BR112013016093A2 - partícula abrasiva e método de formação da mesma - Google Patents

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Charles G. Hebert
Guan Wang
Jianna Wang
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Saint-Gobain Abrasives
Saint-Gobain Abrasifs
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Abstract

  PARTÍCULA ABRASIVA E MÉTODO DE FORMAÇÃO DA MESMA Trata-se de um artigo abrasivo que compreende uma partícula abrasiva que inclui um núcleo que compreende um material comprimível, uma camada intermediária que compreende um material aglutinante sobreposto a uma superfície externa do núcleo e uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária.

Description

Relatório Descritivo do pedido de patente de Invenção para "PARTÍCULA ABRASIVA E MÉTODO DE FORMAÇÃO DA MESMA"
ANTECEDENTES Campo da Revelação 5 0 documento a seguir refere-se a partículas abrasivas e, particularmente, a uma partícula abrasiva compósita que inclui cortiça.
Descrição da Técnica Relacionada Artigos abrasivos, tais como abrasivos revestidos e abrasivos ligados, são usados em várias indústrias para usinar peças de trabalho, tais como através de lapidação, moagem ou polimento. A usinagem que utiliza artigos abrasivos abrange um amplo escopo industrial de indústrias ópticas e indústrias de reparo de pintura automotiva a indústrias de fabricação de metal. Em cada um desses exemplos, instalações de manufatura usam abrasivos para.
remover material a granel ou afetar características de superfície de produtos.
Características de superfície incluem brilho, textura e uniformidade. Por exemplo, fabricantes de componentes de metal usam artigos abrasivos para dar acabamento e polir superfícies e frequentemente desejam uma superfície uniformemente lisa. De modo semelhante, fabricantes de produtos ópticos desejam artigos abrasivos que produzam superfícies livres de defeito para impedir dispersão e difração de luz.
Fabricantes também desejam artigos abrasivos que tenham uma taxa de remoção de estoque alta para determinadas aplicações. Entretanto, há frequentemente uma compensação entre taxa de remoção e qualidade de superfície. Artigos abrasivos de grão mais fino tipicamente produzem superfícies mais lisas, contudo, têm taxas de remoção mais baixas. Taxas de remoção de estoque mais baixas levam a uma produção mais lenta e a um custo aumentado.
5 Determinados abrasivos comercialmente disponíveis têm uma tendência a deixar defeitos de superfície aleatórios, tais como arranhões que são mais profundos do que arranhões de remoção de estoque média. Tais arranhões podem ser causados por grãos que se separam do artigo abrasivo, causando indentações onduladas. Quando presentes, esses arranhões dispersam luz, reduzindo a clareza óptica em lentes ou produzindo névoa ou um acabamento nebuloso em trabalhos de metal decorativos. Tais arranhões fornecem, ainda, pontos de nucleação ou pontos de fixação que reduzem as características de liberação de uma superfície.
Materiais abrasivos particulados podem incluir materiais não orgânicos fásicos, tais como alumina, carbeto de silício, sílica, séria e grãos superabrasivos de alto desempenho e mais duros tais como nitreto de boro cúbico e diamante. Além disso, indústrias têm desenvolvido materiais particulados compósitos, tais como agregados, que podem ser formados através de vias de processamento de calda que incluem a remoção do excipiente líquido através de volatização ou evaporação, deixando para trás aglomerados verdes, seguidos por tratamento de alta temperatura (isto é, queima) para formar aglomerados queimados utilizáveis.
Contudo, a indústria continua a exigir materiais particulados ainda mais aprimorados e, particularmente, agregados compósitos que podem fornecer desempenho de usinagem realçado.
SUMÁRIO De acordo com um aspecto, um artigo abrasivo inclui uma partícula abrasiva compósita que inclui um núcleo que compreende um material comprimível, e uma camada de 5 cobertura sobreposta à superfície externa do núcleo, sendo que a camada de cobertura tem uma camada intermediária sobreposta a uma superfície externa do núcleo, e uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária, sendo que a camada intermediária tem uma espessura inferior à camada externa.
Em outro aspecto, um artigo abrasivo inclui uma partícula abrasiva que tem um núcleo que compreende cortiça, uma camada intermediária que compreende um material aglutinante sobreposto a uma superfície externa do núcleo, e uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária.
Em ainda outro aspecto, um artigo abrasivo inclui uma partícula abrasiva compósita que inclui um núcleo e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo, em que o núcleo compreende um material comprimível e a camada de cobertura compreende uma camada intermediária sobreposta ao núcleo e uma camada externa sobreposta à camada intermediária. A partícula abrasiva tem uma razão de camada de cobertura (Wi:Wo) de pelo menos cerca de 1:1, em que Wi é a porcentagem em peso da camada intermediária para todo o peso da partícula abrasiva e Wo é a porcentagem em peso da camada externa para todo o peso da partícula abrasiva.
De acordo com outro aspecto, um artigo abrasivo inclui uma partícula abrasiva que tem um núcleo que compreende cortiça e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo que compreende grãos abrasivos ligados a um material aglutinante. 0 material aglutinante tem um material selecionado do grupo que consiste em resina fenólica, formaldeído de ureia, uretanos, epóxis, poliimidas, poliamidas, poliéster, acrilatos, polivinilas, materiais baseados em proteína, materiais baseados em amido e uma combinação dos mesmos.
Em outro aspecto, um artigo abrasivo inclui um artigo abrasivo revestido que tem um reforço e uma partícula abrasiva compósita ligada ao reforço, em que a partícula abrasiva compósita inclui um núcleo que compreende cortiça, uma camada intermediária que compreende um material aglutinante sobreposto a uma superfície externa do núcleo, e uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária.
De acordo com um aspecto particular, um artigo abrasivo inclui um artigo abrasivo revestido que inclui um reforço, uma partícula abrasiva compósita ligada ao reforço, em que a partícula abrasiva compósita inclui um núcleo que compreende cortiça e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo, e um revestimento na dimensão sobreposto às partículas abrasivas compósitas e ao reforço. Um aspecto inclui um método de formação de uma partícula abrasiva compósita que compreende formar uma mistura que compreende partículas de cortiça e um material aglutinante, adicionar grãos abrasivos à mistura para revestir as partículas de cortiça, e secar a mistura para formar partículas compósitas que compreendem um núcleo que inclui as partículas de cortiça, uma camada intermediária sobreposta a uma superfície externa do núcleo e uma camada externa sobreposta à camada intermediária.
Em ainda outro aspecto, um método de formação de uma partícula abrasiva compósita inclui formar uma mistura que compreende partículas de cortiça, um material aglutinante, 5 e grãos abrasivos, em que as mistura compreende uma razão (Wi:Wo) de pelo menos cerca de 1:1. Wi é a porcentagem em peso do material aglutinante para todo um peso da mistura e Wo é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para todo o peso da mistura. 0 método inclui adicionalmente secara a mistura para formar partículas compósitas que compreendem um núcleo que inclui as partículas de cortiça, e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo que compreende o material aglutinante e os grãos abrasivos.
Em ainda outro aspecto, um método de formação de um artigo abrasivo revestido inclui fornecer um reforço, colocar partículas abrasivas compósitas no reforço, sendo que os grãos abrasivos compósitos compreendem um núcleo que inclui cortiça e uma camada de cobertura que compreende grãos abrasivos sobrepostos ao núcleo, e formar um revestimento na dimensão nas partículas abrasivas compósitas e no reforço.
Em ainda outro aspecto, um artigo abrasivo inclui um reforço e uma partícula abrasiva compósita ligada ao reforço, em a partícula abrasiva compósita inclui um núcleo que compreende um material comprimível e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A presente revelação pode ser mais bem entendida e seus numerosos recursos e vantagens podem se tornar mais evidentes àqueles versados na técnica através da referência aos desenhos anexos.
A Figura 1 inclui um fluxograma para a formação de uma partícula abrasiva em conformidade com uma modalidade. A Figura 2 inclui uma ilustração em corte transversal de 5 uma partícula abrasiva em conformidade com uma modalidade.
A Figura 3 inclui um fluxograma que fornece um processo para formação de um abrasivo revestido que utiliza a partícula abrasiva em conformidade com uma modalidade.
A Figura 4 inclui uma ilustração em corte transversal de um abrasivo revestido formado de acordo com uma modalidade. A Figura 5 inclui uma ilustração em corte transversal de uma porção de um abrasivo revestido.
A Figura 6 inclui uma ilustração em corte transversal de uma porção de um abrasivo revestido.
A Figura 7 inclui uma imagem ampliada de partículas abrasivas compásitas formadas de acordo com uma modalidade. A Figura 8A inclui uma plotagem de corte (g/parte) versus parte para uma amostra exemplificativa formada de acordo com uma modalidade e uma amostra convencional. A Figura 8B inclui uma plotagem de desgaste versus parte para uma amostra exemplificativa formada de acordo com uma modalidade e uma amostra convencional.
A Figura 9A inclui uma plotagem de corte (g/parte) versus parte para uma amostra exemplificativa formada de acordo com uma modalidade e uma amostra convencional.
A Figura 9B inclui uma plotagem de desgaste versus parte para uma amostra exemplificativa formada de acordo com uma modalidade e uma amostra convencional.
0 uso dos mesmos símbolos de referência em desenhos diferentes indica itens idênticos ou semelhantes.
DESCRIÇÃO DETALHADA O que será dito a seguir refere-se a partículas abrasivas, mais particularmente, partículas abrasivas compósitas e artigos abrasivos que utilizam as partículas abrasivas 5 compósitas. As partículas abrasivas compósitas podem incluir múltiplos componentes que podem estar presentes geralmente na forma de uma construção de núcleo/cobertura.
Ademais, o seguinte é direcionado a artigos abrasivos, particularmente artigos abrasivos revestidos que incluem artigos abrasivos de camada única que utilizam as partículas abrasivas que têm a construção de núcleo/cobertura. Artigos abrasivos revestidos que utilizam as partículas abrasivas do presente documento podem ser adequados para uso em aplicações de moagem e polimento e, particularmente, aquelas aplicações direcionadas a moagem e polimento de materiais sensíveis, tais como vidro, aço inoxidável, titânio e aço de carbono, mármore, granito, revestimentos cerâmicos e madeira.
A Figura 1 inclui um fluxograma que fornece um processo de formação de uma partícula abrasiva em conformidade com uma modalidade. Conforme ilustrado, o processo pode ser iniciado na etapa 101 através da formação de uma mistura que compreende um material comprimível, tal como partículas de cortiça e um aglutinante. No presente documento, referência a um material comprimível pode incluir materiais resilientes, que são maleáveis e podem ser comprimidos sob uma força, tal corno sob forças encontradas durante processo de abrasão. Em casos particulares, o material comprimível pode incluir um material de cortiça. Um material de cortiça pode incluir referência a um material de base vegetal e de ocorrência natural disponível a partir do carvalho de cortiça. Notavelmente, o material de cortiça pode ser um material poroso semelhante a esponja que tem uma dureza e resiliência particular. Ademais, o material de cortiça pode 5 ter um conteúdo particularmente alto de suberina, um material orgânico de ocorrência natural altamente hidrofóbico. Q material de cortiça pode ser igual ao material utilizado para fechamento e vedação de garrafas de vinho. Tal resiliência pode tornar o material adequado para uso em aplicações abrasivas particulares, tais como polimento de materiais sensíveis. Alternativamente, um material de cortiça sintética também pode ser usado.
O material comprimível pode ter uma resiliência variável de uma natureza substancialmente maleável que facilita a deformação material sob forças utilizadas durante aplicações abrasivas. Ademais, o material comprimível pode ter uma dureza particular, notavelmente uma dureza aumentada em comparação com materiais abrasivos típicos que utilizam grãos monolíticos de óxidos, nitretos, boretos, carbetos e similares.
Em conformidade com uma modalidade, o núcleo pode ser um material particulado que tem um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,01 mm. Em outros casos, o núcleo pode ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,05 mm, tal como pelo menos cerca de 0,1 mm, pelo menos cerca de 0,25 mm, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,5.
Contudo, o núcleo pode ter um tamanho médio de partícula que é inferior a cerca de 10 mm, tal como inferior a cerca de 5 mm, inferior a cerca de 3 mm, ou até mesmo inferior a cerca de 2 mm. A seguinte descrição se refere a partículas de cortiça como uma forma exemplificativa de material comprimível adequado para uso no núcleo, entretanto, será observado que outras partículas de núcleo feitas de um material comprimível podem ser usadas.
5 0 material aglutinante pode ser adicionado à mistura com as partículas de cortiça e misturado até que o material aglutinante cubra adequadamente as superfícies externas das partículas de cortiça. A mistura pode incluir um processo de cisalhamento para facilitar a cobertura completa do material aglutinante nas superfícies externas das partículas de cortiça. o material aglutinante pode ser um material aglutinante termicamente curável. Alternativamente, o material aglutinante pode ser um material aglutinante curável por radiação. De acordo com uma modalidade, o material aglutinante pode incluir um material de polímero selecionado do grupo de materiais que consiste em resina fenólica, formaldeído de ureia, uretanos, epóxis, poliïmidas, poliamidas, poliéster, acrilatos, polivinilas, materiais baseados em proteína, materiais baseados em amido e uma combinação dos mesmos. Em determinados casos, o material aglutinante pode incluir uma combinação de materiais sintéticos e naturais. Por exemplo, em uma modalidade particular, o material aglutinante pode incluir uma resina de poliéster com ácido policarboxílico modificado e um agente de x-ligação poliídrico, que compreendem aproximadamente 48% de carga de sólidos. Em conformidade com outra modalidade particular, o material aglutinante pode incluir um acetato de polivinila, um acrilato, um amido e uma combinação dos mesmos. Por exemplo, o aglutinante pode incluir um acrilato de estireno :nidrofóbico enxertado com amido. Notavelmente, tal aglutinante pode ser curado em temperaturas mais baixas em comparação com aglutinantes de poliol acrílicos. Para 5 determinadas químicas dos aglutinantes, o mesmo pode ser formulado com uma química de reticulação que cura através da funcionalidade do ácido acrílico. Além disso, aditivos hidrofóbicos reativos podem ser adicionados ao material.
Alguns aditivos hidrofóbicos adequados incluem ácidos 10 graxas epoxidados (óleo de soja, óleo de semente de uva, olho de semente de linhaça, etc.), ácidos acrílicos de _ polietileno (Michem Prime, Michelman), acrilatos estearilados (Aquesize 914, Solv), asfalto emulsificado ou resinas baseadas em alcatrão, acrílicos hidrofóbicos 15 (Lubritan S P, Rohm e Haas), e PE maleado ou ceras de PP.
Ademais, reticuladores externos para a química de monômero de amido enxertado incluem reagentes que reticulam de modo eficaz funcionalidade de poliol tal como reticulador de triazina TACT (por exemplo, Cylink 2000, Cytec), silanos de 20 epóxi (por exemplo, Coat-0-1770, GE Silicones), carbonato de amônio de zircônio (por exemplo, Eka AZC 5880LN, Eka), glioxal (por exemplo, Eka RC5550, Eka), isocianatos bloqueados dispersos em água (por exemplo, API-BI792, • - Advanced Polymer Inc.), epóxis dispersos em água (por 25 exemplo, API-EC11, Advanced Polymer Inc.), isocianatos dispersos em água (Desmodur DA-L, Bayer) e resinas de epicloroidrina de poliamidoamida (Kymene.RTM. 557 H, Hercules).
Reticuladores externos para a química de aglutinado de 30 acetato de polivinila de ácido acrílico modificado incluem reagentes que reagem com a funcionalidade de ácido carboxílico tais como carbodiimidas (por exemplo, XR5580, Stahl), aziridinas (por exemplo, Xama 7, Noveon), silanos de epóxi e epóxis dispersos em água, oxazolina dispersa em água (por exemplo, APR-500, Advanced Polymer, Inc.), e resinas de epicloroidrina de poliamidoamida (Kymene.RTM. 557 H, Hercules).
Após formar de modo adequado uma mistura que contém as partículas de cortiça e aglutinantes, o processo pode continuar na etapa 102 através da adição de grãos abrasivos à mistura. De acordo com uma modalidade, os grãos abrasivos podem incluir um material tal como um nitreto, carbeto, óxido, boreto, oxinitreto, oxiboreto, diamante e uma combinação dos mesmos. Em determinados casos, os grãos abrasivos podem incluir um material tal como sílica, alumina, zircônio, carbeto de silício, nitreto de silício, nitreto de boro, nitreto de alumínio, zircânia de alumina fundida, céria, diboreto de titãnio, carbeto de boro, granada, diamante, sílex, esmeril e uma combinação dos mesmos. Em mais casos particulares, os grãos abrasivos podem incluir um material superabrasivo. De acordo com uma modalidade, grãos abrasivos podem incluir carbeto de silício, e podem até mesmo consistir essencialmente em carbeto de silício.
Geralmente, os grãos abrasivos podem ter um tamanho médio de partícula inferior a cerca de 250 mícrons. Contudo, em outros casos, o tamanho médio de partícula dos grãos abrasivos pode ser menor, tal como inferior a cerca de 200 mícrons, inferior a cerca de 150 mícrons, inferior a cerca de 100 mícrons, inferior a cerca de 80 mícrons, inferior a cerca de 60 mícrons, ou até mesmo inferior a cerca de 50 mícrons. Contudo, em conformidade com uma modalidade, os grãos abrasivos podem ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,01 microns, tal como pelo menos cerca 5 de 0,05 mícrons, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,1 mícrons. Será observado que os grãos abrasivos podem ter um tamanho médio de partícula dentro de uma faixa entre qualquer um dos valores mínimos e valores máximos citados acima.
Em um processo particular, os grãos abrasivos podem ser selecionados de modo que uma distribuição de tamanho multimodal de grãos abrasivos seja adicionada à mistura.
Por exemplo, os grãos abrasivos adicionados à mistura pode incluir uma distribuição de tamanho bimodal de grãos abrasivos de modo que uma porção dos grãos abrasivos tenha um tamanho médio de partícula fino e outra porção dos grãos abrasivos seja de partícula grossa, que tem um tamanho de partícula grosso que é significativamente maior que o material de tamanho médio de partícula fino. Notavelmente, a diferença de tamanho no tamanho médio de partícula entre o material fino e o material grosso pode ser significativa o suficiente para criar uma distribuição de tamanho bimodal.
A mistura, que contém partículas de núcleo, aglutinantes, grãos abrasivos e uma quantidade de excipiente líquido, pode uma quantidade menor de partículas de núcleo. Por exemplo, a mistura pode incluir menos que cerca de 25% em peso de partículas de cortiça para todo o peso da mistura. Em outros casos, a porcentagem em peso das partículas de cortiça pode ser menor, tal como inferior a cerca de 18% em peso inferior a cerca de 15% em peso inferior a cerca de 12% em peso ou até mesmo inferior a cerca de 10%, em peso.
Determinadas misturas podem ser formadas de modo que a quantidade de partículas de cortiça presente pode ser de pelo menos cerca de 1% em peso tal como pelo menos cerca de 2% em peso pelo menos cerca de 3% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 4% em peso do peso total da mistura. Será observado que a mistura pode conter uma quantidade de partículas de cortiça dentro de uma faixa entre qualquer uma das porcentagens mínimas e máximas citadas acima.
A mistura que contém as partículas de cortiça, aglutinantes, grãos abrasivos e excipiente líquido pode incluir uma quantidade menor de aglutinantes. Por exemplo, a mistura pode incluir menos que cerca de 40o em peso de materiais aglutinantes para o peso total da mistura. Em outras modalidades, a mistura pode incluir menos que cerca de 30% em peso tal como inferior a cerca de 25% em peso ou até mesmo menos que cerca de 20% em peso aglutinante para todo o peso da mistura. Contudo, a mistura pode ser formada de modo que contenha pelo menos cerca de 5% em peso tal como pelo menos cerca de 8% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 10% em peso de material aglutinante para o peso total da mistura. Será observado que a mistura pode conter uma quantidade de aglutinante dentro de uma faixa entre qualquer uma das porcentagens mínimas e máximas citadas acima.
Ademais, a mistura pode ser formada de modo que os grãos abrasivos estejam presentes em conteúdo majoritário conforme medido em porcentagem, em peso. Por exemplo, a mistura pode ser formada de modo que contenha pelo menos
50% em peso de partículas abrasivas para o peso total da mistura. Em outras modalidades, a quantidade de grãos abrasivos pode ser maior, tal como pelo menos cerca de 55% em peso pelo menos cerca de 60% em peso pelo menos cerca de 5 65% em peso ou até mesmo pelo menos cerca de 70%, em peso. Contudo, a quantidade de grãos abrasivos na mistura pode ser inferior a cerca de 95% em peso inferior a cerca de 90% em peso inferior a cerca de 85% em peso ou até mesmo inferior a cerca de 80% em peso para o peso total da mistura.
Além dos grãos abrasivos, outras partículas, tais como partículas de carga, também podem ser adicionas à mistura para revestir as partículas de cortiça. Alguns materiais de carga adequados podem incluir agentes antiestáticos, tais como grafite, negro de fumo, e similares; agentes de suspensão, tais como silica defumada; agentes anticarga, tais como estearato de zinco; lubrificantes tais como cera; agentes umectantes; corantes; modificadores de viscosidade; dispersantes; antiespumantes; ou qualquer combinação dos mesmos. Materiais de carga particulares podem incluir cargas funcionais tais como wollastonita, difluoreto de cálcio, carbonato de cálcio, anidrido de alumínio, criolita, fluoreto de boro de potássio e similares.
A mistura pode conter uma razão particular de componentes.
Notavelmente, a razão de componentes na mistura pode ser baseada no peso da mistura que contém apenas as partículas de cortiça, aglutinantes e partículas abrasivas; o excipiente líquido pode não ser necessariamente considerado. Em conformidade com uma modalidade, a mistura pode ser formada de modo que tenha uma razão (Wb:Wag) de pelo menos cerca de 1:1, em que Wb é a porcentagem em peso do material aglutinante para o peso da mistura e Wag é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para o peso da mistura. Como tal, em outras modalidades, a razão da porcentagem em peso do entre o material aglutinante e a porcentagem em peso dos grãos abrasivos (Wb:Wag) pode ser de pelo menos cerca de 1:1.5, tal como pelo menos cerca de 1:2, pelo menos cerca de 1:2.5, pelo menos cerca de 1:3, pelo menos cerca de 1:3.5, pelo menos cerca de 1:4, ou até mesmo pelo menos cerca de 1:5. Em casos particulares, a razão da porcentagem em peso entre o aglutinante e a porcentagem em peso dos grãos abrasivos pode ser inferior a cerca de 1:20, tal como inferior a cerca de 1:18, inferior a cerca de 1:15, ou até mesmo inferior a cerca de 1:12.
Será observado que a razão pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das razões mínima e máxima citadas acima. Tal razão pode garantir recursos apropriados na partícula abrasiva finalmente formada, incluindo a cobertura dos grãos abrasivos na partícula de cortiça e espessura das camadas de material sobrepostas ao núcleo.
Uma razão particular pode existir entre a quantidade de grãos abrasivos em relação à quantidade de cortiça para uma mistura, em que o excipiente líquido não é considerado como uma parte do peso total da mistura. Por exemplo, a mistura pode ter uma razão (Wag:Wc) de pelo menos cerca de 2:1, em que We é a porcentagem em peso das partículas de cortiça para o peso da mistura, e Wag é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para o peso da mistura. Para determinadas misturas, a razão (Wag:Wc) pode ser de pelo menos cerca de 30 3:1, tal como pelo menos cerca de 4:1, pelo menos cerca de
5:1, pelo menos cerca de 6:1, pelo menos cerca de 7:1, pelo menos cerca de 8:1, pelo menos cerca de 10:1, pelo menos cerca de 12:1, pelo menos cerca de 14:1, pelo menos cerca de 18:1, ou até mesmo pelo menos cerca de 20:1. Contudo, em 5 casos particulares a razão (Wag:Wc) pode ser inferior a cerca de 40:1, tal como inferior a cerca de 30:1, ou até mesmo inferior a cerca de 25:1. Será observado que a razão pode estar dentro de uma faixa entre qualquer umas as razões mínimas e máximas citadas acima. Tal razão pode garantir recursos apropriados na partícula abrasiva finalmente formada, incluindo a cobertura dos grãos abrasivos na partícula de cortiça e a espessura das camadas sobrepostas ao núcleo.
Ademais, uma razão particular (Wb:Wc) pode existir entre a quantidade de aglutinante em relação à quantidade de cortiça para uma mistura, em que o excipiente líquido não é considerado como uma parte do peso total da mistura. Por exemplo, a razão (Wb:Wc) pode ser de pelo menos cerca de 1:1, em que Wb é a porcentagem em peso do material aglutinante para o peso da mistura e We é a porcentagem em peso da cortiça para a mistura. Como tal, em outras modalidades, a razão da porcentagem em peso entre o material aglutinante e a porcentagem em peso da cortiça (Wb:Wc) pode ser de pelo menos cerca de 1:1.5, tal como pelo menos cerca de 1:2, pelo menos cerca de 1:2.5, pelo menos cerca de 1:3, pelo menos cerca de 1:3.5, ou até mesmo pelo menos cerca de 1:4. Em casos particulares, a razão da porcentagem em peso entre o aglutinante e a porcentagem em peso da cortiça pode ser inferior a cerca de 1:20, tal como inferior a cerca de 1:18, inferior a cerca de 1:15,
inferior a cerca de 1:12, inferior a cerca de 1:10, ou até mesmo inferior a cerca de 1:8. Será observado que a razão pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das razões mínimas e máximas citadas acima. Tal razão pode 5 garantir recursos apropriados na partícula abrasiva finalmente formada, incluindo a cobertura dos grãos abrasivos ria partícula de cortiça e a espessura das camadas sobrepostas ao núcleo.
Para grãos abrasivos particulares, a razão (Wb:Wc) pode 10 estar dentre de uma determinada faixa para facilitar a formação adequada da partícula abrasiva compósita e, notavelmente, uma partícula abrasiva compósita que tem substancialmente uma camada única de grãos abrasivos ligada • à superfície das partículas de cortiça. Por exemplo, para 15 grãos abrasivos que têm a densidade de empacotamento solto inferior a cerca de 0,5 g/cm3 e, particularmente, entre 0,1 g/cm3 e 0,4 g/cm3 , a razão (Wb:Wc) pode estar em uma faixa entre cerca de 1:1 e cerca de 1:10, tal como em uma faixa entre cerca de 1:1 e cerca de 1:8, em uma faixa entre cerca 20 de 1:2 e cerca de 1:8, em uma faixa entre cerca de 1:3 e cerca de 1:8, em uma faixa entre cerca de 1:2 e cerca de 1:6, em uma faixa entre cerca de 1:3 e cerca de 1:6, ou até mesmo em uma faixa entre cerca de 1:3 e cerca de 1:5.
Ademais, para grãos abrasivos que têm uma densidade de 25 empacotamento solto inferior a cerca de 0,5 g/cm 3 e, particularmente, entre 0,1 g/cm3 e 0,4 g/cm3, a mistura pode ser formada para ter uma razão particular (Wag:Wc), em que We é a porcentagem em peso das partículas de cortiça para o peso da mistura, e Wag é a porcentagem em peso dos 30 grãos abrasivos para o peso da mistura. A razão (Wag:Wc)
pode estar dentro de uma determinada faixa para facilitar a formação adequada da partícula abrasiva compósita e, notavelmente, uma partícula abrasiva compósita que tem substancialmente uma camada única de grãos abrasivos ligada à superfície das partículas de cortiça. A razão (Wag:Wc) pode estar em uma faixa entre cerca de 2:1 e cerca de 10:1, tal como em uma faixa entre cerca de 2.5:1 e cerca de 8:1, em uma faixa entre cerca de 3:1 e cerca de 7:1, em uma faixa entre cerca de 3.5:1 e cerca de 6:1, ou até mesmo em uma faixa entre cerca de 4:1 e cerca de 6:1.
Para grãos abrasivos particulares, a razão (Wb:Wc) pode estar dentro de uma determinada faixa para facilitar a formação adequada da partícula abrasiva compósita e, notavelmente, uma partícula abrasiva compósita que tem substancialmente uma camada única de grãos abrasivos ligada à superfície das partículas de cortiça. Por exemplo, para grãos abrasivos que têm densidade de empacotamento solto superior a cerca de 0,5 g/cm3 e, particularmente, 0,6 g/cm3 e acima, a razão (Wb:Wc) pode estar em uma faixa entre cerca de 3:1 e cerca de 1:3, tal como em uma faixa entre cerca de 2:1 e cerca de 1:2, em uma faixa entre cerca de
1.5:1 e cerca de 1:1.5, ou até mesmo em uma faixa entre cerca de 1.2:1 e cerca de 1:1.2.
Ademais, para grãos abrasivos que têm densidade de empacotamento solto superior a cerca de 0,5 g/cm3 e, particularmente, 0,6 g/cm3 e acima, a mistura pode ser formada para ter uma razão particular (Wag:Wc). A razão (Wag:Wc) pode estar dentro de uma determinada faixa para facilitar a formação adequada da partícula abrasiva compósita e, notavelmente, uma partícula abrasiva compósita que tem substancialmente uma camada única de grãos abrasivos ligada à superfície das partículas de cortiça. De acordo com uma modalidade, a razão (Wag:Wc) pode estar em uma faixa entre cerca de 5:1 e cerca de 20:1, tal como em 5 uma faixa entre cerca de 6:1 e cerca de 18:1, em uma faixa entre cerca de 8:1 e cerca de 15:1, em uma faixa entre cerca de 10:1 e cerca de 14:1, ou até mesmo em uma faixa entre cerca de 11:1 e cerca de 13:1.
Após adicionar os grãos abrasivos à mistura na etapa 102, o processo pode prosseguir para a etapa 103 através da cura da mistura. Será observado que a cura da mistura pode incluir processos de cura conhecidos na técnica, incluindo, por exemplo, exposição a radiação, cura térmica, ou exposição a reagentes particulares. 0 processo de cura pode facilitar a solidificação do material aglutinante e remoção de líquido da mistura. De acordo com uma modalidade, o processo de cura da mistura pode incluir expor a mistura a temperaturas elevadas por uma duração particular. Por exemplo, a mistura pode ser exposta a temperaturas de pelo menos 50 °C, tal como pelo menos cerca de 75 °C, pelo menos cerca de 100 °C, ou até mesmo pelo menos cerca de 150 °C por pelo menos cerca de 20 minutos. Em outros casos, a mistura pode ser exposta a temperaturas inferiores a cerca de 300 °C, tal como inferior a cerca de 250 °C, ou até mesmo inferior a 200 °C. Será observado que a temperatura pode estar dentro de uma faixa entre qualquer um dos valores mínimos e máximos citados acima.
A duração de cura da mistura pode ser de pelo menos cerca de 30 minutos. Em outras modalidades, pode ser de pelo menos cerca de 40 minutos, tal como pelo menos cerca de 50 minutos, pelo menos cerca de 60 minutos, ou até mesmo mais longa. Geralmente, o processo de cura não dura por uma duração superior a cerca de 4 horas, tal como menor que cerca de 3 horas, ou menos que cerca de 2 horas.
5 Após curar adequadamente a mistura na etapa 103, processamento adicional pode ser realizado. Por exemplo, um processo de triagem pode ser realizado para remover partículas de tamanhos não desejados. Será observado que meios adequados para triagem das partículas podem incluir o uso de tamises para reunir partículas abrasivas de uma distribuição de tamanho desejada.
A Figura 2 inclui uma ilustração em corte transversal de uma partícula abrasiva em conformidade com uma modalidade.
Conforme ilustrado, a partícula abrasiva 200 pode ser uma partícula abrasiva compósita que tem uma construção de núcleo/cobertura que usa múltiplos materiais e uma construção em camadas. A partícula abrasiva 200 pode incluir um núcleo 201 que compreende o material comprimível (por exemplo, cortiça) e uma camada de cobertura 203 sobreposta à superfície externa do núcleo 201. Em conformidade com uma modalidade, o núcleo 201 pode incluir pelo menos cerca de 70% em volume de material comprimível.
Em outras modalidades, a quantidade de material comprimível no núcleo 201 pode ser maior, tal como pelo menos cerca de 80% em volume pelo menos cerca de 90% em volume pelo menos cerca de 95% em volume ou em alguns casos o núcleo 201 pode consistir essencialmente em um material comprimível, tal como cortiça.
A partícula abrasiva 200, que inclui o núcleo 201 e a camada de cobertura 203, pode ter um tamanho médio de partícula que pode ser de pelo menos cerca de 0,05 mm, pelo menos cerca de 0,1 mm, pelo menos cerca de 0,25 mm, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,5 mm. Contudo, a partícula abrasiva pode ter um tamanho médio de partícula inferior a cerca de 20 mm, tal como inferior a cerca de 15 mm, inferior a cerca de 10 mm, inferior a cerca de 8 mm, inferior a cerca de 6 mm, inferior a cerca de 5 mm, inferior a cerca de 3 mm, ou até mesmo inferior a cerca de 2 mm.
0 núcleo 201 pode ser formado de cortiça e ter um tamanho médio de partícula similar àquele do tamanho médio de partícula das partículas de cortiça contidas na mistura original. Como tal, o núcleo pode ter um tamanho médio de partícula de pelo menos cerca de 0,01 mm, tal como pelo menos cerca de 0,05 mm, pelo menos cerca de 0.1 mm, pelo menos cerca de 0,25 mm, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,5 mm. Contudo, o núcleo 201 pode ter um tamanho médio de partícula inferior a cerca de 10 mm, tal como inferior a cerca de 5 mm, inferior a cerca de 3 mm, ou até mesmo inferior a cerca de 2 mm.
Conforme ilustrado na Figura 2, a camada de cobertura 203 pode incluir uma camada intermediária 204 sobreposta ao núcleo 201. A camada intermediária 204 pode estar em contato direto com a superfície externa do núcleo 201. Mais particularmente, a camada intermediária 204 pode ser ligada diretamente à superfície externa do núcleo 201. Em conformidade com uma modalidade, a camada intermediária 204 pode incluir o material aglutinante.
Ademais, a camada de cobertura 203 pode incluir uma camada externa 205 sobreposta à camada intermediária 204. A camada externa 205 pode incluir grãos abrasivos 206. A camada externa 205 pode ser ligada diretamente à camada intermediária 204. Mais particularmente, a camada externa 205 pode incluir grãos abrasivos 206, que são incorporados 5 na camada intermediária 209. Em casos particulares, uma porção dos grãos abrasivos 206 na camada externa 205 pode estar em contato direto com o núcleo 201. Para determinadas partículas abrasivas 200, a camada externa pode ser formada de modo que pelo menos uma porção da camada externa 205 contenha uma camada única de grãos abrasivos 206 sobreposta e ligada à camada intermediária 204. De fato, em determinados casos, a partícula abrasiva 200 pode ser formada de modo que uma maior parte da camada externa 205 defina uma camada substancialmente única de grãos abrasivos 206 ligada à camada intermediária 204.
Em conformidade com uma modalidade, a camada externa 205 pode ter uma espessura média que é inferior a cerca de 25 vezes a espessura média dos grãos abrasivos 206, que forma a camada externa 205. Em outros casos, a camada externa 205 pode ter uma espessura média que é inferior a cerca de 18 vezes, tal como inferior a cerca de 15 vezes, inferior a cerca de 12 vezes, inferior a cerca de 10 vezes, inferior a cerca de 8 vezes, ou até mesmo inferior a cerca de 6 vezes a espessura média dos grãos abrasivos 206. De fato, em um caso particular, a partícula abrasiva 200 pode ser formada de modo que a camada externa 205 tenha uma espessura média que é substancialmente igual à espessura média dos grãos abrasivos individuais 206 e, portanto, que define uma partícula abrasiva 200 que tem um revestimento único de grãos abrasivos 206 sobreposto e ligado à camada intermediária 204 e que define a camada externa 205.
Contudo, em casos particulares, a camada externa 205 pode ter uma espessura média que é pelo menos 1,5 vezes a espessura média dos grãos abrasivos 206, tal como pelo 5 menos 2 vezes, ou até mesmo pelo menos 3 vezes a espessura média dos grãos abrasivos 206.
Em conformidade com uma modalidade, a camada externa 205 pode ser formada de modo que tenha uma porosidade particular. Por exemplo, a camada externa 205 pode ter uma porosidade de pelo menos 5% em volume para o volume total da camada externa 205. Em outros casos, a camada externa pode ter uma porosidade de pelo menos cerca de 10% em volume tal como pelo menos cerca de 15% em volume pelo menos cerca de 20% em volume ou até mesmo pelo menos cerca de 25% em volume do volume total da camada externa 205.
Contudo, a porosidade da camada externa 205 pode ser imitada, de modo que seja inferior a cerca de 70% em volume tal como inferior a cerca de 60% em volume inferior a cerca de 55% em volume inferior a cerca de 50% em volume ou até mesmo inferior a cerca de 45% em volume do volume total da camada externa 205. 0 volume de porosidade da camada externa 205 pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das porcentagens mínimas e máximas citadas acima.
Será observado que os grãos abrasivos 206 podem ter um tamanho médio de partícula que é igual aos grãos abrasivos adicionados à mistura conforme citado acima. Ademais, os grãos abrasivos podem ter a mesma composição de material dos grãos abrasivos adicionados à mistura conforme citado acima.
A camada intermediária 204 pode ser ligada diretamente à superfície externa do núcleo 201. Ademais, a camada intermediária 204 pode ser preferencialmente disposta ao longo da superfície externa do núcleo para facilitar a ligação dos grãos abrasivos 206 da camada externa 205 ao 5 núcleo 201. A camada intermediária 204 pode ter uma espessura média notavelmente pequena, de modo que esteja na forma de uma película sobreposta à superfície externa do núcleo 201. Por exemplo, a camada intermediária 204 pode ter uma espessura média que é inferior a cerca de 20% do tamanho médio de partícula do núcleo 201. Em outras modalidades, a camada intermediária 204 pode ter uma espessura média que é inferior a cerca de 15%, tal como inferior a cerca de 12%, inferior a cerca de 10%, ou até mesmo inferior a cerca de 5% do tamanho médio de partícula do núcleo 201. Contudo, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que tenha uma espessura média de pelo menos 0,01, tal como pelo menos 0,05%, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,1% do tamanho médio de partícula do núcleo 201. A espessura média da camada intermediária 204 pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das porcentagens mínimas e máximas citadas acima.
Notavelmente, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que tenha uma espessura média que é inferior ao tamanho médio de partícula dos grãos abrasivos 206 contidos na camada externa 205. Por exemplo, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que tenha uma espessura média que é inferior a cerca de 80% do tamanho médio de partícula dos grãos abrasivos 206. Em outras modalidades, a camada intermediária 204 pode ser mais delgada, de modo que tenha uma espessura média que é inferior a cerca de 70%, tal como inferior a cerca de 60%, inferior a cerca de 50%, inferior a cerca de 40%, ou até mesmo inferior a cerca de 30% do tamanho médio de partícula dos grãos abrasivos 206 contidos na camada externa 205. Contudo, em conformidade com uma 5 modalidade, a camada intermediária 204 pode ter uma espessura média que é de pelo menos 0,01%, tal como pelo menos cerca de 0,05%, ou pelo menos cerca de 0,1% do tamanho médio de partícula dos grãos abrasivos 206 contidos na camada externa 205. A espessura média da camada intermediária 204 pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das porcentagens mínimas e máximas citadas acima. Notavelmente, tais espessuras da camada intermediária 204 podem facilitar uma estrutura distinta para a partícula 200, de modo que a camada intermediária 204 possa estar na forma de uma película de material que se sobrepõe à superfície externa do núcleo 201 e os grãos abrasivos 206 podem ser ligados à camada intermediária, colocando, assim, uma quantidade adequada de grãos abrasivos 206 em posição para friccionar uma peça de trabalho e minimizar a quantidade de camada intermediária material na superfície externa da camada externa 205.
Em termos mais particulares, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que tenha uma espessura média que é inferior a cerca de 10 microns. Em outras modalidades, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que tenha uma espessura média que é inferior a cerca de 8 mícrons, tal como inferior a cerca de 5 mícrons, inferior a cerca de 3 mícrons, inferior a cerca de 1 mícron, ou até mesmo inferior a cerca de 0,1 mícrons. Contudo, a camada intermediária 204 pode ser formada de modo que a espessura média possa ser de pelo menos cerca de 0,01 microns, tal como pelo menos cerca de 0,02 mícrons, ou até mesmo pelo menos cerca de 0,05 mícrons. Será observado que a camada intermediária 204 pode ter uma espessura média dentro de 5 uma faixa entre qualquer um dos valores mínimos e valores máximos citados acima.
A camada intermediária 204 pode ser feita do material aglutinante da mistura. Será observado que a camada intermediária 204 pode conter a maior parte do conteúdo do aglutinante utilizada na mistura inicial. De fato, a camada intermediária pode compreender não menos que cerca de 90% em volume não menos a cerca de 95% em volume ou até mesmo consiste essencialmente do material aglutinante fornecido na mistura inicial.
Em conformidade com uma modalidade, o artigo abrasivo 200 pode ser formado de modo que tenha uma razão particular de camada de cobertura (Wi:Wo) que define uma razão de porcentagem em peso da camada intermediária 204 para todo o peso da partícula abrasiva 200 em comparação com a porcentagem em peso da camada externa 205 que compreende os grãos abrasivos 206 para todo o peso da partícula abrasiva
200. Notavelmente, a razão de camada de cobertura (Wi:Wo) pode ter um valor de pelo menos 1:1. Em outros casos, a razão de camada de cobertura pode ser de pelo menos cerca de 1:1.5, tal como pelo menos cerca de 1:2, tal como pelo menos cerca de 1:2.5, pelo menos cerca de 1:3, pelo menos cerca de 1:3.5, pelo menos cerca de 1:4, ou até mesmo pelo menos 1:5. Contudo, a partícula abrasiva 200 pode ser formada de modo que a razão de camada de cobertura (Wi:Wo) seja inferior a cerca de 1:20, tal como inferior a cerca de
1:18, inferior a cerca de 1:15, inferior a cerca de 1:12, inferior a cerca de 1:10, tal como inferior a cerca de 1:8, ou até mesmo inferior a cerca de 1:6. A razão de camada de cobertura pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma 5 das razões mínimas e máximas citadas acima.
A partícula abrasiva 200 pode ser formada de modo que tenha uma razão adequada (Wo:Wc) entre a porcentagem em peso da camada externa em comparação com o núcleo e, em particular, a razão (Wo:Wc) pode ser a porcentagem em peso da camada 10 externa 205 que compreende os grãos abrasivos 206 para todo o peso da partícula abrasiva 200 em comparação com a porcentagem em peso de cortiça que compreende o núcleo 201 para o peso total da partícula abrasiva 200. Como tal, em conformidade com uma modalidade, a razão (Wo:Wc) entre grão 15 abrasivo e cortiça pode ser de pelo menos cerca de 5:1. Em outras modalidades, a razão pode ser de pelo menos 8:1, tal como pelo menos 10:1, pelo menos cerca de 12:1, pelo menos cerca de 15:1, pelo menos cerca de 18:1, ou até mesmo pelo menos cerca de 20:1. Contudo, em conformidade com uma 20 modalidade, a razão (Wo:Wc) pode ser inferior a cerca de 40:1, tal como inferior a cerca de 30:1, ou até mesmo inferior a cerca de 25:1. A razão (Wo:Wc) pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das razões mínimas e máximas citadas acima.
25 Além disso, a partícula abrasiva 200 pode ter uma razão TM particular (Wi:Wc) da porcentagem em peso da camada intermediária 204 para o peso total da partícula abrasiva 200 em comparação com a porcentagem em peso de cortiça que compreende o núcleo 201 para o peso total da partícula 30 abrasiva 200. Por exemplo, a razão (Wi:Wc) pode ser de pelo menos cerca de 1:1. Em outras modalidades, a razão (Wi:Wc) pode ser de pelo menos cerca de 1:1.5, tal como pelo menos cerca de 1:2, pelo menos cerca de 1:2.5, pelo menos cerca de 1:3, pelo menos cerca de 1:3.5, ou até mesmo pelo menos 5 cerca de 1:4. Em casos particulares, a razão (Wi:Wc) pode ser inferior a cerca de 1:20, tal como inferior a cerca de 1:18, inferior a cerca de 1:15, inferior a cerca de 1:12, inferior a cerca de 1:10, ou até mesmo inferior a cerca de 1:8. Será observado que a razão (Wi:Wc) pode estar dentro de uma faixa entre qualquer uma das razões mínimas e máximas citadas acima.
A Figura 3 inclui um fluxograma que fornece um processo para formação de um artigo abrasivo revestido em conformidade com uma modalidade. Notavelmente, o artigo abrasivo revestido pode incorporar as partículas abrasivas descritas no presente documento. 0 processo pode ser iniciado na etapa 301 através do fornecimento de um reforço. Em conformidade com uma modalidade, o reforço pode ser um material selecionado do grupo de materiais tais como materiais orgânicos, materiais não orgânicos, materiais naturais, materiais sintéticos e uma combinação dos mesmos.
0 reforço pode ser flexível ou rígido e pode ser feito de vários materiais. Um reforço flexível exemplificativo inclui uma película polimérica (por exemplo, uma película preparada), tal como película de poliolefina (por exemplo, polipropileno que inclui polipropileno orientado biaxialmente), película de poliéster (por exemplo, tereftalato de polietileno), película de poliamida, ou película de éster de celulose; lâmina de metal; malha; espuma (por exemplo, material de esponja natural ou esponja de poliuretano); tecido (por exemplo, tecido feito de fibras ou fios que compreendem poliéster, nylon, seda, algodão, polialgodão, ou raion); papel; papel vulcanizado; borracha vulcanizada; fibra vulcanizada; materiais não 5 tecidos; qualquer combinação dos mesmos; ou qualquer versão tratada dos mesmos. Reforços de tecido podem ser tecidos ou ligados por costura. Em uma modalidade exemplificativa, o reforço inclui uma película termoplástica, tal como uma película de tereftalato de polietileno (PET). Em particular, o reforço pode ser uma película de polímero de camada única, tal como uma película de PET de camada única.
Um reforço rígido exemplificativo inclui uma placa de metal, uma placa de cerâmica ou similares.
Tipicamente, o reforço pode ter uma espessura de pelo menos cerca de 50 mícrons, tal como superior a cerca de 60 mícrons. Por exemplo, o reforço pode ter uma espessura superior a cerca de 75 mícrons e inferior a cerca de 200 mícrons, ou superior a cerca de 75 mícrons e inferior a cerca de 150 mícrons.
Após o fornecimento de um reforço 301, o processo pode prosseguir para a etapa 302 formando-se um revestimento de constituição sobreposto ao reforço. 0 revestimento de constituição pode ser aplicado a uma superfície do reforço que usa conjuntos de procedimentos adequados conforme conhecidos na técnica. Por exemplo, conjuntos de procedimentos adequados podem incluir pulverização, pincelamento, laminação, impressão, imersão e uma combinação dos mesmos. 0 revestimento de constituição pode ser sobreposto ao reforço e, particularmente, pode ser ligado diretamente a uma superfície do reforço. 0 revestimento de constituição pode facilitar a ligação dos grãos abrasivos ao reforço de modo que o mesmo seja disposto entre o reforço e os grãos abrasivos.
~m conformidade com uma modalidade, o revestimento de 5 constituição pode incluir um material tal como materiais orgânicos, materiais não orgânicos e uma combinação dos mesmos. Mais particularmente, o revestimento de constituição pode incluir um ou mais materiais aglutinantes de revestimento de constituição. Por exemplo, materiais aglutinantes de revestimento de constituição adequados pode, incluir um polímero único ou uma mescla de polímeros, a qual pode incluir um ou mais materiais de polímero termoplásticos e/ou termofixos. Por exemplo, o material aglutinante de revestimento de constituição pode ser formado a partir de epóxi, polímero acrílico ou uma combinação dos mesmos. 0 material aglutinante de revestimento de constituição pode incluir uma matriz de polímero, que liga grãos abrasivos à camada abrasiva.
Tipicamente, o material aglutinante de revestimento de constituição é formado de uma formulação aglutinante curada. Para o preparo do componente de polimero, a formulação do material aglutinante de revestimento de constituição pode incluir um ou mais constituintes de reação ou constituintes de polímero. Um constituinte de polímero pode incluir urna molécula monomérica, uma molécula oligomérica, uma molécula polimérica ou uma combinação dos mesmos.
A formulação do material aglutinante de revestimento de constituição pode incluir adicionalmente componentes tais como carga dispersa, solventes, plastificadores, agentes de transferência em cadeia, catalisadores, estabilizadores, dispersantes, agentes de cura, mediadores de reação ou agentes para influenciar a fluidez da dispersão. Além dos constituintes acima, outros componentes também podem ser 5 adicionados ao material à formulação do aglutinante de revestimento de constituição, incluindo, por exemplo, agentes antiestáticos, tais como grafite, negro de fumo, e similares; agentes de suspensão, tais como silica defumada; agentes antícarga, tais como estearato de zinco; lubrificantes tais como cera; agentes umectantes; corantes; cargas; modificadores de viscosidade; dispersantes; antiespumantes; ou qualquer combinação dos mesmos. Cargas podem incluir cargas funcionais tais como wollastonita, difluoreto de cálcio, carbonato de cálcio, anidrido de alumínio, criolita, fluoreto de boro de potássio e similares. Em casos particulares, o revestimento de constituição inclui uma carga única de wollastonita no revestimento de constituição.
Além disso, o material aglutinante de revestimento de constituição pode incluir um material de carga, tal como uma carga nano-dimensionada ou uma combinação de carga nano-dimensionada e carga mícron-dimensionada. Em uma modalidade particular, o material aglutinante de revestimento de constituição inclui aglutinantes coloidais, em que a formulação que é curada para formar o material aglutinante de revestimento de constituição é uma suspensão coloidal que incluir carga particulada. Alternativamente, ou além disso, o material aglutinante de revestimento de constituição pode ser um aglutinante nanocompósito ou um material de revestimento que inclui carga particulada de submícron.
O revestimento de constituição pode ser uma camada delgada que facilita a ligação entre as partículas abrasivas e o reforço. Por exemplo, o revestimento de constituição pode 5 ter uma espessura média que é inferior a cerca de 80% do tamanho médio de partícula das partículas abrasivas compósitas. Em outros casos, a espessura do revestimento de constituição pode ser inferior, de modo que seja inferior a cerca de 70%, inferior a cerca de 60%, inferior a cerca de 50%, inferior a cerca de 40%, ou até mesmo inferior a cerca de 30% do tamanho médio de partícula das partículas abrasivas compósitas. Contudo, o revestimento de constituição pode ter uma espessura média que é de pelo menos cerca de 5%, pelo menos cerca de 10%, ou até mesmo pelo menos cerca de 15% do tamanho médio das partículas abrasivas. Será observado que o revestimento de constituição pode ter uma espessura média dentro de uma faixa entre qualquer um dos valores mínimos e máximos citados acima.
Após formar de modo adequado o revestimento de constituição na etapa 302, o processo pode prosseguir para a etapa 303 aplicando-se grãos abrasivos ao revestimento de constituição. Os grãos abrasivos podem ser aplicados à superfície do revestimento de constituição para ligar os mesmos ao reforço por meio do uso de uma variedade de conjuntos de procedimentos que incluem, por exemplo, revestimento eletroestático, revestimento em gotas, ou projeção mecânica. Em outras modalidades, o processo da etapa 302 e 303 pode ser combinado de modo que uma mistura seja criada do revestimento de constituição e dos grãos abrasivos, em que após a criação da mistura, a mesma é aplicada no reforço por meio do uso de conjuntos de procedimentos adequados.
Será observado que as partículas abrasivas podem incluir as 5 partículas abrasivas descritas no presente documento. Notavelmente, as partículas abrasivas são partículas compósitas que incluem um núcleo que compreende um material de cortiça e uma camada de cobertura que compreende uma camada intermediária sobreposta à superfície externa do 10 núcleo e uma camada externa sobreposta à camada intermediária. Notavelmente, a camada externa pode incluir grãos abrasivos que facilitam características abrasivas das partículas abrasivas.
Será adicionalmente observado que as partículas abrasivas 15 incorporadas no artigo abrasivo podem incluir uma mistura de cascalho abrasivo (por exemplo, partículas abrasivas monolíticas de nitretos, carbetos, óxidos, oxicarbetos, oxiboretos, diamante e uma combinação dos mesmos) e as partículas abrasivas de modalidades no presente documento.
20 Uma porção das partículas fornecidas no revestimento de constituição pode ser de partículas abrasivas e outro conteúdo das partículas pode ser de partículas de carga. As partículas de carga pode ter a mesma construção das ti partículas abrasivas, incluindo um núcleo que compreende um 25 material de cortiça, uma camada de cobertura que compreende uma camada intermediária, e uma camada externa que compreende um material de carga sobreposto à camada intermediária. Em casos particulares, o material de carga pode ser carbonato de cálcio. Em uma modalidade particular, 30 o material de carga pode ser wollastonita. d revestimento de constituição pode incluir uma mescla de partículas abrasivas e partículas de carga.
Após o depósito do revestimento de constituição e das partículas abrasivas no reforço, o revestimento de 5 constituição pode ser curado, ou pelo menos parcialmente curado. A cura pode incluir conjuntos de procedimentos adequados conforme usados na técnica, incluindo, por exemplo, aplicação de calor, aplicação de radiação, aplicação de reagentes químicos e uma combinação dos mesmos.
Após a aplicação adequada das partículas abrasivas ao revestimento de constituição, o processo pode prosseguir através da aplicação de um revestimento na dimensão na etapa 304. A formação de um revestimento na dimensão na etapa 304 pode ser opcional em determinados processos, dependendo da aplicação desejada para o artigo abrasivo revestido. A aplicação de um revestimento na dimensão pode incluir a deposição de um material de modo que o mesmo se sobreponha às partículas abrasivas e ao revestimento de constituição para prender as partículas abrasivas ao reforço e ao revestimento de constituição. Em conformidade com uma modalidade, o revestimento na dimensão pode incluir um material orgânico, material inorgânico e uma combinação dos mesmos. Notavelmente, materiais adequados para uso no revestimento na dimensão podem incluir os mesmos materiais conforme citado acima para uso no revestimento de constituição. Ou seja, de acordo com uma modalidade, o revestimento na dimensão pode ser formado a partir de um material aglutinante de revestimento na dimensão que pode ser formado a partir de qualquer um dos materiais adequados para a formação do material aglutinante de revestimento de constituição. Em particular modalidades mais particulares, o material aglutinante de revestimento na dimensão pode ser a mesma composição química conforme usada no material 5 aglutinante de revestimento de constituição.
Em conformidade com uma modalidade, o revestimento na dimensão pode ter uma espessura média que é inferior ao tamanho médio de partícula das partículas abrasivas compósitas. Ademais, o revestimento na dimensão pode ter uma espessura média que é maior que a espessura média do revestimento de constituição. Em determinados outros casos, o revestimento na dimensão pode ter uma espessura média que é igual à espessura média do revestimento de constituição.
Em ainda outra modalidade, o revestimento na dimensão pode ter uma espessura média que e inferior à espessura média do revestimento de constituição.
Em conformidade com uma modalidade, o revestimento na dimensão pode incluir um material de carga. Materiais de carga podem incluir os materiais citados acima em relação à descrição de cargas no material aglutinante. Contudo, em determinadas modalidade exemplificativas, o material de carga do revestimento na dimensão pode incluir materiais abrasivos pequenos que incluem óxidos, nitretos, carbetos, boretos, oxinitretos, oxiboretos, diamante e uma combinação dos mesmos. Em determinados casos, a carga pode incluir um material tal como sílica, alumina, zircônio, carbeto de silício, nitreto de silício, nitreto de boro, nitreto de alumínio, zircônia de alumina fundida, céria, diboreto de titânio, carbeto de boro, granada, diamante, sílex, esmeril e uma combinação dos mesmos. Em caos mais particulares, o material de carga pode incluir um material superabrasivo.
Notavelmente, materiais de carga na forma de grãos abrasivos podem ter um tamanho médio de partícula que é significativamente menor que o tamanho médio de partícula 5 das partículas abrasivas compósitas que têm a construção de camada de núcleo/cobertura descrita no presente documento.
De fato, o material de carga pode ter um tamanho médio de partícula que é inferior a cerca de 50% do tamanho médio de partícula das partículas abrasivas compósitas. Em outros casos, o material de carga pode ter um tamanho médio de partícula inferior a cerca de 40%, inferior a cerca de 30%, inferior a cerca de 10%, inferior a cerca de 1%, ou até mesmo inferior a cerca de 0,1% do tamanho médio de partícula das partículas abrasivas compósitas. Ademais, o material de carga geralmente não é um material compósito, mas ao invés disso grãos monolíticos de um material de composição única. Por exemplo, os grãos abrasivos do revestimento na dimensão podem ser semelhantes aos, iguais aos, ou diferentes dos grãos abrasivos 206 utilizados na camada externa 205 da partícula abrasiva compósita 200.
Será observado que para determinados processos, um revestimento separado de material, tal como um revestimento de superencolamento, pode ser depositado sobre o revestimento na dimensão. Como tal, o revestimento de superencolamento pode incluir materiais de carga, tais como grãos abrasivos, para facilitar a ação de atrito do abrasivo revestido. 0 revestimento de superencolamento pode ser curado com o revestimento na dimensão ou curado separadamente.
A aplicação do revestimento na dimensão pode incluir adicionalmente um processo de cura, ou pelo menos um processo de cura parcial, em que o revestimento na dimensão é exposto a determinadas condições para facilitar a cura e a reticulação dos materiais de polímero contidos no 5 revestimento na dimensão. A cura pode incluir conjuntos de procedimentos adequados conforme usados na técnica, incluindo, por exemplo, a aplicação de calor, a aplicação de radiação, a aplicação de reagentes químicos e uma combinação dos mesmos.
A Figura 4 inclui uma ilustração em corte transversal de uma porção de um abrasivo revestido formado de acordo com modalidades no presente documento. Conforme citado, o abrasivo revestido 400 inclui um reforço 401. Ademais, sobreposto ao reforço 401 encontra-se um revestimento de constituição 402. Conforme adicionalmente ilustrado, o abrasivo revestido 400 pode ser formado de modo que as partículas abrasivas compósitas 403 sejam ligadas diretamente ao revestimento de constituição e presas ao reforço 401. Conforme adicionalmente ilustrado, o abrasivo revestido 400 pode incluir um revestimento na dimensão 404, que é sobreposto às partículas abrasivas compósitas 403.
A Figura 5 inclui uma ilustração em corte transversal de um artigo abrasivo revestido que inclui partículas de cortiça, comercialmente disponível como Norton W442 da Saint-Gabam Abrasives. Conforme ilustrado, o artigo abrasivo revestido 500 pode incluir um reforço 501. Um revestimento de constituição 502 se sobrepõe à superfície maior externa do reforço 501. Ademais, o artigo abrasivo revestido 500 inclui partículas de cortiça 503 contidas no revestimento de constituição e ligadas ao reforço 501. Além disso, o artigo abrasivo revestido 500 inclui um revestimento na dimensão 504 que se sobrepõe às partículas abrasivas compósitas 503, ao revestimento de constituição 502 e ao reforço 501. Notavelmente, a estrutura do artigo abrasivo revestido 500 inclui partículas abrasivas 506 dispostas em uma superfície superior do revestimento na dimensão 504 ao contrário de ao redor das partículas de cortiça 503 conforme demonstrado no produto de abrasivo revestido da Figura 4. Conforme ilustrado, o artigo abrasivo revestido 500 pode incluir um revestimento na dimensão 504 que contém materiais de carga 505. Os materiais de carga podem incluir partículas finas, tais como grãos abrasivos, para facilitar as capacidades abrasivas aprimoradas do artigo abrasivo revestido 500.
A Figura 6 inclui uma ilustração em corte transversal de um artigo abrasivo revestido que inclui partículas de cortiça, comercialmente disponível como 464 W da 3M. Conforme ilustrado, o artigo abrasivo revestido 600 pode incluir um reforço 601. Um revestimento de constituição 602 se sobrepõe à superfície maior externa do reforço 601.
Ademais, o artigo abrasivo revestido 600 inclui partículas de cortiça 603 contidas no revestimento de constituição e ligadas ao reforço 601. Além disso, o artigo abrasivo revestido 600 inclui um revestimento na dimensão 604 que se sobrepõe às partículas abrasivas compósitas 603, ao revestimento de constituição 602 e ao reforço 601. Notavelmente, a estrutura do artigo abrasivo revestido 600 inclui partículas abrasivas 606 dispostas em uma superfície superior do revestimento na dimensão 604 ao contrário de ao redor das partículas de cortiça 603 conforme demonstrado no produto de abrasivo revestido da Figura 1. EXEMPLOS:
Exemplo 1:
Uma primeira amostra (Amostra 1) de uma partícula abrasiva
5 compósita é formada através da adição de cortiça e de um material aglutinante em uma mistura e através do cisalhamento da mistura.
Após duração suficiente para umedecer a superfície da cortiça com o aglutinantes, grãos abrasivos são adicionados e a mistura continua até que as partículas de cortiça sejam cobertas com os grãos abrasivos.
As partículas compósitas são tratadas a aproximadamente 180 °C por 1 hora para remover água e curar o material aglutinante.
As partículas compósitas resultantes são triadas através de tamises para selecionar a distribuição de tamanho de partícula desejada.
A Tabela 1 abaixo fornece a receita de batelada para a Amostra 1. A
Figura 7 inclui um retrato das partículas abrasivas compósitas da Amostra 1. Notavelmente, as partículas claramente ilustram uma natureza compósita, incluindo um núcleo 701 que compreende as partículas de cortiça, e uma camada de cobertura 702 que inclui grãos abrasivos ligados às partículas de cortiça.
Tabela 1
Razão
Amostra 1 Peso (g) (Seca)
Cortiça 150 1
Aglutinantes 366 0,98
Água 41,3
Grãos abrasivos 1.860 12,4
Exemplo 2 Uma segunda amostra (Amostra 2) de uma partícula abrasiva compósita é formada misturando--se partículas de cortiça e um material aglutinante feito de resina Degree +40 com 4% 5 em peso de reticulador (chamado de Degree +27) , (37% de sólidos), até que o aglutinante cubra suficientemente a superfície das partículas de cortiça; Degree+40 é uma resina de acrilato de estireno enxertada com amido. Grãos abrasivos são adicionados à mistura e a mistura continua até que as partículas de cortiça sejam cobertas com os grãos abrasivos. As partículas compósitas são tratadas a aproximadamente 180 °C por 1 hora para remover água e curar o material aglutinante. As partículas compósitas resultantes são triadas através de tamises para selecionar a distribuição de tamanho de partícula desejada. A Tabela 2 abaixo fornece a receita de batelada para Amostra 2. Tabela 2 Peso (g Razão Amostra 2 (lbs)) (Seca) Cortiça 2.270 (5) 1
2.500 Aglutinantes (5,51) 0,41 Grãos abrasivos 11.800 (26) 5,2 Exemplo 3 Uma terceira amostra (Amostra 3) de uma partícula abrasiva compósita é formada misturando-se partículas de cortiça e o mesmo material aglutinante conforme usado no Exemplo 1 (37% de sólidos) até que o aglutinante cubra suficientemente a superfície das partículas de cortiça. Grãos abrasivos são adicionados à mistura e mistura continua até que as partículas de cortiça sejam cobertas com os grãos abrasivos. As partículas compósitas são tratadas a aproximadamente 180 °C por 1 hora para remover água e curar 5 o material aglutinante. As partículas compósitas resultantes são triadas através de tamises para selecionar a distribuição de tamanho de partícula desejada. A Tabela 3 abaixo fornece a receita de batelada para a Amostra 3. Tabela 3 Peso (g Razão Amostra 3 (lbs)) (Seca)
2.270 Cortiça (5) 1
2.340 Aglutinantes (5,15) 0,38 Grãos 10.300 abrasivos (22,75) 4,6 Exemplo 4 Uma quarta amostra (Amostra 4) de uma partícula abrasiva compósita é formada misturando-se partículas de cortiça e o mesmo material aglutinante do Exemplo 1 (37% de sólidos) até que o aglutinante cubra suficientemente a superfície das partículas de cortiça. Grãos abrasivos são adicionados à mistura e a mistura continua até que as partículas de cortiça sejam cobertas com os grãos abrasivos. As partículas compósitas são tratadas a aproximadamente 180 °C por 1 hora para remover água e curar o material aglutinante. As partículas compósitas resultantes são triadas através de tamises para selecionar a distribuição de tamanho de partícula desejada. A Tabela 4 abaixo fornece a receita de batelada para a Amostra 4. Tabela 4 Razão Amostra 4 Peso (g) (Seca) Cortiça 600 1 Aglutinantes 560 0,35 Grãos abrasivos 2.600 4,3 Exemplo 5 Um artigo abrasivo revestido é formado por meio do uso das 5 partículas compósitas do Exemplo 2, que é ilustrada na Figura 4. Um revestimento de constituição que compreende material de resina de formaldeído de fenol, comercialmente disponível da Schenectady International Corporation ë revestido através de um processo direto de dois rolos em um 10 reforço de poliéster comercialmente disponível pela Milliken Textured Yarns. As partículas abrasivas compósitas da Amostra 2 são colocadas no revestimento de constituição por meio do uso de um procedimento de revestimento por gravidade. 0 revestimento de constituição é curado em um 15 forno a 82,2 °C a 116 °C (180° F até 240° F) por 1,5 horas.
Finalmente, um revestimento na dimensão é depositado nas partículas abrasivas e no revestimento de constituição. 0 revestimento na dimensão é um material de resina de formaldeído de fenol comercialmente disponível como 20 HRJ15993 da Schenectady International Corporation. Exemplo 6 Um artigo abrasivo revestido é formado por meio do uso das partículas compósitas do Exemplo 4. Um revestimento de constituição que compreende um material de resina fenuiLica,
comercialmente disponível da Schenectady International Corporation é revestido por rolo em um reforço de poliéster comercialmente disponível pela Milliken Textured Yarns. As partículas abrasivas compósitas do Exemplo 4 são colocadas no revestimento de constituição por meio do uso de um procedimento de revestimento de gravidade. Finalmente, um revestimento na dimensão é depositado nas partículas abrasivas e no revestimento de constituição, O revestimento na dimensão é uma mistura feita de um material de resina fenólica comercialmente disponível como HRJ15993 da Schenectady International. 0 revestimento na dimensão incorpora grãos abrasivos do mesmo tipo conforme usado na criação de partículas de cortiça revestidas de grão abrasivo.
Exemplo 7 Um artigo abrasivo revestido é formado por meio do uso das partículas compósitas do Exemplo 2. Um revestimento de constituição que compreende material de resina de formaldeído de fenol, comercialmente disponível da Schenectady International Corporation é revestido através de um processo direto de dois rolos em um reforço de poliéster comercialmente disponível pela Milliken Textured Yarns. As partículas abrasivas compósitas da Amostra 2 são colocadas no revestimento de constituição por meio do uso de um procedimento de revestimento de gravidade. 0 revestimento de constituição é curado em um forno a 82,2 °C a 116 °C (180° F até 240° F) por 1,5 horas. Finalmente, um revestimento na dimensão é depositado nas partículas abrasivas e no revestimento de constituição. O revestimento na dimensão é um material de resina de formaldeído de fenol comercialmente disponível como HRJ15993 da Schenectady International Corporation.
Um teste de moagem comparativo foi conduzido entre o abrasivo revestido do Exemplo 7 (isto é, amostra exemplificativa) e um produto de abrasivo revestido convencional que contém partículas de cortiça, designado W442 e comercialmente disponível pela Saint-Gobain Abrasivos, que é ilustrado na Figura 5. 0 teste de moagem é um teste de moagem sem centro a úmido que usa tamanhos de correia de 0,08 metro por 2,49 metros (3 polegadas por 98 polegadas), em uma Loeser Grinding Machine, sob uma força aplicada de 13.600 g (30 lbs). A peça d e trabalho 304 é aço inoxidável. 0 teste inclui a moagem de 40 partes e uma mensuração da taxa de remoção de material, desgaste, e acabamento de superfície.
A Figura 8A inclui uma plotagem de corte (g/parte) versus parte para a amostra exemplificativa e a amostra convencional. Conforme ilustrado, a amostra exemplificativa criada de acordo com uma modalidade demonstra consistência significativamente maior no corte. Notavelmente, o corte por parte é mantido ao longo da operação de moagem para a amostra exemplificativa. Por comparação, a amostra convencional demonstrou variação significativamente maior no corte eficaz entre parte diferentes.
A Figura 8B inclui uma plotagem de desgaste versus parte para a amostra exemplificativa e a amostra convencional.
Conforme ilustrado, a amostra exemplificativa teve significativamente menor desgaste versus a amostra convencional para cada uma das partes testadas. Ademais, o desgaste total da amostra exemplificativa foi significativamente menor após a conclusão do teste em comparação com a amostra convencional. Exemplo 8 Um artigo abrasivo revestido é formado por meio do uso das 5 partículas compósitas do Exemplo 3. Um revestimento de constituição que compreende um material de resina de formaldeido de fenol, comercialmente disponível pela Schenectady International Corporation é revestido através de um processo direto de dois rolos em um reforço de 10 poliéster comercialmente disponível pela Milliken Textured Yarns. As partículas abrasivas compósitas da Amostra 2 são colocadas no revestimento de constituição por meio do uso de um procedimento de revestimento de gravidade. 0 revestimento de constituição é curado em um forno a 82,2 °C 15 a 116 °C (180° F até 240° F) por 1,5 horas. Finalmente, um revestimento na dimensão é depositado nas partículas abrasivas e no revestimento de constituição. 0 revestimento na dimensão é um material de resina de formaldeído de fenol comercialmente disponível como HRJ15993 da Schenectady 20 International Corporation.
Um teste de moagem comparativo foi conduzido entre o abrasivo revestido exemplificativo do Exemplo 8 (isto é, amostra exemplificativa) e um produto de abrasivo revestido convencional que contém partículas de cortiça, designado 25 464 e comercialmente disponível pela 3M, que é ilustrado na Figura 6. 0 teste de moagem é um teste de moagem sem centro a úmido que usa tamanhos de correia de 0,08 metro por 2,49 metros (3 polegadas por 98 polegadas), em uma Loeser Grinding Machine, sob uma força aplicada de 13.600 g (30 30 lbs). A peça de trabalho 304 é aço inoxidável. J teste inclui moagem de 40 partes e a mensuração da taxa de remoção de material, desgaste e acabamento de superfície.
A Figura 9A inclui uma plotagem de corte (g/parte) versus parte para a amostra exemplificativa e a amostra 5 convencional. Conforme ilustrado, a amostra exemplificativa criada de acordo com uma modalidade demonstra consistência significativamente maior no corte. Notavelmente, o corte por parte é mantido ao longo da operação de moagem para a amostra exemplificativa. Por comparação, a amostra convencional demonstrou variação significativamente maior no corte eficaz entre partes diferentes, notavelmente experimentando uma diminuição significativa a taxa de corte após apenas algumas operações.
A Figura 9B inclui uma plotagem de desgaste versus parte para amostra exemplificativa e a amostra convencional.
Conforme ilustrado, a amostra exemplificativa demonstrou um desgaste significativo menor versus a amostra convencional para cada uma das operações de moagem. Ademais, o desgaste total da amostra exemplificativa foi significativamente menor após a conclusão do teste em comparação com a amostra convencional. De fato, o desgaste total no fim da realização de teste de cerca de duas vezes maior para o abrasivo da 3M em comparação com o abrasivo exemplificativo.
0 supracitado se refere a partículas abrasivas compósitas e artigos abrasivos revestidos que utilizam tais partículas abrasivas, o que representa um desvio do estado da técnica.
Notavelmente, o processo de formação das partículas abrasivas é concluído de uma maneira particular, que tem razões e variáveis controladas particulares para facilitar a formação de partículas abrasivas compósitas que têm recursos particulares. Por exemplo, o processo para formação das partículas abrasivas inclui uma combinação de recursos de processamento, incluindo porcentagem em peso de 5 aditivos, razão de aditivos, materiais aglutinantes, materiais de grão abrasivo, tamanhos de grão abrasivo, tamanhos de cortiça e procedimentos de cura que facilitam a formação das partículas abrasivas compósitas. As partículas abrasivas compósitas têm uma combinação de recursos, que 10 incluem, por exemplo, uma construção de núcleo/cobertura, materiais do núcleo, tamanho da partícula de núcleo, uma camada de cobertura que tem múltiplos componentes, incluindo uma camada intermediária e uma camada sobreposta de grãos abrasivos, espessura da camada intermediária, 15 razões da espessura da camada intermediária em relação ao tamanho do núcleo e grãos abrasivos, grãos abrasivos de densidade de empacotamento solto particular, e outros tais recursos, que facilitam a formação de novos grãos abrasivos que têm características de desempenho que são iguais a ou 20 superiores às características de desempenho de artigos abrasivos convencionais.
No supracitado, a referência a modalidades específicas e conexões de determinados componentes é ilustrativa. Será ti observado que a referência a componentes como sendo 25 acoplados ou conectados se destina a revelar conexão direta entre os ditos componentes ou conexão indireta através de um ou mais componentes de intervenção, conforme será observado, para realizar os métodos conforme discutido no presente documento. Como tal, a matéria revelada acima deve 30 ser considerada ilustrativa, e não restritiva, e as reivindicações anexas se destinam a abranger todas tais modificações, aperfeiçoamentos e outras modalidades, abrangidas pelo verdadeiro escopo da presente invenção.
Assim, na extensão máxima permitida pela legislação, o escopo da presente invenção deve ser determinado pela interpretação mais ampla permissível das seguintes reivindicações e seus equivalentes, e não deve ser restrito ou limitado pela descrição detalhada anterior.
A revelação é submetida com o entendimento de que não será usada para interpretar ou limitar o escopo ou significado das reivindicações. Além disso, na revelação anterior, vários recursos podem ser agrupados ou descritos em uma modalidade única a fim de simplificar a revelação. Essa revelação não deve ser interpretada como refletindo uma intenção de que as modalidades no presente documento limitem os recursos fornecidos nas reivindicações e, ademais, qualquer um dos recursos descritos no presente documento podem ser combinados para descrever a matéria da invenção. Contudo, a matéria da invenção pode ser direcionada a menos que todos os recursos de qualquer uma das modalidades reveladas.

Claims (1)

  1. a b 1/4 0
    REIVINDICAÇÕES " 1. Artigo abrasivo caracterizado pelo fato de que compreende: uma partícula abrasiva compósita que inclui urn núcleo e uma 5 camada de cobertura sobreposta ao núcleo, em que o núcleo compreende um material comprimível e a camada de cobertura compreende uma camada intermediária sobreposta ao núcleo e uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária; e 10 em que a partícula abrasiva compreende uma razão de camada de cobertura (Wi:wo) de pelo menos cerca de 1:1, em que Wi é a porcentagem em peso da camada intermediária para todo o peso da partícula abrasiva e Wo é a porcentagem em peso da camada externa para todo o peso da partícula abrasiva.
    15 2. Artigo abrasivo, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo compreende pelo menos cerca de 75% em volume de material comprimível.
    3. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada externa é ligada 20 diretamente à camada intermediária.
    4. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quea camada externa compreende uma espessura média inferior a cerca de 25 vezes e pelo menos cerca de 1,5 vezes urna espessura média dos grãos 25 abrasivos.
    5. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária tem urna espessura média de pelo menos cerca de 0,01% e inferior a cerca de 20°s de um taínanho médio de partícula do núcleo.
    e \j ' 2/4 é
    6. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou
    W 3, caracterizado pelo fato de que a camada intermediária tem uma espessura média de pelo menos cerca de 0,01% e inferior a cerca de 80% do tamanho médio de partícula dos 5 grãos abrasivos. -
    7. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a carnada intermediária compreende um material selecionado do grupo que consiste em resina fenólica, formaldeído de ureia, uretanos, epóxis, 10 poliimidas, poliamidas, poliéster, acrilatos, polivinilas, materiais baseados em proteína, rnateriais baseados ern amido e urna combinação dos mesmos.
    8. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a partícula abrasiva 15 compósita compreende uina razão de camada de cobertura (Wi:Wo) inferior a 1:10
    9. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a partícula abrasiva compreende uma razão grão abrasivo:núcleo (Wag:Wc) de pelo 20 menos cerca de 2:1, em que Wag é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para todo o peso da partícula abrasiva e Wc é a porcentagem em peso do núcleo para todo o peso da partícula abrasiva.
    10. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 1, 25 caracterizado pelo fato de que a partícula abrasiva compreende uma razão grão abrasivo:núcleo (Wag:Wc) inferior a cerca de 40:1, ern que Wag é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para todo o peso da partícula abrasiva e Wc é a porcentagem em peso do núcleo para todo o peso da 30 partícula abrasiva.
    e 3/4 íq^
    11. Artigo abrasivo caracterizado pelo fato de que - " cornpreende: urrí artigo abrasivo revestido que inclui: um reforço; e 5 um revestimento de constituição que sobrepõe o reforço; e uma partícula abrasiva compósita ligada ao reforço, em que a partícula abrasiva compósita inclui um núcleo que compreende cortiça, uma camada intermediária que cornpreende um material aglutinante sobreposto a uma superfície externa 10 do núcleo, uma camada externa que compreende grãos abrasivos sobrepostos à camada intermediária.
    12. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a partícula abrasiva compósita é ligada ao revestimento de constituição.
    15 13. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender adicionalmente um revestimento na dimensão sobreposto à partícula abrasiva compósita e ao reforço.
    14. Artigo abrasivo, de acordo com a reivindicação 13, 20 caracterizado pelo fato de que c) revestimento na dimensão é sobreposto a um revestimento de constituição.
    15. Método de formação de urria partícula abrasiva compósita caracterizado pelo fato de que compreende: formar uma mistura que compreende partículas de cortiça, um 25 material aglutinante e grãos abrasivos, em que a mistura compreende uma razão (wi:wo) de pelo menos cerca de 1:1, em que Wi é a porcentagern ern peso do material aglutinante para todo um peso da mistura e Wo é a porcentagem em peso dos grãos abrasivos para todo o peso da rnistura; e
    S 9 e e' fí 4/4
    W secar a mistura para formar partículas compósitas que · compreendem um núcleo que inclui as partículas de cortiça e uma camada de cobertura sobreposta ao núcleo que compreende o material aglutinante e os grãos abrasivos.
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