Патент на изобретение №2243878
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано для изготовления абразивного инструмента для суперфинишной обработки материалов. Масса содержит связующее в виде алюмината кальция и магнезиального связующего, абразив в виде электрокорунда или полирида с добавкой ультрадисперсного алмазного порошка и клеящую добавку в виде смеси гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия. Кроме того, она содержит смесь фторидов натрия и калия в качестве интенсификатора процесса полировки и эмульсию реакционно-способного полисилоксана в воде в качестве гидрофобизатора. Изобретение позволяет повысить интенсивность процесса обработки и качество обрабатываемой поверхности. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к изготовлению абразивного инструмента для суперфинишного шлифования изделий из гранита, стекла, керамики. Известна масса для изготовления абразивного инструмента на основе связующего, наполнителя и абразива, (а.с. 818845, МПК 7 В 24 D 3/28). Указанная масса не обеспечивает получения инструмента достаточной износостойкости и прочности, а используемый крупнозернистый абразив не позволяет осуществлять суперфинишную полировку изделий. Известная масса для изготовления абразивного инструмента, в которой в качестве абразива используется алмаз, эльбор или их смеси (а.с. 852526, МПК 7 В 24 D 3/34). В связи с тем, что в указанной массе абразив не классифицирован по зернистости, получаемый инструмент не позволяет осуществлять суперфинишное полирование с обеспечением высокой чистоты обрабатываемой поверхности. Известна также масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая клеящую добавку на основе сополимера акриловой и метакриловой кислот, магнезитовое связующее (окись магния, затворенная раствором хлористого магния), порообразователь с максимальными размерами частиц менее 0,1 мм, а в качестве абразива – ультрадисперсный алмазный порошок (а.с. 2151046, МПК 7 В 24 D 3/34). Данная масса взята в качестве прототипа. Обладая достаточной механической прочностью и износостойкостью, инструмент, получаемый из указанной массы, обладает рядом недостатков, среди которых необходимо отметить: в связи с тем, что используемая клеящая добавка сополимера акриловой и метакриловой кислот имеет температуру размягчения ~100°С, при высоких скоростях обработки происходит размягчение конгломератов на контактной поверхности, что приводит к интенсивному износу инструмента даже при использовании охлаждения водой; использование порообразователя с размером частиц менее 0,1 мм не исключает возможности засаливания рабочей поверхности инструмента, особенно при обработке мягких материалов, что приводит к сравнительно длительному времени обработки до появления блеска на полируемой поверхности. Техническим результатом предлагаемого изобретения является интенсификация процесса полирования с сохранением основных прочностных и износостойких характеристик инструмента и обеспечение высокого качества обрабатываемой поверхности до получения шероховатости поверхности 0,63…0,10 мкм и декоративного блеска с исключением вышеуказанных недостатков прототипа. Поставленная задача решается тем, что масса для изготовления абразивного инструмента содержит смесь фторидов натрия и калия в соотношении 1:1, содержащей кристаллы размером 1-3 мм, в качестве интенсификатора процесса полировки, и эмульсию реакционно-способного полисилоксана в воде, с содержанием полисилоксана 60 масс.% в качестве гидрофобизатора, при этом в качестве клеящей добавки она содержит смесь гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия в соотношении 2:1, соответственно, в качестве связующего – алюминат кальция и магнезиальное связующее, а в качестве абразива – электрокорунд или полирид с добавкой ультрадисперсного алмазного порошка, при этом компоненты, взятые следующем соотношении, мас.%: электрокорунд или полирид 14,5 ультрадисперсный алмазный порошок 0,5 смесь гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия 15-25 алюминат кальция 5 смесь фторидов натрия и калия 20-30 эмульсия реакционно-способного полисилоксана в воде 0,2 магнезиальное связующее остальное Магнезиальное связующее в качестве жидкости затьорения содержит хлористый магнии и дихлорид меди, при соотношении в растворе по массе 7:3, соответственно. Смесь фторидов натрия и калия, активно взаимодействуя в процессе обработки с компонентами обрабатываемых материалов, ускоряет процесс полировки, придавая обрабатываемой поверхности декоративный блеск. Кроме того, поверхностно взаимодействуя в процессе смешения и затвердевания с компонентами связующего, кристаллы фторидов натрия и калия сохраняют беспористость массы абразивного инструмента, что придает ему более высокие значения предела прочности при сжатии (ГОСТ 8462-85). Постепенно растворяясь в охлажденной воде и взимодействуя с компонентами обрабатываемого материала, кристаллы фторидов натрия и калия образуют поры в массе абразивного инструмента в зоне рабочей поверхности, что позволяет исключить процесс засаливания. Клеящая добавка на основе смеси гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия, а также алюмината калья позволяет сохранить значения механической характеристики абразивного инструмента при высоких скоростях обработки и, кроме того, являясь мягким абразивом, участвует в интенсификации процесса полировки. Добавка в абразив ультрадисперсного алмазного порошка, обладающего развитой активной поверхностью позволяет увеличить их прочность, абразивную способность, износоустойчивость инструмента в целом. Эмульсия реакционно-способного полисилоксана в воде позволяет придать абразивному инструменту достаточную водостойкость. Приготовление массы для формования абразивного инструмента производится известным способом путем последовательного смешения магнезиального связующего с клеящей добавкой (смесью гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия) с последующей добавкой интенсификаторов процесса полировки (смесью фторидов натрия и калия), алюминат кальция, абразив с добавкой ультрадисперсного алмаза в виде увлажненной массы и затем эмульсию реакционно-способного полисилоксана в воде. Смешение осуществляют в смесителе любого типа в течение 5…10 минут до образования однородной тестообразной вязкотекучей массы. Полученную массу разливают в формы и выдерживают при комнатной температуре до полного затвердевания. Результаты испытаний инструмента, изготовленного из предлагаемой абразивной массы, приведены в таблице. Оценка износостойкости осуществляли испытанием стандартных абразивных элементов на станке РМЗ 61 А 8. в качестве охлаждающей жидкости использована вода. Как видно из таблицы, содержание фторидов натрия и калия в массе менее 20% массы приводит к увеличению времени процесса полировки до появления декоративного блеска. Содержание более 30% массы приводит к снижению механических характеристик инструмента. Содержание клеящей добавки менее 15% приводит к снижению прочностных характеристик, превышение ее содержания более 25% экономически и технологически нецелесообразно, так как не оказывает заметного влияния на эксплуатационные свойства образцов. В сравнении со смесью прототипом абразивный инструмент, изготовленный из предлагаемой массы, имеет износостойкость выше на 10%, время обработки до декоративного блеска меньше в 1,5 раза.
Формула изобретения
1. Масса для изготовления абразивного инструмента для суперфинишной обработки материалов, содержащая связующее, абразив и клеящую добавку, отличающаяся тем, что она содержит смесь фторидов натрия и калия в соотношении 1:1, содержащую кристаллы размером 1÷3 мм, в качестве интенсификатора процесса полировки, и эмульсию реакционно-способного полисилоксана в воде, с содержанием полисилоксана 60 мас.% в качестве гидрофобизатора, при этом в качестве клеящей добавки она содержит смесь гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия в соотношении 2:1 соответственно, в качестве связующего-алюминат кальция и магнезиальное связующее, а в качестве абразива – электрокорунд или полирид с добавкой ультрадисперсного алмазного порошка, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: Электрокорунд или полирид 14,5 Ультрадисперсный алмазный порошок 0,5 Смесь гидрофосфата кальция и гидроокиси алюминия 15÷25 Алюминат кальция 5 Смесь фторидов натрия и калия 20÷30 Эмульсия реакционно-способного полисилоксана в воде 0,2 Магнезиальное связующее Остальное 2. Масса по п.1, отличающаяся тем, что магнезиальное связующее в качестве жидкости затворения содержит хлористый магний и дихлорид меди, при соотношении в растворе по массе 7:3, соответственно.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
сж., МПа