Масса для изготовления абразивного инструмента

Союз СоветскикСоцналнстмческмзРеспублнк ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1946900 Ф в гщ(23) Приоритет до делам наооретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторскотехнологический институт природных алмазов и инструмента(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА 1Изобретение относится и производству пористого абразивного инструмента, который может быть использованпри обработке металлов, сплавов,стекла, поделочных и ювелирных камней,Известна абразивная масса, содержащая абразив, наполнитель, органическое связующее и порообраэователь.В качестве последнего в абразивнуюмассу вводят хлористый калий (Кй)11.Однако хлористый калий плохо измельчается, что ограничивает возможность равномерно распределить этот порообразователь в объеме абразивноймассы, а, следовательно, снижает износо с той кос т ь аб ра зи вного инструмента .Цель изобретения - повышение иэносостойкости инструмента путем раеномерного распределения порообразовате- для в абразивной массе.Поставленная цель достигается тем,что в состав абраэивосодержащей массы,состоящей иэ абразива, наполнителя и одного или смеси органического связующего, вводят соли щелочных металлови угольной кислоты,Абразив(или смесьабразивов) 6,25-50 0. Наполнитель (илисмесь наполнителей) 5,00-50,0Соль или смесьсолей щелочныхметаллов и угольнойкислоты 2,00-40)0Органическоесвязующее ОстальноеВвиду двухосновности угольная кислота образует со щелочными металламисоли двух типов - кислые (первичные,бикарбонаты, гидрокарбонаты) и средние (вторичные, нейтральные).Гидрокарбонаты характерны для всехщелочных металлов кроме лития. Приобычной температуре гидрокарбонатыустойчивы, но при нагревании выше60 оС (в процессе изготовления инструмента) довольно легко переходят всоответствующие нейтральные соли угольной кислоты2 ИеНСОЪ = МЯСО + СО, + Н 0 По ряду Ма-Сз термическая устойчивость гидрокарбонатов возрастает и 5 увеличивается растворимость их в воде. Вследствие гидролиза растворы гидрокарбонатов показывают очень слабо- щелочную реакцию.Нейтральные карбонаты щелочных ме- О таллов имеют высокую термическую устойчивость при нагревании, до 610- 890 С, растворимы в воде. Раствориомость значительно возрастает по ряду-ВЬ, далее несколько уменьшается. Растворимость в воде нейтральных карбонатов выше, чем гидрокарбонатов соответствующих металлов.Введение токодисперсного порошка нейтрального карбоната щелочного ме талла в состав абразивного инструмента позволяет при эксплуатации последнего равномерно вымывать карбонат с помощью воды, что способствует само- затачиванию, лучшему удалению шлама, 25 препятствует засаливанию инструмента. Широко известно применение СОЯ, содер.жащих карбонат щелочного мета,пла, например На 2 СО, в качестве ингибитора коррозии оборудования, ЗОТаким образом, применение инструмента, содержащего карбонат щелочного металла способствует также сохранности оборудования и исключает необходимость вводить такой продукт в со-став СОН.Растворы нейтральных карбонатовщелочных металлов при нагревании легко реагируют с окисью кремния(в частдености с аморфоной), При этом образуют-ся растворимые в воде силикаты щелочных металлов, что повышает эффективность обработки, например, кварцевогостекла, инструментом, содержащим такой карбонат. Необходимая при этомтемпература достигается растворениемкарбоната, например МаСО, в воде,когда вследствие образования гидратоврастворение сопровождается разогреванием. Кроме того, значительные тем- "пературы развиваются также в зоне резания,Различная растворимость карбонатовщелочных металлов позволяет эффективно регулировать пористость инструмента, содержащего их, путем ввдения того или иного карбоната, либо смесикарбонатов в необходимом количестве. Эффективным является применениегидрокарбонатов щелочных металлов,обеспечивающих получение пористогоинструмента в процессе его изготовления,Гидрокарбонаты щелочных металловкак порообразователи характеризуютсярядом важных свойств. Они сами и продукты их разложения хорошо совмещаются с полимерным связующим.Способность гидрокарбонатов щелочных металлов к постепенному разложению с выделением газа в количествах,близких к теоретическому (например,при разложении МаНСО, выход СО составляет не менее 80 г; от теории ужеопри 100 С), позволяет регулировать пористость инструмента в процессе изготовления.Кроме того, упомянутые порообразователи имеют высокое газовое число, близость температурного интервала максимального газообразования ктемпературам вулканизации каучуков,полного размягчения термопластов иотверждения реактопластов, характеризуются стабильностью при температурах переработки композиций,Интенсивность увеличения пористости абразивного инструмента полученного в присутствии гидрокарбоната щелочного металла, можно регулироватьв процессе эксплуатации его в зависимости от растворимости нейтральногокарбоната, образовавшегося в результате разложения исходного порообразователя при изготовлении инструмента,либо применяя различные смеси карбонатов щелочных металлов.В качестве абразива могут быть использованы: алмазы, алмет, кубический нитрид бора, гексагональный нитрид бора, карбонитрид титана, карбидкремния, электрокорунд, монокорунд,бориды и силициды тугоплавких металлов, другой абразивный материал, либосмеси различных абразивов.Наполнителем может служить металл,спла в, карбид металла, пемза, оки селметалла, соль, графит, антифрикционный материал, дробленая резина, продукт органического происхождения, волокнистый материал, фенопласт, другиематериалы, либо смеси различных наполнителей.Органическим связующим может бытьфенолальдегидная, аминоальдегидная,эпоксидная, полиимидная, эминоимид 946900ная, ненасыщенная полиэфирная, простая полиэфирная смола, полифенилен, высокомолекулярное элементоорганическое соединение, либо смесь различных смол. 5Массу, состоящую из перечисленных компонентов, получают смешиванием сухих порошков в смесителе любого типа, обеспечивающем равномерное распределение частиц компоыентов в обье-ме массы. Полученную массу засыпают в пресс-форму, затем подвергают формованию при нагреве. В зависимости от состава инструмент прессуЮт под давлением 500-1000 кг/см при 150-450 С. 5о Примеры конкретного выполнения.Для проведения испытаний изготовлены круги формы АПВ с наружным диаметром 140 мм, шириной абразива содержащего слоя 35 мм и высотой 1,5 мм.8 качестве абразива использованы алмазный порошок АСМ 5/3 и порошок зльбора ЛПМ 5. Дополнительную классификацию абразивов не производили,Круги испытывают на станке СДна операции полировки вставок иэ синтетического граната для ювелирных изделий при следующем режиме: скорость вращения круга 1500 об/мин, усизо лие прижима обрабатываемого изделияк кругу и интенсивность радиального перемещения его по алмазоносному слою осуществляют за счет ручной подачи квадранта с закрепленной в нем вставкой, СОЖ-вода.Составы абразивного инструмента ирезультаты испытаний его приведеныв таблице.Введение в инструмент соли щелочного металла и угольной кислоты вколичестве менее 2 об.". приводит кувеличению шероховатости поверхностиобработанного материала и вызываетзасаливаемость инструмента, а применение в количестве более 40 об. повышает износ круга и не обеспечиваетполучение изделий с требуемой плоскостью,Порообразователи легко измельчаются, под микроскопом наблюдается равномерное распределение мелких пор повсей поверхности абразивосодержащегослоя,Инструмент, содержащий предлагаемые порообразователи, отличается повышенными производительностью и иэносостойкостью, обеспечивает требуемые плоскостность и шероховатость обрабатыаемых деталей,Изготовление пористого инструмента не приводит к повышенному износупресс-форм, а наличие в составы егонейтральных карбонатов щелочных металлов вызывает ингибирование процесса коррозии оборудования при эксплуатации инструмента в присутствии водяного охлаждения.Э13- Схе еоах аоф о еЮ1 Е ь 9%з ас о3 О 1 1 в о Фф33 ФФ ФЧ О О ю о еч юуч СФ ел Ф л м Э а 3 1 1 1 1 1 1 3,11 1 11 1 111 1Ф 11 1 1 1 3 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 11 1 111а 8ео е ко к-аИоео фаэоеоох":33- ас 1 М гщ о с еч м е ц ф аъС 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 11 1 1 111 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 11 11 1 1 11 11 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1111 13 111 1 1 1 1 11 1 ( 1 1 1 1 1 11 1 1946900 10 Формула изобретения Составитель Л. Сергеева Редактор Е, Лушникова Техред К,Мыцьо Корректор Г. РешетникТираж 886 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11.3035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Заказ 5428/25 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразив, наполнитель, органическое связующее 5 и порообразователь, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик инструмента, в качестве порообразователя в массу вводят одну или смесь солей щелочных металлов и угольной кислоты при следующем соотношении компонентов, в об.Г:Абразив 6,25-50,0Наполнитель 5,00-50,015Соль или смесьсолей щелочных металлов и угольной кислоты 2,00-40,0 Органическоесвязующее Остальное 2, Масса по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве соли щелочного металла и угольной кислоты она содержит гидрокарбонат.3, Масса по и, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве соли щелочного металла и угольной кислоты она содержит нейтральный карбонат. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 686863, кл. В 24 0 3/34, 1977