Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Масса для изготовления абразивного инстру­мента, содержащая абразивное зерно, силикат на­трия и бакелитовую связку, отличающаяся тем, что масса содержит силикат натрия в порошкооб­разном виде при следующих соотношениях ука­занных компонентов, вес.%:

Абразивное зерно                            83,0-93,0

Порошкообразный силикат

Натрия                                               1,5 – 4,5

Бакелитовая связка                          Остальное

Текст

Дивитися

Изобретение относится к области производства абразивного инструмента, в частности к составам абразивных масс на органической связке, и может быть использовано для изготовления абразивного инструмента, предназначенного для грубой, чистовой и получистовой обработки металлических поверхностей. Известна масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая абразивное зерно, бакелитовую связку в виде жидкого бакелита и пульвербакелита, эндотермический наполнитель в виде криолита и аэросил, модифицированный (А.с. СССР №899585, кл. C08J5/14, заявл. 22.05.80) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Абразивное зерно 100 Жидкий бакелит 5,5 - 9,7 Пульвербакелит 11 - 18,5 Криолит 5,0 - 11,0 Аэросил модифицированный 0,03 - 1,8 Недостатком известной массы является то. что получаемый на ее основе абразивный инструмент имеет невысокую эксплуатационную стойкость, а использование таких дорогостоящих компонентов как криолит и аэросил модифицированный значительно повышают материальные затраты на получение инструмента. Известная масса в качестве эндотермического наполнителя содержит криолит (AlF3 × nNaF), который по отношению к остальным компонентам массы является инертным и проявляет свойства эндотермического эффекта уже в процессе эксплуатации абразивного инструмента. В процессе получения массы при смешении криолита с остальными компонентами из-за развитой удельной поверхности криолита наблюдается неравномерное распределение жидкой и порошкообразных составляющих бакелитовой связки на поверхности абразивных частиц. Вследствие этого, часть связки, предназначенной для образования армирующей фазы между зернами абразивного материала, расходуется на образование конгломератов из бакелитовой связки и криолита. Такие конгломераты в массе составляют балластную часть в структуре заготовки абразивного инструмента и являются причиной неравномерной плотности заготовки инструмента, а также нарушения его монолитности. Это вызывает дисбаланс, ведет к неравномерной выработке инструмента, что значительно снижает его эксплуатационную стойкость. Кроме того, криолит и аэросил модифицированный представляют собой дефицитные дорогостоящие вещества, что повышает материальные затраты на получение абразивного инструмента. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования состава массы для изготовления абразивного инструмента за счет изменения качественного и количественного состава ингредиентов массы, при котором обеспечивается получение дополнительного клеящего эффекта в процессах образования армирующих связку структур, интенсификации процесса полимеризации бакелитовой связки, что в совокупности обеспечивает повышение эксплуатационной стойкости абразивного инструмента, а также обеспечивает снижение материальных затрат на производство инструмента. Причинно-следственная связь между совокупностью заявляемых существенных признаков и достигаемым результатам заключается в следующем. Введение порошкообразного силиката натрия в массу позволяет в процессе смешения ее компонентов связать технологическую воду из бакелитовой связки с образованием пленки геля кремниевой кислоты и обеспечить более равномерное распределение влаги в объеме массы. Образующаяся пленка геля кремниевой кислоты оказывает дополнительный клеящий эффект в процессах формирования прочных структур: абразивное зерно - пленка геля кремниевой кислоты - бакелитовая связка - наполнитель. Получаемая масса характеризуется равномерным распределением компонентов в объеме, высокой технологичностью, а полученный на ее основе абразивный инструмент имеет равномерную плотность и высокую прочность. Кроме того, мелкодисперсные частицы силиката натрия (Na2O × nSiO2) обладают высокой теплостойкостью, хорошей адгезией к бакелитовой связке. Силикат натрия является катализатором процесса полимеризации бакелитовой связки при термической обработке массы. В результате химического взаимодействия частиц силиката натрия с компонентами связки образуются высокопрочные термостабильные армирующие связку фазы, благодаря чему обеспечивается высокая эксплуатационная стойкость абразивного инструмента. При эксплуатации инструмента, в зоне резания, под действием высоких температур (1200 - 1300°C) происходит разложение силиката натрия с поглощением тепла. Выполняя функции эндотермического наполнителя порошкообразный силикат натрия способствует повышению стойкости инструмента. Порошкообразный силикат натрия является доступным недорогостоящим веществом и применение его в качестве эндотермического наполнителя позволит снизить материальные затраты на производство абразивного инструмента. Получение предлагаемой массы проводилось следующим образом. Пример. В смесительный агрегат загружали абразивное зерно, например, электрокорунд. Гранулометрический состав абразивного зерна зависит от функционального назначения инструмента. Затем загружали силикат натрия, представляющий собой порошок дисперсностью менее 100мкм. Порошок получали измельчением силиката кускового, выплавляемый в промышленности согласно ГОСТу 13079 - 81. Вращением смесительного агрегата осуществляли перемешивание загруженных компонентов в течение 1,5 - 3мин, затем в агрегат вводили бакелитовую связку и перемешивали смесь до получения однородной массы. Из полученной массы изготавливают различные абразивные инструменты, например, круги, сегменты, бруски, головки и другие. Например, для получения абразивных кругов полученную массу формовали в цилиндрических пресс-формах и прессовали ее до заданной высоты. Затем осуществляли термообработку массы в туннельном или камерном бакелизаторах для проведения процесса полимеризации бакелитовой связки при температурах 180 - 220°C. Полученные абразивные круги исследовали. Эксплуатационная стойкость их оценивалась по величине коэффициента шлифования и определялась по известной методике при обработке металлической поверхности (по ГОСТу СССР 2424 - 83). Для проведения сравнительных испытаний были изготовлены три состава абразивной смеси, содержащие компоненты в заявляемых пределах (опыты 2, 3, 4) и два состава абразивной массы, содержащие компоненты в соотношениях, выходящих за заявляемые пределы (опыты 1, 5), а также один состав - по прототипу (опыт 6). Из массы каждого состава были изготовлены абразивные инструменты - шлифовальные круги и испытаны по вышеуказанной методике на эксплуатационную стойкость. Также оценивали качество обрабатываемой металлической поверхности. Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из данных, приведенных в таблице, заявляемое соотношение компонентов является оптимальным (опыты 2, 3, 4), так как обеспечивает одновременно получение абразивного инструмента с наиболее высоким значением коэффициента шлифования свою очередь обеспечивает высокую эксплуатационную стойкость инструмента и высокое качество поверхности обрабатываемого металла. Повышение содержания порошкообразного силиката натрия выше 4,5% при запредельных значениях количеств остальных компонентов массы (опыт 1) требует введения дополнительного количества бакелитовой связки, В результате повышается плотность заготовки абразивного инструмента, увеличивается твердость инструмента, однако при его эксплуатации образуются прижоги на обрабатываемой поверхности металла, резко падает качество поверхности обрабатываемого металла. Снижение содержания силиката натрия ниже 2% при запредельных значениях количеств остальных компонентов массы (опыт 5) резко ухудшает технологические свойства массы, в заготовках абразивного инструмента образуются трещины, сколы, приводящие к подавляющему браку продукции. Использование предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества: повышается эксплуатационная стойкость инструмента на 15 - 20%; снижается себестоимость получения массы на 15 - 20%, в результате замены остродефицитного, дорогостоящего криолита на порошкообразный силикат натрия; улучшаются условия труда за счет исключения выделения токсичного фтора в процессе эксплуатации инструмента.

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Mass for producing abrasive tool

Автори англійською

Porada Oleksii Mykolaiovych, Volovych Liudmyla Oleksiivna, Kyselhof Oleh Lazarevych, Kozyriatskyi Ihor Pavlovych

Назва патенту російською

Масса для изготовления абразивного инструмента

Автори російською

Порада Алексей Николаевич, Волович Людмила Алексеевна, Кисельгоф Олег Лазаревич, Козиряцкий Игорь Павлович

МПК / Мітки

МПК: C08J 5/14, B24D 3/34

Мітки: маса, інструменту, абразивного, виготування

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/2-22141-masa-dlya-vigotuvannya-abrazivnogo-instrumentu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Маса для виготування абразивного інструменту</a>

Подібні патенти