способ изготовления абразивного инструмента

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА, при котором на металлический корпус предварительно наносят промежуточный, после чего - основной слой связующего, на котором располагают абразив, отличающийся тем, что в качестве материала для промежуточного слоя берут шликер грунтовой эмали, а в качестве материала основного слоя - шликер покровной эмали, при этом грунтовой слой термообрабатывают при 880 - 900^oС, а основной слой - при 800 - 820^oС.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что грунтовую эмаль берут следующего состава, мас. % :

Оксид кремния 38,0 - 48,0

Оксид натрия 18,0 - 25,0

Оксид бора 15,0 - 22,0

Оксид алюминия 4,0 - 8,0

Оксид кальция 4,0 - 8,0

Оксид железа (3+) 3,0 - 6,5

Оксид марганца 2,0 - 3,0

Оксид никеля 0,5 - 3,0

Оксид кобальта 0,2 - 0,8

а покровную эмаль берут следующего состава, мас. % :

Оксид кремния 45,0 - 52,0

Оксид натрия 18,0 - 22,0

Оксид бора 10,0 - 14,0

Оксид алюминия 3,0 - 10,0

Оксид кальция 3,0 - 7,0

Оксид титана 3,0 - 4,0

Оксид марганца 1,0 - 6,0

Оксид никеля 1,0 - 2,0

Оксид хрома 0,5 - 5,0

Оксид кобальта 0,4 - 1,2

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано для изготовления абразивного инструмента.

Известен способ изготовления абразивного инструмента, при котором на рабочей части электропроводного корпуса инструмента закрепляют абразивные зерна слоем электролитически осажденного металла.

Недостатками известного способа являются: низкая производительность процесса изготовления абразивного инструмента, обусловленная длительностью процесса осаждения электролитического металла на рабочей части корпуса инструмента (60 мин и более); отсутствие химической связи на границе абразив - металлическая смазка, что ухудшает эксплуатационные характеристики абразивного инструмента.

Целью изобретения является повышение производительности процесса изготовления абразивного инструмента, а также улучшение его эксплуатационных характеристик.

Для этого на металлический корпус инструмента предварительно наносят промежуточный, после чего - основной слой связующего, на котором располагают абразив, при этом в качестве материала для промежуточного слоя берут шликер грунтовой эмали, а в качестве материала для основного слоя - шликер покровной эмали, грунтовый слой термообрабатывают при температуре 880-900^оС, а основной слой - при температуре 800-820^оС. Грунтовая эмаль имеет следующий состав, мас. % : Оксид кремния 38,0-48,0 Оксид натрия 18,0-25,0 Оксид бора 15,0-22,0 Оксид алюминия 4,0-8,0 Оксид кальция 4,0-8,0 Оксид железа (3+) 3,0-6,5 Оксид марганца 2,0-3,0 Оксид никеля 0,5-3,0 Оксид кобальта 0,2-0,8, а покровная эмаль имеет следующий состав, мас. % : Оксид кремния 45,0-52,0 Оксид натрия 18,0-22,0 Оксид бора 10,0-14,0 Оксид алюминия 3,0-10,0 Оксид кальция 3,0-7,0 Оксид титана 3,0-4,0 Оксид марганца 1,0-6,0 Оксид никеля 1,0-2,0 Оксид хрома 0,5-5,0 Оксид кобальта 0,4-1,2.

П р и м е р. На корпус инструмента в виде шлифовальной головки, изготовленной из низкоуглеродистой стали, после отжига и травления нанесли промежуточный слой в виде шликера грунтовой эмали, которая имеет следующий состав, мас. % : Оксид кремния 42,0 Оксид натрия 21,0 Оксид бора 18,0 Оксид алюминия 5,0 Оксид кальция 6,0 Оксид железа (3+) 4,5 Оксид марганца 2,0 Оксид никеля 1,0 Оксид кобальта 0,5.

Затем корпус просушили при температуре 120^оС в течение 10 мин и произвели обжиг при температуре 80^оС в течение 1,5 мин. Далее на рабочую часть корпуса инструмента нанесли слой основного связующего в виде шликера покровной эмали, которая имеет следующий состав, мас. % : Оксид кремния 48,0 Оксид натрия 20,0 Оксид бора 12,0 Оксид алюминия 5,0 Оксид кальция 4,0 Оксид титана 3,0 Оксид марганца 1,4 Оксид никеля 1,0 Оксид хрома 5,0 Оксид кобальта 0,6.

На мокрый шликерный слой покровной эмали насыпанием нанесли абразив в виде белого электрокорунда 24А8, просушили при температуре 120^оС в течение 10 мин и произвели обжиг при 810^оС в течение 2,5 мин. После обжига с рабочей части шлифовальной головки были удалены незакрепленные абразивные зерна.

В результате взаимодействия абразивных зерен с эмалевым связующим происходит частичное растворение контактирующих поверхностей зерен в связующем с образованием прочной химической связи, что определяет достаточно высокую прочность удержания абразивных зерен в связующем. Гарантированное получение абразивосодержащего покрытия на металлическом корпусе абразивного инструмента возможно при наличии промежуточного слоя в виде грунтовой эмали, которая препятствует непосредственному контакту абразивных зерен с поверхностью металлического корпуса при обжиге, так как наличие подобного контакта снижает прочность сцепления эмалевого связующего с металлическим основанием.

Результаты испытаний шлифовальных головок, изготовленных предлагаемым способом, показали, что их режущая способность не уступает режущей способности инструментов с металлическим связующим, а стойкость при обработке, например, пластмасс выше на 30% .

Предлагаемый способ изготовления абразивного инструмента по сравнению с прототипом позволяет: повысить производительность процесса изготовления абразивного инструмента за счет использования промежуточного и основного слоев эмалевого связующего, время обжига которого в совокупности не превышает 5 мин; обеспечить химическую связь на границе абразив-связующее за счет использования химически родственных материалов, что влечет за собой улучшение эксплуатационных характеристик абразивного инструмента.

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет обеспечить высокопроизводительное изготовление абразивного инструмента с улучшенными эксплуатационными характеристиками. (56) 1. Прудников Е. Л. , Дуда Т. М. , Зарицкий А. С. Абразивосодержащие электрохимические покрытия. - Киев: Наукова Думка, , 1985, с. 4.