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" Procédé de fabrication d'outils abrasifs "
La présente invention est relative d'une façon générale aux outils abrasifs et concerne plus particulièrement des outils abrasifs rotatifs du type meules.
On fabrique couramment une grande variété de meules et elles sont ordinairement constituées d'une masse de grains abrasifs séparés, agglomérés de façon dense et liés l'aide d'une matière céramique moulée et cuite ou d'un liant résineux. Il est bien connu que de telles meules sont difficiles à fabriquer, exigeant une mise en place très minu-
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tieuse des grains abrasifs et aussi habituellement + des de cuisson ou de polymérisation relativement prolongées. Beaucoup de ces meules sont relative- ment fragiles, demandent un maniement délicat et aussi un dressage fréquent pour leur conserver une efficacité de coupe uniforme. Les meules qui sont capables d'effectuer une action de coupe rapide ne se sont pas révélées aptes à procurer simultanément un finissage superficiel de la qualité fréquemment exigée.
Dans les meules ordinaires, les granulés ou grains de matières abrasives viennent directe- ment en contact les uns des autres et on peut com- bler entièrement les interstices avec un agent liant, bien que dans d'autres cas, on soit obligé de laisser des vides minuscules qui sont inévita- bles par suite des formes irrégulières des grains agglomérés à forte densité.
Il est également con- nu de fabriquer des tampons de polissage abrasifs, légèrement élastiques et des meules de finissage en partant de matières élastomères cellulaires et de résines, telles que le caoutchouc spongieux et les résines synthétiques, mais il est bien évident que ce dernier type d'articles ne peut convenir pour former une meule car il ne comporte pas les caractéristiques de base exigées pour une meule, à savoir : l'aptitude à effectuer une coupe de dimer- sions prédéterminées dans un ouvrage, par exemple dans un article en acier, lorsque la meule et l'ouvrage sont mus l'un par rapport à l'autre.
En conséquence, les principaux buts visés
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par la présente invent@ @n sont de fournir@ - des outil. br@site .1'un type nouveau, et plus spécialement des meules, dans les-quelles les crains abrasifs sont supportés, en général légèrement espaces les uns des autres, dans un corp de résine cellulaire,
un tel corps cellulaire étant rigide dans son ensemble afin de parmettre à la meule d'effectuer une coupe profonde dans l'ouvrage ayant une forme et des dimensions prédéterminées avec précision tout en supportant en même temps les grains abrasifs de manière permettre un micro-mouvement individuel de ces derniers en vue d'ajuster les pressions des travail, et en évitant en même temps que les grains ne soient prématurément délogés de la meule ou que) dans une variante, ils ne provoquent pas de rainage localisé profond dans l'ouvrage.
En conséquence, de telles meules sont à le fois capables d'une action de ccupe précise et de l'obtention d'un meilleur finissage de l'ouvrage, ces deux caractéristiques ayant été précédemment considérées comme incompatibles ; - un procédé de fabrication de tels outils abrasifs qui, non seulement permette de réaliser une répartition sensiblement uniforme des grains abrasifs, par exemple sur le pourtour de la meule, mais assura également le léger espacement désiré, sensiblement uniforme, entre les grains, en vue de faciliter un tel ajustage individuel des grains à la surface travaillante de l'outil, et pour permettre également une chute com-
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mode pour les copeaux,
en évitant ainsi une charge ou un lissage excessifs de la surface travaillante de l'outil et en réduisant la fréquence nécessaire des dressages d'une telle surface à l'aide d'un outil de dressage en diamant ou autre ; - une composition particulièrement avantageuse pour la fabrication de tels outils abrasifs afin d'améliorer la production de la structure cellulaire désirée et améliorer les caractéristiques de travail de la meule ; et, - un appareil pour la formation par centrifugeage d'un tel outil abrasif, comportant des moyens pour la ventilation convenable des gaz en excès de cet appareil.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la description suivante faite en regard aux dessins annexés, en étant bien entendu que les divers modes ce réalisation qui vont être décrits et représentes ne sont donnés qu'à titre explicatif et nullement limitatif de l'invention. Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue schémati- que en élévation, avec coupe transversale partielle, d'un moule circulaire monté sur une plaque tournante ou dans une centrifugeuse et destiné à la production d'une meule abrasive rotative conform@ à l'invention ;
La figure 2 est une vue similaire à la figure 1, mais représentant un stade ultérieur du procédé
La figure 3 est une coupe verti-
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cale montrant ur. stade ultérieur du precédé ;
La figure 4 est une coupe verti- cala '¯. travers le moule fermé lors du stade de soufflage et de gélification ou prise
La figure 5 représente une meule abrasive obtenue par le procédé illustra aux figures 1 à 4 ,
La figure 6 représente une meule abrasive analogue à celle de la figure 5, mais sur laquelle on a rapporté par moulage des plaques frontales appropriées ,
La figure 7 est une coupe transversale par la ligne 7-7 de la figure 6 ;
La figure 8 est une vue schématique agrandie montrant la disposition des trains abrasifs et de la r4sine liante pendant le centrifugeage initial ;
La figure 9 est une vue agrandie similaire à la figure 8, mais montrant le rapport et la forme des crains et du liant postérieurement au soufflage ;
et,
La figure 10 est une coupe diamétrale à travers un mode de réalisation du moule à centrifugeage.
On va d'abord décrire le procédé perfectionné qui constitue un des aspects de la présente invention, en se référant aux figures précitées des dessins. Dans cette description, la matrice ou matière liante sera désignée par le terme général de "résine" ou plus particulièrement, "résine de polyuréthane".
Il y a cependant lieu de noter
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.1U 1"ir, le: tirer partie Je certß: .. de3 av-:r.ta¯- ±88 je la pI...S3::.,= 1 n t e:. ullld3.n: une ri n e autre qu<; Li r0=1; e ùe ï o;,u: ti:::r.e, COI:J.lt: par exemple une ré,;ine phénolique, m.e ré3im=! époxy, un caoutchouc naturel, le ;.olyi::o r::e, une résine de 'butf.idièn-B ,-yr m, de buta.h"'n-'.r;rj 10n1 tr11e et de chlorure à olà7vinylt,, 1.;ic:;liérenent \ l'é- tat de mousse ou cellulaire PROCEDE GENERAL DE FABRICATION .
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Gan peut incorporer 1 . n:a:ié;>e -1ùr-J.sive granulaire telle que le carboure .le silicium ou
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l'oxyde d'aluminium, dans le :nélar.,a de polyurthane n'ayant p,s réagi ou ayant trtiellement rfagi, après quoi on complète l réaction dn.3 un moule a;prol;
ri.? pour former l'outil abrasif désiré. 2n général, on incorpore dans un tel mélange un agent de gonflement ou de moussage, la peu près simultané- ment avec l'incorporation de l'abrasif Jans celuici, et le gonflement ou soufflage qui se produit alors pendant la prise de la résine contribue à réaliser une répartition uniforme légèrement espacée des grains abrasifs dans le corps de la résine, et contribue également . maintenir les grains en suspension antérieurement . la solidification. La prise rapide de la résine de polyuréthane empêche les grains de se dépcser après qu'ils ont pris leurs positions correctes.
Cependant, dans la fabrication de nombreux types d'outils abrasifs, tels que les meules abrasives nouvelles de la présente invention, on
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profère utiliser un proche du type représenté aux figures 1 à 4 du dessin. Sur ces figures, on voit un noule annulaire 1 .on: la bas,-, 2 est rapportée d@ ns l'intérieur d'une plaque tournante 3; dont la mise en rotation autour de son axe vertical est assurée par un mécanisme 4 à vis sans fin et roue hélicoïdale, entraîné par un moteur électrique 5.
Le moule comporte un couvercle amovible 6 présentant une ouverture centrale à travers laquelle dépasse un tenon axial 7 dont l'extrémité extérieure 8 est filetée. Au stade initial de fabrication, on verse une quantité dosée de résine fluide ou non durcie, telle qu'une résine de polyuréthane, d'un réservoir supérieur 9 dans l'ouverture centrale 10 prévue dans le couvercle 6 du moule, et on met la plaque tournante 3 en rotation pour obliger la résine à s'écouler radialement vers l'extérieur et à s'accumuler dans la portion radialement extérieure du moule, comme on voit en 11. De cette façon, on peut remplir toute le moitié radialement extérieure du moule.
Sur la fi ure 2, on a représenté le stade suivant qui s'effectue au ::ême poste de travail : il consiste à décharger une quantité dosée de grains abrasifs d'une trémie 12 dans le moule rotatif et, sous l'effet de la force centrifuge ces grains abrasifs s'écoulent radialement vers l'ex- térieur et pénètrent dans la résine précédemment déposée, à travers laquelle ils migrent vers la sone périphérique radiale de la cavité du moule, en s'accumulant de façon régulière dans la zone péri-
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phérique extsrieure 13, et en sorte qu'une quantité relativement faible de résine suffise à conbler les interstices entre les Grains individuels.
On vient ensuite au stade opératoire suivant qui s déroule toujours au même poste on déverse une nouvelle quantité de résine dans le centre du moule, comme on voit sur la figure 3. si bien que le moule est sensiblement rempli en trois zones concentriques . une zone extérieure 13, qui renferme une concentration élevée de articules abrasives séparées par une quantité relativement faible de résine liante, une sone intermédiaire 11 comprenant une proportion majeure de résine d.ns laquelle est noyée une petite quantité de grains abrasifs, et enfin une zone interne 14 qui n'est constituée que par de la résine sans aucun abrasif.
Cn arrête la rotation de la plaque tournante et on ferme le moule, comme il est montré à la figure 4, en utilisant un bouchon annulaire conique 15, une rondelle extérieure 16 et un écrou 17 se vissant sur le tenon 8. Cn laisse la résine dans le moule se durcir ou on la polymérise, selon le cas. Pour la résine proférée, c'est-à-dire de polyuréthane, on permet 3 la réaction les ingrédients constituant cette résine de se poursuivre jusqu'au bout, ce qui prend habituellement 15 minutes environ à température ambiante. Après cela, on peut retirer l'article moulé du moule et on le maintient à 66 C environ pendant 30 minutes, après quoi il est prêt à servir.
Si l'on veut obtenir des outils plus rigides, on peut les laisser dans le moule pendant deux
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heures environ t les chauffer pendant ce temps à 93 C environ.
Comme on l'a indiqué plus haut, on préfère en général de beaucoup incorporer dans la résine une petite quantité d'un agent gonflant capable de former un grand nombre de cellules ou vides minuscules dans le corps de l'article terminé.
Selon le type particulier d'agent gonflant utilisé, cornue il sera expliqué plus en détail ci-après, il est souhaitable de chauffer la matière pendant qu'alla est enfermée dans le moule, connue il est représenté à la figure 4. En général, à ce stade le moule a déj. été enlevé de la plaque tournante car le centrifugeage est indésirable pendant le gonflement. Le# cellules ou vides minuscules, qui sont en général en communication les uns avec les autres, contribuent considérablement à alléger la meule et à réaliser une économie sur la quantité de résine nécessaire. En outre, ils servent à don- ner la portion intérieure de la meule une flexi- bilit4 élastique beaucoup plus poussée.
Dans une forme de structure particulière, les interstices entre les grains abrasifs dans la région radialement extérieure où ces grains sont fortement concentrés, au lieu d'être à peu près entierement remplis de résine liante, peuvent être eux-rênes relativement ouverts, pour former ainsi une structure à pores fins, en sorte que les graine qui sont exposés à la surface travaillante de l'outil, ne sont pas solidement noyés dans les alvéoles indi- viduels et leurs bords tranchante sont mieux exposés
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pour le travail actif que dans le.1 réalisation.? antérieures. On obtient donc un outil beaucoup plus efficace,
tout en supprimant un gaspillage inutile des crains abrasifs et une usure notable de la meule, si l'on utilise un liant constitué par de la résine de polyuréthane, -selon le mode de réali- sation profère de l'invention, cette résine se ré- vélant capable de réaliser une liaison de force inattendue pour les grains abrasifs, liaison dont l'efficacité persiste, même dans les conditions de travail les plus sévère et naître le fait que la résine ne vient en contact qu'avec certaines parties seulement des grains abrasifs au lieu de les noyer de façon 'ci peu près totale.
Si l'on charge une quantité suffisante de résine dans le moule antérieurement ou simultanément avec la matière abrasive, l'opération de gonflage ou 'le oussage permet de réaliser un remplissage complet du moule sans avoir --.. procéder à des additions ultérieures.
On réduitde même au minimur. ;-ne usure et un endommagement excessifs de l'outil abrasif grâce au fait que la partie centrale de l'outil est ;or- mée par une résina élastiquement déformable ou à l'état plastique servant à supporter la partie ex- térieure, rigide et relativement dure qui comporte les éléments abrasifs (d'ailleurs la portion extérieure possède elle aussi un certain degré d'élas- ticité) :le façon à absorber les choc.' et les efforts violenta auxquels l'outil peu*, être soumis quand il attaque une pièce.
Bier. que la zone inté-
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!"3eu:'' ,a>;. i .îli:.= l .''.'. t, ;> . diia'ùr u-n" a#w <ei;...: .o l; force ei. rî f -Àgp 1 constat4 lue In #>.>ne ew;'::-:t>.'" i! ;ii,=;; fait pr4ccntrainre =en,4..;;+ c <,,.;: ,; ;"i,-=z,-.J cours de la fabricA+1<Jr¯, c ,+ ¯l* i'"li:.iner une tendance i:; ;e.:a; . x;;i;;i iwe;,; 1't2rieur" lui 3'oproe . ..ir.> "1'-' ':.:;. r;*.=:,i'= excessive verp l'extérieur 1 en #er;.ics Comjne on voit aux figure? 5 et ';1:..: re'.l *?=*sive rotative fabriquée cosi'cm#4re;.t .i Á'iVt4ion
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présenta orùinai-e...en le conteur cylindrique usuel et une ouverture centrale 18 fo"::;/e r,r le "tenon 7 à l'intérieur du moule, la=i'll....
C" 7et'.e s-rvire ultérieurement à recevoir un mandrin. .vntuelle-
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ment, on peut disposer dans le meule divers tyes
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de moyeux métalliques et SL¯l - 1. :'- "" le.-- cwve'L-ros correspondantes ap 3:'?i:S : i' alcrs inc +;Li, ou telle partie de l'article t.r#:1=.4, A:8. ::'i.o;e 6, un outil abrasif rotatif , e?" #ensibi>re=.t analogue à l'outil repr8ser.t; - la figure 5, cet outil ayant 4té 4galeIù.;nt fabriu' ;' 1 procède schématisé sur les fiue2 1 à ::is où des minces plaques frontales annulaires 2C -at 21 ont été
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moulées et rapportées sur l'article terminé, ces
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plaques frontales 3'étenr.t à partir du trou central 18 à mandrin, raialee:.t vers l'extérieur et
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jusqu'à la zone 13 comportant une concentration élevée en matière abrasive.
Ces plaquas frontales
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peuvent être for.:.ée::: en µle n;4-lliq,àe ou même en papier fort, car-or ou en une ..¯a-:ièe plastique,
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et outre qu'elles procurant des surfaces relative-ment rigides destinées : venir en prise avec des plaques ou brides de serrage uand l'outll est monté sur un tour ou mandrin approprié, ces plaques frontales se sont révélées efficaces pour iniiser, voire supprimer, le flambage latéral ou la formation de protubérances de la portion centrale élastiquement flexible et sensiblement exempte d'abrasif de l'outil, sous l'action du retrait ou de la contraction précitée de la zone extérieure abrasive 13.
Il est donc en général préférable d'incorporer de telles plaques frontales ou des éléments équiva- lents, tels que des disques en treillis textile ou autres, dans ce but.
Bien entendu au lieu d'introduire séparément dans le moule la matrice ou le liant, d'une part, et la matière abrasive, d'autre part, cornue il a été expliqué à propos des figures 1 à 3, on peut mélanger ces deux constituants préalablement et les envoyer simultanéme.it dans le moule de la mène façon que celle utilisée dans le mode de réalisation comportant des incorporations séparées.
Dans ce cas, on doit ensuite fermer le moule, le placer sur la plaque tournante, et faire tourner celle-ci, si bien que la force centrifuge ainsi développée provoque la migration d'une prc. rtion prédominante des particules abrasives vers la zone périphérique extérieure de la cavité du moule.
Si, comme il est préféré, un agent de gonflement est incorporé dans la matrice ou dans la matière liante, cet agent sera activé pendant que le couvercle est
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moins partiellement ';'J.rC18 0'1 r.'l1e. ov en ra= ¯¯: te, on peut arrêter le tee au-:. ce Ircissement.
Pour expliquer un ès aspects 188 plun importants de l'invention, en va r:alut,enir. :# r'férer aux figures Gcl:8::w.tiquen (5 et <1 qui montrent, sous forme très agnndie, les stades succenaifs :le la production de la région abrasive extérieure de la meule conforme '¯. l'invention. La fi, ure montre la fçon 3ont les grains abraifn 27 sort aggloméras de manièredense pendant le centrifu- geage, avec les interstices entr ces grains comblés dans une grande mesure avec la résine liante 28, bien qu'un certain moussage se produise déjà
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dans cette résine.
Après l'arrêt du centriiugeaée et un surcroît de moussage de la résine liante, les grains abrasifs sont écartés ls uns des autres.
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comme on voit généralement à la figure Si, l'espace- ment entre les grains étant de préférence égal, en moyenne, au diamètre d'un grain. On fait prendre la résine dans cet état, et bien que la @ructure vue au microscope paraisse plutôt complexe, on peut la décrire sommairement comme étant constituée d'enduits relativement minces sur les surfaces des grains., lesquels enduits sont liés à ces grains et les retiennent en position, en étant réunis par des
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je r:1cu13be doivent L""rf':'.t:1.:G'J.0;e!1:, co:::.e il e;.; teji4scnt4, étre den rôjl14uer exacte.? l'lill ie l'autre et donc être mi erci:j3n,e b? e:; I,' ::.nF : :-;.'..:r.trûtol!1ûr.;ent: 32 dont le but '::,3: de co::forr.,e:' le pourtour externe de L'article noule, doit Yiiioir bien entendu un diamètre intérieur cnricsç;cx<à-à 1' celui de l'article et il doit avoir également une épaisseur radiale d,±:e1T-in";
Four l1k sa face externe vienne en aliiie;i;ent av c les bords ùxt0rieurs des plateaux 29 et 30 'J.uand toutes ces par- ties sont assemblées. De préférence, cette face externe de l'anneau 32 doit présenter des bords extérieurs biseautés 33 et 34 et l'épaisseur transversale de l'anneau doit évidemment concoraer avec l'épaisseur de l'article à mouler.
Les plateaux ou disques 29 et 30 présentent des ouvertures centrales identiques 35 et 36,
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dont le diamètre doit s'ajuster 8troi teIllent sur le
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.iyy.ropr14s travers le tenon 3c, l' >crou ,tî visez ur ce tenon et un manchon ou ,::'o1À.rrea.i.
Li qui es" ajusté amovible sur le corps du tenon et dent le but est de s'interposer entre le.3 plateaux 29 et 3C. L'épaisseur transversale de ce fourreau doit
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être 6dale n. celle de l'anneau 32 en sor iui lors- que 1 1 écrou 40 est serr4 sur le tenon 36, le parallélisme désir,-; entre les plateaux 29 et 30 reste entier.
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vue de permettre l' <3Cl1ap1-er.lent des gaz du centre de la cavité de :::01.:.1a68 annulaire C,
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1 tenon 3. 1' <'croii 4C- e ' la rour- t-.jntt 4 ' 1 t- 'l'nh'nt <1;1 U11n"" ':;
t1tll1dr,"o ci..alté" . 4nnn 1 non. un pannnôe efsti t r- 1 4 ? 2 "louV'r'1nt librement tu zum bouts et des passages radiaux 43 qui communiquent avec de passage central , dans l'écrou 4@, ,les passages radiaux 44 en libre communication avec les surfaces latérales aplaties du tenon 38 et avec lesquels les passages précitée 43 communiquent égaiement ;
et dans le manchon 41 des passades radieux 45 qui communiquent librement avec les espaces ménagée par les surfaces aplaties du tenon
En conséquence, l'air ou un gaz a la possibilité de s'échapper librement de la cavité de moulage C, dans le sens sensiblement radial et vers l'intérieur, à travers le passage 45 du manchon 41 et de là, soit à travers les passages 43 et l'ouverture centrale 42 du tenon 38, soit à travers l'espace laissé libre par les surfaces aplaties du tenon, à partir duquel l'échappement se poursuit par les ouvertures radiales 44 de l'écrou 40.
En fonctionnement, un mélange des constituants du polyuréthane, par exemple, et d'un abrasif granulaire est placé dans le moule qui reposa dans un montage approprié permettant de conserver le plateau intérieur 30 et l'anneau 32 centrés sur le tenon 38, et ensuite, on monta en position le plateau-couvercle 29 à l'aide de l'écrou 40, ce plateau-couvercle étant lui aussi centré sur l'ensemble du fait qua le tenon 38 et l'anneau 32 sont obligatoirement centrés par rapport à cet ensemble râce à la monture précitée. Le mélange moussant ne doit pas,
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IIA-N 1 , r",} lit' ln1Ht'flneht In cnvi t4 de mO'tlafid Zut et un net al6t'O le moula eh rotntion autour eto 1' Xe ita toJhOt1 38 p0hd,iht une dur e nuffieantp pour élf,etuttr uno répartition UhitottiUt à 3.a 1818Hrt! nbruaivo dant loi 80tti S>'t'i th't'1'\'! --tem di ,ioule, êt à une Vitogne euffittahtw pour pttiquement emp#eher tout mouoooéé ài la r4..ine on arrête en. nnite cette rotntidfi ou, tout dU maina, Oh en réduit notablement la vittâgd# polar pofttttre à la t'8ihl de mousser afin de remplie entièrement la cavité du moule, pendant lequel temps le gat et l'air en ex-
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cès s'échappent à travers 198 divers passages de ventilation décrits ci-degoug. On pernet ensuite à la r1ine de se prendra ou de os ,41ifier en formant une structure sensiblement rigide, et on peut ensuite retirer l'article du moule.
Avec cette façon de procéder, on obtient des meules au sein desquelles les cellules qui séparent les grains abrasifs dans la région annulaire externe sont considérablement plus grandes que la multitude de cellules formées dans la région raialement intérieure ou non abrasive. Enfin, les ponts réunissant entre elles les cellules dans la dite zone abrasive extérieure sont plus épais et plus résistants que dans la zone centrale.
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MATIR3 ABRASIVJ -
On peut changer la demande le type, la ranulométrie et la quantité de l'abrasif pour élaborer une grande variété de produits intéressants. On a constaté que les polymères d'uréthanes
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rr'o,ut'{!nt un taux 4leve (]' '1rjhl'ence pour 1@ - !"ln=" ab:rJ\l1if:1 et similaires, en permettant une concentr- tion donne de tuls glaine abrtai f a dans la 1'31'tio travaillant, de l'outil abrasif, la qté-to-ntit4 de poïyurthane déposée dans les interstices entre les grains et sgrtnnt ?: les lier les uns aux autres pouvant être réduite encore davantage par l'incorporation de l'agent de gonflement dont la présence a pour effet de créer una multitude de petits pores ou cellules dans ces interstices.
Non seulement, l'outil abrasif ainsi formé présente une grande résistance physique, mais il a aussi une action abrasive beaucoup plus poussée sur l'ouvrage en raison de la diminution de la quantité de la résine liante dans la région d'attaque, les grains abrasifs indi- viduelo ou autres matières abrasives se trouvant ainsi davantage exposés pour avoir une action ef- fective sur l'ouvrage, tandis que la quantité de résine venant en contact de frottement avec l'ou-
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vrage est rduite à un tal point qu'on é*?-ite irati- uement tout encrassement de la pièce à rectifier,
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et en ...3me temps, on diminue notablement le déga6c- ment de chaleur engendré par l'usinage lui-même.
On dispose @insi d'une meule fonctionnant à peu près à froid et ne provoquant que peu ou pas d'encrassement et de fumée.
Parmi les abrasifs convenant dans ce but,
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on peut mentionner notaLi..3nt le carbura da silicium. l'oxyde d'aluminium, l'meri, le grenat, le talc, la 11..:1":-...'or.cc, la -dioxyle d3 chaux siliceuse et iutre produits u :..I.ie .;;.-'nre, selon la nature de
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1 <, ' 1 <1 'tr't'i-'' J '? 1 '. 1 '1;- ' , ..; ...'1la't t.'E . tzircb .1-s it".i 1 '? ir , '1b1'Hir. It!!1 z:trh '.'8 'itili!"r >.' j rW cvl¯.' >ion+ ,s 1j .!.:'1(): r ;:rqll'Jlai;eu variant Je 5 nicnns ' 2 mm, le 1,'ltl1:e usuelle est comprise entre environ 45 nierons et environ 0,49 ::un et plus fréquement encore entre 250 microns et 700 microns.
On a pu former d'autres outils abrasif:; intéressants, notamment des meules, en incorporant des fibres le renforcement dans le# constituants de la réaction: parmi ces renforcements, il y a lieu de mentionner la fibre de verre, les monofilaments de "Nylon", de la fibre de sisal, de la fibre de tampico, des fils d'acier, du coton et autres. Cn a trouva que l'incorporation de ces ma- tières améliore les résistances à l'usure des meu- les.
MATRICE OU MATIERE LIANTE
Comme il a été indiqué ci-dessus, on préfère de loin l'utilisation de la résine de polyuréthane pour effectuer l'entraînement et la liaison des grains abrasifs ou autres matières abrasives, et aussi pour former la région interne relativement non abrasive des nouveaux outils selon l'invention, tels que des meules rotatives. Pour obtenir des polyuréthanes appropriés, on peut par exemple recourir à un des processus suivants :
1) On fait réagir un polyol, polyester, polyéther ou une résine alkyde avec un isocyanate en présence d'un catalyseur pour améliorer
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la vitesse de réaction.
2) On fait réagir un polyol, polyester, polyéther ou une résine alkyde avec un isocyanate pour former un prépolymère renfermant un excès d'isocyanate. On fait ultérieurement réagir ce prépolymère en présence d'un catalyseur tel qu'une amine .
3) On fait réagir un polyol, un polyester, un polyéther ou une résine alkyde avec un polyisocyanat.
En panerai, on forme les polyuréthanes par réaction d'un isocyanate ou diisocyanate avec des matières donnant une réaction positive à l'essai de "Zerewitinoff" (voir "Polyuréthanes" par Bernard A. Dombrow, publié en 1957 par la Reinhold Publishing Corporation; New York, U.S.A. pour ob- tenir d'autres précisions sur ce procédé, et no- tamment l'étude faite dans cet ouvrage sur les mousses de polyuréthanes rigides, semi-rigides et flexibles).
Une composition particulièrement satis faisante peut être obtenue avec les ingrédients suivants :
Parties en poids
Polyester 100,0
Diisocyanate de toluène 35,C
Eau 2,4
N-méthyl-morpholine 1,3
Emeri (250 microns) 100,0
Monoricinoléate de glycérol 1,0
On peut mélanger ces constituants et les
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VE.':,,a1 a-3i::' un o'...h :1..';r..::pr10 q ,#r former un'" ..'?ule ' T".:'1 JF' ou 1:: article ,:)1 .1 :Sl.r..: de toutes f.T.'lB:s - à4ions 3îT'.s?: 0n peut 1.FEI r le dcjrë de ',(\'J.O,1 '! ,e lu r01y:.0r d'u.rth'1r.e er, -ijustant la quantité d'eru incluse dans le mélange.
Habituellement, on mélange les ingrédients à température am@iante bien qu'on puisse éventuellement les préchauffer pour abaisser la viscosité et augmenter le taux de réaction. On les Mélange pendant une minute environ eton !en verse dans un soûla tournant, cette dernier, opération nécessitan-environ 3C secondes, tandis que le centrifugeage exige environ 45 secondes. Cn arrête ensuite la plaque tournante et on permet le moussage pendant 10 minutes environ pour remplir la cavité centrale du moule et élargir la zone abrasive périphérique extérieure r@@ialement vers l'intérieur par un étalement des éléments abrasifs dû à leur léger écartement.
Dix autres minutes peuvent être néces- saires our la risc initiale et encore vingt minutes ou davantage pour la pris;: définitive.
La formation de la mousse peut évidemment s'effectuer par tout procédé connu, en tenant compte du typo de la résine utilisés, par exemple par fouettage ou batta,,e, ou encore par l'incorporation de granulés solubles que l'on élimine ultérieure- ment de la solution, ou encore par l'introduction de gaz sous pression. Le terme "mousse" utilisé dans le présent mémoire inclut notamment des structures cellulaires sans se préoccuper du procédé particulier utilis4 pour leur formation,
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flacon de un litre jt J:1 ajoutd lentement 2.:2 fi = dl130cyun'ttt..! de tluènu . ce :..5lun,;a, avjc a,... 1 td- ;ion,et pendd..."1T 30 minutes, in chauffe le produit p..na1 obtenu à lt0 j pondant une heure, on laize refroidir à b5OC et on le ver.e d..ns doo boites .3' ét.:an qui sont AcelldtJ8 et conservées pour utilisation ultérieure.
On peut n41anger 100 g du pré- polymère ainsi obtenu avec C,5 g de siloxane de diméthyle et, ensuite, on ajoute 0,35 d'eau distil-
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lée et ., 4 g de di<<thylôthano1al?ine txmponn4e pour amorcer la réaction da moussage La flexibilité du polymère d'uréthane peut être réglée pir ohoix al,prop ie des polyesters que l'on prépare par exemple en faisant réagir de l'acide ricinoléique ou de l'acide hydroxystéarique
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avec l'une des matières suivantes : le 1-lol-1-éthylùne glycol, le propylène glycol, l'éthylène glycol, le glycérol, le pentaérythritol, l'huile de ricin.
On peut former d'au res polyesters appropriés par réaction d'acide adipique avec du diéthylèno gl@col, du triméthanol propane ou de l'éthylène glycol ou par réaction de l'acide phtalique avec l'hexanetriol.
On peut également choisir l'amine catalyseur pour régler le taux de formation des aminés
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.ié j,slj;.:41. a'-:r.'thane, les catalyseurs convenant 1-n,- ce tu...tâ.. t not-::.:.er.t la tr14thj,lamine la :lé â .:i1171wLiraE: la di:-14-t:lyl-ar,.ii-io--thai-.ola,.iine 1 tri^éthar.ol3.-:ine
On peut également utiliser des polyéthers à base de sorbitol et .les polyesters à base d'aci-
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je" .:inre:; pour la production ru pol:,rurlth¯ne.
On peut faire rair des 1>olyétiers tels que le l.olyoxrflLoylne-1;; col et le polypropylène glycol avec âu diisocyaiiate de toluène pour former lc polyurë- than
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Les polyst0r,. convenant aux fins de la présente invention sont illustrés p..r les for:nules suivantes :
Formule 1
Glycérol 4, 0 moles
Acide adipique 2,5 moles
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Alli1ydride phtalique C, 5 mole
Formule 2 Triméthylol propane 4,0 moles Acide adipique 2,5 moles Anhydride phtalique 0,5 mole
Formule 3 Glycérol 2,0 moles
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Penta4rythritol 0,5 5 mo13 Anhydride phtalique 1, C mole
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Acide s4bacique 3,0 moles
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Foreuse 4
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Tri::tthylol propane 3,0 moles Ahhyàride phtalique 2,0 mole:
formule 5
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G13 c$itol 1, C mole
Anhydride phtalique 1, 5 mole
On peut changer les proportions des constituants dans ces formules et obtenir néanmoins des résultats satisfaisants
On obtient les résultats les plus satisfaisents lorsque la teneur en eau dana le ou les
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constituants alkyde du m.1lant:>e de 3üsocyanatr et de résine d'alkyde est comprise entre 0,1 et 3,0 % en roide. On peut introduira cette eau sous forme liquide ; cependant, on peut également procé- der autrement, en incorporant par exemple un ou plusieurs hydrates des sels métalliques. On peut également introduire des agents mouillants tels que
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le monoricinoléate de glj-c41,01, '0llr contribuer à la dispersion régulière de l'eau dans la résine d'alkyde.
Pour fabriquer une meule satisfaisante, on mélange 162 g d'une résine d'alkyde, telle que donnée dans la formule 1, avec 138 g de 2,4-diiso- cyanate de toluène pendant 1 minute. On peut ajou- ter ce mélange d'alkyde et de diisocyanate une matière abrasive par exemple 330 g d'oxyde d'aluminium fondu d'une dimension particulaire de 0,51 mm.
On place ce mélange immédiatement dans le moule
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¯ 'cxi t él...1êUR ? mil le :!t en î,itatio.. pendant ine rnlhutQ à JOCJ tou1'lI/minut environ, Jii 1 1 ce aneuiT,: ie inotilti <"1na un fnur b la teipéatur, de 121e anvif n où on le i5ade pendit deux heures. ar1'r cel, on retira 10 oule du fnub et on le rafroidit avant d'enlever d. son tour la meula en n- tière mO'uuHt tennin4é.
Cri obtient paiement des Meules eatisfaieantux en apportant certaines mc)dif1catioh8 au processus qui vient d'être décrit : Par exemple, on prémélange la matière abrasive avec la résine d'alkyde ou avec le diisocyanate devant Atre ensuite placé dans le mélange. D'autra part, on peut Modifier la composition de la résine alkyde en recourant par exemple à l'une des formules 2, 3,4
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ou 5.
On peut, en outre, !!1cJi:ior le typa vt la jranulomëtrie de la watiéro abrasive peur conférer à la meule t,"rr.1inée les caractéristiques abrasives c1ésir6Js Cn peut nodifier iu composition du diiso- cyanat de toluène dans le mélange en utilisant
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par exemple des mélangea de 2t4-diisoovanate de to- luène avec 2,o-diisocyanata d.= toluène.
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On forme également des Leulea eatisfaisantes en faisant pr6ra:;ir la rrsine dialkyde avec le diisocyanate et en utilisant ensuite un aminocatalyseur tel que la N-méthyl-morpholine, immédia-
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tament avant de verser le mélange,3 pré-rëaji d'iso- cyanate avec l'abrasif dans le moule.
Malgré la construction cellulaire décrite ci-dessus de la meule perfectionnée, grâce à l'utilisation d'ingrédients résineux appropriés et no-
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tWnnh1nt. de poly>a"oi%i -k 'ype qui vimt 'ectrr 1-
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crit et ayant reu43i avec des inocyinateir ou dt 3 diioocynnetaa pour former 111 : olyurthan'3 sensible- ment rigide, on obtient une meula présentant une surface coupante destinée à venir en prise avec l'ouvrage qui est extraordinairement forte et ri-
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gide, si on la considera .a re un tout, grace quoi on a la pouilbilitè d'effectuer des ectifi-- cations de précision à un. vitesse grandement ac- crue.
Il est assez remarquable qu'en dépit de la vitesse do moulage très rapide que l'on peut obtenir, l'outil selon l'invention est loin de s'user aussi vite que les meules antérieurement connues,
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f neourtout au:z bords, et cet outiltndcessita pas de dess@ge aussi fréquent pour conserver la précision voulue . sa surface coupante. En sème temps, on évite le rainage de l'ouvrage malgré la profondeur exceptionnelle des passas que l'on réalise et le
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finissage superficiel net'ercn plus perfctio.1'1é de l'ouvrage.
On admettra aisément qu'une telle combinaison de propriétés avantageuses n'aurait guère semblé possiole jusqu' ce jour, si l'en considère qu'une avance très rapide de l'outil et une grande profondeur des passes de coup.? imposent des tensions de travail sévères à l'outil, et normalement les grains abrasifs individuels qui dépassent de la surface de l'outil se seraient brisés ou auraient encore formé des rainages profonds Jans la surface de l'ouvrage. Les observations faites au
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nicroscope de la surface travaillante du nouvel ou- til ont décelé que lorsqu'on donne un coup sec sur
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tle[1 tr.lt1n ni'Y':'\L:"2 1:,'1j"1 :.lp lqns 1'1 nez <! ',4 ;'1+il ' 1. ,l'! '. lâl' .JOna'. 01 '1"11. f:tE3i'1L" !It .;1- ;:
al'Ü ret la y¯olyur f thJ3.11( cellulaire qui supporte ce grain cêde '51a3a1ue!r,en et Je façon not'¯blr l:1-3.lrér la rieidi'4 x/n4ral# 'lE: 1"> t!rL ce ase
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til coxxi14r4e comr.-.A un tout, ct de cette façon, le Grain individuel s'ajuste par rapport aux crains voisina sana affecter de façon appréciable la structure de ce dernier.
Quand l'outil eat en service, il est bien évident que des grains individuels qui dépassent de la surface risquent de s'incline-, de se retourner ou mène de s'enfoncer dans la surface travaillante lorsqu'ils viennent en contact avec l'ouvrage, si bien que ces grains prennent des positions, tout au moins pendant le contact avec l'ouvrage, comparable à celles des crains adjacents, d'où il résulte que les crains qui avaient initia- lement un dépassement excessif ne risquent pas de rainer la surface de l'ouvrage ni de se briser sur la surface de l'outil.
La meule ou un article abrasif similaire obtenu sulon l'invention peut être encore amélioré par l'incorporation dans la résine gélifiable d'une matière finement broyée et inerte constituant une charge supplémentaire, en plus de la matière abrasive. Une telle charge inerte et finement divisée 'peut être par exemple de la terre d'infusoires, de la lierre à chaux, de l'oxyde d'aluminium, de l'oxyde de magnésium, de la fleur de carbure de silicium ou du mica, et elle doit être régulièrement incorporée dans la résine et avoir une finessa suf-
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fi3ante pour ..;.u' au ..1Or.1nt du ce:ltrifugea..:;r;
à la vi- tosse nécessaire pour concentrer les grains abrasifs à la périphérie externe de la meule, cette charge reste sensiblement non affectée et conserve sa répartition uniforme dans la résine. De telles charges peuvent à la fois renforcer l'article et dimi-nuer la quantité de la résine nécessaire qui est toujours coûteuse. On peut, en outre, utiliser de telles charges, particulièrement du mica finement broyé, pour entraîner une certaine quantité d'hwni- dité absorbée ou adsorbée qui contribue à un muuu-
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sage excessif de la résina de h>olyU1 ôùil<3ile.
Parmi les autres avantagea découlant de l'incorporation de la charge finement divisée, on peut mentionner qu'elle contribue à empêcher le dépôt de la matière abrasive et un ramollissement de la meule après
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centriiugeaôe, et qu'elle sert ét;:aleillent d'sdent