Способ изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков и устройство для его осуществления

(56) Технологический процесс М 022445001301.00645. Производство шлифовальныхбрусков из зеленого карбида кремния зернистостью М 7 и белого электрокорунда зернистостей М 20, М 14, М 10, а также смеситонких м 1 лкрог 1 орошков карбида кремниязернистостью М 7 и белого электрокорундазернистостью М 5, МАЗ, М, 1985.Добровольский А.Г. Шликерное литье. -М.: Металлургия, 1977, с,92-93,шение производительности процесса изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков и улучшение качества инструмента. Способ включает в себя заливку шликера в форму, отверждение и сушку шликера в форме при нагреве и термообработку, при этом отверждение шликера проводят с одновременным использованием вакуумного отсоса жидкости, а нагрев при отверждении и сушке осуществляют инфракрасным излучением плотностью 0,05-0,3 кВТ/см попеременно сверху и снизу до осгтаточной влажности заготовки 0,5-8;ь, Устройство для изготовления инс румента иэ микрошлифпорошхов состоит из перфорированной, снабженной водопроницаемым покрытием форм и вакуумной и нагрева тельной системамл, Нагревательная система выполнена в виде камеры с транспортером для перемеьцения металлических форм и снабжена источниками инфракрасного нагрева, расположенными в шахматном порядке сверху и снизу формы вдоль транспортера. Вакуумная система расположена у первого источника нагрева, при этом перфорация выполнена в донной части формы и диаметр перфорации превышает в 2 - 3 раза максимальный разрез зерна, 2 с.п. ф-лы, 3 ил 1 табл. единение И.В.Разбрамов,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА ИЗ МИКРОШЛИФПОРОШКОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ,57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента, а именно к изготовлению абразивных брусков из микрошлифпорошков на линии формования сырца. Целью изобретения является повыОО ( р шлифпорошкрумента похранению ратрещиноватотивности имногопозициСпособ итрумента из тва инстости, сотранению ия эффектовок на и.ного инс- шликеров и улучшении качес равномерности тверд змеров, формы и ус сти за счет повышен роцессов сушки заго онной поточной лини зготовления абразив микрошлифпорош кое к производству касается способрусков из мик- спользованием тс а и Изобретение отн абразивного инструм ба изготовления абра рошлифпорош кое шликерного литья.Цель иэобретени производительности ния абразивного и ивн вышении зготовлез микроостоит вроцесс нструмент ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 5 ф рЯЗЯМв10 15 портеру с исходной позициина позицию 20 25 30 35 40 45 50 55 ным литьем в металлическую или пластиковую форму состоит в том, что в установленную на пористую подставку форму заливают шликер, отверждают его и сушат при нагреве, при этом отверждение шликера производят с одновременным использованием вакуумного отсоса при разрежении 0,6 - 1,0 кгс/см, а нагрев при отверждечии и сушке проводят инфракрасным излучением плотностью 0,05-0,3 кВт/см попеременно снизу и сверху формы до остаточной влажности заготовок 0,5-8;, После сушки проводят термообработку.Устройство для изготовления абразивного инструмента выполнено в виде камеры, снабженной транспортером для перемещения металлических форм, оснашенных системой вакуумного отсоса и нагревательной системой из кварцево-гало- генных ламп, донная часть формы выполнена перфорированной из сетки с диаметром отверстий в 2 - 3 раза превышающим максимальный размер зерна из используемых микрошлифпорошков и покрыта водопроницаемым полотном, например батистом, Система вакуумного отсоса расположена у первой лампы. Кварцево-галогенные лампы расположены в шахматном порядке сверху и снизу формы вдоль транспортера на расстоянии 100 - 130 мм,На фиг,1 схематически изображено устройство; на фиг.2 - форма-тележка для шликерного литья, разрез; на фиг,З - рельсовые пути в плане с расположением форм-тележек по позициям устройства, выполненного в виде поточной линии,Линия состоит из мешалки 1 для хранения и поддержания шликера во взвешенном состоянии в перцод работы линии, дозатора 2 для дозирования шликера при его разливе в многоячейковую форму-тележку 3, дно которой выполнено из сетки 4, покрытой тканью 5, вакуумной системы из вакуумной камеры 6 для вакуумирования шликера в форме, вакуумного насоса 7 для создания вакуума в вакуумной камере, сушильной камеры 8 с транспортером, оснащенной нагревательными элементами 9 для отверждения и сушки шликера в форме, расположенными в шахматном порядке - вверху, внизу и т,д, кварцево-галогенные пампы), гидравлического толкателя 10 для перемещения форм-тележек по транспортеру сушильной камеры, гидравлического прижимного устройства 11 для прижима формы-тележки в сушильной камере. гидравлического выталкивателя 12 для выталкивания изделий из формы после сушки, этажерки 13 для складирования высушенных изделий и передато ных елекек 14 для перевода форм-тележек с основных рельсовых путей 15 на обгонные рельсовые пути 16 и обратно по передаточным рельсовым путям 17, 18, По функциональному признаку поточная линия разделена на 10 позиций, обозначенных римскими цифрами отдо Х,Устройство работает следующим образом. При пуске линии в работу иэ мешалки 1 шликер при помощи обьемного доэатора 2 подается доэированными порциями в форму-тележку 3. После заполнения шликером всех ячеек формы включается гидравлический толкатель 10 и толкает форму по трансгде форма своим дном перекрывает вакуумную камеру 6 при помощи гидравлического прикимно",о устройства 11 в сушильной камере 8, Как только форма перекроет вакуумную камеру, включается вакуумный насос 7 и кварцево-галогенные лампы 9, а на позициюподается новая форма под заливку шликером, Вакуумирование - отверждение ведется по заданному времени в зависимости от выбранного режима, После вакуумирования на первой позиции форма перемещается поочередно по всем остальным позициям И, И 1,Ч, Ч, при этом нагрев поверхности шликера в форме осуществляется в чередующейся последовательности - верх, ниэ и т.д.При выходе формы иэ сушильной камеры на позиции И осуществляется выталкивание гидравлическим выталкивателем высушенных изделий из формы, которые перекладываются на этажерку 13, Освободившаяся форма при помощи передаточной тележки 14 перемещается по передаточным рельсовым путям 17 на обгонные рельсовые пути 16, где на позициях У-Х формы-тележки зачищаются и подготавливаются для новой заливки шликером.Для координации всех рабочих органов устройства линия оснащена системой управления, работающей в наладочном и автоматическом цикле, Расположение ламп с плотностью излучения 0,05 - 0,3 кВт/см и их2 размещение на определенном расстоянии от поверхности формы обеспечивают согласно способу достижение влажности заготовок 0,5-8 за 1 ч сушки, что обеспечивает получение высококачественных изделий после обжига без деформации, трещиноватости и равномерных по твердости, при резком повышении производительности процесса изготовления инструмента.Выполнение донной части формы тепло- и влагопроницаемой, т.е, в виде сетки с размером ячейки в свету, превышающей в 2 - 3 раза (21 - 84 мк) размер самого крупногозерна из используемых мелкозернистых шлифпорошков (7-28 мк), покрытой проницаемым полотном, например батистом; обеспечивает сушку заготовки иэ шликера на позициях в течение 10 - 15 мин, увеличивает производительность установки,П р и м е р. Шликер иэ микрошлифпорошка злектрокорунда марки ЭКБ с размером зерна 14 мк, влажностью 60-70 заливают в металлическую форму с донной частью в виде сетки с размером ячейки в свету 40 мк, покрытую батистом. Включают вакуумный насос, а над поверхностью шликера в форме помещают кварцево-галогенную лампу из расчета плотности излучения 0,3 кВт/см для отверждения шликера. Вакуумирование производят при разрежении 0,6 - 1,0 кгс/см . Через 15 мин вакуум отклю 2чают, влажность заготовки составляет 300 , На второй позиции сушку осуществляют через нижнюю часть формы кварцево-гало-генными лампами при плотности излучения 0,3 кВт/см . Время сушки 15 мин, влажность заготовки после сушки 20 ,На третьей позиции сушка осуществляется сверху, плотность излучения 0,3 кВт/см, время сушки 15 мин, влажность заготовки после сушки 10 , На четвертой позиции сушку ведут снизу формы, плотность излучения 0,3 кВт/см 2, время сушки 15 мин, влажность после сушки 0,5 . На всех позициях расстояние ламп от поверхности формы составляет 100 мм. Заготовки сразу после сушки отправлены на обжиг и обжигались при 1230 С в течение 2 ч. После обжига определена твердость абразивных плиток с двух сторон, которая характеризуется степенью твердости - 72-75 ед. Роквелла, что свидетельствует о равномерности абразивного инструмента по твердости, Плитки после обжига не имеют деформации и трещин,В таблице сведены результаты измерения влажности заготовок на различных позициях поточной линии в зависимости от плотности излучения кварцево-галоген ной лампы, расстояния ее от поверхности металлической формы и времени нахождения на каждой позиции. Как видно из оценки приведенных результатов, при плотности излучения лампы меньше 0,05 кВт/см изделия нельзя извлечь из формы без деформации при общем времени сушки на четырех позициях 1 ч. Дальнейшее увеличение времени нахождения заготовок на поточной ли нии ведет к уменьшению производительности процесса изготовления абразивного инструмента.Увеличение плотности излучения лампы более 0,3 кВт/см приводит к растрескиванию заготовок в процессе сушки. При уменьшении расстояния лампы от поверхности формы менее 100 мм происходит растрескивание заготовок в процессе сушки,При увеличении расстояния больше 130 10 мм заготовки деформируются при извлечении иэ формы, Количество ламп и их максимальная мощность рассчитываются исходя иэ требуемой плотности излучения,Как видно из результатов таблицы, при применении предлагаемых способа и устройства увеличивается производительность технологического процесса изготовления инструмента на 98,6 . 15 20 Формула изобретения1. Способ изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков шликерным литьем, при котором шликер заливают в форму, отверждают и сушат при 25 нагреве и термообрабатывают, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности изготовления и улучшения качества инструмента, отверждение умным отсосом жидкой фазы из шликера, а нагрев при отверждении и сушке осуществляют инфракрасным излучением плотностью 0,05-0,3 кВт/см попеременно сверху2и снизу, причем сушку проводят до остаточной влажности заготовки 0,5 - 8,0. .2. Устройство для изготовления абразивного инструмента из микрошлифпорошков, состоящее из перфорированной формы, снабженной водопроницаемым покрытием, вакуумной и нагревательной системами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности изготовления и качества инструмента, нагре 35 40 45 50 вательная система выполнена в виде камеры, снабженной транспортером для перемещения форм, и источниками инфракрасного нагрева, установленными в шахматном порядке сверху и снизу вдоль транспортера, а вакуумная система расположена у первого источника нагрева, при этом перфорация в форме выполнена в донной ее части и отверстия перфорации имеют диаметр в 2 - 3 раза превышающий макси 55 мальный размер зерна,30 шликера проводят с одновременным ваку1678591 Влвкностьщлнхерв,ыт Степень твердости по Рокнеллу Плотностьизлучения,кВт/смг Расстояннв панныот повариностиФормы, мм Времясущки икввлойпозиции,мин Визуальная характеристикакачества ослеокончвнисущхи 1 О 1 О 0,01 0,05 аз 20 1 60 60 36 Изделие не зыпинается нзФормы бев деформации 40 32 З 5 29 26 Есть трещиныпосле сунны 21 4 07 05 Есть трещиныпосле сущки 60 39 16 60 5 27 20 12 0,5 0,3 17 8 21 19 56 44 42 40 14 100 Не вынимаетсянз форны бездеформации 10 53 2 60 37 21 19 72 75 7 13 В Нет трещин 32 г 8 36 Еть трещиныпосле сущкц 51 100 Изделие нв аыпинается бевдеформации 44 15 49 0,01 0,050,10,305 39 32 76-73 29 21 19 14 17 3 Нет трещин после облита76-73 76-73 05 0,3 31 г 8 Есть трещиныпосле сунки Изделие не еыннмяетця ивформы без деформации 57 0,01 0,05 0,1 0,3 05 115 10 3 ЬО 16 36ЗЗ.29 20 13 43 41 18 Есть трещиныпосле сущкн 14 37 115 46 52 40 51 5031 19 Изделие не выпинается бевдефорнвцин 15 0,01 0,05 нв -7-7 а -71-75 7 Нет трещин га 16137 35 0,10,30,5ЗЗ Есть трениямпосле сувкн 29 130 58 46 а 60 50 55 23 21 19 16 Изделия не эынинавтся изформы бевдеформации 0,01 0,05 0 39 ая 37 34 31 01 0,3 1 О 42 Изделие трещитпрн сущке 38 0,5 Изделия нб, оынимавтся бевдеформации 5 52 33 54 42 130 0,01 0,05 15 38 27 10 0,1 О,Э 2415 35 ЗО Есть, трещиныпосла сущкн 20 05 0,01 С,О 5 55 54 59 Изделия не взгннмавтся нзФормы бвв деформации 57 150 О 5 60 41 48 25 16 23 21 39 36 45 44 0,1 0,3 Есть трещиныпосле суыкы 18 38 32 0,5 Изделие не аыннмавтся нзФормы бев деформации 55 150 0,01 15 25 35 33 28 45 0,05 16 0,1 13 19 37 0,3 01 0,3 05 0,1 0,05 0,1 0,3 0,5 0,01 0,05 0,1 0,3 0,5 Вланность заготовки, г, на позиции Нет трещин72после обннга-741678591 10 Прололщенне таблипы 1 2 5 Ь 0,5 25 Есть трещиныпосле сущки Проокпп4320 Ь 60 0,5 После обкига -79 трещин иет -51 60 60 ЗЬ После обкига есть трещины, Иэлелне иефорынруется прн раэборке форчы Веря плитки.тэ Ниэ плитки. 7 8 9 1 О 11Составитель Н.Балашовехред М,Моргентал едактор А,Мотыль Т Корректор .Т,Пал Заказ 3171 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгпи113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 при ГКНТ изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10