масса для изготовления пористого абразивного инструмента

Формула изобретения

Масса для изготовления пористого инструмента, включающая абразивное зерно, керамическую связку, увлажнитель и порообразователь, отличающаяся тем, что в качестве порообразователя масса содержит крупу манную в количестве 8-12 мас.% от количества абразивных зерен.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к смесям, используемым при изготовлении абразивных инструментов.

Известна абразивная масса, где в качестве порообразователя вводят продукт полимеризации стирола - полистирол марки ПСС (см. авт. свид. СССР №566724, кл. В 24 D 3/34, 1977 г.). Для получения высокопористого инструмента в такую массу добавляют до 30 мас.% от количества абразивных зерен наполнителя, который при обжиге заформованной заготовки разлагается с интенсивным газовыделением. Это приводит к образованию трещин черепка абразивного инструмента и не позволяет использовать его на повышенных скоростях. Кроме того, выделяющиеся при обжиге инструмента газы (бензол, толезол, стирол и т.д.) являются токсичными (имеют неприятный тошнотворный залах) и в случае превышения ПДК приводят к тяжелым отравлениям обслуживающего персонала.

Другим решением получения пористого абразивного инструмента может быть введение в абразивную массу легкоплавких тонкостенных сферических частиц из стекла (см. авт. свид. СССР №1763160, кл. В 24 D 3/14, 1992 г.). При реализации данного предложения упрочняется керамическая связка инструмента (стеклянные сферические частицы при обжиге абразивного инструмента переходят в керамическую связку), что при повышенном содержании наполнителя приводит к снижению режущих свойств абразивного инструмента из-за охрупчивания связки.

Известна также абразивная масса для изготовления пористого инструмента, где в качестве порообразователя используются дробленые фруктовые косточки (см. авт. свид. SU №1812087, Кл. В 24 D 3/14, 1993). Эта смесь и принята за прототип.

Недостатком этого процесса изготовления пористого инструмента является то, что при производстве порообразователя получается мало косточек необходимой фракции, а отходов очень много (в основном в виде пыли). Это делает данный процесс неэкологичным и вредным для здоровья обслуживающего персонала. Кроме того, готовый продукт (дробленая фруктовая косточка) имеет ряд нежелательных примесей (в частности, железо), поэтому повышается брак абразивного инструмента по внешнему виду (брак - мушка), что снижает возможности экспортных поставок.

Предлагаемым изобретением решается задача устранения указанных недостатков аналогов и прототипа за счет сокращения вредных примесей в порообразователе, снижения трудоемкости его производства и повышения экологичности технологического процесса. Помимо всего этого, повышается качество высокопористого инструмента (то есть устраняется брак - мушка).

Указанный технический результат достигается тем, что в массу, содержащую абразивное зерно, керамическую связку, порообразователь и увлажнитель, в качестве порообразователя вводят манную крупу в количестве 8-12 мас.% от числа абразивных зерен. Предлагаемые пределы содержания порообразователя обусловлены тем, что при выходе за данные границы происходит заметное снижение свойств инструмента.

Введение в абразивную смесь в качестве порообразователя манной крупы вместо фруктовых косточек значительно улучшает внешний вид изделия (при этом устраняется брак - мушка), что повышает возможность экспортных поставок. Кроме того, снижается трудоемкость производства абразивного инструмента. При этом исключаются такие технологические операции, как разделение ядрышка от скорлупы и дробление фруктовых косточек.

Для экспериментальной проверки заявляемого состава и сравнительного анализа с прототипом были приготовлены смеси ингредиентов, которые представлены в таблице.

Абразивный инструмент из предлагаемой массы готовится следующим образом: компоненты смешиваются в определенной последовательности, готовая масса протирается через сетку в зависимости от номера зернистости абразивного материала. Формирование изделий осуществляется в металлических пресс-формах на гидравлических прессах. Свежезаформованные абразивы выдерживают и обжигают в соответствии с требованиями технологического процесса.

Как видно из таблицы, для сравнения изготавливали абразивные массы с содержанием манной крупы в пределах 8-12 (8, 10, 12) мас. ч. и за границами выше указанной области (7, 13 мас. ч.), а также с порообразователем - косточка фруктовая (10 мас. ч.). На практике оказалось, что уменьшение содержания поробразователя ведет к снижению механической прочности свежезаформованных образцов и, как результат, - разрушение круга при съеме с плиты. Увеличение же количества порообразователя привело к образованию трещин черепка абразивного инструмента после обжига. Данные выводы подтверждают необходимость придерживаться указанной области содержания манной крупы.

Предлагаемая масса обеспечивает улучшение внешнего вида инструмента и гарантирует ему высокое качество с физико-механическими показателями, ничуть не уступающими прототипу. При этом снижается трудоемкость процесса за счет исключения таких операций, как разделение ядрышек от скорлупы и ее дробление.