростью нарастания температуры100-150 град/мин до 300-320"С, В качестве источника нагрева используютэлектрическое поле частотой 122040 ИГц и напряженностью 1-2 кВ/см, ав качестве материала пресс-формы используют алундовую керамику, имеющуюпористость 257, Указанные параметрыспособа обусловлены следующими обсто-щятельствами. При скорости нагрева,большей 150 град/мин, имеет местовскипание, что приводит к снижениюпрочности материала инструмента.При скорости нагрева меньшей100 град/мин процесс термообработкисущественно удлиняется, что приводитк тепловой деструкции связки и ухудшению экономических показателей процесса. Выбор оптимального значенияскорости нагрева в пределах данногоинтервала осуществляется в зависимости от рецептуры изготовляемого инструмента, причем рецептурам с меньшим содержанием связки и более по- .ристым соответствуют более высокиезначения скорости нагрева. При значениях предельной температуры нагрева, превышающих 320 С, имеет мес.тотепловая деструкция связки, снижающая прочность инструмента. Снижениетемпературы до значений меньших 300 Спри указанных выше значениях скорости нагрева приводит к неполной полимеризации связки и, следовательно,к ухудшению качества инструмента.Выбор оптимального значения предельной температуры осуществляется сучетом тех же соображений, что и привыборе оптимальной скорости нагрева.Использование в качестве источнигде 1 - длина волны,Е - диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего конденсатор.Учитывая, что для абразивных формовочных масс на бакелитовой связкеЕ 4 получают Э - 0,04 Л , что вуказанном частотном диапазоне даетдиапазон допустимых значений диамет 35 рон обкладок конденсатора от 30 смно 1 и, имеется возможность термаобрабатывать практически все типоразмеры абразивного инструмента. Уменьшение частоты ниже указанных пределов1 О нежелательно, поскольку приводит кснижению мощности, выделяемой в нагреваемом изделии и, следовательно,к удлинению процесса термообрабо"ки.Выбор указанного диапазона напряженности электрического поля обусловленобеспечением требуемой скорости нарастания температуры при различных. значениях частоты поля. Верхний предел напряженности поля соответствуетнижнему значению частоты, а нижнийпредел напряженности соответствуетверхнему значению частоты,ка нагрева высокочастотного электрического поля является на данный момент единственным возможным способом реализации предлагаемого режима термообработки, поскольку в этом случае разогревается одновременно весь объем изделия, что позволяет вести интенсивный нагрев без нарушения структуры связки, Выбор указанного диапазона частот обусловлен следующими соображениями. При размерах электродов рабочего конденсатора, в котором осуществляется нагрев массы, сравнимых с длиной волны, электрическое поле в конденсаторе становится неоднородным, что приводит к неоднородности нагрева изделий. Поэтому для конкретных размеров изделий верхнее значение частоты ограничивается по соображениям однородности поля (квазистационарности конденсатора).В соответствии с известными поиожениями максимальная величина диаметра квазистационарного конденсатора определяется выражением0,48 ъ )и .в . 0,082 А И Выбор материала пресс-формы произведен по соображениям прочности, износостойкости и антиадгезионных свойств. Величина пористости 257 позволяет осуществлять отток газэвКруги партий 4-8, которые изготавливали по режимам, лежащим вне рекомендуемых интервалов скорости подъема температуры и конечных температур нагрева, испытаниям не подвергали по следующим причинам. Круги.четвертой партии, которые изготавливали при скорости подъема температурь 1 160 град/мин, имели на из- Ф 35 40 з , 1161 в процессе обработки и, вместе с тем, не снижает существенно прочности материала.П р и м е р. Готовили формовочные смеси, отличающиеся содержанием шлиф. материалов и связки. Из каждой смеси предлагаемым способом изготавливали круги типа ПП 20020 Х 75 и ПП 400 ю 40 х 75, для чего смесь дозировали и укладывали в керамическую по ристую пресс-форму. Затем пресс"форму помещали на установку, где осуществляли операции формования и нагрева изделий.В табл, 1 представлены технологические параметры предлагаемого способа, определенные в соответствии с приведенными соображениями для смесей с различным объемным содержанием шлифматериала Ч и связки l ЮКруги, изготовленные предлагаемым способом, подвергали эксплуатационным испытаниям на лабораторных стендах, при этом определяли эксплуатационные показатели: коэффициент шлифо вания, режущую способность, разрывную скорость, Кроме того, измеряли .среднюю твердость и неоднородность твердости в кругах с помощью пескоструйного и ультразвукового приборов.ЗОРезультаты испытаний представлены в табл.2,365 4ломе многочисленные макроскопические газовые полости, т.е. отличались резко неоднородной плотностью, В кругах пятой партии, которые изготавливали при скорости подъема температуры менее 100 град/мин, наблюдалась тепловая деструкция связки, выражающаяся в том, что абразивное зерно удерживалогь крайне слабо. Это было установлено органолептическим методом. Это же явление было характерно для кругов восьмой партии, конечная температура термообработки которых била выше 320 С, Круги седьмой партии, конечная температура термо-. обработки которых была ниже 300 С, отличались неполной полимериэацией, что было установлено с помощью химического анализа, проведенного по принятой н УралВНИИХАН методике.Анализ результатов испытаний кругов, изготовленных предлагаемым способом, показывает значительное снижение длительности процессов формообразования и термообработки, в результате - повышение производительности, снижение трудоемкости и энергоемкости процессов; возможность изготавливать предлагаемым способомабразивные круги большинства типоразмеров и различных структур прималой длительности процессов формообразования и термообработки, т.е.предлагаемое решение обеспечиваетрасширение технологических возможностей способа; использование прессформы, выполненной иэ газопроницаемого материала, например алундовой керамики с,пористостью 253, обеспечивает отток газов в процессе термообработхи, в результате - возможность изготовления абразивных изделий с достаточно плотной структурой.10 3 62 40 1,0 27 1,3 21 1,3 27 1,3 27 1,3 13 2,0 13 2,0 температура нагрева,град Длительность наУдельный расход электро энергии, кВтч/кг1161365 Таблица 2 Разрывная .скорость,м/с Партия,В 1 112 0,85 0,2 6,4 75 26 0,3 2114 83 15 0,5 4,0 88 1,25 25 0,2 3,2 2,3 99,5 2,7 30 0,3 3,7 4,9 2,5 0,1 Составитель В,ВоробьевРедактор С.Лисина Техред А.Бабииец Корректор В.Гирняк Заказ 3897/22 .Тираа 769 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб;, д. 4/5