BR112017020767B1

BR112017020767B1 - Método para fabricação de um artigo abrasivo revestido

Info

Publication number: BR112017020767B1
Application number: BR112017020767-2A
Authority: BR
Inventors: Steven J. Keipert
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2021-11-16
Also published as: EP3277463A1; US20180029194A1; KR20170133400A; EP3277463B1; EP3277463A4; KR102447902B1; CN107427991A; US20190240810A1; JP6735286B2; CN107427991B; US10836015B2; US10307889B2; WO2016160357A1; BR112017020767A2; JP2018510073A

Abstract

artigo abrasivo revestido e método para fabricação do mesmo. a presente invenção se refere a um artigo abrasivo revestido que inclui uma camada de suporte, uma camada primária, partículas abrasivas esmagadas, e uma camada intermediária. as partículas abrasivas esmagadas incluem: 35 a 100%, em peso, de partículas abrasivas esmagadas iniciais tendo uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, e sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, largura e espessura; e 0 a 65 por cento em peso de partículas de carga esmagadas tendo uma segunda composição e um segundo grau de tama-nho. a primeira e segunda composições, e/ou os graus de tamanho são diferentes. o artigo abrasivo revestido tem uma direção de uso pretendido, sendo que a maior parte das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta do artigo abrasivo revestido é posicionada com sua espessura orientada substancialmente paralela à direção de uso pretendido. é revelado, também, um método para produzir o artigo abrasivo revestido.

Description

Campo da técnica

[001] A presente revelação se refere amplamente a artigos abrasivos revestidos e a métodos de produção e uso dos mesmos.

Antecedentes da invenção

[002] Os artigos abrasivos revestidos são convencionalmente produzidos por revestimento eletrostático (“e-coat”) das partículas abrasivas sobre um precursor de camada primária (“make layer”) (também conhecido na técnica como “revestimento primário” (“make coat”)) sobre um suporte ou camada de suporte (“backing”), ou por revestimento por gotejamento (“drop coating”) das partículas abrasivas (também chamadas na técnica de grãos abrasivos) sobre o precursor de camada primária, que é então curado para formar uma camada primária, resultando em uma camada primária (também chamada de “revestimento primário” na técnica). Um precursor de camada intermediária (“size layer”) é disposto sobre a camada primária e partículas abrasivas, e o precursor de camada intermediária é curado, e uma camada intermediária (também chamada de “revestimento intermediário” (“size coat”) na técnica). Opcionalmente, mas, comumente, uma camada superior (“superzie layer”) (que pode incluir, auxiliares de trituração, lubrificantes, etc.) está disposta sobre a camada intermediária. As camadas primária e intermediária incluem, em geral, uma resina termorrígida (por exemplo, resina fenólica, resina aminoplástica, resina acrílica curável, resina de cianato, e combinações dos mesmos).

[003] O controle da orientação rotacional na direção z das partículas abrasivas, em um artigo abrasivo revestido, não é possível com o uso de métodos convencionais de deposição eletrostática para impulsionar a partícula abrasiva verticalmente contra a força da gravidade em uma camada primária, usando um campo eletrostático, desta forma aplicando de forma ereta as partículas abrasivas, conforme mostrado na patente US n° 2.370.636 (Carlton). As partículas abrasivas no artigo abrasivo revestido geralmente têm uma orientação rotacional aleatória na direção z, uma vez que a rotação da partícula, à medida que ela é removida da esteira transportadora pelo campo eletrostático, é aleatória e não controlada. De modo similar, em artigos abrasivos revestidos por gotejamento, a orientação rota- cional na direção z da partícula é aleatória quando as partículas são alimentadas a partir da tremonha e caem pela força da gravidade sobre o precursor de camada primária.

[004] Partículas abrasivas em formato triangular e artigos abrasivos que usam as partículas abrasivas em formato triangular são revelados nas patentes US n°s 5.201.916 (Berg), 5.366.523 (Rowenhorst); e patente US n° 5.984.988 (Berg). Em uma modalidade, o formato das partículas abrasivas era de um triângulo equilátero. As partículas abrasivas com formato triangular são úteis na fabricação de artigos abrasivos que têm taxas de corte acentuadas.

[005] A publicação internacional PCT n° WO 2012/112305 A2 (Keipert) revela artigos abrasivos revestidos fabricados através do uso de telas de precisão tendo aberturas não circulares alinhadas e espaçadas de maneira precisa, para sustentar partículas abrasivas individuais em posições fixas que podem ser usadas para alinhar de forma giratória uma característica de superfície das partículas abrasivas, em uma orientação rotacional em uma direção z específica. Nesse método, uma tela ou placa perfurada é laminada a um filme adesivo e carregada com partículas abrasivas. A orientação das partículas abrasivas poderia ser controlada pela geometria da tela e a habilidade restrita das partículas abrasivas para entrarem em contato com e aderir ao adesivo através das aberturas na tela. A remoção da camada adesiva da tela preenchida transferiu as partículas abrasivas orientadas de uma maneira invertida para uma camada de suporte abrasiva. O método se baseia na presença de adesivo, o que pode ser pouco prático, sujeito a descolamento (por exemplo, devido a depósitos de po-eira) ao longo do tempo, e que pode ser transferido ao artigo abrasivo revestido resul- tante, criando a possibilidade do adesivo ser transferido para, e contaminar, uma peça de trabalho.

[006] A publicação do pedido de patente US n° 2013/0344786 A1 (Keipert) revela um artigo abrasivo revestido que tem uma pluralidade de partículas abrasivascerâmicas formadas, cada uma tendo uma característica de superfície. A pluralidade de partículas abrasivas cerâmicas formadas é fixada a um suporte flexível por um revestimento primário que compreende um adesivo resinoso formando uma camada abrasiva. A característica de superfície que tem uma orientação rotacional na direção z especificada, e a orientação rotacional na direção z especificada ocorre com mais frequência na camada abrasiva do que ocorreria por meio de uma orientação rotacional na direção z aleatória da característica de superfície. O termo “partícula abrasiva formada” como usado aqui, exclui partículas abrasivas com tamanhoaleatório obtidas por uma operação de esmagamento mecânico.

Sumário da invenção

[007] A presente revelação demonstra que um melhor desempenho pode ser obtido através do controle da orientação do eixo geométrico z de certas partículas abrasivas esmagadas. As partículas abrasivas esmagadas que têm um formato semelhante a uma placa (por exemplo, uma plaqueta ou um floco), em que uma porção substancial das partículas tem uma dimensão de espessura que é menor comparada às dimensões de comprimento e largura, podem ser orientadas de modo que todos os seus eixos geométricos de espessura estejam substancialmente alinhados. O desempenho abrasivo pode ser controlado mediante a especificação do alinhamento relativo do eixo geométrico em relação ao eixo de trituração (por exemplo, a direção na qual a abrasão e a superfície sendo desgastada se movem uma em relação à outra durante o processo de trituração).

[008] Para partículas abrasivas em formato triangular, as partículas abrasivas invertidas (com a base para cima) tipicamente têm um impacto negativo sobre o corte e a vida útil do artigo abrasivo, especialmente em metais como aço inoxidável. Devido à área de limite máximo que leva à pressão local baixa e fratura inferior destas partículas abrasivas invertidas, ocorre o capeamento por metal, o que leva a um fim prematuro da vida de corte. Em produtos abrasivos revestidos convencionais, a fração de partículas abrasivas invertidas é principalmente uma função do peso de revestimento mineral, e é difícil se alcançar alta cobertura mineral sem partículas abrasivas invertidas. Isto requer o uso de construções de revestimento bem abertas, frequentemente com desempenho abaixo do ideal.

[009] As partículas abrasivas esmagadas revestidas eletroestaticamente se fixam de maneira ideal ao substrato revestido de resina primária, de modo que seu eixo geométrico mais longo é perpendicular ao substrato. Uma vez que essas partículas não têm um formato bem definido ou características planas e opostas afiadas, a inversão das partículas a altos pesos de revestimento não se aplica e o desempenhoé satisfatório mesmo em construções de revestimento fechadas. As partículas abrasivas esmagadas revestidas por gotejamento têm um desempenho similar, exceto que sem a orientação fornecida pelo campo eletrostático, seu desempenhoé geralmente inferior.

[010] A orientação das partículas abrasivas com formato, ou formatadas, em relação à direção de corte é também importante. A eficiência de corte e o mecanismo de fratura das partículas abrasivas das partículas abrasivas formatadas variam com a orientação do eixo geométrico z, o eixo de rotação. Com partículas abrasivas de formato triangular, para se obter um corte e desgaste aprimorados, é preferencial, em geral, que o movimento relativo do artigo abrasivo e/ou da peça de trabalho seja tal que a borda da partícula abrasiva, ao invés da face da partícula abrasiva, seja apresentada no movimento de corte. Caso a face seja apresentada à direção de corte, a partícula abrasiva sofrerá, com frequência, uma fratura próximaà base e fora do plano de abrasão.

[011] Quando a orientação das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta é similarmente controlada, o desempenho também se altera quando essas partículas são giradas em relação à direção de trituração. Inesperadamente, a orientação preferencial é oposta àquela das partículas formatadas. No regime de pressão mais comumente encontrado em aplicações abrasivas revestidas, a orientação favorecida é a orientação de partícula com a face voltada para fora onde o eixo geométrico da partícula mais fina se alinha com direção de trituração. Inesperadamente, isso é o oposto da melhor orientação observada para partículas abrasivas formatadas.

[012] O espaçamento das partículas abrasivas em um artigo abrasivo pode também ser importante. Isto é geralmente verdadeiro tanto para partículas formatadas quanto para partículas esmagadas. Métodos convencionais, como revestimento por gotejamento e deposição eletrostática, fornecem uma distribuição aleatória do espaçamento, e um agrupamento de partículas surge com frequência onde duas ou mais partículas abrasivas acabam encostadas uma à outra, próximo às pontas ou superfícies superiores das partículas abrasivas. O agrupamento não controlado leva a um desempenho de corte diminuído devido ao aumento local da área de limite nessas regiões e à incapacidade das partículas abrasivas no agrupamento se fraturarem e desgastarem adequadamente durante o uso, por causa do reforço mecânico mútuo. O agrupamento cria formação de calor indesejada em comparação com artigos abrasivos revestidos que têm partículas abrasivas espaçadas de maneira mais uniforme.

[013] Em vista do acima exposto, seria desejável ter métodos e aparelhos alternativos que sejam úteis para o posicionamento e orientação das partículas abrasivas em artigos abrasivos revestidos que sejam simples e de baixo custo.

[014] A presente revelação fornece soluções práticas à necessidade acima descrita, de modo que uma manta ou ferramenta contendo cavidades que são complementares ao tamanho e ao formato da partícula abrasiva, é preenchida com partículas abrasivas esmagadas contendo uma fração substancial de partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta. O formato da cavidade controla o alinhamento das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta na ferramenta. A partícula esmagada em formato de plaqueta e com orientação controladaé, subsequentemente, transferida inversamente para uma camada primária sobre um suporte, mantendo-se a orientação e o espaçamento da partícula abrasiva induzidos pela ferramenta. Um controle do desempenho de trituração do artigo abrasivo revestido resultante pode ser obtido através de seleção adequada do formato, tamanho, espaçamento e orientação das cavidades na usinagem replicada.

[015] Os artigos abrasivos revestidos são úteis para abrasão de uma ampla variedade de materiais e superfícies na fabricação de mercadorias. Como tal, continua a existir uma necessidade de se reduzir o custo e melhorar o desempenho ou a vida do artigo abrasivo revestido.

[016] Em um aspecto, a presente revelação fornece um artigo abrasivo revestido que compreende: um suporte com primeira e segunda superfícies principais opostas; uma camada primária presa a ao menos uma porção da primeira superfície principal da camada de suporte; partículas abrasivas esmagadas que compreendem, em uma base ponderal total: 35 a 100%, em peso, de partículas abrasivas esmagadas iniciais tendo uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, e sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, largura e espessura; e 0 a 65%, em peso, de partículas de carga esmagadas tendo uma segunda composição e um segundo grau de tamanho, sendo que: i) a primeira e a segunda composições são diferentes; ii) o primeiro e o segundo graus de tamanho são diferentes; ou iii) ambos i) e ii); uma camada intermediária disposta sobre e presa a ao menos uma porção da camada primária e das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, sendo que o artigo abrasivo revestido tem uma direção de uso pretendido, e sendo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta são, em sua maioria, posicionadas com sua espessura orientada substancialmente paralela à direção de uso pretendido.

[017] Em um outro aspecto, a presente revelação fornece um método para fabricação de um artigo abrasivo revestido, sendo que o método compreende as etapas de: a) fornecer uma ferramenta de produção tendo uma superfície de trabalho, sendo que a primeira superfície principal define uma pluralidade de cavidades orientadas, sendo que as cavidades orientadas têm respectivas aberturas externas alongadas na superfície de trabalho, e sendo que as respectivas aberturas externas alongadas têm respectivos comprimentos máximos orientados ao longo de respectivasdireções longitudinais; b) fornecer um suporte tendo um precursor de camada primária disposto sobre ao menos uma porção de uma primeira superfície principal do mesmo; c) posicionar uma primeira pluralidade de partículas abrasivas esmagadas inicias em ao menos uma porção da pluralidade de cavidades orientadas para formar uma ferramenta de produção carregada, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais têm uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, lar- gura e espessura, e sendo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta contidas na pluralidade de cavidades orientadas são, em sua maioria, respectivamente alinhadas substancialmente paralelas à direção longitudinal da abertura da cavidade na qual ela está disposta; d) transferir ao menos uma porção das partículas abrasivas esmagadas iniciais dispostas na pluralidade de cavidades orientadas da ferramenta de produção carregada para ao menos uma porção do precursor de camada primária; e) ao menos parcialmente curar o precursor de camada primária; f) posicionar um precursor de camada intermediária sobre ao menos uma porção do precursor de camada primária e das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta; e g) ao menos parcialmente curar o precursor de camada intermediária.

[018] Vantajosamente, de acordo com a presente revelação, descobriu-se inesperadamente que a orientação das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta em uma direção ortogonal à direção de uso pretendido melhora o desempenho de corte, em contraste com o comportamento típico das partículas abrasivas em formato triangular que mostram melhor corte quando alinhadas na direção de uso pretendido.

[019] Como usados aqui:

[020] O termo “comprimento” se refere à dimensão de calibre máxima de um objeto.

[021] O termo “largura” se refere à dimensão de calibre máxima de um objeto perpendicular ao eixo de comprimento.

[022] O termo “espessura” se refere à dimensão de calibre de um objeto que é perpendicular às dimensões de comprimento e largura.

[023] O termo “dimensão de calibre” é definido como a distância entre os dois planos paralelos que restringem o objeto perpendicular àquela direção.

[024] O termo “partícula abrasiva esmagada” se refere a uma partícula abrasiva que é formada através de um processo mecânico de fratura e especificamente exclui partículas abrasivas que são evidentemente formadas em partículas abrasivas conformadas por uma operação de moldagem e, então, fraturadas. O material fraturado para produzir a partícula abrasiva esmagada pode estar sob a forma de um abrasivo a granel ou um precursor abrasivo. Ele pode também estar sob a forma de um bastão, ou outro perfil, extrudado ou de uma folha de abrasivo ou precursor abrasivo extrudado ou de outro modo formado. A fratura mecânica inclui, por exemplo, esmagamento por cilindro ou garras, bem como fratura por fragmentação explosiva.

[025] O termo “partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta” (“pla- tey”) se refere a uma partícula abrasiva esmagada semelhante a uma plaqueta e/ou floco que é caracterizada por uma espessura que é menor que a largura e o comprimento. Por exemplo, a espessura pode ser menor que 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, ou mesmo menor que 1/10 do comprimento e/ou da largura. Da mesma forma, a largura pode ser menor que 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, ou mesmo menor que 1/10 do comprimento.

[026] O termo “partícula abrasiva formatada” se refere a uma partícula abra-sivacerâmica com ao menos uma porção da partícula abrasiva tendo um formato predeterminado que é reproduzido de uma cavidade de molde usada para formar uma partícula abrasiva precursora formatada, que é sinterizada para formar a partícula abrasiva formatada. Exceto no caso de fragmentos abrasivos (por exemplo, conforme descrito na patente US n° 8.034.137 B2 (Erickson et al.)), a partícula abrasiva formatada geralmente terá um formato geométrico predeterminado que substancialmente reproduz a cavidade do molde que foi usada para formar a partícula abrasiva formatada. O termo “partícula abrasiva formatada”, como usado aqui, exclui partículas abrasivas obtidas por uma operação mecânica de esmagamento.

[027] O termo “essencialmente isento de” significa que contém menos que 5%, em peso (por exemplo, menos que 4, 3, 2, 1, 0,1, ou mesmo menos que 0,01% em pe-so, ou mesmo completamente isento) de, com base no peso total do referido objeto.

[028] O termo “porcentagem numérica” significa a porcentagem com base no número total dos referidos objetos.

[029] O termo “substancialmente paralelo” significa dentro de +/- 20 graus de paralelo, de preferência +/- 10 graus de paralelo.

[030] O termo “direção de uso pretendido” se refere a uma direção de movimento de um artigo abrasivo que poderia ser normalmente usada durante a abrasão de uma peça de trabalho com um produto determinado. Por exemplo, no caso de uma esteira, a direção longitudinal da máquina da esteira seria a direção de uso pretendido, enquanto que, no caso de um disco, a direção rotacional da máquina do disco seria a direção de uso pretendido.

[031] As características e vantagens da presente revelação serão melhor com-preendidasapós consideração da descrição detalhada bem como das reivindicações em anexo.

Breve descrição dos desenhos

[032] A Figura 1A é uma vista esquemática de um aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido de acordo com a presente revelação.

[033] A Figura 1B é uma vista esquemática de outro aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido de acordo com a presente revelação.

[034] A Figura 2 é uma vista esquemática em perspectiva de uma ferramenta de produção exemplificadora 200 de acordo com a presente revelação.

[035] A Figura 3A é uma vista superior esquemática ampliada de um design de cavidade exemplificador 320 adequado para uso como as cavidades 220 na ferramenta de produção 200.

[036] A Figura 3B é uma vista em seção transversal da Figura 3A tomada ao longo do plano 3B-3B.

[037] A Figura 3C é uma vista em seção transversal da Figura 3A tomada ao longo do plano 3C-3C.

[038] A Figura 4A é uma vista superior esquemática ampliada de um design de cavidade exemplificador 420 adequado para uso como as cavidades 220 na ferramenta de produção 200.

[039] A Figura 4B é uma vista esquemática em seção transversal da Figura 4A tomada ao longo do plano 4B-4B.

[040] A Figura 4C é uma vista esquemática em seção transversal da Figura 4A tomada ao longo do plano 4C-4C.

[041] A Figura 5A é uma vista superior esquemática ampliada de um design de cavidade exemplificador 520 adequado para uso como as cavidades 220 na ferramenta de produção 200.

[042] A Figura 5B é uma vista esquemática em seção transversal da cavidade exemplificadora 520 mostrada na Figura 5A tomada ao longo do plano 5B-5B.

[043] A Figura 5C é uma vista esquemática em seção transversal da cavidade exemplificadora 520 mostrada na Figura 5A tomada ao longo do plano 5C-5C.

[044] A Figura 6A é uma vista superior esquemática ampliada de um design de cavidade exemplificador 620 adequado para uso como as cavidades 220 na ferramenta de produção 200.

[045] A Figura 6B é uma vista esquemática em seção transversal da Figura 6A tomada ao longo do plano 6B-6B.

[046] A Figura 6C é uma vista esquemática em seção transversal da Figura 6A tomada ao longo do plano 6C-6C.

[047] A Figura 7 é uma vista esquemática em perspectiva de uma ferramenta de produção exemplificadora 700 de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente revelação.

[048] A Figura 8 é uma vista esquemática em perspectiva de uma ferramenta de produção exemplificadora 800 de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente revelação.

[049] A Figura 9 é uma vista esquemática em perspectiva de uma ferramenta de produção exemplificadora 900 de acordo com uma modalidade exemplificadora da presente revelação.

[050] A Figura 10A é uma vista esquemática em perspectiva parcialmente explodida de uma vista em perspectiva exemplificadora de um sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1000 de acordo com uma modalidade exemplifica- dora da presente revelação.

[051] A Figura 10B é uma vista lateral esquemática em seção transversal do sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1000 tomada ao longo do plano 10B- 10B.

[052] A Figura 11A é uma vista esquemática em perspectiva parcialmente explodida de uma vista em perspectiva exemplificadora de um sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1100 de acordo com uma modalidade exemplifica- dora da presente revelação.

[053] A Figura 11B é uma vista lateral esquemática em seção transversal do sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1100 tomada ao longo do plano 11B- 11B.

[054] A Figura 12A é uma vista esquemática em perspectiva parcialmente explodida de uma vista em perspectiva exemplificadora de um sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1200 de acordo com uma modalidade exemplifica- dora da presente revelação.

[055] A Figura 12B é uma vista lateral esquemática em seção transversal do sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1200 tomada ao longo do plano 12B- 12B.

[056] A Figura 13 é uma vista lateral esquemática do artigo abrasivo reves- tido exemplificador 1300 de acordo com a presente revelação.

[057] A Figura 14 é uma vista de topo esquemática, recortada, de uma esteira revestida exemplificadora 1400 de acordo com a presente revelação.

[058] A Figura 15 é uma vista de topo esquemática do artigo abrasivo revestido exemplificador 1500 de acordo com a presente revelação.

[059] O uso repetido de caracteres de referência no relatório descritivo e nos desenhos destina-se a representar características ou elementos iguais ou análogos da revelação. Deve-se compreender que várias outras modificações e modalidades podem ser desenvolvidas pelos versados na técnica, as quais se inserem no escopo e espírito dos princípios da revelação. As Figuras podem não estar desenhadas em escala.

Descrição detalhada

[060] Com relação agora às Figuras 1A e a Figura 2, um aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido exemplificador 90 útil na prática da presente revelação inclui partículas abrasivas esmagadas 92 dispostas de maneira removível dentro das cavidades 220 de uma ferramenta de produção 200 que tem uma primeira trajetória de manta 99 guiando a ferramenta de produção através do aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido, de modo que ela envolva uma porção de uma circunferência externa de um cilindro de transferência de partícula abrasiva 122. Embora na Figura 1A as partículas abrasivas esmagadas 92 sejam mostradas como partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, é reconhecido que uma minoria numérica das partículas abrasivas esmagadas pode não ter um formato de plaqueta (por exemplo, elas podem ter um formato de bloco), contanto que uma maioria numérica das partículas abrasivas esmagadas seja partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta. O aparelho tipicamente inclui, por exemplo, um desenrolador 100, um sistema de liberação de precursor de camada primária 102, e um aplicador de precursor de camada primária 104. Estes componentes desenrolam uma camada de suporte 106, liberam uma resina de precursor de camada primária 108 através do sistema de liberação de camada primária 102 ao aplicador de precursor de camada primária 104, e aplicam o precursor de camada primária a uma primeira superfície principal 112 da camada de suporte. Depois disso, a camada de suporte revestida com resina 114 é posicionada por um cilindro em ponto-morto 116 para aplicação das partículas abrasivas esmagadas 92 à primeira superfície principal 112 revestida com a resina de precursor de camada primária 108. Uma segunda trajetória de manta 132 para a camada de suporte revestida com resina 114 guia a camada de suporte revestida com resina através do aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido, de modo que ela envolva uma porção da circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122, com a camada de resina posicionada de frente para a superfície de dispensação da ferramenta de produção que está posicionada entre a camada de suporte revestida com resina 114 e a circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122. De- senroladores, sistemas de liberação de precursor de camada primária, resinas de precursor de camada primária, aplicadores de revestimento e camadas de suporte adequados são conhecidos pelos versados na técnica. O sistema de liberação de camada primária 102 pode ser um cadinho ou reservatório simples contendo a resina de camada primária, ou um sistema de bombeamento com um tanque de armazenamento e uma tubulação de liberação para transportar a resina precursora de camada primária ao local necessário. A camada de suporte 106 pode ser um tecido, papel, filme, não tecido, etamina, ou outro substrato de manta. O aplicador de camadaprimária pode ser, por exemplo, um aplicador de revestimento, um aplicador de revestimento por cilindro, um sistema de aspersão, ou um aplicador de revestimento por haste. Alternativamente, uma camada de suporte revestida pré-revestida pode ser posicionada pelo cilindro em ponto-morto 116 para aplicação das partículas abrasivas esmagadas à primeira superfície principal.

[061] Conforme descrito mais adiante neste documento, a ferramenta de produção 200 compreende uma pluralidade de cavidades 220 que têm um formato geralmente complementar em relação às partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta destinadas a serem contidas nas mesmas. Um alimentador de partícula abrasiva 118 fornece ao menos algumas das partículas abrasivas esmagadas à ferramenta de produção. De preferência, o alimentador de partícula abrasiva 118 fornece um excesso de partículas abrasivas esmagadas de modo que haja mais partículas abrasivas esmagadas presentes do que cavidades por unidade de comprimento da ferramenta de produção na direção da máquina do que as cavidades podem conter. O fornecimento de um excesso de partículas abrasivas esmagadas ajuda a assegurar que todas as cavidades dentro da ferramenta de produção sejam finalmente preenchidas com ao menos uma partícula abrasiva (por exemplo, uma, duas ou mesmo três partícula(s) abrasi- va(s)). Uma vez que a área de limite e o espaçamento das partículas abrasivas esmagadassão com frequência projetados na ferramenta de produção para a aplicação de trituração específica, é desejável não ter muitas cavidades não preenchidas. O alimen- tador de partícula abrasiva 118 tem tipicamente a mesma largura da ferramenta de produção e fornece partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta ao longo de toda a largura da ferramenta de produção. O alimentador de partícula abrasiva 118 pode ser, por exemplo, um alimentador vibratório, uma tremonha, uma rampa, um silo, um aplicador de revestimento por gotejamento, ou uma rosca de alimentação.

[062] Opcionalmente, um elemento de auxilio de preenchimento 120 é fornecido em seguida ao alimentador de partícula abrasiva 118 para mover as partículas abrasivas sobre a superfície da ferramenta de produção 200 e ajudar a orientar ou deslizar as partículas abrasivas esmagadas para dentro das cavidades 220. O elemento de auxílio de preenchimento 120 pode ser, por exemplo, uma lâmina raspadora, um limpador de feltro, uma escova com uma pluralidade de cerdas, um sistema de vibração, um soprador ou uma faca de ar, uma caixa de vácuo 125, ou combina- ções dos mesmos. O elemento de auxílio de preenchimento move, transporta, aspira, ou agita as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas sobre a superfície de dispensação 212 (a superfície superior ou inferior da ferramenta de produção 200 na Figura 1A) para posicionar mais partículas abrasivas nas cavidades. Sem o elemento de auxílio de preenchimento, em geral ao menos parte das partículas abrasivas esmagadas colocadas na superfície de dispensação 212 cairão diretamente em uma cavidade, e nenhum movimento adicional é necessário, mas outras podem precisar de movimento adicional para serem direcionadas para dentro de uma cavidade. Opcionalmente, o elemento de auxílio de preenchimento 120 pode ser oscilado lateralmente na direção transversal da máquina, ou de outro modo ter um movimento, como circular ou oval, relativo à superfície da ferramenta de produção 200, usando-se um movimento adequado para auxiliar no preenchimento completo de cada cavidade 220 na ferramenta de produção com ao menos uma partícula abrasiva esmagada. Geralmente, se uma escova é usada como o elemento de auxílio de preenchimento, as cerdas podem cobrir uma sessão da superfície de dispen- sação de 5,0 a 10,2 cm (de 2 a 4 polegadas) de comprimento na direção da máquina, de preferência ao longo de toda ou quase toda a largura da superfície de dispen- sação, e descansar levemente encostada à ou um pouco acima da superfície de dispensação, e ter uma flexibilidade moderada. Uma caixa de vácuo 125, se usada como o elemento de auxílio de preenchimento, é frequentemente usada em conjunto com uma ferramenta de produção contendo cavidades que se estendem completamenteatravés da ferramenta de produção, conforme mostrado na Figura 5; entretanto, mesmo uma ferramenta de produção tendo uma superfície posterior sólida 314, conforme visto na Figura 3, pode ser uma vantagem, uma vez que ela achatará e tornará a ferramenta de produção mais plana melhorando o preenchimento das cavidades. A caixa de vácuo 125 está situada próxima ao alimentador de partícula abrasiva 118, e pode estar situada antes ou depois do alimentador de partícula abrasiva, ou circundar qualquer porção de uma extensão de manta entre um par de cilindros em ponto-morto 116, durante as seções de preenchimento de partícula abrasiva e remoção de excesso do aparelho ilustrado de modo geral em 140. Alternativamente, a ferramenta de produção pode ser sustentada ou empurrada por uma sapata ou uma placa para ajudar a mantê-la plana nesta seção do aparelho, ao invés da ou em adição à caixa de vácuo 125. Em modalidades em que as partículas abrasivas são totalmente contidas dentro da cavidade da ferramenta de produção, como ilustrado na Figura 11B, isto quer dizer que quando a maior parte (por exemplo, 80, 90, ou 95 por cento) das partículas abrasivas nas cavidades não se estende além da superfície de dispensação da ferramenta de produção, é mais fácil para o elemento de auxílio de preenchimento mover as partículas abrasivas sobre a superfície de dispensação da ferramenta de produção, sem expelir uma partícula abrasiva individual esmagada já contida em uma cavidade individual.

[063] Opcionalmente, à medida que a ferramenta de produção avança na direção da máquina, as cavidades 220 se movem até uma elevação mais alta e podem, opcionalmente, alcançar uma elevação mais alta que a saída do alimentador de partícula abrasiva para dispensação das partículas abrasivas esmagadas iniciais na superfície de dispensação da ferramenta de produção. Se a ferramenta de produção é uma esteira sem fim, a esteira pode ter uma inclinação positiva para avançar até uma elevação mais alta, à medida que ela se move além do alimentador de partícula abrasiva 118. Se a ferramenta de produção é um cilindro, o alimentador de partícula abrasiva 118 pode ser posicionado de modo que aplique as partículas abrasivas esmagadas iniciais ao cilindro antes do ponto morto superior da circunferência externa do cilindro, como entre 270 graus e 350 graus na face do cilindro, com o ponto morto superior estando a 0 graus conforme se avança na direção horária em torno do cilindro, com o cilindro girando em sentido horário durante a operação. Acredita-se que aplicar as partículas abrasivas esmagadas iniciais a uma superfície de dispensação inclinada 212 da ferramenta de produção pode permitir melhor preenchimento das cavidades. As partículas abrasivas podem deslizar ou cair ao longo da superfície de dispensação inclinada 212 da ferramenta de produção, aprimorando assim a possibilidade de caírem em uma cavidade. Em modalidades em que as partículas abrasivas são totalmente contidas dentro da cavidade da ferramenta de produção, como ilustrado na Figura 11B, isto quer dizer que quando a maior parte (por exemplo, 80, 90, ou 95 por cento) das partículas abrasivas esmagadas nas cavidades não se estende além da superfície de dispensação da ferramenta de produção, a inclinação pode também auxiliar na remoção de partículas abrasivas esmagadas em excesso da superfície de dispensação da ferramenta de produção, já que as partículas abrasivas esmagadas em excesso podem deslizar para fora da superfície de dispensação da ferramenta de produção em direção à extremidade de chegada. A inclinação pode situar-se entre zero graus e qualquer ângulo onde as partículas abrasivas esmagadas comecem a cair das cavidades. A inclinação preferencial dependerá do formato da partícula abrasiva esmagada e da magnitude da força (por exemplo, atrito ou vácuo) prendendo a partícula abrasiva esmagada na cavidade. Em algumas modalidades, a inclinação positiva situa-se na faixa de +10 a + 80 graus, ou de +10 a + 60 graus, ou de +10 a +45 graus.

[064] Opcionalmente, um elemento de remoção de partículas abrasivas 121 pode ser fornecido para auxiliar a remover o excesso de partículas abrasivas esmagadas da superfície da ferramenta de produção 200 uma vez que a maioria ou todas as cavidades foi ou foram carregadas por uma ou mais partículas abrasivas. O elemento de remoção de partículas abrasivas pode ser, por exemplo, uma fonte de ar para soprar o excesso de partículas abrasivas esmagadas fora da superfície de dis- pensação da ferramenta de produção, como um bastão de ar, banho de ar, faca de ar, um bocal com efeito coanda, ou um ventilador. Um dispositivo de contato pode ser usado como o elemento de remoção de partícula abrasiva, como uma escova, um raspador, um limpador, ou uma lâmina raspadora. Um vibrador, como uma corneta ultrassônica, pode ser usado como elemento de remoção de partícula abrasiva. Alter-nativamente, uma fonte de vácuo, como uma caixa de vácuo ou cilindro de vácuo, situada ao longo de uma porção da primeira trajetória de manta depois do alimentador de partícula abrasiva 118 com uma ferramenta de produção que tem cavidades que se estendem completamente através da ferramenta de produção, conforme mostrado na Figura 5, pode ser usada para sustentar as partículas abrasivas esmagadas nas cavidades. Nesta extensão ou seção da primeira trajetória de manta, a superfície de dispensação da ferramenta de produção pode ser invertida ou ter uma inclinação ou declive amplo próximo a ou excedendo 90 graus, para remover as partículas abrasivas esmagadas em excesso através do uso da força da gravidade para deslizar ou derrubar as mesmas da superfície de dispensação, enquanto se retém as partículas abrasivas esmagadas dispostas nas cavidades por vácuo até que a superfície de dis- pensação seja colocada de volta em uma orientação para manter as partículas abrasivas esmagadas nas cavidades devido a força da gravidade, ou elas sejam liberadas das cavidades para a camada de suporte revestida com resina. Em modalidades onde a partícula abrasiva está totalmente contida no interior da cavidade da ferramenta de produção, como na Figura 11B, ou seja, quando a maior parte (por exemplo, 80, 90, ou 95 por cento) das partículas abrasivas esmagadas nas cavidades não se estendem além da superfície de dispensação da ferramenta, o elemento de remoção de partícula abrasiva 121 pode deslizar as partículas abrasivas esmagadas em excesso sobre a superfície de dispensação da ferramenta de produção e para fora da ferramenta de produção, sem perturbar as partículas abrasivas esmagadas contidas no interior das cavidades. As partículas abrasivas em excesso removidas podem ser coletadas e devolvidas ao alimentador de partícula abrasiva para serem reutilizadas. As partículas abrasivas em excesso podem ser alternativamente movidas em uma direção oposta à direção de transporte da ferramenta de produção, além do ou em direção ao alimen- tador de partícula abrasiva, onde elas podem preencher cavidades desocupadas.

[065] Após deixar as seções de preenchimento e de remoção de excesso de partícula abrasiva do aparelho, ilustrada de modo geral em 140, as partículas abrasivas na ferramenta de produção 220 se movem em direção à camada de suporte revestida com resina 114. A elevação da ferramenta de produção nesta seção não é particularmente importante, desde que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta sejam retidas nas cavidades e a ferramenta de produção possa continuar a se inclinar, declinar, ou mover horizontalmente. A escolha do posicionamento é frequentemente determinada pelo espaço existente dentro da máquina, caso haja adaptação de um aparelho de produção de abrasivo existente. Um cilindro de transferência de partícula abrasiva 122 é fornecido e a ferramenta de produção 220 com frequência envolve ao menos uma porção da circunferência do cilindro. Em algumas modalidades, a ferramenta de produção envolve entre 30 e 180 graus, ou entre 90 e 180 graus da circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva. A camada de suporte revestida com resina 114 muitas vezes também envolve ao menos uma porção da circunferência do cilindro, de modo que as partículas abrasivas nas cavidades sejam transferidas das cavidades para a camada de suporte revestida com resina, à medida que ambas viajam em torno do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122, com a ferramenta de produção 220 situada entre a camada de suporte revestida com resina e a superfície externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva, sendo que a superfície de dispensação da ferramenta de produção fica voltada para e em geral alinhadaà primeira superfície principal revestida com resina da camada de suporte. A camada de suporte revestida com resina com frequência envolve uma porção ligeiramente menor do cilindro de transferência de partícula abrasiva que a ferramenta de produção. Em algumas modalidades, a camada de suporte revestida com resina envolve entre 40 e 170 graus, ou entre 90 e 170 graus da circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva. De preferência, a velocidade da su- perfície de dispensação e a velocidade da camada de resina da camada de suporte revestida com resina são velocidades igualadas uma a outra dentro de ±10 por cento, ±5 por cento, ou ±1 por cento, por exemplo.

[066] Vários métodos podem ser empregados para transferir as partículas abrasivas das cavidades da ferramenta de produção para a camada de suporte revestida com resina. Em nenhuma ordem específica, os vários métodos são: 1. Auxílio por gravidade, onde a ferramenta de produção e a superfície de dis- pensação são invertidos por uma porção de seu trajeto na direção da máquina, e as partículas abrasivas caem para fora das cavidades sob a força da gravidade sobre a camada de suporte revestida com resina. Tipicamente neste método, a ferramenta de produção tem duas porções de borda lateral com elementos separadores 260 (Figura 2) situados na superfície de dispensação 212, e que entram em contato com a camada de suporte revestida com resina em duas bordas opostas da camada de suporte, onde a resina não foi aplicada para manter a camada de resina ligeiramente acima da superfície de dispensação da ferramenta de produção, à medida em que ambas envolvem o cilindro de transferência de partícula abrasiva. Dessa forma, existe um vão entre a superfície de dispensação e a superfície de topo da camada de resina na camada de suporte revestida com resina, de modo a evitar transferir qualquer resina à superfície de dispensação da ferramenta de produção. Em uma modalidade, a camada de suporte revestida com resina tem duas tiras de borda isentas de resina, e uma seção central revestida com resina, enquanto que a superfície de dispensação pode ter duas nervuras em relevo estendendo-se na direção longitudinal da ferramenta de produção para contato com as bordas isentas de resina da camada de suporte. Em outra modalidade, o cilindro de transferência de partícula abrasiva pode ter duas nervuras ou anéis em relevo em ambas extremidades do cilindro, e uma seção central de diâmetro menor, com a ferramenta de produção contida dentro da seção central de diâmetro menor do cilindro de transferência de partícula abrasiva, à medida que ela envolve o cilindro de transferência de partícula abrasiva. As nervuras em relevo ou anéis de extremidade no cilindro de transferência de partícula abrasiva elevam a camada de resina da camada de suporte revestida com resina acima da superfície de dispensação, de modo que haja um vão entre as duas superfícies. Alternativamente, colunas em relevo distribuídas na superfície da ferramenta de produção poderiam ser usadas para manter o vão entre as duas superfícies. 2. Auxílio por empuxo, onde cada cavidade na ferramenta de produção tem duas extremidades abertas, de modo que a partícula abrasiva possa residir na cavidade com uma porção da partícula abrasiva estendendo-se além da superfície posterior 214 da ferramenta de produção. Com o auxílio por empuxo, a ferramenta de produção não precisa mais ser invertida, mas ainda pode ser invertida. À medida que a ferramenta de produção envolve o cilindro de transferência de partícula abrasiva, a superfície externa do cilindro engata à partícula abrasiva em cada cavidade e empurra a partícula abrasiva para fora da cavidade e para a camada de resina na camada de suporte revestida com resina. Em algumas modalidades, a superfície externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva compreende uma camada compressível e resiliente, com uma dureza Shore A medida por durômetro de, por exemplo, 20 a 70, aplicada para fornecer conformidade adicional à medida que a partícula abrasiva é empurrada para dentro da camada de suporte revestida com resina. Em outra modalidade auxiliada por empuxo, a superfície posterior da ferramenta de produção pode ser coberta por uma camada compressível e resiliente, conforme mostrado na Figura 12A, ao invés da ou além da camada externa resiliente do cilindro de transferência de partícula abrasiva. 3. Auxílio por vibração, onde o cilindro de transferência de partícula abrasiva ou a ferramenta de produção é agitado(a) por uma fonte adequada como um dispositivoultrassônico para agitar as partículas abrasivas esmagadas para fora das cavidades e sobre a camada de suporte revestida com resina. 4. Auxílio por pressão, onde cada cavidade na ferramenta de produção tem duas extremidades abertas (por exemplo, como mostrado na Figura 5C), ou a superfície posterior 514 ou toda a ferramenta de produção é adequadamente porosa e o cilindro de transferência de partícula abrasiva tem uma pluralidade de aberturas e uma fonte de ar interna pressurizada. Com o auxílio por pressão, a ferramenta de produção não precisa mais ser invertida, mas ainda pode ser invertida. O cilindro de transferência de partícula abrasiva pode também ter divisores internos móveis, de modo que o ar pressurizado pode ser fornecido a um segmento de arco ou circunferência específicos do cilindro, para soprar as partículas abrasivas esmagadas para fora das cavidades e sobre a camada de suporte revestida com resina em um local específico. Em algumas modalidades, o cilindro de transferência de partícula abrasiva pode também ser fornecido com uma fonte interna de vácuo, sem uma região pressurizada correspondente, ou em combinação com a região pressurizada, geralmente antes da região pressurizada, à medida que o cilindro de transferência de partícula abrasiva gira. A fonte ou região de vácuo pode ter divisores móveis para direcionar a mesma a uma região ou segmento de arco específicos do cilindro de transferência de partícula abrasiva. O vácuo pode aspirar as partículas abrasivas esmagadas firmemente para dentro das cavidades à medida que a ferramenta de produção envolve o cilindro de transferência de partícula abrasiva, antes de submeter as partículas abrasivas esmagadas à região pressurizada do cilindro de transferência de partícula abrasiva. Esta região de vácuo pode ser usada, por exemplo, com um elemento de remoção de partícula abrasiva para remover as partículas abrasivas esmagadas em excesso da superfície de dispensação, ou pode ser usada para simplesmente se assegurar que as partículas abrasivas esmagadas não deixem as cavidades antes de alcançarem uma posição específica ao longo da circunferência externa do cilindro de transferência de partículas abrasivas esmagadas. 5. As várias modalidades listadas acima não estão limitadas ao uso individu al, e elas podem ser misturadas e combinadas conforme necessário para transferir de maneira mais eficiente as partículas abrasivas esmagadas das cavidades para a camada de suporte revestida com resina.

[067] O cilindro de transferência de partícula abrasiva 122 transfere e posiciona precisamente cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta na camada de suporte revestida com resina, reproduzindo substancialmente o padrão de partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta e sua orientação específica, conforme dispostas na ferramenta de produção. Dessa forma, um artigo abrasivo revestido pode ser produzido a velocidades de, por exemplo, de 1,5 a 4,6 m/min (de 5 a 15 pés/min), ou mais, onde a posição exata e/ou orientação radial de cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta colocada na camada de suporte revestida com resina pode ser precisamente controlada.

[068] Após se separar do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122, a ferramenta de produção viaja ao longo da primeira trajetória de manta 99 de volta para a seção de preenchimento e remoção de excesso de partícula abrasiva do aparelho, ilustrado de modo geral em 140, com o auxílio de cilindros em ponto-morto 116, conformanecessário. Um limpador de ferramenta de produção opcional 128 pode ser fornecido para remover partículas abrasivas esmagadas presas que ainda residem nas cavidades e/ou para remover a resina precursora de camada primária 108 transferida para a superfície de dispensação 212. A escolha do limpador de ferramenta de produção dependerá da configuração da ferramenta de produção, e poderia estar ou sozinho ou em combinação com um jato de ar, borrifo de solvente ou água, banho de solvente ou água, uma corneta ultrassônica, ou um cilindro em ponto-morto em torno do qual a ferramenta de produção é envolvida para utilizar auxílio por empuxo para forçar as partículas abrasivas esmagadas iniciais para fora das cavidades. A seguir, a ferramenta de produção 200 ou esteira sem fim avança até a seção de preenchimento e remoção de excesso de partícula abrasiva 140 para ser preenchida com novas partí- culas abrasivas esmagadas iniciais.

[069] Vários cilindros em ponto-morto 116 podem ser usados para guiar a camada de suporte revestida com partícula abrasiva 123 que tem um padrão predeterminado,reproduzível, não aleatório de partículas abrasivas esmagadas na primeirasuperfície principal, que foram aplicadas pelo cilindro de transferência de partícula abrasiva e mantidas sobre a primeira superfície principal pela resina de revestimento básico, ao longo da segunda trajetória de manta 132 e para dentro de um forno 124 para curar a resina precursora de camada primária. Opcionalmente, um segundo aplicador de revestimento de partícula abrasiva 126 pode ser fornecido para posicionarpartículas adicionais, como o mesmo tipo ou um outro tipo de partícula abrasiva ou diluentes, na resina precursora de camada primária antes do forno 124. O segundo aplicador de revestimento de partícula abrasiva 126 pode ser um aplicador de revestimento por gotejamento, um aplicador de revestimento por aspersão, ou um aplicador de revestimento eletrostático, conforme é de conhecimento dos versados na técnica. Depois disso, a camada de suporte curada 128 com as partículas abrasivas esmagadas pode entrar em um festão opcional 130 ao longo da segunda trajetória de manta antes de um processamento adicional, como a adição de um precursor de camada intermediária, cura do precursor de camada intermediária, e outras etapas de processamento conhecidas pelos versados na técnica de produção de artigos abrasivos revestidos.

[070] Com relação agora às Figuras 1B e à Figura 2, um outro aparelho 90 de acordo com a presente revelação inclui partículas abrasivas esmagadas iniciais 92 (que inclui uma maioria de partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta) removíveis dispostas dentro de cavidades formatadas 220 de uma ferramenta de produção 200. Nesta modalidade, a ferramenta de produção pode ser uma luva que se encaixa sobre o cilindro de transferência de partícula abrasiva 122, ou as cavidades 220 podem ser usinadas diretamente sobre a circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122. Na Figura 1B, o desenrolador e o sistema de liberação de precursor de camada primária não são ilustrados. Um aplicador de revestimento 104 aplica a resina de camada primária 108 à primeira superfície principal 112 da camada de suporte 106, formando a camada de suporte revestida com resina 114. Depois a camada de suporte revestida com resina 114 é guiada por um par de cilindros em ponto morto 116 para envolver uma porção da circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva além do ponto morto superior (TDC) 115 do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122. Conforme anteriormente descrito, as partículas abrasivas esmagadas 92 são aplicadas pelo alimentador de partícula abrasiva 118 ao cilindro de transferência de partícula abrasiva 122 antes do TDC e, de preferência, uma quantidade em excesso de partículas abrasivas esmagadas é aplicada. Em algumas modalidades, a camada de suporte revestida com resina 114 envolve entre 20 e 180 graus, ou entre 20 e 90 graus da circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122.

[071] Um elemento de restrição de partícula abrasiva opcional 117, como uma placa ou rampa, pode ser aplicado de modo adjacente à superfície de dispensação 212 da ferramenta de produção antes do TDC, para retardar a queda livre das partículas abrasivas esmagadas (por exemplo, que podem incluir partículas abrasivas em formato de plaqueta e partículas abrasivas não esmagadas opcionais) fornecidas à superfície de dispensação pelo alimentador de partícula abrasiva 118. O declive ou inclinação do elemento de restrição de partículas abrasivas podem ser ajustados para manter um suprimento de partículas abrasivas esmagadas na ou próximo à superfície de dispensação para deposição nas cavidades, enquanto partículas abrasivas esma-gadas em excesso deslizam ao longo da superfície inclinada e para dentro de um cadinho de captura 119. Semelhante à primeira modalidade, um elemento de auxílio de preenchimento opcional 120 e um elemento de remoção de partícula abrasiva opcional 121 podem também ser usados nesta modalidade. Uma caixa de vácuo opcional 125 pode ser usada internamente dentro do cilindro de transferência de partículas abrasivas para puxar as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta para dentro das cavidades. Uma vez que as partículas abrasivas esmagadas tenham sido transferidas à camada de suporte revestida com resina 114 e a camada de suporte revestida com partícula abrasiva 123 foi guiada para longe do cilindro de transferência de partícula abrasiva 122, um processamento adicional, como aquele descrito acima para a primeira modalidade, pode ser realizado.

[072] Um aparelho para produção de um artigo abrasivo revestido é, em geral, ilustrado na Figura 1A. O método geralmente envolve as etapas de preencher as cavidades da ferramenta de produção com uma única ou múltiplas partículas abrasivas esmagadas (por exemplo, que podem incluir partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta ou não em formato de plaqueta opcionais), alinhar uma ferramenta de produção preenchida e uma camada de suporte revestida com resina para transferir as partículas abrasivas esmagadas das cavidades para a camada de suporte revestida com resina e remover a ferramenta de produção da posição alinhada com a camada de suporte revestida com resina. Depois disso, o precursor de camada primária é curado, um precursor de camada intermediária é aplicado e curado, e o artigo abrasivo revestidoé convertido em forma de folha, disco, ou esteira por um equipamento de conversão adequado.

[073] Em outras modalidades, um processo em batelada pode ser usado onde um comprimento da ferramenta de produção pode ser preenchido com partículas abrasivas esmagadas iniciais (por exemplo que podem incluir partículas abrasivas em formato de plaqueta e não em formato de plaqueta opcionais), alinhadas a ou posicionadas com um comprimento da camada de suporte revestida com resina, de modo que a camada de resina da camada de suporte esteja voltada para a superfície de dispensação da ferramenta de produção e, a partir daí, as partículas abrasivas esmagadas transferidas das cavidades para a camada de resina. O processo em batelada pode ser realizado manualmente ou de maneira automatizada, com o uso de equipamento robótico.

[074] Em uma modalidade específica, um método para fabricação de uma camada abrasiva dotada de um padrão em uma camada de suporte revestida com resina inclui as etapas de fluxo. Não é necessário realizar todas as etapas ou realizá-las em uma ordem sequencial, mas as mesmas podem ser realizadas na ordem listada, ou etapas adicionais podem ser realizadas entre as mesmas.

[075] Uma etapa pode fornecer uma ferramenta de produção (Figuras 11A e 11B) tendo uma superfície de dispensação 1112 com cavidades 320, sendo que cada cavidade tem um eixo de cavidade longitudinal 247 perpendicular à superfície de dispensação, e uma profundidade D, 260, ao longo do eixo de cavidade longitudinal. Uma outra etapa pode ser a seleção de partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, cada uma tendo um comprimento L, 270 e uma largura W, 271 ao longo de eixos longitudinais de partícula maiores que uma espessura T, 272 (não mostrada) ao longo de um eixo transversal substancialmente perpendicular aos eixos longitudinais de partícula.

[076] Em modalidades selecionadas, a profundidade D, 260, das cavidades situa-se entre 0,5 vezes de comprimento L (0,5L) e 2 vezes L (2L), ou entre 1,1 vezes L (1,1L) e 1,5 vezes L (1,5), de modo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, dispostas nas cavidades residam na ferramenta de produção abaixo da superfície de dispensação, conforme mostrado na Figura 11B. Em uma outra modalidade, o centro de massas para os resíduos de a partícula abrasiva em formato de plaqueta reside dentro da cavidade da ferramenta de produção, quando a partícula abrasiva é totalmente inserida na cavidade. Se a profundidade das cavidades se torna muito curta, com o centro de massas da partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta estando situado fora da cavidade, as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta não são prontamente retidas dentro das cavidades, e podem pular para fora à medida que a ferramenta de produção é mudada de lugar através do aparelho. Em uma modalidade preferencial, dispor as partículas abrasivas esmagadas inicias abaixo da superfície permite deslizar as partículas abrasivas esmagadas iniciais em excesso sobre a superfície de dispensação para ou movê-las para dentro de uma cavidade, ou removê-las da superfície de dispensação.

[077] Uma outra etapa pode ser suprir um excesso das partículas abrasivas esmagadas inicias para a superfície de dispensação, de modo que sejam fornecidas mais partículas abrasivas esmagadas iniciais do que o número de cavidades pode conter. Isto ajuda a garantir que todas as cavidades na ferramenta de produção sejam eventualmente carregadas com ao menos uma partícula abrasiva inicial à medida que as partículas abrasivas esmagadas inicias empilham sobre a superfície de dispensação e se movem ao redor devido à gravidade ou outras forças mecanicamente aplicadas para movê-las para dentro de uma cavidade. Uma vez que a área de limite e o espaçamento das partículas abrasivas esmagadas no formato de plaquetasão com frequência projetados na ferramenta de produção para a aplicação de trituração específica, é desejável não ter muitas cavidades não preenchidas.

[078] Uma outra etapa pode ser preencher a maior parte das cavidades na superfície de dispensação com ao menos uma partícula abrasiva esmagada (de preferência, em formato de plaqueta) inicial disposta em cada cavidade individual respectiva, de modo que o eixo de espessura de partícula das partículas abrasivas esmagadas (por exemplo, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta) seja substancialmente paralelo ao eixo de cavidade transversal. É desejável transferir as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta para a camada de suporte revestida com resina, de modo que elas se levantem ou sejam aplicadas de maneira reta. De preferência, o eixo geométrico de espessura de partícula é paralelo ao plano da camada de suporte. Os outros dois eixos (L e W) podem ser adicional- mente limitados pelos elementos de formato da cavidade de molde, como razão de aspecto e afilamento. De preferência, o eixo geométrico de comprimento L é perpendicular ao plano da camada de suporte, mas isso não é um requisito. Devido a cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta ter seu próprio tamanho e formato exclusivos e ser orientada exclusivamente pelo seu posicionamento dentro da cavidade de molde, cada uma terá sua própria orientação exclusiva no suporte. Portanto, o formato da cavidade é projetado para manter as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, em média, de maneira reta tanto quanto possível. Em várias modalidades, ao menos 60, ao menos 70, ao menos 80, ao menos 90, ou mesmo ao menos 95% das cavidades na superfície de dispensação contêm ao menos uma partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta (por exemplo, uma ou duas). Em algumas modalidades, a gravidade pode ser usada para preencher as cavidades. Em outras modalidades, a ferramenta de produção pode ser invertida e um vácuo pode ser aplicado para prender as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta ou as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta nas cavidades. As partículas abrasivas esmagadas iniciais poderiam ser aplicadas por aspersão, leito fluidizado (por ar ou vibração), ou revestimento eletrostático.A remoção das partículas abrasivas esmagadas iniciais em excesso seria feita por gravidade, uma vez que quaisquer partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta não retidas cairiam. As partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta podem ser depois disso transferidas para a camada de suporte revestida com resina pela remoção do vácuo.

[079] Uma outra etapa pode ser remover da superfície de dispensação uma fração restante das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta em excessonão dispostas dentro de uma cavidade após a etapa de preenchimento. Conforme mencionado, mais partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta são fornecidas do que cavidades, de modo que algumas permanecerão na superfície de dispen- sação após cada cavidade ter sido preenchida. Estas partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta podem ser regularmente sopradas, varridas, ou de outro modo removidas da superfície de dispensação. Por exemplo, um vácuo ou outra força poderia ser aplicado para manter as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta nas cavidades, e a superfície de dispensação poderia ser invertida para limpá-la da fração restante das partículas abrasivas esmagadas em excesso.

[080] Uma outra etapa pode ser alinhar a camada de suporte revestida com resina à superfície de dispensação, com a camada de resina voltada para a superfície de dispensação. Vários métodos podem ser usados para alinhar as superfícies, conforme mostrado nas Figuras 1A e 1B, ou posicionar a camada de suporte revestida com resina e a ferramenta de produção manualmente ou com robôs usando comprimentos distintos de cada.

[081] Uma outra etapa pode ser transferir as partículas abrasivas esmagadas nas cavidades para a camada de suporte revestida com resina e fixar as partículas abrasivas esmagadas à camada de resina. A transferência pode ocorrer com o auxílio da gravidade, em que a superfície de dispensação é posicionada para permitir que a força da gravidade deslize as partículas abrasivas esmagadas para dentro das cavidades durante a etapa de preenchimento, e a superfície de dispensação é invertida durante a etapa de transferência para permitir que a força da gravidade deslize as partículas abrasivas esmagadas que estão fora das cavidades. A transferência pode ocorrer com o auxílio do empuxo, em que um elemento de contato como a circunferência externa do cilindro de transferência de partícula abrasiva, a camada re-silientecompressível opcional fixada à superfície posterior da camada de suporte da ferramenta de produção, ou um outro dispositivo como uma lâmina raspadora ou limpador pode mover as partículas abrasivas esmagadas lateralmente ao longo do eixo de cavidade longitudinal para entrar em contato com a camada de resina. A transferência pode ocorrer com o auxílio da pressão, onde ar é soprado para dentro das cavidades; especialmente cavidades que têm uma extremidade aberta oposta à abertura na superfície de dispensação para mover as partículas abrasivas esmagadas lateralmente ao longo do eixo de cavidade longitudinal. A transferência pode ocorrer com auxílio de vibração para vibrar a ferramenta de produção para agitar as partículas abrasivas esmagadas para fora das cavidades. Estes vários métodos podem ser usados sozinhos ou em qualquer combinação.

[082] Outra etapa pode ser remover a ferramenta de produção para expor a camada abrasiva dotada de um padrão na camada de suporte revestida com resina. Vários métodos de remoção ou separação podem ser usados, conforme mostrado nas Figuras 1A e 1B, ou a ferramenta de produção pode ser levantada manualmente para separá-la da camada de suporte revestida com resina. A camada abrasiva dotada de um padrão é um conjunto das partículas abrasivas esmagadas que têm um padrão substancialmente repetível, em oposição a uma distribuição aleatória criada por um revestimentoeletrostático ou um revestimento por gotejamento.

[083] Em qualquer uma das modalidades acima, um elemento de auxílio de preenchimento, conforme anteriormente descrito, pode mover as partículas abrasivas esmagadas por todos os lados na superfície de dispensação após a etapa de fornecimento, para direcionar as partículas abrasivas esmagadas para dentro das cavidades. Em qualquer uma das modalidades anteriores, as cavidades podem se afunilar para dentro ao se moverem ao longo do eixo de cavidade longitudinal a partir da superfície de dispensação. Em qualquer uma das modalidades anteriores, as cavidades podem ter um perímetro externo de cavidade que circunda o eixo de cavidade longitudinal, e as partículas abrasivas esmagadas podem ter um perímetro externo de partícula abrasiva e o formato do perímetro externo da cavidade ser igual ao formato do perímetro externo da partícula abrasiva esmagada.

[084] Com relação agora à Figura 2, uma ferramenta de produção exemplifi- cadora 200 compreende um elemento carreador 210 tendo superfícies de dispensa- ção e posterior 212, 214. A superfície de dispensação 212 compreende cavidades 220 que se estendem para dentro do elemento carreador 210 a partir de aberturas de cavidade 230 na superfície de dispensação 212. Uma camada resiliente compressível opcional 240 é presa à superfície posterior 214. As cavidades 220 estão dispostas em uma matriz 250, que está disposta com um eixo primário 252 a um desvio angular α em relação ao eixo longitudinal 202 (correspondente à direção da máquina no caso de uma esteira ou cilindro) da ferramenta de produção 200.

[085] Geralmente, as aberturas das cavidades na superfície de dispensa- ção do elemento carreador são retangulares; entretanto, isso não é um requisito. O comprimento, a largura e a profundidade das cavidades no elemento carreador serão, em geral, determinados ao menos parcialmente pelo formato e tamanho das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta com as quais elas são para serem usadas. Por exemplo, os comprimentos das cavidades individuais podem ser de 1,1 a 1,2 vezes a largura máxima das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, as larguras das cavidades individuais são, de preferência, de 1,1 a 2,5 vezes a espessura máxima das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, e as respectivas profundidades das cavidades são, de preferência, 1,0 a 1,2 vezes o comprimento máximo das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta caso as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta são para serem contidas no interior das cavidades.

[086] Alternativamente, por exemplo, os comprimentos das cavidades individuais devem ser menores que os da largura máxima das partículas abrasivas esmagadas, e/ou as profundidades respectivas das cavidades devem ser menores do que os da largura das partículas abrasivas esmagadas, caso as partículas abrasivas esmagadas se projetem a partir das cavidades. De modo similar, a largura das cavidades pode ser selecionada de modo que seja menor que a largura e o comprimento médios da partícula abrasiva de modo a manter a capacidade de orientar uma maior parte das partículas, embora isso não seja um requisito. A largura das cavidades pode ser selecionada de modo que uma única partícula abrasiva se encaixe dentro da maioria das cavidades. Alternativamente, a largura da cavidade pode ser de tal modo que múltiplas partículas, substancialmente alinhadas de uma maneira paralela, podem ocupar uma única cavidade.

[087] Elementos separadores orientados longitudinalmente 260 opcionais estão dispostos ao longo das bordas opostas (por exemplo, com o uso de adesivo ou outros meios) da superfície de dispensação 212. As variações no design de altura dos elementos separadores permitem ajustar a distância entre as aberturas de cavidade 230 e um substrato (por exemplo, uma camada de suporte que tem um precursor de camada primária na mesma) que é colocado em contato com a ferramenta de produção.

[088] Se estiverem presentes, os elementos separadores orientados longitudinalmente 260 podem ter qualquer altura, largura e/ou espaçamento (de preferência os mesmos têm uma altura de cerca de 0,1 mm a cerca de 1 mm, uma largura de cerca de 1 mm a cerca de 50 mm, e um espaçamento de cerca de 7 a cerca de 24 mm). Elementos separadores orientados longitudinalmente individuais podem ser, por exemplo, contínuos (por exemplo, uma nervura) ou descontínuos (por exemplo, uma nervura segmentada, ou uma série de colunas). No caso da ferramenta de produção compreender uma manta ou esteira, os elementos separadores orientados longitudinalmente são geralmente paralelos à direção da máquina.

[089] A função do desvio angular α é dispor as partículas abrasivas esmagadas no artigo abrasivo revestido final em um padrão que não criará sulcos em uma peça de trabalho. Isso é uma preocupação menor do que o é para as partículas abrasivas formatadas, devido ao posicionamento mais aleatório dos pontos de corte introduzidos pela distribuição mais ampla de tamanhos e formatos de partícula. O desvio angular α pode ter qualquer valor de 0 a cerca de 30 graus, mas de preferência situa-se na faixa de 1 a 5 graus, com mais preferência de 1 a 3 graus.

[090] Elementos carreadores adequados podem ser rígidos ou flexíveis, mas de preferência são substancialmente flexíveis para permitir o uso de dispositivos de manuseio de manta normais, como cilindros. De preferência, o elemento carreador compreende metal e/ou polímero orgânico. Tais polímeros orgânicos são, de preferência,moldáveis, têm baixo custo, e são razoavelmente duráveis quando usados no processo de deposição de partícula abrasiva da presente revelação. Exemplos de polímerosorgânicos, que podem ser termofixos e/ou termoplásticos, que podem ser adequados para fabricação do elemento carreador, incluem: polipropileno, polietileno, borracha vulcanizada, policarbonatos, poliamidas, plástico acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PET), poli-imidas, poli-éter- éter-cetona (PEEK), poli-éter-cetona (PEK), plástico polioximetileno (POM, acetal), po- li(éter sulfona), poli(metacrilato de metila), poliuretanos, cloreto polivinílico, e combinações dos mesmos.

[091] A ferramenta de produção pode estar sob a forma de, por exemplo, uma esteira sem fim (por exemplo, a esteira sem fim 200 mostrada na Figura 1A), uma folha, uma folha ou manta contínua, um cilindro de revestimento, uma luva montada em um cilindro de revestimento, ou uma matriz. Se a ferramenta de produção estiver sob a forma de uma esteira, folha, manta, ou luva, ela terá uma superfície de contato e uma superfície de não contato. Se a ferramenta de produção estiver sob a forma de um cilindro, ela terá apenas uma superfície de contato. A topografia do artigo abrasivo formado pelo método terá o inverso do padrão da superfície de contato da ferramenta de produção. O padrão da superfície de contato da ferramenta de produção será, em geral, caracterizado por uma pluralidade de cavidades ou reentrâncias. A abertura destas cavidades pode ter qualquer formato, regular ou irregular, como, por exemplo, um retângulo, semi-círculo, círculo, triângulo, quadrado, hexágono, ou octógono. As paredes das cavidades podem ser verticais ou afunila- das. O padrão formado pelas cavidades pode ser disposto de acordo com um plano específico, ou pode ser aleatório. Desejavelmente, as cavidades podem esbarrar uma contra a outra.

[092] O elemento carreador pode ser produzido, por exemplo, de acordo com o procedimento exposto a seguir. Uma ferramenta principal é fornecida em primeiro lugar. A ferramenta principal é geralmente produzida a partir de um metal, por exemplo, níquel. A ferramenta principal pode ser fabricada por qualquer técnica convencional, como, por exemplo, gravação, prensagem, serrilhamento, eletroformação, torneamento com ferramenta de diamante, ou usinagem a laser. Se um padrão sobre a superfície da ferramenta de produção for desejado, a ferramenta principal precisa ter o inverso do padrão para a ferramenta de produção sobre a superfície da mesma. O material termoplásticopode ser gofrado com a ferramenta principal para formar o padrão. A gofragem pode ser conduzida enquanto o material termoplástico estiver em um estado fluxível. Após ser gofrado, o material termoplástico pode ser resfriado para causar a solidificação.

[093] O elemento carreador pode também ser formado pela gofragem de um padrão em um filme polimérico já formado amolecido por aquecimento. Neste caso, a espessura do filme pode ser menor que a profundidade da cavidade. Isto é vantajoso para otimização da flexibilidade de carreadores que têm cavidades fundas.

[094] O elemento carreador pode também ser produzido a partir de uma resina termofixa curada. Uma ferramenta de produção produzida a partir de material ter- mofixo pode ser produzida de acordo com o procedimento exposto a seguir. Uma resina termofixa não-curada é aplicada a uma ferramenta principal do tipo descrito anteriormente. Enquanto a resina não-curada estiver sobre a superfície da ferramenta principal, a mesma pode ser curada ou polimerizada por aquecimento, de modo que irá se adaptar para ter o formato inverso do padrão da superfície da ferramenta princi pal. Em seguida, a resina termofixa curada é removida da superfície da ferramenta principal. A ferramenta de produção pode ser produzida a partir de uma resina curável por radiação curada, como, por exemplo, oligômeros de uretano acrilado. As ferramentas de produção curadas por radiação são produzidas da mesma maneira que as ferramentas de produção produzidas a partir de resina termofixa, exceto pelo fato de que a cura é conduzida através de exposição à radiação (por exemplo, radiação ultravioleta).

[095] O elemento carreador pode ter qualquer espessura, contanto que ele tenha uma profundidade suficiente para acomodar as partículas abrasivas esmagadas, e flexibilidade e durabilidade suficientes para uso em processos de fabricação. Se o elemento carreador compreender uma esteira sem fim, então as espessuras do elemento carreador de cerca de 0,5 a cerca de 10 milímetros são tipicamente úteis; entretanto, isso não é um requisito.

[096] As cavidades podem ter qualquer formato, e são quase sempre selecionadas dependendo da aplicação específica. De preferência, ao menos uma porção das (e, com mais preferência, a maior parte das, ou mesmo todas as) cavidades são conformadas (isto é, montadas individualmente de maneira intencional de modo a terem um tamanho e formato específicos), e, com mais preferência, são conformadas precisamente. Em algumas modalidades, as cavidades têm paredes lisas e ângulos agudos formados por um processo de moldagem, e tendo uma topografia de superfície inversa àquela da ferramenta principal (por exemplo, um cilindro de ferramenta principal de metal torneado com ferramenta de diamante) em contato com a qual a mesma foi formada. As cavidades podem ser fechadas (isto é, ter um fundo fechado).

[097] De preferência, ao menos parte das paredes laterais se afunilam para dentro a partir de sua respectiva abertura de cavidade na superfície de dispensa- ção do elemento carreador com profundidade de cavidade crescente, ou sua abertura de cavidade na superfície posterior. Com mais preferência, todas as paredes laterais se afunilam para dentro da abertura na superfície de dispensação do elemento carreador com profundidade de cavidade crescente (isto é, com uma distância crescente da superfície de dispensação).

[098] Em algumas modalidades, ao menos parte das cavidades compreende uma primeira, segunda, terceira, e quarta paredes laterais. Em tais modalidades, a primeira, segunda, terceira, e quarta paredes laterais podem ser consecutivas e adjacentes.

[099] Em modalidades nas quais as cavidades não têm uma superfície de fundo, mas não se estendem através do elemento carreador até a superfície posterior, a primeira e terceira paredes laterais se cruzam em uma linha, enquanto a segunda e quarta paredes laterais não entram em contato uma com a outra.

[0100]Uma modalidade de uma cavidade deste tipo é mostrada nas Figuras de 3A a 3C. Com relação agora às Figuras de 3A a 3C, uma cavidade exemplificadora 320 no elemento carreador 310 tem um comprimento 301 e uma largura 302 (vide Figura 3A), e uma profundidade 303 (vida Figura 3B). A cavidade 320 compreende quatro paredes laterais 311a, 311b, 313a, 313b. As paredes laterais 311a, 311b se estendem a partir de aberturas 330 na superfície de dispensação 312 do elemento carreador 310, e se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento β com profundidade crescente, até se encontrarem na linha 318 (vide Figura 3B). De maneira similar, as paredes laterais 313a, 313b se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento Y com profundidade crescente, até entrarem em contato com a linha 318 (vide Figuras 3A e 3C).

[0101]Os ângulos de afunilamento β e y dependerão tipicamente das partículas abrasivas esmagadas específicas selecionadas para uso com a ferramenta de produção,de preferência correspondendo ao formato das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta que são incluídas nas partículas abrasivas esmagadas. O afunilamento da cavidade pode contribuir para a orientação da partícula ao longo do eixo de comprimento e orientar os pontos agudos em direção à interface de corte. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento β pode ser qualquer ângulo maior que 0 e menor que 90 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento β tem um valor na faixa de 40 a 80 graus, de preferência de 50 a 70 graus, e, com mais preferência, de 55 a 65 graus. O ângulo de afunilamento Y será da mesma forma tipicamente selecionado. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento Y pode ter qualquer ângulo na faixa de 0 a 30 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento y tem um valor na faixa de 5 a 20 graus, de preferência de 5 a 15 graus, e, com mais preferência, de 8 a 12 graus.

[0102]Em algumas modalidades, as cavidades são abertas em ambas as superfícies de dispensação e posterior. Em algumas destas modalidades, a primeira e terceira paredes laterais não entram em contato uma com a outra, e a segunda e quarta paredes laterais não entram em contato uma com a outra.

[0103]As Figuras 4A e 4B mostram uma cavidade alternativa 420 de tipo similar. Com relação agora às Figuras de 4A a 4C, uma cavidade exemplificadora 420 no elemento carreador 410 tem um comprimento 401 e uma largura 402 (vide Figura 4A), e uma profundidade 403 (vida Figura 4B). A cavidade 420 compreende quatro chanfraduras (460a, 460b, 462a, 462b) que entram em contato com a superfície de dispensação 412 do elemento carreador 410, e quatro paredes laterais respectivas 411a, 411b, 413a, 413b. Cada uma das chanfraduras 460a, 460b, 462a, 462b se afunila para dentro a um ângulo de afunilamento δ (vide Figura 4B) e ajudam a guiar as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta para dentro da cavidade 420. As paredes laterais 411a, 411b estendem-se a partir das chanfraduras (460a, 460b) e se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento ε com profundidade crescente, até se encontrarem na linha 418 (vide Figura 4B). De maneira similar, as paredes laterais 413a, 413b se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento Z com profundidade crescente, até entrarem em contato com a linha 418 (vide Figuras 4B e 4C).

[0104]O ângulo de afunilamento δ dependerá tipicamente das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta específicas selecionadas para uso com a ferramenta de produção. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento δ pode ser qualquer ângulo maior que 0 e menor que 90 graus. De preferência, o ângulo de afunilamento δ tem um valor na faixa de 20 a 80 graus, de preferência de 30 a 60 graus, e com mais preferência de 35 a 55 graus.

[0105]O ângulo de afunilamento ε dependerá tipicamente das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta específicas selecionadas para uso com a ferramenta de produção. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento ε pode ser qualquer ângulo maior que 0 e menor que 90 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento ε tem um valor na faixa de 40 a 80 graus, de preferência de 50 a 70 graus, e, com mais preferência, de 55 a 65 graus.

[0106]De maneira similar, o ângulo de afunilamento Z dependerá tipicamente das partículas abrasivas esmagadas em forma de plaquetas específicas selecionadas para uso com a ferramenta de produção. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento Z pode ter qualquer ângulo na faixa de 0 a 30 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento Z tem um valor na faixa de 5 a 25 graus, de preferência de 5 a 20 graus, e, com mais preferência, de 10 a 20 graus.

[0107]As cavidades podem ter uma segunda abertura na superfície posterior. Em tais casos, a segunda abertura é, de preferência, menor que a primeira abertura, de modo que as partículas abrasivas esmagadas em forma de plaquetas não passem completamente através de ambas aberturas (isto é, a segunda abertura é pequena o bastante para evitar a passagem de partículas abrasivas esmagadas em forma de plaquetas através do elemento carreador).

[0108]Uma modalidade exemplificadora de uma cavidade deste tipo é mostrada nas Figuras de 5A a 5C. Com relação agora às Figuras de 5A a 5C, uma cavidade exemplificadora 520 no elemento carreador 510 tem um comprimento 501 e uma largura 502 (vide Figura 5A), e uma profundidade 503 (vida Figura 5B). A cavidade 520 compreende quatro paredes laterais 511a, 511b, 513a, 513b. As paredes laterais 511a, 511b estendem-se a partir da primeira abertura 530 na superfície de dispensação 512 do elemento carreador 510 e se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento n com profundidade crescente, até entrarem em contato com o conduto 565 que se estende até a segunda abertura 570 na superfície posterior 514 do elemento carreador 510 (vide Figura 5B). De maneira similar, as paredes laterais 513a, 513b se afunilam para dentro a um ângulo de afunilamento θ com profundidade crescente, até entrarem em contato com a segunda abertura 570 (vide Figura 5C). O conduto 565 é mostrado como tendo uma seção transversal constante; entretanto, isso não é um requisito.

[0109]Os ângulos de afunilamento n e θ dependerão tipicamente das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas específicas selecionadas para uso com a ferramenta de produção, de preferência correspondendo ao formato das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas. Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento n pode ser qualquer ângulo maior que 0 e menor que 90 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento n tem um valor na faixa de 40 a 80 graus, de preferência de 50 a 70 graus, e, com mais preferência, de 55 a 65 graus.

[0110]Nesta modalidade, o ângulo de afunilamento θ pode ter qualquer ângulo na faixa de 0 a 30 graus. Em algumas modalidades, o ângulo de afunilamento θ tem um valor na faixa de 5 a 25 graus, de preferência de 5 a 20 graus, e, com mais preferência, de 10 a 20 graus.

[0111]Outra modalidade de uma cavidade que tem aberturas nas superfícies de dispensação e posterior do elemento carreador é mostrada nas Figuras de 6A a 6C. Com relação agora às Figuras de 6A a 6C, o elemento carreador 610 inclui cavidades 620 no elemento carreador 610 alinhadas a condutos compressíveis 621 na camada compressível resiliente 640. Os condutos compressíveis 621 estendem-se a partir da segunda abertura 670 na superfície posterior 614 do elemento carreador 610, através da camada compressível resiliente 640. Enquanto um conduto com- pressível é mostrado, deve-se reconhecer que configurações de cavidade compres- sível fechada também podem ser usadas.

[0112]As cavidades são posicionadas de acordo com ao menos um dentre: um padrão predeterminado como, por exemplo, um padrão alinhado (por exemplo, uma matriz), um padrão circular, um padrão irregular, mas parcialmente alinhado, ou um padrão pseudo-aleatório.

[0113]De preferência, os comprimentos e/ou larguras das cavidades se estreitam com aumento da profundidade de cavidade, sendo maiores nas aberturas de cavidade na superfície de dispensação. As dimensões e/ou formatos da cavidade são, de preferência, escolhidos para uso com um formato e/ou tamanho específicos da partícula abrasiva. As cavidades podem compreender uma combinação de formatos e/ou tamanhos diferentes, por exemplo. As dimensões de cavidade devem ser suficientes para acomodar e orientar as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas individuais ao menos parcialmente dentro das cavidades. Em algumas modalidades, a maior parte ou todas as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas são retidas nas cavidades, de modo que menos de cerca de 20 por cento (com mais preferência, menos de 10 por cento, ou mesmo menos de 5 por cento) de seu comprimento estendam-se além das aberturas das cavidades nas quais as mesmas residem. Em algumas modalidades, a maior parte das ou todas as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas residem totalmente dentro (isto é, são completamente retidas dentro) das cavidades, e não se estendem além de suas aberturas de cavidade respectivas na superfície de dispensação do elemento carreador.

[0114]As cavidades compreendem ao menos uma parede lateral e podem compreender ao menos uma superfície de fundo; entretanto, de preferência, o formato da totalidade das cavidades é definido pelas paredes laterais de quaisquer aberturas nas superfícies de dispensação e posterior. Em algumas modalidades preferenciais, as cavidades têm ao menos 3, ao menos 4, ao menos 5, ao menos 6, ao menos 7, ao menos 8 paredes laterais.

[0115]As paredes laterais são, de preferência, lisas, porém isso não é um requisito. As paredes laterais podem ser planas, curviplanas (por exemplo, côncavas ou convexas), cônicas, ou frustocônicas, por exemplo.

[0116]Em algumas modalidades, ao menos parte das cavidades compreende uma primeira, segunda, terceira, e quarta paredes laterais. Em tais modalidades, a primeira, segunda, terceira, e quarta paredes laterais podem ser consecutivas e adjacentes.

[0117]Em modalidades nas quais as cavidades não têm uma superfície de fundo, mas não se estendem através do elemento carreador até a superfície posterior, a primeira e terceira paredes laterais se cruzam em uma linha, enquanto a segunda e quarta paredes laterais não entram em contato uma com a outra.

[0118]Em algumas modalidades, as cavidades são abertas em ambas as superfícies primeira e posterior. Em algumas destas modalidades, a primeira e terceira paredes laterais não entram em contato uma com a outra, e a segunda e quarta paredes laterais não entram em contato uma com a outra.

[0119]De preferência, ao menos parte das paredes laterais se afunilam para dentro a partir de sua respectiva abertura de cavidade na superfície de dispen- sação do elemento carreador com profundidade de cavidade crescente, ou sua abertura de cavidade na superfície posterior. Com mais preferência, todas as paredes laterais se afunilam para dentro da abertura na superfície de dispensação do elemento carreador com profundidade de cavidade crescente (isto é, com uma distância crescente da superfície de dispensação).

[0120]Em algumas modalidades, ao menos uma, ao menos duas, ao menos 3, ou mesmo ao menos 4 das paredes laterais são convexas.

[0121]Em algumas modalidades, ao menos algumas das cavidades podem compreender, independentemente, uma ou mais chanfraduras dispostas entre a superfície de dispensação e qualquer uma das ou todas as paredes laterais. As chan- fraduras podem facilitar a disposição das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas dentro das cavidades.

[0122]Para evitar acúmulo da resina precursora de camada primária na superfície de dispensação do elemento carreador, ao menos dois elementos separadores em relevo orientados longitudinalmente (isto é, orientados de maneira substancialmente paralela à direção da máquina do elemento carreador/ferramenta de produção em uso) são, de preferência, afixados ao ou formados de maneira integral com o carreador. De preferência, ao menos dois dos elementos separadores estão dispostos de modo adjacente em relação às bordas laterais ao longo do comprimento da ferramenta de produção. Exemplos de elementos separadores adequados que podem ser formados de maneira integral com o elemento carreador incluem colunas e nervuras (contínuas ou segmentadas). A orientação longitudinal dos elementos separadores pode ser alcançada pela orientação de elementos separadores em relevo e individuais, como nervuras ou fitas, ou por padrões de um suporte em relevo de baixo aspecto de elementos como, por exemplo, uma fileira isolada ou outro padrão de colunas, ou outras características em relevo.

[0123]Com relação agora à Figura 7, uma ferramenta de produção exemplifi- cadora 700, uma esteira sem fim, compreende um elemento carreador 710 com cavidades 720. Os elementos separadores em relevo orientados longitudinalmente 742, 744 são compostos por nervuras contínuas formadas de maneira integral ao longo das e de maneira adjacente às bordas laterais 732, 734 do elemento carreador 700, fornecendo assim um deslocamento entre a superfície de dispensação 712 do elemento carreador 710 e uma camada de suporte revestida precursora de revestimentobásico durante a transferência de partículas abrasivas esmagadas iniciais. Os elementos separadores em relevo orientados longitudinalmente 746, 748 opcionais são compostos por nervuras formadas de maneira integral em intervalos ao longo da largura do elemento carreador 710.

[0124]Alternativamente, ou em adição, os elementos separadores podem ser de outro modo afixados ao elemento carreador; por exemplo, com o uso de adesivo ou um fecho mecânico. Um exemplo de um elemento separador preferencial compreende fita adesiva. A fita pode ser aplicada apenas à superfície de dis- pensação do elemento carreador, ou ela pode ser dobrada sobre as bordas laterais e aderida à superfície posterior do elemento carreador, por exemplo. Com relação agora à Figura 8, uma ferramenta de produção exemplificadora 800, uma esteira sem fim, compreende um elemento carreador 810 com cavidades 820. As fitas 842, 844 são aplicadas em torno das bordas laterais 832, 834 do elemento carreador 800, fornecendo assim um deslocamento entre a superfície de dispensação 812 do elemento carreador 810 e uma camada de suporte revestida precursora de camada primária, durante a transferência das partículas abrasivas esmagadas.

[0125]Alternativamente, ou além disso, múltiplos elementos separadores como, por exemplo, fileiras de colunas em relevo são orientados longitudinalmente de maneira coletiva pelo posicionamento em intervalos ao longo das e de maneira adjacente às bordas laterais do elemento carreador. Com relação agora à Figura 9, uma ferramenta de produção exemplificadora 900, uma esteira sem fim, compreende um elemento carreador 910 com cavidades 920. Fileiras de colunas em relevo 942, 944 são formadas integralmente no elemento carreador 910, nas bordas adjacentes laterais 932, 934 do elemento carreador 910, fornecendo assim um deslocamento entre a superfície de dispensação 912 do elemento carreador 910 e uma camada de suporte revestida precursora de camada primária, durante a trans- ferência das partículas abrasivas esmagadas.

[0126]O design e a fabricação de elementos de suporte, e de usinagem mestre usados na sua fabricação, podem ser encontrados na, por exemplo, patente US n° 5.152.917 (Piper et al.); 5.435.816 (Spurgeon et al.), 5.672.097 (Hoopman et al.); 5.946.991 (Hoopman et al.); 5.975.987 (Hoopman et al.); e 6.129.540 (Hoopman et al.).

[0127]Para se formar um sistema de posicionamento de partícula abrasiva, as partículas abrasivas esmagadas são introduzidas em ao menos algumas das cavidades de um elemento carreador, conforme aqui descrito.

[0128]As partículas abrasivas esmagadas podem ser dispostas dentro das cavidades do elemento carreador, usando-se qualquer técnica adequada. Exemplos de tais técnicas incluem despejar as partículas abrasivas esmagadas sobre o elemento carreador enquanto o mesmo está orientado com a superfície de dispensação voltada para cima, e em seguida agitar as partículas o suficiente para fazer com que as mesmas caiam dentro das cavidades. Exemplos de métodos de agitação adequados podem incluir, escovação, sopro, vibração, aplicação de um vácuo (para elementos carreadores que têm cavidades com aberturas na superfície posterior), e combinações dos mesmos.

[0129]Em um uso típico, partículas abrasivas esmagadas (incluindo partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta) são removivelmente dispostas no interior de ao menos uma porção, preferivelmente ao menos 30, ao menos 40, ao menos 50, ao menos 60, ao menos 70, ao menos 80, ao menos 90 por cento, ou mesmo 100% das cavidades na ferramenta de produção. De preferência, as partículas abrasivas esmagadas são completamente dispostas e de maneira removível no interior de ao menos parte das cavidades, com mais preferência as partículas abrasivas esmagadas são completamente dispostas e de maneira removível no interior de ao menos 80 por cento das cavidades. Em algumas modalidades, as partículas abrasivas esmagadas se projetam a partir das cavidades ou residem completamente dentro das mesmas, ou uma combinação das mesmas.

[0130]Por exemplo, com relação agora às Figuras 10A e 10B, o sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1000 compreende partículas abrasivas esmagadas 1080 e uma ferramenta de produção 1005. As partículas abrasivas esmagadas 1080 estão dispostas parcialmente dentro das cavidades 320 (mostradas nas Figuras de 3A a 3C) na superfície de dispensação 1012 do elemento carreador 1010 da ferramenta de produção 1005. Nesta modalidade, as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas 1080 se projetam a partir de suas respectivas cavidades 320.

[0131]Com relação agora às Figuras 11A e 11B, o sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1100 compreende as partículas abrasivas esmagadas 1180 e uma ferramenta de produção 1105. As partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas 1180 estão dispostas totalmente dentro das cavidades 320 (mostradas nas Figuras de 3A a 3C) na superfície de dispensação 1112 do elemento carreador 1110 da ferramenta de produção 1105.

[0132]Com relação agora às Figuras 12A e 12B, o sistema de posicionamento de partícula abrasiva 1200 compreende as partículas abrasivas esmagadas 1280 e uma ferramenta de produção 1205. As partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas 1280 estão dispostas dentro das cavidades 620 (mostradas nas Figuras de 6A a 6C) na superfície de dispensação 1212 do elemento carreador 1210 da ferramenta de produção 1205. Nesta modalidade, as partículas abrasivas esmagadas 1280 são dispostas dentro de suas respectivas cavidades 620, com as pontas se projetando para dentro de condutos compressíveis 621. A compressão da camadacompressível resiliente 640 (por exemplo, contra um cilindro) impulsiona as partículas abrasivas esmagadas a partir das cavidades.

[0133]Conforme discutido acima, uma camada compressível resiliente pode ser presa à superfície posterior do elemento carreador, independente das cavidades se estenderem ou não até a superfície posterior. Isto pode facilitar o manuseio da manta e/ou remoção da partícula abrasiva das cavidades. Por exemplo, em modalidades onde a camada compressível resiliente compreende reentrâncias conformadas alinhadas em concordância com a respectiva segunda abertura de cada uma de ao menos uma porção de cavidades, as partículas abrasivas esmagadas nas cavidades que se estendem para dentro das reentrâncias formatadas podem ser impulsionadas mecanicamente para fora das cavidades por uma pressão aplicada contra a camada compressível resiliente. Isto pode ocorrer, por exemplo, pela compressão em um cilin-dro de estrangulamento, onde o sistema de posicionamento de partícula abrasiva entra em contato com um precursor de camada primária em uma camada de suporte durante a fabricação de artigos abrasivos revestidos. Se estiver presente, a camada compressível resiliente pode ter qualquer espessura, sendo que a escolha específica das e partículas abrasivas esmagadas e das condições do equipamento determina a seleção da espessura, composição, e/ou durômetro. Se a camada compressível resiliente compreende uma esteira sem fim, então espessuras de camada compressível resiliente de cerca de 1 a cerca de 25 milímetros são geralmente úteis, porém isso não é um requisito.

[0134]Materiais exemplificadores adequados para camadas compressíveis resilientes incluem espumas elásticas (por exemplo, espumas de poliuretano), borrachas, silicones, e combinações dos mesmos.

[0135]As partículas abrasivas esmagadas iniciais e, de preferência, quaisquer outras partículas abrasivas esmagadas adicionais que podem estar presentes (por exemplo, partículas de carga abrasivas esmagadas), devem ter suficiente dureza e rugosidade de superfície para funcionar como partículas abrasivas em processos de abrasão. De preferência, as partículas abrasivas esmagadas têm uma dureza de ao menos 4, ao menos 5, ao menos 6, ao menos 7, ou mesmo ao menos 8 na escala Mohs.

[0136]A porcentagem em peso das partículas abrasivas esmagadas iniciais em relação ao peso total de partículas abrasivas esmagadas (por exemplo, partículas abrasivas esmagadas iniciais mais partículas de carga esmagadas opcionais) pode ser de ao menos 35%, ao menos 40%, ao menos 45%, ao menos 50%, ao menos 55%, ao menos 60%, ao menos 65%, ao menos 70%, ao menos 75%, ao menos 80%, ao menos 85%, ao menos 90 por cento, 95 por cento a menos, ou mesmo 100 por cento.

[0137]Da mesma forma, se presentes, a porcentagem em peso das partículas de carga esmagadas em relação ao peso total partículas abrasivas esmagadas (por exemplo, partículas abrasivas esmagadas iniciais e partículas de carga esmagadas) pode ser menor que 35, menor que 30 por cento, menor que 25 por cento, menor que 20 por cento, menor que 15 por cento, menor que 10 por cento, menor que 5 por cento, por exemplo.

[0138]As partículas abrasivas esmagadas e as partículas abrasivas de carga opcionais podem ter graus de tamanho nominal especificado iguais ou diferentes (de preferência) e podem ser ter composições iguais ou diferentes (de preferência diferentes), mas elas podem não ter a mesma composição e grau de tamanho nominal especificado. As partículas abrasivas esmagadas iniciais podem ter uma distribuição mono- modal ou polimodal (por exemplo, bimodal, trimodal). As partículas abrasivas esmagadas iniciais podem ser aplicadas ao precursor de camada primária em uma etapa única ou em várias, de preferência em etapas consecutivas, por exemplo.

[0139]Em algumas modalidades, as partículas abrasivas esmagadas iniciais podem compreender partículas abrasivas de diferentes composições de materiais, embora elas sejam, de preferência, todas da mesma composição.

[0140]As partículas abrasivas esmagadas (incluindo as partículas abrasivas esmagadas que contêm uma maioria de partículas abrasivas esmagadas em forma- to de plaqueta) podem ser obtidas de fontes comerciais, por meio de métodos conhecidos, e/ou por seleção de formato das partículas abrasivas esmagadas; por exemplo, com o uso de uma tabela de seleção de formato, como é conhecido na técnica.

[0141]Exemplos de partículas abrasivas esmagadas adequadas (por exemplo, as partículas abrasivas esmagadas iniciais e as partículas de carga esmagadas opcionais) incluem partículas abrasivas esmagadas que incluem óxido de alumínio fundido, óxido de alumínio termo-tratado, óxido de alumínio branco fundido, materiais de óxido de alumínio cerâmico, como aqueles disponíveis sob a designação comercial 3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN, junto à 3M Company, de St. Paul, MN, EUA, óxido de alumínio marrom, óxido de alumínio azul, carbureto de silício (incluindo carbureto de silício verde), diborato de titânio, carbureto de boro, carbureto de tungstênio, granada, carbureto de titânio, diamante, nitreto de boro cúbico, granada, zircônia de alumina fundida, óxido de ferro, cromo, zircônia, óxido de titânio, óxido de estanho, quartzo, feldspato, sílex, esmeril, partículas cerâmicas derivadas de sol-gel (por exemplo, alfa alumina); e combinações dos mesmos. Exemplos adicionais incluem compósitos abrasivos esmagados de partículas abrasivas (que podem ser em formato de plaqueta ou não) em uma matriz aglutinante, como aqueles descritos na patente US n° 5.152.917 (Pieper et al.). Diversas dessas partículas abrasivas, aglomerados, e compósitos são conhecidos na técnica.

[0142]Exemplos de partículas abrasivas derivadas de sol-gel a partir das quais partículas abrasivas esmagadas podem ser isoladas, e métodos para sua preparação podem ser encontrados, nas patentes US n°s 4.314.827 (Leitheiser et al.); 4.623.364 (Cottringer et al.); 4.744.802 (Schwabel), 4.770.671 (Monroe et al.); e 4.881.951 (Monroe et al.). Também é contemplado que as partículas abrasivas esmagadas poderiam compreender aglomerados abrasivos como, por exemplo, aqueles descritos nas patentes US n°s 4.652.275 (Bloecher et al.) ou 4.799.939 (Bloecher et al.). Em algumas modalidades, as partículas abrasivas esmagadas podem ter suas superfícies tratadas com um agente de acoplamento (por exemplo, um agente de acoplamento de organossilano) ou outro tratamento físico (por exemplo, óxido de ferro ou óxido de titânio) para melhorar a adesão das partículas abrasivas esmagadas ao aglutinante. As partículas abrasivas esmagadas podem ser tratadas antes de serem combinadas com o aglutinante, ou podem ter as superfícies tratadas in situ mediante a inclusão de um agente de acoplamento ao aglutinante.

[0143]De preferência, as partículas abrasivas esmagadas compreendem partículas abrasivas cerâmicas esmagadas como, por exemplo, partículas de alumina alfa policristalinas derivadas de sol-gel. As partículas abrasivas de cerâmica esmagadas compostas de cristalitos de alfa alumina, espinélio de magnésio alumina e um aluminato hexagonal de terra rara podem ser preparadas com o uso de partículas de alfa alumina de precursor sol-gel de acordo com os métodos descritos, por exemplo, na patente US n° 5.213.591 (Celikkaya et al.) e nas publicações de pedidos de patente US n°s 2009/0165394 A1 (Culler et al.) e 2009/0169816 A1 (Erickson et al.).

[0144]Detalhes adicionais a respeito dos métodos de produção de partículas abrasivas derivadas de sol-gel podem ser encontrados nas, por exemplo, patentes US n°s 4.314.827 (Leitheiser); 5.152.917 (Pieper et al.); 5.435.816 (Spurgeon et al.), 5.672.097 (Hoopman et al.); 5.946.991 (Hoopman et al.); 5.975.987 (Hoopman et al.); e 6.129.540 (Hoopman et al.); e no Pedido de Patente publicado sob o Número U.S. US N° 2009/0165394 Al (Culler et al.).

[0145]A quantidade de partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta contidas nas partículas abrasivas esmagadas iniciais (por exemplo, aplicadas inicialmente) é, de preferência, ao menos 50 por cento, em número, ao menos 55 por cento, em número, ao menos 60 por cento, em número, ao menos 65 por cento, em número, ao menos 70 por cento, em número, ao menos 75 por cento, em número, ao menos 80 por cento, em número, ao menos 85 por cento, em número, ao menos 90 por cento, em número, ao menos 95 por cento, em número, ao menos 99 por cento, em número, ou mesmo 100%, em número, com base no número total das partículas abrasivas esmagadas iniciais.

[0146]Partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta comercialmente disponíveis exemplificadoras contendo a maior parte das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta podem ser obtidas junto à Washington Mills, Niagara Falls New York, EUA (por exemplo, como partículas abrasivas de carbureto de silício, grau ANSI 24), e junto à 3M Company, Saint Paul, Minnesota, EUA (por exemplo, como 3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN 323, grau 24).

[0147]Se for desejado, as partículas abrasivas formatadas podem ser usadas em conjunto com as partículas abrasivas esmagadas. Exemplos de partículas abrasivas formatadas podem ser encontrados nas patentes US n°s 5.201.916 (Berg); 5.366.523 (Rowenhorst (Re 35.570)); e 5.984.988 (Berg). A patente US n° 8.034.137 (Erickson et al.) descreve partículas abrasivas esmagadas de alumina que foram formadas em um formato específico, e então esmagadas para formar fragmentos que retêm uma porção de suas características de formato originais. Em algumas modalidades, as partículas de alumina alfa formatadas são precisamente conformadas (isto é, as partículas têm formatos que são ao menos parcialmente determinados pelos formatos das cavidades em uma ferramenta de produção usada para produzí-las). Detalhes referentes a tais artigos abrasivos esmagados e métodos para sua fabricação podem ser encontrados, por exemplo, nas patentes US n°s 8.142.531 (Adefris et al.); 8.142.891 (Culler et al.); e 8.142.532 (Erickson et al.); e nas publicações dos pedidos de patente US n°s 2012/0227333 (Adefris et al.); 2013/0040537 (Schwabel et al.); e 2013/0125477 (Adefris).

[0148]Revestimentos de superfície nas várias partículas abrasivas podem ser usados para melhorar a adesão entre as partículas abrasivas e um material li- gante em artigos abrasivos, ou podem ser usados para auxiliar na deposição eletrostática.Em uma modalidade, podem ser usados revestimentos de superfície, conforme descritos na patente US n° 5.352.254 (Celikkaya), em uma quantidade de 0,1 a 2 por cento de superfície de revestimento por peso de partícula abrasiva. Tais revestimentos de superfície são descritos nas Patentes US n°s 5.213.591 (Celikkaya et al.); 5.011.508 (Wald et al.); 1.910.444 (Nicholson); 3.041.156 (Rowse et al.); 5.009.675 (Kunz et al.); 5.085.671 (Martin et al.); 4.997.461 (Markhoff-Matheny et al.); e 5.042.991 (Kunz et al.). Adicionalmente, o revestimento da superfície pode evitar o capeamento da partícula abrasiva conformada. Capeamento é o termo para descrever o fenômeno em que as partículas de metal da peça de trabalho sendo abradadas são soldadas aos topos das partículas abrasivas esmagadas. Os revestimentos de superfície usados para executar as funções acima são conhecidos pelos versados na técnica.

[0149]As partículas abrasivas esmagadas usadas na prática da presente revelação (por exemplo, as partículas abrasivas esmagadas iniciais e as partículas de carga esmagadas opcionais) são de preferência selecionados para ter um comprimento e/ou largura na faixa de 0,1 mícron a 3.500 mícrons, mais tipicamente 100 mícrons a 3.000 mícrons, e mais tipicamente 100 mícrons a mícrons 2.600, embora outros comprimentos e larguras possam também ser usados.

[0150]As partículas abrasivas esmagadas em formato de plaquetas são tipicamente selecionadas para ter uma espessura em uma faixa de 0,1 mícron a 1.600 mícrons, mais tipicamente de 1 mícron a 1.200 mícrons, embora outras espessuras possam ser usadas. Em algumas modalidades, as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta podem ter uma razão de aspecto (comprimento dividido pela espessura) de ao menos 2, 3, 4, 5, 6, ou mais.

[0151]O comprimento, a largura e a espessura das partículas abrasivas esmagadas podem ser determinados em uma base individual ou média, conforme de- sejado. Técnicas adequadas podem incluir a inspeção e medição de partículas individuais, bem como o uso de técnicas de análise de imagem automatizada (por exemplo, usando-se um analisador de imagem como um analisador de imagens CAMSIZER XT da Retsch Technology Gmbh de Haan, Alemanha) de acordo com o método de teste ISO 13322-2:2006 “Particle size analysis -- Image analysis methods -- Part 2: Dynamic image analysis methods”.

[0152]As partículas de carga esmagadas e/ou iniciais podem ser dimensionadas de maneira independente, de acordo com um grau nominal especificado e reconhecido pela indústria de abrasivos. Padrões de classificação exemplificadores reconhecidos pela indústria de abrasivos incluem aqueles promulgados pela ANSI (American National Standards Institute), FEPA (Federation of European Producers of Abrasives), e JIS (Japanese Industrial Standard). As designações de grau ANSI (isto é, graus nominais específicos) incluem, por exemplo: ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 36, ANSI 46, ANSI 54, ANSI 60, ANSI 70, ANSI 80, ANSI 90, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400 e ANSI 600. As designações de grau da FEPA incluem F4, F5, F6, F7, F8, F10, F12, F14, F16, F16, F20, F22, F24, F30, F36, F40, F46, F54, F60, F70, F80, F90, F100, F120, F150, F180, F220, F230, F240, F280, F320, F360, F400, F500, F600, F800, F1000, F1200, F1500 e F2000. As designações de grau da JIS incluem JIS8, JIS12, JIS16, JIS24, JIS36, JIS46, JIS54, JIS60, JIS80, JIS100, JIS150, JIS180, JIS220, JIS240, JIS280, JIS320, JIS360, JIS400, JIS600, JIS800, JIS1000, JIS1500, JIS2500, JIS4000, JIS6000, JIS8000 e JIS10.000.

[0153]De acordo com uma modalidade da presente revelação, o diâmetro médio das partículas abrasivas esmagadas pode situar-se na faixa de 260 a 1400 mícrons de acordo com os graus FEPA F60 a F24.

[0154]Alternativamente, as partículas de carga iniciais e/ou esmagadas opcionais (por exemplo, partículas abrasivas de carga esmagadas) podem ser classifi- cadas de acordo com uma classificação triada nominal utilizando U.S.A. Standard Test Sieves em conformidade com a norma ASTM E-11 “Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes”. A norma ASTM E-11 prescreve os requisitos para o design e construção de peneiras de teste com o uso de um meio de pano de fio tecido montado em um quadro para a classificação de materiais, de acordo com um tamanho de partícula designado. Uma designação típica pode ser representada como -18+20, o que significa que as partículas abrasivas esmagadas passam através de uma peneira de teste que atende às especificações da ASTM E- 11 para a peneira de número 18, e são retidas em uma peneira de teste que atende às especificações da ASTM E-11 para a peneira de número 20. Em uma modalidade, as partículas abrasivas esmagadas têm um tamanho de partícula de modo que a maioria das partículas passe através de uma peneira de teste de rede 18, e possam ser retidas em uma peneira de teste de rede 20, 25, 30, 35, 40, 45 ou 50. Em várias modalidades, as partículas abrasivas esmagadas podem ter um grau triado nominal de: -18+20, -20/+25, -25+30, -30+35, -35+40, 5 -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, - 70/+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, -230+270, - 270+325, -325+400, -400+450, -450+500, ou -500+635. Alternativamente, um tamanho de rede personalizado poderia ser usado, como -90+100.

[0155]Partículas abrasivas esmagadas inorgânicos mais macias podem também ser usadas como partículas de carga esmagadas opcionais. Exemplos de materiais adequados incluem sílica, óxido de ferro, óxido de cromo, céria, zircônia, óxido de titânio, óxido de estanho, carbonatos de metal (como carbonato de cálcio (giz, calcita, Greda, travertino, mármore e calcário), carbonato de cálcio e magnésio, carbonato de sódio, carbonato de magnésio), silicatos (como talco, argilas, (Montmorilonita) feldspato, mica, silicato de cálcio, metassilicato de cálcio, aluminossilicato de sódio, silicato de sódio), sulfatos metálicos (como sulfato de cálcio, sulfato de bário, sulfato de sódio, alumínio sulfato de sódio, sulfato de alumínio), gesso, tri-hidrato de alumínio, grafite, óxidos metálicos (como óxido de cálcio (cal), dióxido de titânio, sulfitos metálicos (como sulfito de cálcio), partículas metálicas (estanho, chumbo, cobre e similares), partículas de vidro, sílex, talco, esmeril, e suas combinações. Resinas termorrígidas orgânicas e termoplásticosem forma de particulado esmagado podem também ser usados como partículas de carga esmagadas.

[0156]Os artigos abrasivos revestidos de acordo com a presente revelação incluem uma camada de suporte, uma camada primária, partículas abrasivas esmagadas, uma camada intermediária, e uma camada superior opcional.

[0157]Com referência agora à Figura 13, o artigo abrasivo revestido exem- plificador 1300 tem uma camada de suporte 1320 com uma primeira superfície principal 1322. As partículas abrasivas esmagadas 1340 são presas à primeira superfície principal 1322 da camada de substrato 1320 pela camada primária 1350 e a camada intermediária 1360. Uma camada superior opcional 1370 está disposta sobre a camada intermediária 1360.

[0158]Os artigos abrasivos revestidos podem ter uma direção de uso pretendido. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 14, uma esteira abrasiva revestida exemplificadora 1400 compreende partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta 1420, e tem uma direção longitudinal de uso pretendido 1460. As partículas abrasivas esmagadas 1420 são orientadas substancialmente perpendiculares à direção longitudinal de 1460 uso pretendido. Da mesma forma, conforme mostrado na Figura 15, o disco abrasivo revestido exemplificador 1500 compreende partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta 1520, e tem uma direção rotacional de uso pretendido 1560 em torno de um eixo central 1580. As partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta 1520 são orientadas substancialmente perpen-dicularesà direção longitudinal de uso pretendido 1560. Embora partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta 1520 sejam mostradas nos desenhos como alinhadas em fileiras, isso não é um requisito. Muitos outros artigos abrasivos revesti- dos (por exemplo, os artigos abrasivos revestidos projetados especificamente para uso com os blocos de lixamento) podem também ter direções especificadas de uso pretendido.

[0159]Na produção de um artigo abrasivo revestido, um precursor de camadaprimária que compreende um primeiro precursor de aglutinante é aplicado a uma superfície principal do suporte. As partículas abrasivas são, então, ao menos parcialmente embutidas no precursor de camada primária (por exemplo, por revestimentoeletrostático), e o primeiro precursor de aglutinante é ao menos parcialmente curado para fixar as partículas ao precursor de camada primária. Se usado, um precursor de camada intermediária opcional que compreende um segundo precursor de aglutinante (que pode ser igual ou diferente do primeiro precursor de aglutinante) é então aplicado sobre o precursor de camada primária e partículas abrasivas, seguido pela cura dos precursores de aglutinante para fornecer as camadasprimária e intermediária.

[0160]Opcionalmente, os artigos abrasivos revestidos podem compreender adicionalmente, por exemplo, uma face traseira (isto é, um revestimento sobre a superfície principal da camada de suporte oposta à superfície principal tendo o revestimento abrasivo), uma camada de base ou uma camada de fixação (isto é, um revestimento entre a camada primária e a camada de suporte), e/ou um saturante que reveste ambas as superfícies principais do suporte. Os artigos abrasivos revestidos podem compreender adicionalmente uma camada superior que cobre a camada abrasiva. Se estiver presente, a camada de sobrefixação inclui, tipicamente, auxiliares de moagem e/ou materiais anticarga.

[0161]Resinas de camada primária e intermediária adequadas incluem, por exemplo, resinas fenólicas, resinas acrílicas, resinas de cianato e resinas de ureta- no.

[0162]Os artigos abrasivos revestidos de acordo com a presente invenção podem ser convertidos, por exemplo, em esteiras, rolos, discos (inclusive discos perfurados), e/ou folhas. Para aplicações de esteira, duas extremidades livres da folha abrasiva podem ser unidas entre si usando métodos conhecidos para formar uma esteira encaixadas.

[0163]Em adição à descrição contida anteriormente neste documento, uma descrição adicional de técnicas e materiais para fabricação de artigos abrasivos revestidos pode ser encontrada nas, por exemplo, patentes US n°s 4.314.827 (Leithei- ser et al.); 4.518.397 (Leitheiser et al.); 4.623.364 (Cottringer et al.); 4.652.275 (Bloecher et al.); 4.734.104 (Broberg); 4.737.163 (Larkey); 4.744.802 (Schwabel); 4.770.671 (Monroe et al.); 4.799.939 (Bloecher et al.); 4.881.951 (Wood et al.); 4.927.431 (Buchanan et al.); 5.498.269 (Larmie); 5.011.508 (Wald et al.); 5.078.753 (Broberg et al.); 5.090.968 (Pellow); 5.108.463 (Buchanan et al.); 5.137.542 (Buchanan et al.); 5.139.978 (Wood); 5.152.917 (Pieper et al.); 5.203.884 (Buchanan et al.); 5.227.104 (Bauer); e 5.328.716 (buchanan).

Modalidades selecionadas da presente revelação

[0164]Em uma primeira modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo revestido que compreende: um suporte com primeira e segunda superfícies principais opostas; uma camada primária presa a ao menos uma porção da primeira superfície principal da camada de suporte; partículas abrasivas esmagadas que compreendem, em uma base ponderal total: 35 a 100%, em peso, de partículas abrasivas esmagadas iniciais tendo uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, e sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, largura e espessura; e 0 a 65%, em peso, de partículas de carga esmagadas tendo uma segunda composição e um segundo grau de tamanho, sendo que: i) a primeira e a segunda composições são diferentes; ii) o primeiro e o segundo graus de tamanho são diferentes; ou iii) ambos i) e ii); uma camada intermediária disposta sobre e presa a ao menos uma porção da camada primária e das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, sendo que o artigo abrasivo revestido tem uma direção de uso pretendido, e sendo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta são, em sua maioria, posicionadas com sua espessura orientada substancialmente paralela à direção de uso pretendido.

[0165]Em uma segunda modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo revestido, de acordo com a primeira modalidade, que compreende adicionalmente uma camada superior disposta sobre ao menos uma porção da camada intermediária.

[0166]Em uma terceira modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo revestido, de acordo com a primeira ou a segunda modalidade, sendo que o artigo abrasivo revestido é essencialmente isento de partículas abrasivas formatadas.

[0167]Em uma quarta modalidade, a presente revelação fornece um artigo abrasivo revestido, de acordo com qualquer uma da primeira à terceira modalidades, em que as partículas abrasivas esmagadas em forma de plaquetas compreendem alumina.

[0168]Em uma quinta modalidade, a presente revelação fornece um método para fabricação de um artigo abrasivo revestido, sendo que o método compreende as etapas de: a) fornecer uma ferramenta de produção tendo uma superfície de trabalho, sendo que a primeira superfície principal define uma pluralidade de cavidades orien- tadas, sendo que as cavidades orientadas têm respectivas aberturas externas alongadas na superfície de trabalho, e sendo que as respectivas aberturas externas alongadas têm respectivos comprimentos máximos orientados ao longo de respectivasdireções longitudinais; b) fornecer um suporte tendo um precursor de camada primária disposto sobre ao menos uma porção de uma primeira superfície principal do mesmo; c) posicionar uma primeira pluralidade de partículas abrasivas esmagadas inicias em ao menos uma porção da pluralidade de cavidades orientadas para formar uma ferramenta de produção carregada, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais têm uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, lar-gura e espessura, e sendo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta contidas na pluralidade de cavidades orientadas são, em sua maioria, respectivamente alinhadas substancialmente paralelas à direção longitudinal da abertura da cavidade na qual ela está disposta; d) transferir ao menos uma porção das partículas abrasivas esmagadas iniciais dispostas na pluralidade de cavidades orientadas da ferramenta de produção carregada para ao menos uma porção do precursor de camada primária; e) ao menos parcialmente curar o precursor de camada primária; f) posicionar um precursor de camada intermediária sobre ao menos uma porção do precursor de camada primária e das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta; e g) curar ao menos parcialmente o precursor de camada intermediária.

[0169]Em uma sexta modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com a quinta modalidade, que compreende adicionalmente, após a etapa d) e antes da etapa e), a adesão das partículas de carga esmagadas ao precursor de camada primária, sendo que as partículas de carga esmagadas têm uma segunda composição e um segundo grau de tamanho, sendo que: i) a primeira e a segunda composições são diferentes; ii) o primeiro e o segundo graus de tamanho são diferentes; ou iii) ambos i) e ii).

[0170]Em uma sétima modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com a sexta modalidade, sendo que o peso total das partículas abrasivas esmagadas iniciais é maior do que o peso total das partículas de carga esmagadas.

[0171]Em uma oitava modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à sétima modalidades, em que o artigo abrasivo revestido tem uma direção de uso pretendido, e sendo que a maioria das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta do artigo abrasivo revestido é posicionada com sua espessura orientada substancialmente paralela à direção de uso pretendido.

[0172]Em uma nona modalidade, a presente revelação fornece um método de acordo com qualquer um da quinta à oitava modalidades, em que as cavidades orientadas têm fundos fechados.

[0173]Em uma décima modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à nona modalidades, em que as aberturas externas alongadas de ao menos uma porção das cavidades orientadas são retangulares.

[0174]Em uma décima-primeira modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à décima modalidades, em que a maioria das cavidades orientadas da ferramenta de produção carregada contém, cada uma, uma única partícula abrasiva esmagada respectiva em formato de plaqueta.

[0175]Em uma décima-segunda modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à décima-primeira modalidades, em que uma maior parte das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta é disposta completamente dentro das respectivas cavidades orientadas.

[0176]Em uma décima-terceira modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à décima-segunda modalidade, em que a ferramenta de produção carregada é essencialmente isenta de partículas abrasivas formatadas.

[0177]Em uma décima-quarta modalidade, a presente revelação fornece um método, de acordo com qualquer uma da quinta à décima-terceira modalidades, em que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta compreendem alfa alumina.

[0178] Os objetivos e as vantagens desta revelação são adicionalmente ilustrados pelos exemplos não limitadores a seguir, mas os materiais específicos e suas quantidades mencionadas nestes exemplos, e também outras condições e outros detalhes, não devem ser interpretados como limitando indevidamente esta revelação.

Exemplos

[0179]Exceto onde especificado ao contrário, todas as partes, porcentagens, razões, etc., nos exemplos e no restante do relatório descritivo são em peso. Nas tabelas, a abreviação “nd” significa não determinado e “g/m2” se refere a gramas por metro quadrado. Os materiais usados nos exemplos são mostrados na Tabela 1. Na Tabela 1, abaixo, a porcentagem de partículas em formato de plaqueta (em uma base numérica) foi determinada por inspeção visual de ao menos 100 partículas selecionadas aleatoriamente. Tabela 1

Métodos de teste Teste de esteira abrasiva 1 (Wood)

[0180]Uma esteira abrasiva sem fim de 7,6 cm (3 polegadas) de largura a ser testada foi montada sobre uma lixadeira de esteira montada com uma roda de contato de aço de 8 polegadas (20,6 cm) de diâmetro. Uma peça de trabalho de placa de partículas de 40,6 cm (16 polegadas) de comprimento x 1,6 cm (5/8 polegadas) de espessura foi presa a um acessório de teste em uma posição a ser raspada em sua borda pela esteira abrasiva sem fim. O acessório de teste foi ajustado para fornecer uma interfe- rência de 5 mm entre a superfície proximal da borda da peça de trabalho e a superfície da esteira abrasiva. A lixadeira de esteira foi ativada para uma velocidade de superfície de 1753 m/min (5750 pés/minuto) e a peça de trabalho movida ao longo da dimensão de 40,6 cm (16 polegadas) a uma taxa de 150 mm/s de contador na direção da esteira. A força normal na esteira abrasiva/interface da peça de trabalho foi medida conforme o volume especificado de madeira foi raspado para fora do volume. Em seguida a esta primeira passagem, a placa de partículas foi retraída da esteira abrasiva, retornada para a sua posição inicial, ajustada para fornecer uma interferência de 5 mm, e movida para uma outra passagem de abrasão. Este processo foi repetido durante um total de 80 vezes.

Teste de esteira abrasiva 2 (Metais)

[0181]O teste de esteira abrasiva 2 foi usado para avaliar a eficácia das esteiras abrasivas. As esteiras de teste tinham uma dimensão de 10,16 cm x 91,44 cm. A peça de trabalho (aço doce 1018, aço de carbono 1045, aço inoxidável 304, titânio, conforme especificado) era uma barra que foi apresentada à esteira abrasiva ao longo de sua extremidade de 1,9 cm x 1,9 cm. Uma roda de contato de borracha de 20,3 cm de diâmetro, durômetro Shore A 70, serrilhada (uma razão cumes/sulcos de 1:1) foi usada. A esteira foi rodada a 5500 SFM para aço doce 1018, aço de carbono 1045 e aço inoxidável 304 e a 1885 SFM para titânio. A peça de trabalho foi impulsionada contra a parte central da esteira a uma blenda de forças normais de 44 a 67 newtons (de 10 a 15 libras (de 4,53 a 6,8 kg)). O teste consistiu em medir a perda de peso da peça de trabalho após 15 segundos de abrasão (1 ciclo). A peça de trabalho foi então resfriada e testada novamente. O teste foi concluído após o número de ciclos de teste especificados na Tabela 3 ou 5, ou quando o corte caiu abaixo de 20% do corte de ciclo 1. O corte em gramas foi registrado após cada ciclo.

Exemplo comparativo A

[0182]Um tecido de poliéster não tratado que tem um peso-base de 300 a 400 gramas por metro quadrado (g/m2), obtido sob a designação comercial POWERSTRAIT, junto à Milliken & Company, de Spartanburg, SC, EUA, foi pré- revestido com uma composição consistida de 75 partes de resina epóxi EPON 828 (éter bisfenol A diglicidila, junto à Resolution Performance Products, de Houston, TX, EUA), 10 partes de triacrilato de trimetilol propano (obtido sob a designação SR351, junto à Cytec Industrial Inc., de Woodland Park, NJ, EUA), 8 partes de agente de cura tipo dici- anodiamida (obtido sob a designação DICYANEX 1400B, junto à Air Products and Chemicals, de Allentown, PA, EUA), 5 partes de resina tipo novolaca (obtida sob a designação RUTAPHEN 8656, junto à Momentive Specialty Chemicals Inc., de Columbus, OH, EUA), 1 parte de 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona (obtido como fotoiniciador sob a designação IRGACURE 651, junto à BASF Corp., de Florham Park, NJ, EUA), e 0,75 partes de 2-propilimidazol (obtido sob a designação ACTIRON NXJ-60 LIQUID, junto à Synthron, de Morganton, NC, EUA). Uma tira de 10,16 cm x 114,3 cm desta camada de suporte foi ligada a uma placa de partícula laminada de 15,2 cm x 121,9 cm x 1,9 cm de espessura. A camada de suporte de tecido foi revestida com 237 g/m2de resina fenólica básica consistindo em 52 partes de resina básica fenólica resólica (obtida sob a designação GP 8339 R-23155B, junto à Georgia Pacific Chemicals, de Atlanta, GA, EUA), 45 partes de metassilicato de cálcio (obtido sob a designação WOLLASTOCOAT, junto à NYCO Company, de Willsboro, NY, EUA), e 2,5 partes de água, usando-se uma espátula para preencher a trama da camada de suporte e remover o excesso de resina. As partículas abrasivas AP1 foram aplicada para preencher as cavidades de uma ferramenta de produção com uma disposição de aberturas triangulares orientadas verticalmente, geralmente configuradas conforme mostrado nas Figuras 3A a 3C (nas quais comprimento = 1,698 mm, largura = 0,621 mm, profundidade = 1,471 mm, largura de fundo = 0,363 mm), dispostas em uma disposição retangular (passo no sentido do com-primento = 2,68 mm, passo no sentido da largura = 1,075 mm), foi cortada em tiras de 12,7 cm (5 polegadas) de largura a um desvio angular β igual a zero (dimensão de comprimento orientada na direção da máquina). Seções recortadas da ferramenta suficientes para a obtenção de um comprimento total de 111 cm (44 polegadas) foram alinhadas extremidade com extremidade, e montadas em uma segunda placa de partículas espessa de 15,2 cm x 121,9 cm x 1,9 cm. Um orifício de 1,0 cm de diâmetro foi perfuradoatravés da espessura no ponto médio da dimensão de 15,2 cm, e a aproximadamente 2,54 cm de cada extremidade de ambas as placas de partícula laminadas. Uma base foi construída, a qual tinha pinos verticais de 0,95 cm de diâmetro em cada extremidade para se encaixarem aos orifícios nas placas de partícula e, assim, alinhar o posicionamento em primeiro lugar da ferramenta preenchida com partícula abrasiva (com o lado aberto para cima), e, em seguida, da camada de suporte revestida com resina básica (com o lado revestido para baixo). Várias garras de mola foram afixadas às placas de partícula para manter a construção firme. O conjunto preso foi removido dos pinos, virado (com a camada de suporte agora com o lado revestido para cima e a ferramenta com o lado aberto para baixo) e colocado de volta na base com o uso dos pinos para manter o alinhamento. A parte traseira da placa de partícula laminada foi golpeada levemente de maneira repetitiva com um martelo para transferir as partículas abrasivas à camada de suporte revestida com resina básica. AP1 (482 g/m2) foi assim aplicado. As garras de mola foram removidas e a placa superior cuidadosamente removida dos pinos, de modo que o mineral transferido não fosse derrubado para o lado. Um adicional de 346 g/m2de partículas AP2 foi, então, aplicado sobre as partículas orientadas por revestimento por gotejamento e inversão para remover o excesso de AP2 para completar a adição de partículas abrasivas. A fita foi removida e a camada de suporte abrasiva foi colocada em um forno a 90°C durante 1,5 horas, para curar parcialmente a resina básica. Uma resina intermediária consistindo em 43,15 partes de resina básica fenólica resólica (obtida como GP 8339 R-23155B junto à Georgia Pacific Chemicals, de Atlanta, GA, EUA), 9,7 partes de água, 22,75 partes de criolita (Solvay Flourides, LLC, Houston, Texas, EUA), 22,75 partes de metassilicato de cálcio (obtido como WOLLASTOCOAT, junto à NYCO Company, de Willsboro, NY, EUA) e 1,65 parte de óxido de ferro vermelho foi aplicada a cada tira, com um peso base de 456 g/m2, e a tira revestida foi colocada em um forno a 90°C durante 1 hora, e depois por 8 horas a 102°C. Após a cura, a tira de abrasivo revestido foi convertida em uma esteira com o uso de práticas de separação de adesivo convencionais.

Exemplos 1 a 5 e exemplos comparativos B a E

[0183]Os Exemplos 1 a 5 e os Exemplos Comparativos B a E foram preparados de acordo com o método do Exemplo Comparativo A, com exceção do desvio angular e dos pesos de revestimento, conforme mostrado na Tabela 2. Para os Exemplos Comparativos B e C, e os Exemplos 1 e 5, um revestimento superior (“supersize coating”) consistindo em 29,2 partes de dispersão aquosa obtida como CMD35201 (EPI-REZ 522-C) (disponível junto à Rhone-Poulenc, Inc., de Louisville, Kentucky, EUA), 0,35 partes de 2-etil, 4-metil imidazol, obtido como IEM-24 (Air Products and Chemicals, de Allentown, Pensilvânia, EUA), e 53,3 partes de 98% de KBF4 micropulverizado puro (95%, em peso, passam através de uma tela de malha 325, e 100%, em peso, passam através de uma tela de malha 200) foi, então, aplicado a cada tira a um peso base de 300 g/m2, e, então, as tiras revestidas foram curadas a 125°C durante 3 horas. Tabela 2

Tabela 3

Exemplo comparativo F

[0184]Um tecido de poliéster não tratado que tem um peso-base de 300 a 400 gramas por metro quadrado (g/m2), obtido sob a designação comercial POWERSTRAIT, junto à Milliken & Company, de Spartanburg, SC, EUA, foi pré- revestido com uma composição consistida de 75 partes de resina epóxi EPON 828 (éter bisfenol A diglicidila, junto à Resolution Performance Products, de Houston, TX, EUA), 10 partes de triacrilato de trimetilol propano (obtido sob a designação SR351, junto à Cytec Industrial Inc., de Woodland Park, NJ, EUA), 8 partes de agente de cura tipo dicianodiamida (obtido sob a designação DICYANEX 1400B, junto à Air Products and Chemicals, de Allentown, PA, EUA), 5 partes de resina tipo novolaca (obtida sob a designação RUTAPHEN 8656, junto à Momentive Spe-cialty Chemicals Inc., de Columbus, OH, EUA), 1 parte de 2,2-dimetoxi-2- fenilacetofenona (obtido como fotoiniciador sob a designação IRGACURE 651, junto à BASF Corp., de Florham Park, NJ, EUA), e 0,75 partes de 2-propilimidazol (obtido sob a designação ACTIRON NXJ-60 LIQUID, junto à Synthron, de Morganton, NC, EUA). Uma tira de 10,16 cm x 114,3 cm desta camada de suporte foi ligada a uma placa de partícula laminada de 15,2 cm x 121,9 cm x 1,9 cm de espessura. A camada de suporte de tecido foi revestida com 237 g/m2de resina fenólica básica consistindo em 52 partes de resina básica fenólica resólica (obtida sob a designação GP 8339 R-23155B, junto à Georgia Pacific Chemicals, de Atlanta, GA, EUA), 45 partes de metassilicato de cálcio (obtido sob a designação WOLLASTOCOAT, junto à NYCO Company, de Willsboro, NY, EUA), e 2,5 partes de água, usando-se uma espátula para preencher a trama da camada de suporte e remover o excesso de resina. As partículas abrasivas AP8 foram aplicada para preencher as cavidades de uma ferramenta de produção com uma disposição de aberturas triangulares orientadas verticalmente, geralmente configuradas conforme mostrado nas Figuras 3A a 3C (nas quais comprimento = 1,698 mm, largura = 0,621 mm, profundidade = 1,471 mm, largura de fundo = 0,363 mm), dispostas em uma disposição retangular (passo no sentido do comprimento = 2,68 mm, passo no sentido da largura = 1,075 mm), foi cortada em tiras de 12,7 cm (5 polegadas) de largura a um desvio angular β igual a zero (dimensão de comprimento orientada na direção da máquina).Seções recortadas da ferramenta suficientes para a obtenção de um comprimento total de 111 cm (44 polegadas) foram alinhadas extremidade com extremi-dade, e montadas em uma segunda placa de partículas espessa de 15,2 cm x 121,9 cm x 1,9 cm. Um orifício de 1,0 cm de diâmetro foi perfurado através da espessura no ponto médio da dimensão de 15,2 cm, e a aproximadamente 2,54 cm de cada extremidade de ambas as placas de partícula laminadas. Uma base foi construída, a qual tinha pinos verticais de 0,95 cm de diâmetro em cada extremidade para se encaixarem aos orifícios nas placas de partícula e, assim, alinhar o posicionamento em primeiro lugar da ferramenta preenchida com partícula abrasiva (com o lado aberto para cima), e, em seguida, da camada de suporte revestida com resina básica (com o lado revestido para baixo). Várias garras de mola foram afixadas às placas de partícula para manter a construção firme. O conjunto preso foi removido dos pinos, virado (com a camada de suporte agora com o lado revestido para cima e a ferramenta com o lado aberto para baixo) e colocado de volta na base com o uso dos pinos para manter o alinhamento. A parte traseira da placa de partícula laminada foi golpeada levemente de maneira repetitiva com um martelo para transferir as partículas abrasivas à camada de suporte revestida com resina básica. AP8 (500 g/m2) foi assim aplicado. As garras de mola foram removidas e a placa superior cuidadosamente removida dos pinos, de modo que o mineral transferidonão fosse derrubado para o lado. A fita foi removida e a camada de suporte abrasiva foi colocada em um forno a 90°C durante 1,5 horas, para curar parcialmente a resina básica. Uma resina intermediária consistindo em 43,15 partes de resina básica fenólica resólica (obtida como GP 8339 R-23155B junto à Georgia Pacific Chemicals, de Atlanta, GA, EUA), 9,7 partes de água, 22,75 partes de crioli- ta (Solvay Fluorides, LLC, Houston, Texas, EUA), 22,75 partes de metassilicato de cálcio (obtido como WOLLASTOCOAT, junto à NYCO Company, de Willsboro, NY, EUA) e 1,65 parte de óxido de ferro vermelho foi aplicada à tira, com um peso base de 680 g/m2, e a tira revestida foi colocada em um forno a 90°C durante 1 hora, e depois por 8 horas a 102°C. Após a cura, a tira de abrasivo revestido foi convertida em uma esteira com o uso de práticas de separação de adesivo convencionais.

Exemplos 6 a 8 e exemplos comparativos G a H

[0185]Os Exemplos 6 a 8 e os Exemplos Comparativos G a H foram reparados de acordo com o método do Exemplo Comparativo F, com exceção do desvio angular e dos pesos de revestimento, conforme mostrado na Tabela 4, abaixo. Tabela 4

Tabela 5

(*) Teste terminado quando o corte caiu abaixo de 20% do corte de ciclo 1.Exemplos 9 a 11 e exemplos comparativos I a K

[0186]Os Exemplos 9 a 11 e os Exemplos Comparativos I a K foram preparados de acordo com o método do Exemplo Comparativo A, com exceção do desvio angular e dos pesos de revestimento, conforme mostrado na Tabela 6. Os resultados do teste nas esteiras individuais são relatados na Tabela 7. Tabela 6

Tabela 7

Exemplos 12 a 13 e exemplos comparativos L a M

[0187]Os Exemplos 12 a 13 e os Exemplos Comparativos L a M foram preparados de acordo com o método do Exemplo Comparativo F, com exceção do desvio angular e dos pesos de revestimento, conforme mostrado na Tabela 8. Os resultados dos testes são relatados na Tabela 9. Tabela 8

Tabela 9

[0188]Todas as referências, patentes e pedidos de patente citados no pedido de Carta-patente acima estão aqui incorporados na íntegra, a título de refe- rência, de maneira consistente. No caso de inconsistências ou contradições entre porções das referências incorporadas e este pedido, prevalecerão as informações na descrição precedente. A descrição precedente, oferecida com a finalidade de permitir que o versado na técnica pratique a revelação reivindicada, não deve ser interpretada como limitadora do escopo da revelação, o qual é definido pelas reivindicações e por todos os equivalentes às mesmas.

Claims

1. Método para fabricação de um artigo abrasivo revestido, CARACTERIZADO pelo fato de que método compreende as etapas de: a) fornecer uma ferramenta de produção tendo uma superfície de trabalho, sendo que a superfície de trabalho define uma pluralidade de cavidades orientadas, sendo que as cavidades orientadas têm respectivas aberturas externas alongadas na superfície de trabalho, e sendo que as respectivas aberturas externas alongadas têm respectivos comprimentos máximos orientados ao longo de respectivas direções longitudinais; b) fornecer um suporte (114) tendo um precursor de camada primária (108) disposto sobre ao menos uma porção de uma primeira superfície principal (112) do mesmo; c) posicionar uma pluralidade de partículas abrasivas esmagadas inicias (92) em ao menos uma porção da pluralidade de cavidades orientadas para formar uma ferramenta de produção carregada, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais (92) têm uma primeira composição e um primeiro grau de tamanho, sendo que as partículas abrasivas esmagadas iniciais (92) são, em sua maioria, partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta, sendo que cada partícula abrasiva esmagada em formato de plaqueta tem um respectivo comprimento, largura e espessura, e sendo que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta contidas na pluralidade de cavidades orientadas são, em sua maioria, respectivamente alinhadas paralelas à direção longitudinal da abertura da cavidade na qual ela está disposta; d) transferir ao menos uma porção das partículas abrasivas esmagadas iniciais (92) dispostas na pluralidade de cavidades orientadas da ferramenta de produção carregada para ao menos uma porção do precursor de camada primária (108); e) aderir partículas de carga esmagadas ao precursor de camada primária (108), em que as partículas de carga esmagadas têm uma segunda composição e um segundo grau de tamanho, e em que; i) a primeira e a segunda composições são diferentes; ii) o primeiro e o segundo graus de tamanho são diferentes; ou iii) ambos de i) e ii); f) curar ao menos parcialmente o precursor de camada primária (108); g) posicionar um precursor de camada intermediária sobre ao menos uma porção do precursor de camada primária (108) e das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta; e h) curar ao menos parcialmente o precursor de camada intermediária.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o peso total das partículas abrasivas esmagadas iniciais (92) é maior do que o peso total das partículas de carga esmagadas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o artigo abrasivo revestido tem uma direção de uso pretendido, e em que a maioria das partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta do artigo abrasivo revestido é posicionada com sua espessura orientada paralela à direção de uso pretendido.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as cavidades orientadas têm fundos fechados.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as aberturas externas alongadas de ao menos uma porção das cavidades orientadassão retangulares.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a maioria das cavidades orientadas da ferramenta de produção carregada contém, cada uma, uma única partícula abrasiva esmagada respectiva em formato de plaqueta.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta são, em sua maioria, dispostas completamente dentro das respectivas cavidades orientadas.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as partículas abrasivas esmagadas em formato de plaqueta compreendem alumina.