Связка для изготовления алмазно-абразивного инструмента

 

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента и может быть использовано для обработки сверхтвердых материалов и композитов на их основе. Связка содержит органическое связующее и неорганический наполнитель. В качестве наполнителя используют один фосфат натрия или стекло на его основе. Стекло содержит, по крайней мере, один из оксидов из группы оксид кремния, оксид бора, оксид алюминия, оксид железа (III). Изобретение позволяет повысить качество обрабатываемой поверхности. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления алмазно-абразивного инструмента и может быть использовано для обработки сверхтвердых материалов и композитов на их основе.

Известна связка для алмазно-абразивного инструмента, состоящая из фенолформальдегидной смолы и карбида бора, при следующих соотношениях компонентов в связке, мас.%:

Смола фенолформальдегидная 50

Карбид бора 50 [1].

Недостатком известной связки является высокий удельный расход алмаза и уменьшение режущей способности при обработке сверхтвердых материалов: нитрида бора, алмаза.

Наиболее близкой к предлагаемой является связка, содержащая органическое связующее (фенолформальдегидную смолу) и неорганические наполнители (тальк, сульфат бария), при следующих соотношениях компонентов в связке, мас.%:

Сульфат бария 46,6

Тальк 18,6

Смола фенолформальдегидная

(пульвербакелит) Остальное [1].

Недостатком данной связки является то, что при шлифовании инструментом на ее основе алмаза, нитрида бора, композитов на их основе формируется грубая неоднородная поверхность с различным по глубине рельефом. На обработанной поверхности наблюдаются сколы, царапины различных размеров и морфологии.

Задачей изобретения является повышение качества обработки поверхности (чистоты поверхности, т.е. равномерной шероховатости) сверхтвердых материалов.

Поставленная задача достигается тем, что в связке, содержащей органическое связующее и неорганический наполнитель, в качестве наполнителя содержится фосфат натрия или стекло на его основе при следующих соотношениях компонентов в связке, мас.%:

Органическое связующее 2-40

Фосфат натрия

или стекло на его основе 60-98,

при этом стекло содержит, по крайней мере, один из оксидов из группы оксид кремния, оксид бора, оксид алюминия, оксид железа (III) при следующих соотношениях компонентов в стекле, мас.%:

Фосфат натрия 65-99,9

Оксид из группы:

оксид кремния, оксид бора,

оксид алюминия, оксид железа (III) 0,1-35

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Фосфат натрия и стекла на его основе смачиваются полиамидными, эпоксидными, фенолформальдегидными полимерами и образуют высокопрочные композиции. Помимо этого, стекла на основе фосфата образуют полимерные структуры, способные взаимодействовать с органическими связующими. Образующиеся композиции обладают высоким алмазоудержанием и одновременно упруги.

В процессе шлифования алмаза, нитрида бора алмазно-абразивным инструментом на основе предлагаемой связки острые кромки алмазных зерен внедряются в обрабатываемую поверхность. Разрушение острой кромки увеличивает площадь контакта, а увеличение давления на зерно приводит к углублению зерна в связку. Оксиды кремния, бора, алюминия, железа (III) при их содержании в стекле 0,1-35 мас.% повышают стойкость стекол на основе фосфатов. В результате формируется однородная морфология обрабатываемой поверхности без глубоких и мелких канавок.

Таким образом, достигается технический результат, заключающийся в том, что использование алмазно-абразивного инструмента на основе предлагаемой связки позволит повысить качество обработки поверхности (достичь равномерной шероховатости) алмаза и других сверхтвердых материалов по сравнению с известными связками.

Необходимо отметить, что увеличение содержания наполнителя в связке более 98 мас.% приводит к снижению ее прочности и увеличению удельного расхода алмаза. Снижение содержания наполнителя в связке менее 60 мас.%. приводит к ее засаливанию при обработке сверхтвердых материалов. Увеличение содержания оксидов в стекле более 35 мас.% приводит к повышению твердости стекол, что снижает эффект самозатачивания связки при работе с охлаждением. Снижение содержания оксидов в стекле менее 0,1 мас.% приводит к росту удельного расхода алмаза из-за снижения твердости и стойкости связки. В результате этого при шлифовании алмаза, нитрида бора формируется грубая неоднородная поверхность

Пример. Для проверки предлагаемого технического решения были изготовлены 15 связок для алмазно-абразивных кругов.

В 5-ти связках (№1-3, 10-11) использовали органическое связующее СФП-012А, а в качестве наполнителя фосфат натрия.

В 5-ти связках (№4-6, 12-13) - органическое связующее СФП-012А, а в качестве наполнителя стекло (фосфат натрия и оксид бора).

Еще в 5-ти связках (№7-9, 14-15) использовали органическое связующее СФП-012А, а в качестве наполнителя стекло (фосфат натрия, оксид бора и оксид кремния).

Для изготовления кругов диаметром 150 мм, типа 1А1 с алмазным порошком АС-6 80/63 - 100% был использован метод порошковой металлургии: фосфат натрия или стекло мелко дробили и смешивали с органическим связующим СФП-012А, таким образом, получая органическую связку. Затем в полученную связку добавляли алмазный порошок и тщательно размешивали. Полученную смесь засыпали в пресс-форму и подвергали прессованию, затем пресс-форму нагревали до температуры спекания полученной смеси и далее производили допрессовку. Инструмент использовался для шлифования цилиндрических заготовок из природного алмаза.

Шероховатость поверхности алмазных заготовок, шлифование которых производили инструментом на предлагаемых связках сравнивали с шероховатостью поверхности алмазной заготовки, шлифование которой производили инструментом на связке по прототипу.

Шероховатость поверхности представлена в таблице.

Содержание компонентов в связках 1-9 соответствует указанному в предлагаемом техническом решении.

В связках 10-11 соответственно увеличено и уменьшено содержание наполнителя, а в связках 12-15 соответственно уменьшено и увеличено содержание оксидов в наполнителе - стекле.

Из таблицы видно, что наиболее равномерную шероховатость имеют заготовки из природного алмаза, которые шлифовали алмазно-абразивными кругами, изготовленными на связках 1-9 по предлагаемому техническому решению.

Источники информации

1. И.П.Захаренко. Алмазные инструменты и процессы обработки. - Техника, 1980, с.28.

Формула изобретения

Связка для изготовления алмазно-абразивного инструмента, содержащая органическое связующее и неорганический наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя связка содержит фосфат натрия или стекло на его основе, при следующих соотношениях компонентов в связке, мас.%:

Органическое связующее 2-40

Фосфат натрия или стекло на его основе 60-98

при этом стекло содержит, по крайней мере, один из оксидов из группы оксид кремния, оксид бора, оксид алюминия, оксид железа (III), при следующих соотношениях компонентов в стекле, мас.%:

Фосфат натрия 65-99,9

Оксид из группы оксид кремния, оксид бора,

оксид алюминия, оксид железа (III) 0,1-35



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к составам абразивных масс для инструмента, предназначенного для обработки как металлических, так и неметаллических материалов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для изготовления абразивного изделия
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве абразивных кругов, в частности, отрезных и заточных

Изобретение относится к абразивным поверхностям с рельефным покрытием

Изобретение относится к способам получения абразивных изделий как плотнозернистой, так и пористой структуры

Изобретение относится к области изготовления абразивного инструмента и могут быть использованы, в частности, в стоматологии при обработке поверхностей коронок, пломб, искусственных зубов из различных материалов

Изобретение относится к абразивно-жидкостной обработке труднодоступных внутренних поверхностей деталей и может быть использовано для обработки деталей из черных и цветных металлов

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения резцов, сверл, шлифовальных кругов и пр

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к поточно-механизированным линиям для производства заготовок для производства высоких абразивных кругов на вулканитовой связке

Изобретение относится к области абразивной обработки металлов, в частности к шлифованию трудноорабатываемых незакаленных, высоколегированных, жаропрочных, магнитных сталей

Изобретение относится к абразивной промышленности, в частности к производству кольцевых заготовок абразивных кругов на вулканитовой связке для последующего получения отрезных, шлифовальных и полировальных абразивных кругов

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к производству заготовок преимущественно крупногабаритных кругов большой высоты

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к производству заготовок преимущественно крупногабаритных кругов большой высоты
Изобретение относится к абразивной промышленности

Изобретение относится к производству хонинговальных и суперфинишных брусков

Изобретение относится к абразивной промышленности, а именно к изготовлению шлифовальных и полировальных кругов на вулканитовой связке, преимущественно с шириной прессуемого инструмента не более 35 мм

Изобретение относится к производству ручного невращательного инструмента для заточки режущих кромок или для снятия (зачистки) поверхностного слоя материала и может быть использовано при производстве приспособлений для заточки ( правки), например, бытовых ножей
Наверх