BRPI0922318B1

BRPI0922318B1 - Partículas abrasivas moldadas com sulcos

Info

Publication number: BRPI0922318B1
Application number: BRPI0922318-5A
Authority: BR
Inventors: John T. Boden; Dwight D. Erickson; Scott R. Culler; Negus B. Adefris; John D. Haas
Original assignee: 3M Innovative Properties Company
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2020-09-15
Also published as: US20190092991A1; BRPI0922318A2; RU2506152C2; JP2012512046A; CA2746932A1; CA3081239A1; EP2370232A1; US20140239148A1; CN102317038A; EP2370232A4; US20180223145A1; US11767454B2; PL2370232T3; EP2370232B1; US20140237907A1; CA3012625C; US9890309B2; CA2746932C; CA3081239C; US9938439B2

Abstract

partículas abrasivas formatadas com sulcos. partículas abrasivas que compreendem partículas abrasivas formatadas, cada uma com uma parede lateral, sendo que cada uma das partículas abrasivas formatadas compreende alfa alumina e, ainda, uma primeira face e uma segunda face separadas por uma parede lateral, com uma espessura máxima, t; e as partículas abrasivas formatadas compreendem adicionalmente uma pluralidade de sulcos sobre a segunda face.

Description

[001 ]As partículas abrasivas e os artigos abrasivos produzidos a partir das partículas abrasivas são úteis para abrasão, acabamento ou trituração de uma ampla variedade de materiais e superfícies na fabricação de mercadorias. Como tal, continua a existir uma necessidade para aperfeiçoar o custo, desempenho ou vida da partícula abrasiva e/ou do artigo abrasivo.

[002]As partículas abrasivas com formato triangular e os artigos abrasivos que usam as partículas abrasivas com formato triangular são apresentados nas patentes U.S. 5.201.916 de Berg; 5.366.523 de Rowenhorst; e 5.984.988 de Berg. Em uma modalidade, o formato das partículas abrasivas compreende um triângulo equilátero. As partículas abrasivas com formato triangular são úteis na fabricação de artigos abrasivos que têm taxas de corte acentuadas.

Sumário

[003]As partículas abrasivas moldadas, em geral, podem ter desempenho superior aos das partículas abrasivas aleatoriamente esmagadas. Através do controle do formato da partícula abrasiva é possível controlar o desempenho resultante do artigo abrasivo. Os inventores descobriram que ao produzir a partícula abrasiva moldada com uma pluralidade de sulcos sobre uma das faces da partícula abrasiva moldada, as partículas abrasivas moldadas precursoras se soltam com mais facilidade de um ferramental de produção que tem uma pluralidade de cavidades do molde usada para moldar as partículas abrasivas moldadas. Surpreendentemente, mesmo que a área de superfície total da cavidade do molde seja aumentada por uma pluralidade de cristas que formam a pluralidade de sulcos, as partículas abrasivas moldadas precursoras com uma pluralidade de sulcos são muito mais fáceis de serem removidas das cavidades do molde.

[004]Os inventores também descobriram que os sulcos nas partículas abrasivas moldadas afetam o desempenho de trituração das partículas abrasivas moldadas quando comparadas com partículas abrasivas moldadas idênticas sem os sulcos. Em particular, a taxa de corte inicial é reduzida e a taxa de corte tende a aumentar ao longo do tempo à medida que as partículas abrasivas moldadas começam a se desgastar. Tipicamente, a taxa de corte de uma partícula abrasiva tende a diminuir durante a vida da partícula abrasiva. Um resultado similar ocorre com partículas abrasivas moldadas que não contêm sulcos. Dessa forma, os inventores descobriram que podem manipulara curva da taxa de corte para artigos abrasivos produzidos a partir das partículas abrasivas moldadas pelo uso de misturas das partículas abrasivas moldadas sem sulcos e com sulcos para produzir artigos abrasivos que tenham uma taxa de corte extremamente uniforme ao longo da vida ativa do artigo abrasivo.

[005]Assim, em uma modalidade, a invenção consiste em partículas abrasivas que compreendem partículas abrasivas moldadas, cada uma tendo uma parede lateral, cada dentre as partículas abrasivas moldadas compreende alfa alumina e tem uma primeira face e uma segunda face separadas por uma parede lateral e tem uma espessura máxima, T; e as partículas abrasivas moldadas compreendem adicionalmente uma pluralidade de sulcos sobre a segunda face.

[006]Em outra modalidade, a invenção constitui um ferramental de produção para produzir partículas abrasivas moldadas que compreendem uma pluralidade de cavidades do molde, a pluralidade de cavidades de molde compreende uma superfície inferior do molde, uma parede lateral do molde e uma altura, Hc; a superfície inferior do molde e a parede lateral do molde compreendem um material polimérico; e sendo que a superfície inferior compreende uma pluralidade de cristãs.

Breve descrição dos desenhos

[007]Deve ser entendido pelo versado na técnica que a presente discussão é uma descrição de modalidades exemplificadoras apenas, e cuja intenção não é limitar os aspectos mais amplos da presente descrição, cujos aspectos amplos são incorporados na construção exemplificadora.

[008]A figura 1 ilustra uma vista em seção transversal de uma cavidade do molde que tem uma pluralidade de cristas na superfície inferior.

[009]As figuras 1A e 1B ilustram várias modalidades em seção transversal das cristas na figura 1.

[0010]A figura 2 ilustra uma vista superior de uma modalidade de uma partícula abrasiva moldada que tem sulcos.

[0011]A figura 2A ilustra uma vista lateral da partícula abrasiva moldada da figura 2.

[0012]A figura 3 ilustra uma fotomicrografia da partícula abrasiva moldada com sulcos.

[0013]A figura 4 ilustra uma fotomicrografia de outra modalidade da partícula abrasiva moldada com sulcos.

[0014]A figura 5 ilustra outra modalidade da partícula abrasiva moldada com sulcos.

[0015]A figura 6A ilustra uma vista superior de uma modalidade de uma partícula abrasiva moldada.

[0016]A figura 6B ilustra uma vista lateral da partícula abrasiva moldada da figura 6A.

[0017]A figura 6C ilustra uma vista lateral de artigo abrasivo revestido produzido a partir das partículas abrasivas moldadas da figura 6A.

[0018]A figura 7 ilustra uma fotomicrografia das partículas abrasivas moldadas.

[0019]A figura 8 ilustra uma fotomicrografia da superfície de topo de um artigo abrasivo revestido produzido a partir das partículas abrasivas moldadas da figura 7.

[0020]A figura 9A ilustra uma vista superior de outra modalidade de uma partícula abrasiva moldada.

[0021 ]A figura 9B ilustra uma vista lateral da partícula abrasiva moldada da figura 9A.

[0022]A figura 9C ilustra uma vista lateral de artigo abrasivo revestido produzido a partir das partículas abrasivas moldadas da figura 9A.

[0023]A figura 10A ilustra uma vista superior de outra modalidade de uma partícula abrasiva moldada.

[0024]A figura 10B ilustra uma vista lateral da partícula abrasiva moldada da figura 10A.

[0025]A figura 10C ilustra uma vista lateral do artigo abrasivo revestido produzido a partir das partículas abrasivas moldadas da figura 10A.

[0026]A figura 11 ilustra um gráfico de Taxa de Corte e Corte Cumulativo para as partículas abrasivas moldadas com e sem sulcos.

[0027]A figura 12 ilustra um gráfico de Taxa de Corte versus Tempo para as partículas abrasivas moldadas com diferentes ângulos de saída.

[0028]A figura 13 ilustra um gráfico de Corte Total versus Tempo para as partículas abrasivas moldadas com diferentes ângulos de saída.

[0029]A figura 14 ilustra uma fotomicrografia de partículas abrasivas da técnica anterior produzidas de acordo com a patente U.S. n° 5.366.523.

[0030]A figura 15 ilustra uma fotomicrografia de uma seção transversal das partículas abrasivas da técnica anterior da figura 14.

[0031]A figura 16 ilustra uma fotomicrografia de uma seção transversal das partículas abrasivas da técnica anterior da figura 14.

[0032]A figura 17 ilustra uma fotomicrografia de uma seção transversal de uma partícula abrasiva moldada com uma parede lateral de inclinação.

[0033] O uso repetido de caracteres de referência no relatório descritivo e nos desenhos destina-se a representar as características ou elementos iguais ou análogos da revelação.

[0034]Definições

[0035]Para uso na presente invenção, as formas das palavras “compreender”, “ter” e “incluir” são legalmente equivalentes e não são limitadoras. Portanto, elementos, funções, etapas ou limitações adicionais não citados podem estar presentes em adição a elementos citados, funções, etapas ou limitações.

[0036]Para uso na presente invenção, o termo “dispersão abrasiva” significa um precursor de alfa alumina que pode ser convertido em alfa alumina que é introduzida em uma cavidade do molde. A composição é chamada de dispersão abrasiva até que componentes voláteis suficientes sejam removidos a fim de ocorrer a solidificação da dispersão abrasiva.

[0037]Para uso na presente invenção, o termo “partícula abrasiva moldada precursora” significa a partícula não sinterizada produzida através da remoção de uma quantidade suficiente do componente volátil da dispersão abrasiva, quando o mesmo se encontra na cavidade do molde, para formar um corpo solidificado que pode ser removido da cavidade do molde e que pode reter substancialmente seu formato moldado em operações de processamento subsequentes.

[0038]Para uso na presente invenção, o termo “partícula abrasiva moldada”, significa uma partícula abrasiva cerâmica com pelo menos uma porção da partícula abrasiva tendo um formato predeterminado que é replicado a partir da cavidade do molde usado para formar a partícula abrasiva precursora moldada. Exceto no caso de cacos abrasivos (por exemplo, conforme descrito no pedido de patente provisório U.S. 61/016965), a partícula abrasiva moldada terá, em geral, um formato geométrico predeterminado que replica substancialmente a cavidade do molde que foi usado para formar a partícula abrasiva moldada. A partícula abrasiva moldada para uso na presente invenção exclui as partículas abrasivas obtidas por uma operação de esmagamento mecânico.

Descrição detalhada Partículas abrasivas formadas com sulcos

[0039]Com referência à figura 1, uma porção de uma ferramenta de produção 100 que tem uma pluralidade de cavidades de molde 102 é mostrada. Para fins de clareza, uma única cavidade do molde 102 é ilustrada. A cavidade do molde 102 compreende uma parede lateral do molde 104 e uma superfície inferior do molde 106 e, em uma modalidade, a superfície inferior do molde e a parede lateral do molde compreendem um material polimérico. O formato geométrico da parede lateral do molde 104 que forma um perímetro da superfície inferior do molde pode variar e, em uma modalidade, o formato geométrico foi selecionado para que fosse um triângulo equilátero quando visto a partir do topo de cada cavidade do molde na ferramenta de produção, de modo que a cavidade do molde tivesse três paredes laterais do molde opostas. Conforme discutido posteriormente na presente invenção, outros formatos geométricos para a cavidade do molde podem ser usados. A parede lateral do molde 104 se intercepta com a superfície inferior do molde 106 em um ângulo predeterminado a. Conforme discutido posteriormente na presente invenção, a trituração de desempenho das partículas abrasivas moldadas 20 pode ser aperfeiçoada selecionando o ângulo á entre cerca de 95 graus a cerca de 130 graus. Entretanto, o ângulo predeterminado α pode ser de 90 graus ou mesmo levemente menor que 90 graus, desde que a partícula abrasiva moldada precursora formada na cavidade do molde 102 possa encolher durante a secagem e, portanto, ainda ser removida da cavidade do molde ao invés de ser aprisionada.

[0040]A superfície inferior do molde 106 compreende uma pluralidade de cristas 108 que se elevam da superfície inferior do molde que tem uma altura pré- determinada Hr. Em uma modalidade da invenção, a altura da pluralidade de cristas, Hr, é pequena quando comparada com a altura total da cavidade do molde Hc. Conforme mencionado, a pluralidade de cristas 108 tem um benefício inesperado de produzir partículas abrasivas moldadas precursoras mais fáceis de serem removidas das cavidades de molde 102 do ferramental de produção 100 após as partículas abrasivas moldadas precursoras estarem secas. Esse resultado ocorre mesmo que a área de superfície total da cavidade do molde seja aumentada pela presença da pluralidade de cristas, presumindo-se que isso tornaria mais difícil a remoção das partículas abrasivas moldadas precursoras. A capacidade de liberar facilmente as partículas abrasivas moldadas precursoras das cavidades de molde 102 é um atributo importante para produzir partículas abrasivas moldadas em uma linha de produção que opera de maneira contínua. Esse benefício é especialmente importante à medida que a velocidade da linha de produção é aumentada. As partículas abrasivas moldadas precursoras retidas na ferramenta de produção “entopem” a ferramenta de produção, não apenas redução a velocidade, mas também criando problemas quando tenta revestir a fenda de vácuo da dispersão abrasiva no ferramental de produção antes da secagem da dispersão abrasiva em um forno contínuo.

[0041]Acredita-se que para as propriedades de liberação aperfeiçoadas serem alcançadas, a altura da pluralidade de cristas, Hr, deveria ser menor quando comparada com a altura total da cavidade do molde Hc. À medida que a altura, Hr, se aproxima da altura, Hc, essencialmente a cavidade do molde 102 se torna subdividida em inúmeras cavidades de molde menores e o benefício da liberação aperfeiçoada das cavidades do molde pode ser perdido. Em várias modalidades da invenção, a altura, Hr, da pluralidade de cristas 108 pode ser entre cerca de 1 micrômetro a cerca de 400 micrômetros. Adicionalmente, uma razão de porcentagem entre a altura da crista e a altura da cavidade, Hr/Hc (expressa como uma porcentagem), pode ser entre 0,1% a cerca de 30% ou entre 0,1% a cerca de 20% ou entre 0,1% a cerca de 10% ou entre cerca de 0,5% a cerca de 5%.

[0042]Adicionalmente, para as propriedades de liberação do molde aperfeiçoadas, acredita-se que a geometria em seção transversal da pluralidade de cristas 108 possa ser importante. Com referência à figura 1 A, em uma modalidade, cada crista 108 compreende um primeiro lado 110, um segundo lado 112 e um topo 114. O primeiro lado 110 e o segundo lado 112 se elevam, cada um, da superfície inferior do molde 106 em um ângulo obtuso, de modo que a geometria em seção transversal da crista se afunile na direção do topo 114 formando um triângulo truncado. Sobre esse assunto, a geometria em seção transversal da crista também lembra um dente de engrenagem ou uma cunha.

[0043]Com referência à figura 1B, em outra modalidade, cada crista 108 com-preende um primeiro lado 110 e um segundo lado 112. O primeiro lado 110 e o segundo lado 112 se elevam, cada um, da superfície inferior do molde 106 em um ângulo obtuso, de modo que a geometria em seção transversal da crista se afunile na direção da ponta, formando um triângulo. Sobre esse assunto, a geometria em seção transversal da crista também lembra um dente de engrenagem ou uma cunha. Em uma modalidade, cada crista teve uma altura, Hr, de 0,0127 mm e o ângulo incluído entre o primeiro lado 110 e o segundo lado 112 na ponta do triângulo foi de 45 graus. A cavidade do molde teve uma altura, Hc, de 0,7112 mm e a razão de porcentagem entre a altura da crista e a altura da cavidade, Hr/Hc foi de 1,79%.

[0044]Acredita-se que tendo a seção transversal da crista em um formato de triângulo truncado ou triângulo, cada crista atua como uma cunha durante a secagem que tende a suspender a partícula abrasiva moldada precursora levemente para fora da superfície inferior do molde 106 à medida que a partícula abrasiva moldada precursora é seca. Em algumas modalidades, acredita-se que a partícula abrasiva moldada precursora encolhe levemente durante a secagem, deste modo, as “cunhas” soltam a partícula abrasiva moldada precursora da superfície inferior do molde tornando mais fácil remover a partícula abrasiva moldada precursora da cavidade do molde. Em outras modalidades, a geometria em seção transversal da crista pode ser quadrada, retangular, hemisférica, convexa, parabólica ou outro formato geométrico.

[0045]Visto que uma função da pluralidade de cristas 108 é fornecer uma libe-ração do molde aperfeiçoada, o espaçamento e a uniformidade da pluralidade de cristas podem ser importantes. Em particular, a superfície inferior do molde 106 da cavidade do molde deveria ser uniformemente dotada de cristas para garantir que porções da partícula abrasiva moldada precursora não “grudassem” na superfície inferior. Em uma modalidade, a pluralidade de cristas 108 eram linhas contínuas, de modo que a pluralidade de cristas se estendesse completamente através da superfície inferior do molde 106 a partir de uma parede lateral do molde até a parede lateral oposta do molde da cavidade triangular do molde. A pluralidade de cristas tinha uma seção transversal triangular conforme descrito pela figura 1B e compreendia linhas paralelas que foram espaçadas aproximadamente a cada 0,277 mm.

[0046]Em várias modalidades da invenção, um espaçamento em porcentagem entre cada crista pode ser entre cerca de 1 % a cerca de 50%, 1 % a 40%, 1 % a 30%, 1 % a 20% ou 5% a 20% de uma dimensão da face como o comprimento de uma das bordas da partícula abrasiva moldada. Em uma modalidade, um triângulo equilátero que tem um comprimento lateral na superfície inferior do molde 106 de 2,54 mm e que tem 8 cristas por cavidade do molde em um espaçamento de 277 micrômetros teve um espaçamento em porcentagem entre cada crista de 10,9%. Em outras, modalidades da invenção, a quantidade de cristas na superfície inferior do molde pode ser entre 1 e cerca de 100, cerca de 2 a cerca de 50 ou cerca de 4 a cerca de 25.

[0047]A pluralidade de cristas pode ser colocada sobre a superfície inferior do molde em linhas arqueadas, linhas retas, padrões geométricos concêntricos como triângulos aninháveis ou linhas hachuradas que têm espaçamento regular ou irregular. A pluralidade de cristas pode ser paralela entre si ou pode se interceptar. As combinações de vários padrões podem ser usadas.

[0048]Em outras modalidades da invenção, a pluralidade de cristas pode ser sob a forma de segmentos de linha distintos que são colocados em intervalos ao longo da superfície inferior, de modo que a pluralidade de cristas não se estenda continuamente entre as paredes laterais opostas dos moldes. Alternativamente, a pluralidade de linha segmentada de cristas pode ser encurtada consideravelmente, de modo que a superfície inferior compreenda uma pluralidade de pirâmides truncadas eventualmente espaçadas em um padrão de grade, de modo que a superfície inferior se assemelhe a uma chapa de ferro para waffle. Outros formatos de crista geométricos distintos podem ser colocados sobre a superfície inferior para proporcionar à superfície um padrão com cavidades a fim de aperfeiçoar suas características de liberação.

[0049]Agora com referência às figuras 2 e 2A, uma partícula abrasiva moldada 20 que tem uma pluralidade de sulcos 116 produzida a partir da cavidade do molde 102 da figura 1 é ilustrada. O material do qual a partícula abrasiva moldada 20 com sulcos é produzido compreende alfa alumina. As partículas de alfa alumina podem ser produzidas a partir de uma dispersão de monohidrato de óxido de alumínio que é gelificada, moldada para conformar, seca para reter o formato, calcinada e, então, sinterizada conforme discutido neste documento posteriormente. O formato da partícula abrasiva moldada é retido sem a necessidade de um ligante para formar um aglomerado que compreende partículas abrasivas em um aglutinador que são, então, formadas em uma estrutura moldada.

[0050]Em geral, as partículas abrasivas moldadas 20 com sulcos 116 compreendem corpos delgados que têm uma primeira face 24 e uma segunda face 26 e têm uma espessura T. A primeira face 24 e a segunda face 26 são conectadas entre si por uma parede lateral 22 e a parede lateral pode ser angulada para formar uma parede lateral de inclinação 22, conforme discutido posteriormente na presente invenção, com o uso de uma cavidade do molde que tem um ângulo á maior que 90 graus entre a parede lateral do molde e a superfície inferior do molde. A parede lateral pode ser minimizada para as partículas abrasivas moldadas com faces que se afunilam até uma borda fina ou ponto em vez ou tendo uma parede lateral mais espessa.

[0051]Em uma modalidade, a primeira face 24 é substancialmente plana, a se-gunda face 26 é substancialmente plana ou ambas as faces são substancialmente planas. Alternativamente, as faces poderiam ser côncavas ou convexas, conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/336.961 intitulado “Dish-Shaped Abrasive Particles With A Recessed Surface”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tem o Número da Súmula do Advogado 64716US002. Adicionalmente, uma brecha ou abertura através das faces poderia estar presente conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/337.112 intitulado “Shaped Abrasive Particles With An Opening”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tem o Número da Súmula do Advogado 64765US002. Conforme discutido nos pedidos de patente relatados, foi revelado que incluindo uma face recuada ou abertura nas partículas abrasivas moldadas acentua-se significativamente o desempenho de trituração.

[0052]Em uma modalidade, a primeira face 24 e a segunda face 26 são subs-tancialmente paralelas uma à outra. Em outras modalidades, a primeira face 24 e a segunda face 26 podem estar não paralelas uma à outra de tal modo que uma face esteja inclinada em relação à outra face e que linhas imaginárias tangentes a cada face se interceptariam em um ponto. A parede lateral 22 da partícula abrasiva moldada 20 com sulcos 116 pode variar e a mesma, em geral, forma o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26 é selecionado para ser um formato geométrico, e a primeira face 24 e a segunda face 26 são selecionadas para ter o mesmo formato geométrico, embora, possam diferir no tamanho com uma face sendo maior do que a outra face. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e o perímetro 29 da segunda face 26 teve um formato triangular que é ilustrado.

[0053]Com referência à figura 2A, um ângulo de saída á entre a segunda face 26 e a parede lateral 22 da partícula abrasiva moldada 20 pode ser variado para alterar os tamanhos relativos de cada face. Em várias modalidades da invenção, o ângulo de saída á pode ser de 90 graus ou entre aproximadamente 95 graus a aproxima-damente 130 graus, ou entre cerca de 95 graus a cerca de 125 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 120 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 115 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 110 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 105 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 100 graus. Conforme será visto nos Exemplos, revelou-se que as faixas específicas para o ângulo de saída α produzem aumentos surpreendentes no desempenho de trituração de artigos abrasivos revestidos produzidos a partir das partículas abrasivas moldadas.

[0054]As partículas abrasivas moldadas com sulcos podem ser usadas para produzir artigos abrasivos revestidos conforme discutido posteriormente na presente invenção. Se as partículas abrasivas moldadas 20 com sulcos 116 tiverem um ângulo de saída α maior que 90 graus (parede lateral de inclinação), a maior parte das partículas abrasivas moldadas 20 com sulcos será curvada ou inclinada para um lado durante a produção de um artigo abrasivo revestido. Conforme discutido posteriormente na presente invenção, acredita-se que isso resulte em um desempenho de trituração aperfeiçoado.

[0055]Para otimizar adicionalmente a orientação de inclinação, as partículas abrasivas moldadas com sulcos e uma parede lateral de inclinação podem ser aplicadas no substrato em uma camada abrasiva de revestimento aberto. Uma camada abrasiva de revestimento fechado é definida como o peso máximo de partículas abrasivas ou uma mistura de partículas abrasivas que pode ser aplicada em um revestimento artificialmente produzido de um artigo abrasivo em uma única passagem através do produtor. Um revestimento aberto é uma quantidade de partículas abrasivas ou uma mistura de partículas abrasivas, pesando menos que o peso máximo em gramas que pode ser aplicado, que é aplicada em um revestimento artificialmente produzido de um artigo abrasivo revestido. Uma camada abrasiva de revestimento aberto resultará em menos que 100% de cobertura do revestimento artificialmente produzido com partículas abrasivas, deste modo, deixando áreas abertas e uma camada de resina visível entre as partículas, conforme se pode observar melhor na figura 8. Em várias modalidades da invenção, a porcentagem de área aberta na camada abrasiva pode ser entre cerca de 10% a cerca de 90% ou entre cerca de 30% a cerca de 80%.

[0056]Acredita-se que, se muitas das partículas abrasivas com sulcos com uma parede lateral inclinada forem aplicadas ao substrato, espaços insuficientes entre as partículas estarão presentes para permitir que elas sejam inclinadas ou curvadas antes da cura de marca e tamanho dos revestimentos. Em várias modalidades da invenção, mais de 50, 60, 70, 80 ou 90 por cento das partículas abrasivas moldadas no artigo abrasivo revestido que têm uma camada abrasiva de revestimento aberto são curvadas ou inclinadas.

[0057]Agora com referência à figura 3, uma fotomicrografia de partículas abrasivas moldadas 20 com sulcos 116 e uma parede lateral de inclinação é mostrada. Na figura 3, o ângulo de saída α é de aproximadamente 98 graus e as partículas abrasivas moldadas compreendem um triângulo equilátero. Os lados de cada triângulo mediram aproximadamente 1,6 mm no perímetro da primeira face maior 24. As partículas abrasivas em formato de prato tiveram uma primeira face recuada 24 conforme observado pela variedade da espessura da parede lateral e pelo fato de as partículas abrasivas moldadas repousarem principalmente sobre as pontas ou cantos dos triângulos.

[0058]Agora com referência à figura 4, uma fotomicrografia de partículas abrasivas moldadas 20 com sulcos 116 é mostrada. Na figura 4, o ângulo de saída á do molde era de 98 graus e as partículas abrasivas moldadas compreendiam um triângulo equilátero. Os lados de cada triângulo mediram aproximadamente 1,6 mm no perímetro da primeira face maior 24. As partículas abrasivas em formato de prato têm uma primeira face côncava 24 e uma segunda face convexa 26 (originalmente formadas sobre a superfície inferior do molde). Maiores informações sobre as partículas abrasivas em formato de prato que têm uma face recuada ou côncava são reveladas no número da Súmula do Advogado 64716US002 acima mencionado.

[0059] Os sulcos 116 sobre a segunda face 26 são formados pela pluralidade de cristas 108 sobre a superfície inferior do molde. Como tal, o padrão de sulcos sobre a segunda face 26 replicará qualquer dos padrões discutidos acima para as cristas. Em uma modalidade, a pluralidade de sulcos compreende linhas paralelas que se estendem completamente através da segunda face e se interceptam com o perímetro ao longo de uma borda em um ângulo de 90 graus. A geometria em seção transversal dos sulcos foi um triângulo ou poderia ser outras geometrias, como discutido acima.

[0060]Em várias modalidades da invenção, a profundidade, D, da pluralidade de sulcos pode ser entre cerca de 1 a cerca de 400 micrometres. Adicionalmente, uma razão em porcentagem entre a profundidade do sulco, D, e a espessura máxima da partícula abrasiva moldada, T, (D/T expressa como uma porcentagem) pode ser entre 0,1% a cerca de 30% ou entre 0,1% a cerca de 20% ou entre 0,1% a cerca de 10% ou entre cerca de 0,5% a cerca de 5%.

[0061 ]A pluralidade de sulcos colocada sobre a partícula abrasiva moldada como um resultado do aperfeiçoamento da capacidade de liberação do ferramental de produção, surpreendentemente revelou afetar o desempenho de trituração das partículas abrasivas moldadas com sulcos resultantes. Esse resultado ocorre mesmo que a profundidade do sulco, D, seja pequena comparada com a espessura máxima, T, da partícula abrasiva moldada. É desconhecido se esse resultado ocorre devido ao fraturamento aumentado das partículas abrasivas moldadas durante o uso ao longo dos sulcos, o que pode formar bordas afiadas novas frescas, ou devido ao fato de os próprios sulcos sem fraturarem a partícula abrasiva moldada fornecerem bordas afiadas frescas e um achatamento por desgaste levemente reduzido, uma vez que a partícula abrasiva moldada com sulcos é desgastada através da exposição de um sulco particular. Visto que existem múltiplos sulcos por partícula abrasiva moldada, existem múltiplas oportunidades para a partícula abrasiva moldada com sulcos afiar-se novamente.

[0062]Conforme será discutido em maiores detalhes nos Exemplos, a pluralidade de sulcos em uma modalidade tende a reduzir a taxa de corte inicial da partícula abrasiva moldada e, então, aumentar a taxa de corte à medida que o artigo abrasivo é usado. As partículas abrasivas moldadas sem sulcos de tamanho similar tendem a ter uma taxa de corte inicial mais elevada e, então, diminuem na taxa de corte à medida que o artigo abrasivo é usado. Ao se misturar as partículas abrasivas moldadas com sulcos com as partículas abrasivas moldadas sem sulcos, a taxa de corte do artigo abrasivo durante o uso inicial e uso posterior pode ser mais uniforme. Uma taxa de corte uniforme é muitas vezes importante para consumidores de artigos abrasivos a fim de evitar ter que reajustar o maquinário de produção à medida que o abrasivo desgasta durante a produção de peças padronizadas. Em várias modalidades, pelo menos 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90 ou 95 por cento em peso das partículas abrasivas moldadas com sulcos podem ser misturadas com partículas abrasivas moldadas sem sulcos. Em uma modalidade, revelou-se que uma mistura de 50%-50% de partículas abrasivas com formato de triângulo equilátero com a pluralidade de sulcos e partículas abrasivas com formato de triângulo equilátero sem a pluralidade de sulcos fornece uma taxa de corte muito uniforme versus período de tempo. Em várias modalidades da invenção, uma mistura das partículas abrasivas moldadas pode compreender cerca de 40% a cerca de 60% das partículas abrasivas moldadas com a pluralidade de sulcos e cerca de 40% a cerca de 60% das partículas abrasivas moldadas sem a pluralidade de sulcos.

[0063]Agora com referência à figura 5, outra modalidade para a pluralidade de sulcos sobre a segunda face 26 é ilustrada. A pluralidade de sulcos compreende um padrão hachurado de linha paralelas de intersecção que se estendem completamente através da segunda face 26. Um primeiro conjunto de 17 linhas paralelas que interceptam uma borda do perímetro em um ângulo de 90 graus que tem um espaçamento de porcentagem de 6,25% do comprimento da borda do triângulo, e um segundo conjunto de 17 linhas paralelas que interceptam uma segunda borda do perímetro em um ângulo de 90 graus que tem um espaçamento de porcentagem de 6,25% criam o padrão hachurado e formam uma pluralidade de diamantes elevados na segunda face. Em várias modalidades, o padrão hachurado pode usar linhas paralelas e não paralelas de intersecção, vários espaçamentos de porcentagem entre as linhas, linhas de intersecção arqueadas ou várias geometrias em seção transversal dos sulcos.

Partícula Abrasiva moldada com uma Parede Lateral de Inclinação

[0064]Com referência às figuras 6A, 6B e 6C, uma partícula abrasiva moldada exemplificadora 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é ilustrada. Na discussão a seguir, quaisquer modalidades das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação (ângulo de saída á maior que 90 graus) podem ser combinadas com quaisquer das modalidades das partículas abrasivas moldadas com sulcos 116 como discutido acima. O material a partir do qual a partícula abrasiva moldada 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é produzida compreende alfa alumina. As partículas de alfa alumina podem ser produzidas a partir de uma dispersão de monohidrato de óxido de alumínio que é gelificada, moldada para conformar, seca para reter o formato, calcinada e, então, sinterizada conforme discutido neste documento posteriormente.

[0065]Em geral, as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação compreendem corpos delgados que têm uma primeira face 24 e uma segunda face 26 e têm uma espessura t. A primeira face 24 e a segunda face 26 estão conectadas entre si por pelo menos uma parede lateral de inclinação 22. Em algumas modalidades, mais de uma parede lateral de inclinação 22 pode estar presente e o coeficiente angular ou ângulo para cada parede lateral de inclinação 22 pode ser igual ao mostrado na figura 6A ou diferente como mostrado na figura 9A.

[0066]Em uma modalidade, a primeira face 24 é substancialmente plana, a segunda face 26 é substancialmente plana ou ambas as faces são substancialmente planas. Alternativamente, as faces poderiam ser côncavas ou convexas, conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/336.961 intitulado “Dish-Shaped Abrasive Particles With A Recessed Surface”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tem o Número da Súmula do Advogado 64716US002. Adicionalmente, uma brecha ou abertura através das faces poderia estar presente conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/337.112 intitulado “Shaped Abrasive Particles With An Opening”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tern o Número da Súmula do Advogado 64765US002.

[0067]Em uma modalidade, a primeira face 24 e a segunda face 26 são subs-tancialmente paralelas uma à outra. Em outras modalidades, a primeira face 24 e a segunda face 26 podem estar não paralelas uma à outra de tal modo que uma face esteja inclinada em relação à outra face e que linhas imaginárias tangentes a cada face se interceptariam em um ponto. A parede lateral de inclinação 22 da partícula abrasiva moldada 20 com uma parede lateral de inclinação 22 pode variar e a mesma, em geral, forma o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26 é selecionado para ser um formato geométrico, e a primeira face 24 e a segunda face 26 são selecionadas para ter o mesmo formato geométrico, embora, possam diferir no tamanho com uma face sendo maior do que a outra face. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e o perímetro 29 da segunda face 26 teve um formato triangular que é ilustrado.

[0068]Com referência às figuras 6B e 6C, um ângulo de saída á entre a segunda face 26 e a parede lateral de inclinação 22 da partícula abrasiva moldada 20 pode ser variado para alterar os tamanhos relativos de cada face. Em várias modalidades da invenção, o ângulo de saída á pode ser entre aproximadamente 95 graus a aproximadamente 130 graus, ou entre cerca de 95 graus a cerca de 125 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 120 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 115 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 110 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 105 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 100 graus. Conforme será visto nos Exemplos, revelou-se que as faixas específicas para o ângulo de saída á produzem aumentos surpreendentes no desempenho de trituração de artigos abrasivos revestidos produzidos a partir das partículas abrasivas moldadas com a parede lateral de inclinação.

[0069]Agora com referência à figura 6C, um artigo abrasivo revestido 40 é mostrado como tendo uma primeira superfície principal 41 de uma substrato 42 revestido por uma camada abrasiva. A camada abrasiva compreende um revestimento artificialmente produzido 44 e uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 fixada no substrato 42 pelo revestimento artificialmente produzido 44. Um revestimento de tamanho 46 é aplicado para fixar adicionalmente ou aderir as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 no substrato 42.

[0070]Conforme é observado, a maior parte das partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é curvada ou inclinada para um lado. Isso resulta na maior parte das partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 tendo um ângulo de orientação β menor que 90 graus em relação à primeira superfície principal 41 do substrato 42. Esse resultado é inesperado visto que o método de revestimento eletrostático de aplicação das partículas abrasivas com formato de prato com uma parede lateral de inclinação tende a orientar originalmente as partículas em um ângulo de orientação β de 90 graus quando essas são primeiramente aplicadas no substrato. O campo eletrostático tende a alinhar as partículas verticalmente quando essas são aplicadas no substrato que está localizado acima das partículas abrasivas com formato de prato com uma parede lateral de inclinação. Adicionalmente, o campo eletrostático tende a acelerar e direcionar as partículas no revestimento artificialmente produzido na orientação de 90 graus. Em algum ponto depois de a manta ser virada, ou antes, ou depois de o revestimento de tamanho 46 ser aplicado, as partículas sob a força da gravidade ou sob a tensão superficial dos revestimentos artificialmente produzidos e/ou superficiais tendem a se inclinar e descansar sobre a parede lateral de inclinação 22 Acredita-se que tempo suficiente está presente no processo de produção do artigo abrasivo revestido para que as partículas abrasivas moldadas se inclinem sobre ou se fixem ao revestimento artificialmente produzido pela parede lateral de inclinação 22 antes de o revestimento artificialmente produzido e o revestimento de tamanho curem e endureçam, evitando qualquer rotação adicional. Conforme visto, uma vez que as partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação são aplicadas e permitidas a inclinar, as muitas pontas 48 das partículas abrasivas moldadas têm, em geral, a mesma altura, h.

[0071]Para otimizar adicionalmente a orientação de inclinação, as partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação são aplicadas no substrato em uma camada abrasiva de revestimento aberto. Uma camada abrasiva de revestimento fechado é definida como o peso máximo de partículas abrasivas ou uma mistura de partículas abrasivas que pode ser aplicada em um revestimento artificialmente produzido de um artigo abrasivo em uma única passagem através do produtor. Um revestimento aberto é uma quantidade de partículas abrasivas ou uma mistura de partículas abrasivas, pesando menos que o peso máximo em gramas que pode ser aplicado, que é aplicada em um revestimento artificialmente produzido de um artigo abrasivo revestido. Uma camada abrasiva de revestimento aberto resultará em menos que 100% de cobertura do revestimento artificialmente produzido com partículas abrasivas, deste modo, deixando áreas abertas e uma camada de resina visível entre as partículas, conforme se pode observar melhor na figura 8. Em várias modalidades da invenção, a porcentagem de área aberta na camada abrasiva pode ser entre cerca de 10% a cerca de 90% ou entre cerca de 30% a cerca de 80%.

[0072]Acredita-se que se muitas dentre as partículas abrasivas com formato de prato com uma parede lateral de inclinação forem aplicadas no substrato, espaços insuficientes entre as partículas estarão presentes permitindo que as mesmas inclinem ou curvem antes da cura dos revestimentos artificialmente produzidos e de tamanho. Em várias modalidades da invenção, mais que 50, 60, 70, 80 ou 90 por cento das partículas abrasivas moldadas no artigo abrasivo revestido β que têm uma camada abrasiva de revestimento aberto são curvadas ou inclinadas com um ângulo de orientação â menor que 90 graus.

[0073]Sem se ater à teoria, acredita-se que um ângulo de orientação β menor que 90 graus resulta no desempenho de corte acentuado das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação. Surpreendentemente, esse resultado tende a ocorrer independentemente da orientação rotacional das partículas abrasivas moldadas sobre o eixo geométrico Z dentro do artigo abrasivo revestido. Embora a figura 6C seja idealizada a mostrar todas as partículas alinhadas na mesma direção, um disco abrasivo revestido real poderia ter as partículas distribuídas de modo aleatório e giradas conforme se pode observar melhor na figura 8. Visto que o disco abrasivo é girado e as partículas abrasivas moldadas são distribuídas de modo aleatório, algumas partículas abrasivas moldadas serão direcionadas para a peça de trabalho em um ângulo de orientação β menor que 90 graus com uma peça de trabalho inicialmente impactando com a segunda face 26 enquanto que a partícula abrasiva moldada vizinha poderia ser girata exatamente a 180 graus com a peça de trabalho impactando o substrato da partícula abrasiva moldada e a primeira face 24. Com uma distribuição aleatória das partículas e a rotação do disco, menos da metade das partículas abrasivas moldadas poderia ter a peça de trabalho, inicialmente, impactando com a segunda face 26 em vez da primeira face 24. Entretanto, para uma esteira abrasiva que tem uma direção de rotação definida e um ponto de contato definido com a peça de trabalho, pode ser possível alinhar as partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação sobre a esteira para garantir que cada partícula abrasiva moldada corra em um ângulo de orientação β menor que 90 graus e que a peça de trabalho seja direcionada para a segunda face 26 como primeiramente idealizado na figura 6C. Em várias modalidades da invenção, o ângulo de orientação β para uma maioria das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação em uma camada abrasiva de um artigo abrasivo revestido pode ser entre cerca de 50 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 55 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 60 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 65 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 70 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 75 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 80 graus a cerca de 85 graus.

[0074]Agora com referência às figuras 7 e 8, fotomicrografias de partículas abra-sivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 são mostradas. Na figura 7, o ângulo de saída á é de aproximadamente 120 graus e as partículas abrasivas moldadas compreendem um triângulo equilátero. Os lados de cada triângulo mediram aproxima-damente 1,6 mm no perímetro da primeira face maior 24. As partículas abrasivas moldadas têm uma espessura de aproximadamente 0,38 mm. A superfície do disco abrasivo revestido produzido a partir das partículas abrasivas moldadas da figura 7 é mostrada na figura 8. Conforme observado, a maior parte das partículas abrasivas moldadas repousa no revestimento artificialmente produzido sobre uma dentre as paredes laterais de inclinação. O ângulo de orientação β para a maior parte das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação na camada abrasiva do artigo abrasivo revestido na figura 3 é de aproximadamente 60 graus.

[0075]Com referência às figuras 9A a C, uma segunda modalidade da partícula abrasiva moldada 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é ilustrada. O material a partir do qual a partícula abrasiva moldada 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é produzida compreende alfa alumina. As partículas de alfa alumina podem ser produzidas a partir de uma dispersão de monohidrato de óxido de alumínio que é gelificada, moldada para conformar, seca para reter o formato, calcinada e, então, sinterizada conforme discutido neste documento posteriormente.

[0076]Em geral, as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação compreendem corpos delgados que têm uma primeira face 24 e uma segunda face 26 e têm uma espessura t. A primeira face 24 e a segunda face 26 estão conectadas entre si por pelo menos uma primeira parede lateral de inclinação 50 que tem um primeiro ângulo de saída 52 e por uma segunda parede lateral de inclinação 54 que tem um segundo ângulo de saída 56, o qual é selecionado para ter um valor diferente do primeiro ângulo de saída. Na modalidade ilustrada, a primeira e segunda faces também estão conectadas por uma terceira parede lateral de inclinação 58 que tem um terceiro ângulo de saída 60, que é um valor diferente de ambos os dois outros ângulos de saída.

[0077]Na modalidade ilustrada, o primeiro, segundo e terceiro ângulos de saída têm todos valores diferentes entre si. Por exemplo, o primeiro ângulo de saída 52 poderia ter 120 graus, o segundo ângulo de saída 56 poderia ter 110 graus e o terceiro ângulo de saída 60 poderia ter 100 graus. O artigo abrasivo revestido 40 resultante, conforme mostrado na figura 4C, produzido a partir das partículas abrasivas moldadas com os três ângulos de saída diferentes tenderá a ter uma distribuição uniforme de partículas abrasivas moldadas que repousam sobre cada dentre as três paredes laterais de inclinação diferentes. Para tal, o artigo abrasivo revestido tenderá a ter três alturas distintas para as pontas 48 das partículas abrasivas moldadas a partir do substrato. A primeira parede lateral de inclinação 50 que faz com que o revestimento artificialmente produzido entre em contato com o maior ângulo de saída terá a menor altura de ponta, h1, a segunda parede lateral de inclinação 54 com o ângulo de saída intermediário terá uma altura de ponta intermediária, h2, e a terceira parede lateral de inclinação, 58, com o menor ângulo de saída terá a maior altura de ponta, h3. Como resultado, o artigo abrasivo revestido possuirá partículas abrasivas moldadas que têm três ângulos de orientação distintos β em relação ao substrato e três alturas de ponta distintas. Acredita-se que tal artigo abrasivo revestido possuirá um desempenho de corte mais uniforme à medida que o artigo abrasivo se desgastar, devido ao fato de as pontas mais curtas não-usadas das partículas abrasivas moldadas entrarem em contato com a peça de trabalho à medida que as pontas mais altas das partículas abrasivas moldadas tendem a se desgastar e se embotar.

[0078]Em uma modalidade, a primeira face 24 é substancialmente plana, a segunda face 26 é substancialmente plana ou ambas as faces são substancialmente planas. Alternativamente, as faces poderiam ser côncavas ou convexas, conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/336.961 intitulado “Dish-Shaped Abrasive Particles With A Recessed Surface”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tem o Número da Súmula do Advogado 64716US002. Adicionalmente, uma brecha ou abertura através das faces poderia estar presente conforme discutido em maiores detalhes no pedido de patente co-pendente U.S. de número de série 12/337.112 intitulado “Shaped Abrasive Particles With An Opening”, depositado em 17 de dezembro de 2008, e que tem o Número da Súmula do Advogado 64765US002.

[0079]Em uma modalidade, a primeira face 24 e a segunda face 26 são subs-tancialmente paralelas uma à outra. Em outras modalidades, a primeira face 24 e a segunda face 26 podem estar não paralelas uma à outra de tal modo que uma face esteja inclinada em relação à outra face e que linhas imaginárias tangentes a cada face se interceptariam em um ponto. A primeira, segunda e terceira paredes laterais de inclinação da partícula abrasiva moldada 20 com uma parede lateral de inclinação 22 podem variar e, em geral, as mesmas formam o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e da segunda face 26 é selecionado para ter um formato geométrico, e a primeira face 24 e a segunda face 26 são selecionadas para ter o mesmo formato geométrico, embora, possam diferir no tamanho com uma face sendo maior do que a outra face. Em uma modalidade, o perímetro 29 da primeira face 24 e o perímetro 29 da segunda face 26 teve um formato triangular que é ilustrado.

[0080]Com referência às figuras 9B e 9C, o primeiro, segundo e terceiro ângulos de saída entre a segunda face 26 e a parede lateral de inclinação respectiva da partícula abrasiva moldada 20 podem ser variados com pelo menos dois dentre os ângulos de saída tendo valores diferentes e, desejavelmente, todos os três tendo valores diferentes. Em várias modalidades da invenção, o primeiro ângulo de saída, o segundo ângulo de saída e o terceiro ângulo de saída podem ter entre cerca de 95 graus a cerca de 130 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 125 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 120 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 115 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 110 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 105 graus ou entre cerca de 95 graus a cerca de 100 graus.

[0081]Agora com referência à figura 9C, um artigo abrasivo revestido 40 é mostrado como tendo uma primeira superfície principal 41 de um substrato 42 revestido por uma camada abrasiva. A camada abrasiva compreende um revestimento artificialmente produzido 44 e uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 com a primeira, a segunda ou a terceira parede lateral de inclinação fixada no substrato 42 pelo revestimento artificialmente produzido 44. Um revestimento de tamanho 46 é aplicado para fixar adicionalmente ou aderir as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 no substrato 42.

[0082]Conforme é observado, a maior parte das partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é curvada ou inclinada para um lado. Isso resulta na maior parte das partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 tendo um ângulo de orientação β menor que 90 graus em relação à primeira superfície principal 41 do substrato 42 conforme anteriormente discutido pela primeira modalidade.

[0083]Para otimizar adicionalmente a orientação de inclinação, as partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação são aplicadas no substrato em uma camada abrasiva de revestimento aberto. Uma camada abrasiva de revestimento aberto resultará em menos que 100% de cobertura do revestimento artificialmente produzido com partículas abrasivas, deste modo, deixando áreas abertas e uma camada de resina visível entre as partículas abrasivas, conforme se pode observar melhor na figura 8. Em várias modalidades da invenção, a porcentagem de área aberta na camada abrasiva pode ser entre cerca de 10% a cerca de 90% ou entre cerca de 30% a cerca de 80%.

[0084]Acredita-se que, se muitas das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação forem aplicadas ao substrato, espaços insuficientes entre as partículas abrasivas moldadas estarão presentes para permitir que elas se inclinem ou se curvem antes da cura dos revestimentos artificialmente produzidos e de tamanho. Em várias modalidades da invenção, mais que 50, 60, 70, 80 ou 90 por cento das partículas abrasivas moldadas no artigo abrasivo revestido β que têm uma camada abrasiva de revestimento aberto são curvadas ou inclinadas com um ângulo de orientação â menor que 90 graus.

[0085]Sem se aterá teoria, acredita-se que um ângulo de orientação β menor que 90 graus resulta no desempenho de corte acentuado das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação conforme anteriormente discutido. Em várias modalidades da invenção, o ângulo de orientação β para uma maioria das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação em uma camada abrasiva de um artigo abrasivo revestido pode ser entre cerca de 50 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 55 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 60 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 65 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 70 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 75 graus a cerca de 85 graus ou entre cerca de 80 graus a cerca de 85 graus.

[0086]Agora com referência às figuras 10A e B, uma terceira modalidade da in-venção é mostrada. Nesta modalidade, a parede lateral de inclinação 22 é definida por um raio, R, em lugar do ângulo de saída α da modalidade mostrada nas figuras 6A a 6C. A parede lateral de inclinação 22 definida pelo raio, R, também demonstrou resultar nas partículas abrasivas moldadas 20 curvadas ou inclinadas na formação de um artigo abrasivo revestido, conforme mostrado na figura 10C. Testes de trituração mostraram que as partículas abrasivas moldadas que compreendem um triângulo equilátero com os lados de cada triângulo medindo aproximadamente 1,6 mm no perímetro da primeira face maior 24, e que têm uma espessura de aproximadamente 0,38 mm, têm o mesmo desempenho de corte com um ângulo de saída de 120 graus ou um raio, R, de 0,51 mm. Em várias modalidades da invenção, o raio, R, pode estar entre cerca de 0,5 a cerca de 2 vezes a espessura, t, da partícula abrasiva moldada.

[0087]Como ocorre com a segunda modalidade, o raio, R, pode ser variado em cada uma das paredes laterais para resultar em partículas abrasivas moldadas curvadas ou inclinadas em graus variáveis no artigo abrasivo revestido.

[0088]Acredita-se que se muitas das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação foram aplicadas ao substrato, espaços insuficientes entre as partículas abrasivas moldadas estarão presentes para permitir que estes sejam inclinados ou curvados antes da cura dos revestimentos artificialmente produzidos e de tamanho. Em várias modalidades da invenção, mais de 50, 60, 70, 80 ou 90 por cento das partículas abrasivas moldadas no artigo abrasivo revestido com uma camada abrasiva de revestimento aberto são curvadas ou inclinadas com um ângulo de orientação β menor que 90 graus.

[0089]Tanto para a primeira modalidade, como para a segunda modalidade ou a terceira modalidade, as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 podem ter vários formatos tridimensionais. O formato geométrico do perímetro 29 pode ser triangular, retangular, circular, elíptico, em forma de estrela ou de outros polígonos regulares ou irregulares. Em uma modalidade, um triângulo equilátero é usado e em outra modalidade, um triângulo isosceles é usado. Para o propósito desta descrição, um formato substancialmente triangular inclui também polígonos de três lados, sendo que um ou mais dos lados podem ser arqueados e/ou as pontas do triângulo podem ser arqueadas.

[0090]Adicionalmente, as várias paredes laterais de inclinação das partículas abrasivas moldadas podem ter o mesmo ângulo de saída ou diferentes ângulos de saída. Além disso, um ângulo de saída de 90 graus pode ser usado em uma ou mais paredes laterais, desde que uma das paredes laterais seja uma parede lateral de inclinação com um ângulo de saída de cerca de 95 graus ou maior.

[0091]As partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação podem ter várias razões de aspecto volumétrico. A razão de aspecto volumétrico é definida como a razão entre a área em seção transversal máxima que passa através do centróide de um volume dividida pela área em seção transversal mínima que passa através do centróide. Para alguns formatos, a área em seção transversal mínima e máxima pode ser um plano inclinado, angulado ou curvado em relação à geometria externa do formato. Por exemplo, uma esfera poderia ter uma razão de aspecto volumétrico de 1.000 enquanto que um cubo teria uma razão de aspecto volumétrico de 1.414. Uma partícula abrasiva moldada sob a forma de um triângulo equilátero que tem cada lado igual ao comprimento A e uma espessura uniforme igual a A terá uma razão de aspecto volumétrico de 1,54, e se a espessura uniforme for reduzida a 0,25A, a razão de aspecto volumétrico será aumentada para 2,64. Acredita-se que as partículas abrasivas moldadas com uma maior razão de aspecto volumétrico tenham um desempenho de corte aprimorado. Em várias modalidades da invenção, a razão de aspecto volumétrico das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação pode ser maior que cerca de 1,15, ou maior que cerca de 1,50, ou maior que cerca de 2,0, ou entre cerca de 1,15 a cerca de 10,0, ou entre cerca de 1,20 a cerca de 5,0, ou entre cerca de 1,30 a cerca de 3,0.

[0092]As partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação podem ter um raio de curvatura muito menor nos pontos ou cantos das partículas abrasivas moldadas. As partículas abrasivas em formato de triângulos equiláteros apresentadas no documento n° de série U.S. 5.366.523, de Rowenhorst et al., e ilustradas na figura 14, apresentaram um raio de curvatura para os pontos do triângulo (medido a partir de um lado em tomo do ponto até o próximo lado) de 103,6 micra para o raio médio da ponta. O raio de curvatura pode ser medido a partir de uma seção transversal polida da primeira ou segunda face com o uso de análise de imagens, como um programa para análise de imagens do tipo Clemex, em interface com um microscópio de luz invertida ou outro software para análise de imagens adequado. O raio de curvatura de cada ápice triangular pode ser estimado por meio da definição de três pontos em cada ápice quando observado em seção transversal com uma ampliação de 100X. Um ponto é colocado no início da curva da ponta em que há uma transição da borda reta para o início de uma curva, no ápice da ponta, e na transição da parte posterior da ponta curva para uma borda reta. O software para análise de imagens, então, traça um arco definido pelos três pontos (início, meio e fim da curva) e calcula um raio de curvatura. O raio de curvatura de pelo menos 30 ápices é medido e calculado como uma média para determinar o raio médio da ponta. As partículas abrasivas moldadas produzidas por meio do método atual são produzidas de maneira muito mais precisa, conforme melhor observado por meio da comparação entre a figura 7 e a figura 14. Como tal, o raio médio da ponta das partículas abrasivas moldadas é muito menor. O raio médio da ponta das partículas abrasivas moldadas produzidas de acordo com a presente descrição foi medido como um valor menor que 19,2 micra. Em várias modalidades da invenção, o raio médio da ponta pode ser menor que 75 micra, ou menor que 50 micra, ou menor que 25 micra. Acredita-se que uma ponta mais afiada promova o corte mais agressivo de um fraturamento aprimorado das partículas abrasivas moldadas durante o uso.

[0093]Além de terem uma ponta mais afiada, as partículas abrasivas moldadas podem ter uma parede lateral definida de maneira muito mais precisa. Agora com refe-rência às figuras 15 e 16, fotomicrografias das seções transversais polidas obtidas de maneira perpendicular através das faces das partículas abrasivas moldadas da técnica anterior da figura 14 são mostradas. Conforme observado, a parede lateral (superfície de topo) tende a ser tanto côncava como convexa, e não é uniformemente plana. Dependendo da localização da seção transversal, a mesma parede lateral pode sofrer transição de um formato para outro. Com referência à figura 16, em primeiro plano a parede lateral é convexa, enquanto no segundo plano esta é côncava.

[0094]Com referência à figura 17, uma seção transversal polida obtida de maneira perpendicular através das faces de uma partícula abrasiva moldada com uma parede lateral de inclinação que tem um ângulo de saída de 98 graus é mostrada. A primeira face 24 (superfície vertical direita) é côncava, conforme apresentado no número da Súmula do Advogado do pedido de patente pendente n° de série 64716US002 mencionado acima. Acredita-se que uma superfície côncava melhore o desempenho da trituração por meio da remoção de mais material durante o uso, similar a uma concha, colher ou lâmina de formão de trituração oco. A segunda face 26 é substancialmente plana (superfície vertical esquerda). Finalmente, a parede lateral (superfície de topo) é uniformemente plana. Por “uniformemente plana” entende-se que a parede lateral não tem áreas que sejam convexas de uma face para a outra, ou áreas que sejam côncavas de uma face para a outra, e pelo menos 50%, ou pelo menos 75%, ou pelo menos 85% ou mais da superfície da parede lateral é plana. Conforme observado na seção transversal, quando a parede lateral é cortada em um ângulo de 90 graus e polida, uma borda substancialmente linear surge (em que a superfície da parede lateral de topo encontra a superfície frontal da seção transversal em corte). A parede lateral uniformemente plana tem tipicamente a borda substancialmente linear em substancialmente todos os planos em seção transversal ao longo do comprimento da parede lateral. A parede lateral uniformemente plana fornece bordas mais definidas (mais afiadas) em que a parede lateral intercepta a primeira face e a segunda face, e isso também é conhecido por melhorar o desempenho da trituração.

[0095]As partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 e/ou sulcos 116 produzidas de acordo com a presente descrição podem ser incorporadas a um artigo abrasivo, ou usadas na forma frouxa. As partículas abrasivas são, em geral, classificadas para uma dada distribuição de tamanho de partícula antes do uso. Tais distribuições têm tipicamente uma faixa de tamanhos de partícula, desde partículas ásperas a partículas finas. Na técnica abrasiva, essa faixa algumas vezes é chamada de frações “ásperas”, de “controle” e “finas”. As partículas abrasivas classificadas de acordo com os padrões de classificação aceitos pela indústria de abrasivos especificam a distribuição de tamanho da partícula para cada classificação nominal dentro de limites numéricos. Tais padrões de classificação aceitos pela indústria (isto é, classificação nominal especificada pela indústria de abrasivos) incluem aqueles conhecidos como os padrões do American National Standards Institute, Inc. (ANSI), padrões da Federation of European Producers of Abrasive Products (FEPA) e padrões da Japanese Industrial Standard (JIS).

[0096]As designações de classificação da ANSI (isto é, classificações nominais especificadas) incluem: ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, 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 classificação da FEPA incluem P8, P12, P16, P24, P36, P40, P50, P60, P80, P100, P120, P150, P180, P220, P320, P400, P500, P600, P800, P1000 e P1200. As designações de classificação 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.

[0097]Alternativamente, as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 e/ou sulcos 116 podem ser classificadas por uma classificação de triagem nominal com o uso de peneiras de teste padrão do tipo U.S.A, em conformidade com a ASTM E-11 “Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes”. A ASTM E-11 proscreve os requiremenos para o projeto e a construção de peneiras de teste com o uso de um meio de pano de fio tecido mountado sobre uma armação para a classificação de materiais de acordo com urn tamanho de partícula designado. Uma designação típica pode ser representada como -18+20, o que significa que as partículas abrasivas moldadas 20 passam através de uma peneira de teste que atende às especificações da ASTM E-11 para a peneira de número 18 e ficam 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 moldadas 20 com uma parede lateral inclinada 22 têm um tamanho de partícula tal que a maioria das partículas passam através de uma peneira de teste de 18 mesh e podem ficar retidas em uma peneira de teste de 20, 25, 30, 35, 40, 45 ou 50 mesh. Em várias modalidades da invenção, as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral inclinada 22 podem ter uma classificação de triagem nominal que compreende: -18+20, -20+25, -25+30, -30+35, -35+40, -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.

[0098]Em um aspecto, a presente descrição apresenta uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas que têm uma classificação nominal especificada pela indústria de abrasivos ou uma classificação de triagem nominal, sendo que pelo menos uma porção da pluralidade de partículas abrasivas é de partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral inclinada 22 e/ou sulcos 116. Em um outro aspecto, a descrição apresenta um método que compreende a classificação das partículas abrasivas moldadas 20 produzidas de acordo com a presente descrição para fornecer uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 que têm uma classificação nominal especificada pela indústria de abrasivos ou uma classificação de triagem nominal.

[0099]Se for desejado, as partículas abrasivas moldadas 20 que têm uma clas-sificação nominal especificada pela indústria de abrasivos ou uma classificação de triagem nominal podem ser misturadas com outras partículas abrasivas ou não abrasivas conhecidas. Em algumas modalidades, pelo menos 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, ou mesmo 100 por cento, em peso, da pluralidade de partículas abrasivas, que têm uma classificação nominal especificada pela indústria de abrasivos ou uma classificação de triagem nominal, é de partículas abrasivas moldadas 20 produzidas de acordo com a presente descrição, com base no peso total da pluralidade de partículas abrasivas.

[00100]As partículas adequadas para a mistura com as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral inclinada 22 e/ou sulcos 116 incluem grãos abrasivos convencionais, grãos diluentes ou aglomerados passíveis de erosão, como aqueles descritos nas patentes U.S. n° de série 4.799.939 e 5.078.753. Os exemplos representativos de grãos abrasivos convencionais incluem óxido de alumínio fundido, carbureto de silício, granada, zircônia alumina fundida, nitreto de boro cúbico, diamante e similares. Os exemplos representativos de grãos diluentes incluem mármore, gesso natural e vidro. Misturas de diferentes partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 (triângulos e quadrados, por exemplo) ou misturas de partículas abrasivas moldadas 20 com diferentes ângulos de saída (por exemplo, partículas com um ângulo de saída de 98 graus misturadas a partículas com um ângulo de saída de 120 graus) podem ser usadas nos artigos desta invenção.

[00101]As partículas abrasivas moldadas 20 também podem ter um revestimento superficial. Os revestimentos superficiais são conhecidos por aperfeiçoarem a adesão entre os grãos abrasivos e o aglutinante nos artigos abrasivos ou podem ser usados para auxiliar na deposição eletrostática das partículas abrasivas moldadas 20. Tais revestimentos de superfície são descritos nas patentes U.S. n° 5.213.591, 5.011.508; 1.910.444; 3.041.156; 5.009.675; 5.085.671; 4.997.461 e 5.042.991. Adicionalmente, o revestimento superficial pode evitar que as partículas abrasivas moldadas sejam coroadas. Coroamento é o termo para descrever o fenômeno em que partículas de metal da peça de trabalho sob raspagem são soldadas aos topos das partículas abrasivas moldadas. Os revestimentos de superfície para executarem as funções acima são conhecidos daqueles versados na técnica. Artigo abrasivo que têm partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação

[00102]Com referência às figuras 1C, 4C e 5C, um artigo abrasivo revestido 40 compreende um substrato 42 que tem uma primeira camada de aglutinante, mais adiante neste documento chamada de revestimento artificialmente produzido 44, aplicado sobre uma primeira superfície principal 41 do substrato 42. Fixa ou parcialmente embutida no revestimento artificialmente produzido 44 está uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 e/ou sulcos 116 que formam uma camada abrasiva. Sobre as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 está uma segunda camada de aglutinante, mais adiante neste documento chamada de revestimento de tamanho 46. O propósito do revestimento artificial mente produzido 44 é prender as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 ao substrato 42, e o propósito do revestimento de tamanho 46 é reforçar as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22. A maioria das partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 é orientada de modo que a ponta 48 ou os pontos de vértice distantes em relação ao substrato 42 e às partículas abrasivas moldadas repousem sobre a parede lateral de inclinação 22 e se curvem ou se inclinem, conforme mostrado.

[00103] O revestimento artificialmente produzido 44 e o revestimento de tamanho 46 compreendem um adesivo resinoso. O adesivo resinoso do revestimento artificialmente produzido 44 pode ser igual a ou diferente daquele do revestimento de tamanho 46. Os exemplos de adesivos resinosos que são adequados para esses revestimentos incluem resinas fenólicas, resinas epóxi, resinas de uréia-formalde- ído, resinas de acrilato, resinas aminoplásticas, resinas de melamina, resinas epóxi acriladas, resinas de uretano e combinações das mesmas. Em adição ao adesivo resinoso, o revestimento artificialmente produzido 44 ou revestimento de tamanho 46, ou ambos os revestimentos, podem compreender, ainda aditivos que são conhecidos na técnica, como, por exemplo, cargas, auxiliadores de trituração, agentes umectantes, tensoativos, corantes, pigmentos, agentes de acoplamento, promotores de adesão e combinações dos mesmos. Os exemplos de cargas incluem carbonato de cálcio, sílica, talco, argila, metassilicato de cálcio, dolomita, sulfato de alumínio e combinações dos mesmos.

[00104]Um auxiliar de trituração pode ser aplicado no artigo abrasivo revestido. Um auxiliador de trituração é definido como material em partículas, a adição do mesmo tem um efeito significativo sobre os processos físicos e químicos de abrasão, resultando assim no desempenho aperfeiçoado. Os auxiliadores de trituração abrangem uma ampla variedade de materiais diferentes e podem ser inorgânicos ou orgânicos. Os exemplos de grupos químicos de auxiliadores de trituração incluem ceras, compostos de haleto orgânicos, sais de haleto e metais e suas ligas. Os compostos de haleto orgânico tipicamente se decomporão durante a abrasão e liberarão um ácido halogênio ou um composto de haleto gasoso. Os exemplos de tais materiais incluem ceras cloradas, ∞mo tetraclo- ronaftaleno, pentacloronaftaleno; e cloreto de polivinila. Os exemplos de sais de haleto incluem cloreto de sódio, criolita de potássio, criolita de sódio, criolita de amónio, tetraflu- oroborato de potássio, tetrafluoroborato de sódio, fluoretos de silício, cloreto de potássio, cloreto de magnésio. Os exemplos de metais incluem estanho, chumbo, bismuto, cobalto, antimônio, cádmio, ferro e titânio. Outros auxiliadores de trituração incluem enxofre, compostos de enxofre orgânicos, grafite e sulfuretos metálicos. Também está incluído no escopo dessa invenção o uso de uma combinação de diferentes auxiliadores de trituração; em alguns casos, isso pode produzir um efeito sinérgico. Em uma modalidade, o auxiliador de trituração foi criolita ou tetrafluoroborato de potássio. A quantidade de tais aditivos pode ser ajustada para proporcionar as propriedades desejadas. Também se inclui no escopo dessa invenção, utilizar um revestimento de super-tamanho. O revestimento de super-tamanho contém, tipicamente, um aglutinante e um auxiliador de trituração. Os aglutinantes podem ser formados a partir de materiais ∞mo resinas fenólicas, resinas de acrilato, resinas epóxi, resinas de uréia-formaldeído, resinas de melamina, resinas de uretano e combinações das mesmas.

[00105]Também está dentro do escopo desta invenção que as partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 e/ou sulcos 116 podem ser utilizadas em um artigo abrasivo ligado, um artigo abrasivo não tecido ou em escovas abrasivas. Um abrasivo ligado pode compreender uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 ligadas por meio de um aglutinante para formar uma massa moldada. O aglutinante para um abrasivo ligado pode ser metálico, orgânico ou vítreo. Um abrasivo não tecido compreende uma pluralidade de partículas abrasivas moldadas 20 ligadas a uma manta fibrosa não tecida por meio de um aglutinante orgânico.

Método de produção de partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação

[00106]A primeira etapa do processo envolve o fornecimento de uma dispersão abrasiva tanto semeada como não semeada que possa ser convertida em alfa alumina. A composição precursora de alfa alumina frequentemente compreende um líquido que é um componente volátil. Em uma modalidade, o componente volátil é água. A dispersão abrasiva deve compreender uma quantidade suficiente de líquido para que a viscosidade da dispersão abrasiva seja suficientemente baixa, permitindo preencher as cavidades do molde e replicar as superfícies do molde, mas não tanto líquido que ocasione a remoção subsequente do líquido da cavidade do molde, tor- nando-se proibitivamente caro. Em uma modalidade, a dispersão abrasiva compreende de 2 por cento a 90 por cento, em peso, das partículas que podem ser convertidas em alfa alumina, como partículas de monohidrato de óxido de alumínio (boe- mita), e pelo menos 10 por cento, em peso, ou 50 por cento a 70 por cento ou 50 por cento a 60 porcento, em peso, do componente volátil, como água. Adversamente, a dispersão abrasiva, em algumas modalidades, contém de 30 por cento a 50 por cento, ou de 40 por cento a 50 por cento, em peso, de sólidos.

[00107] Os hidratos de óxido de alumínio além da boemita podem também ser usados. A boemita pode ser preparada por técnicas conhecidas ou pode ser comercialmente obtida. Os exemplos de boemita comercialmente disponíveis incluem produtos que têm as marcas registradas “DISPERAL” e “DISPAL”, ambas estão disponíveis junto à Sasol North America, Inc. ou “HiQ-40” disponível junto à BASF Corporation. Esses monohidratos de óxido de alumínio são relativamente puros, isto é, incluem relativamente poucas, se houver, fases de hidrato, além de monohidratos e têm uma alta área de superfície. As propriedades físicas das partículas abrasivas moldadas resultantes 20 com uma parede lateral de inclinação 22 dependerão do tipo de material usado na dispersão abrasiva.

[00108]Em uma modalidade, a dispersão abrasiva está em um estado de gel. Conforme usado na presente invenção, um “gel” é uma rede tridimensional de sólidos dispersos em um líquido. A dispersão abrasiva pode conter um aditivo de modificação ou precursor de um aditivo de modificação. O aditivo de modificação pode funcionar para acentuar alguma propriedade desejável das partículas abrasivas ou aumentara efetividade da etapa de sinterização subsequente. Os aditivos de modificação ou precursores de aditivos de modificação podem estar na forma de sais solúveis, tipicamente sais solúveis em água. Eles consistem tipicamente em um composto contendo metal e podem ser um precursor de óxido de magnésio, zinco, ferro, silício, cobalto, níquel, zircônio, háfnio, cromo, ítrio, praseodímio, samário, itérbio, neodímio, lantano, gadolínio, cério, disprósio, érbio, titânio e misturas dos mesmos. As concentrações particulares desses aditivos que podem estar presentes na dispersão abrasiva podem ser variadas baseadas nos versados na técnica. Tipicamente, a introdução de um aditivo de modificação ou precursor de um aditivo de modificação induzirá a dispersão abrasiva para gel. A dispersão abrasiva pode também ser induzida para gel através da aplicação de calor ao longo de um período de tempo.

[00109]A dispersão abrasiva pode também conter um agente de nucleação para acentuara transformação de óxido de alumínio calcinado ou hidratado para alfa alumina. Os agentes de nucleação adequados para essa descrição incluem partículas finas de alfa alumina, óxido férrico alfa ou seu precursor, óxidos de titânio e titanatos, óxidos de cromo ou qualquer outro material que irá nuclear a transformação. A quantidade de agente de nucleação, se usada, deve ser suficiente para efetuar a transformação de alfa alumina. A nucleação como dispersões abrasivas é apresentada na patente U.S. n° 4.744.802 de Schwabel.

[00110]Um agente de peptização pode ser adicionado à dispersão abrasiva para produzir uma dispersão abrasiva hidrossol ou coloidal mais estável. Os agentes de peptização adequados são ácidos monopróticos ou compostos de ácido como ácido acético, ácido clorídrico, ácido fórmico e ácido nítrico. Os ácidos multipróticos também podem ser usados, mas eles podem rapidamente tornar a dispersão abrasiva em gel, fazendo com que seja difícil manusear ou introduzir componentes adicionais no mesmo. Algumas fontes comerciais de boemita contêm uma titulação ácida (como ácido fórmico ou ácido nítrico absorvidos) que auxiliará na formação de uma dispersão abrasiva estável.

[00111 ]A dispersão abrasiva pode ser formada por intermédio de qualquer meio adequado, como, por exemplo, a simples mistura de monohidrato de óxido de alumínio com água contendo um agente peptizante, ou por intermédio da formação de uma pasta aquosa de monohidrato de óxido de alumínio à qual o agente peptizante é adicionado. Os eliminadores de espuma ou outros produtos químicos adequados podem ser adicionados para reduzir a tendência à formação de bolhas ou entrada de ar sob misturação. Os produtos químicos adicionais como agentes umec- tantes, alcoóis ou agentes de ligação podem ser adicionados se for desejado. O grão abrasivo de alfa alumina pode conter óxido de ferro e sílica conforme apresentado na patente U.S n° 5.645.619 de Erickson et al. em 8 de julho de 1997. O grão abrasivo de alfa alumina pode conter zircônia conforme apresentado na patente U.S. N° 5.551.963 de Larmie em 3 de setembro de 1996. Alternativamente, o grão abrasivo de alfa alumina tem uma microestrutura ou aditivos conforme apresentado na patente U.S. n° 6.277.161 de Castro em 21 de agosto de 2001.

[00112]A segunda etapa do processo envolve o fornecimento de um molde que tem pelo menos uma cavidade e, de preferência, uma pluralidade de cavidades. O molde pode ter uma superfície de fundo geralmente plana e uma pluralidade de cavidades do molde. A pluralidade de cavidades pode ser formada em uma ferramenta de produção. A ferramenta de produção pode ser uma correia, uma lâmina, uma manta contínua, um cilindro de revestimento como um cilindro de rotogravura, uma luva montada sobre um cilindro de revestimento ou matriz. A ferramenta de produção compreende material polimérico. Os exemplos de materiais poliméricos adequados incluem termoplásticos como poliéster, policarbonatos, poli(étersulfona), poli(metacrilato de me- tila), poliuretano, cloreto de polivinila, poliolefinas, poliestireno, polipropileno, polietileno ou combinações dos mesmos, e materiais endurecidos por calor. Em uma modalidade, todo o ferramental é produzido a partir de um material polimérico ou termoplástico. Em outra modalidade, as superfícies do ferramental em contato com o sol-gel sob secagem, como as superfícies da pluralidade de cavidades (superfície inferior do molde e parede lateral do molde) compreendem materiais poliméricos ou termoplásticos e outras porções do ferramental podem ser produzidas a partir de outros materiais. Um revestimento polimérico adequado pode ser aplicado a um ferramental metálico para alterar suas propriedades de tensão de superfície a título de exemplo.

[00113]Uma ferramenta polimérica ou termoplástica pode ser replicada de uma ferramenta mestra metálica. A ferramenta mestra terá um padrão inverso ao desejado para a ferramenta de produção. A ferramenta mestra pode ser produzida da mesma maneira que a ferramenta de produção. Em uma modalidade, a ferramenta mestra é feita de metal, por exemplo, níquel e é torneada por diamante. Um material de lâmina polimérica ou termoplástica pode ser aquecido juntamente com a ferramenta mestra de modo que o material polimérico seja gofrado com a ferramenta mestra padrão por meio do pressionamento de ambos. Um material polimérico ou termoplástico pode também ser extrudado ou fundido sobre a ferramenta mestra e, então, pressionado. O material termoplástico é resfriado para solidificar e produzir a ferramenta de produção. Se uma ferramenta de produção termoplástica for utilizada, então, deve-se tomar cuidado para não gerar calor excessivo que possa distorcer a ferramenta de produção termoplástica, limitando sua vida. Maiores informações concernentes ao projeto e fabricação de ferramental de produção ou ferramentas mestras podem ser encontradas na patente US n° 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.).

[00114]O acesso às cavidades pode se dar a partir de uma abertura na superfície de topo ou na superfície inferior do molde. Em alguns casos, a cavidade pode se estender por toda a espessura do molde. Alternativamente, a cavidade pode se estender apenas por uma porção da espessura do molde. Em uma modalidade, a superfície de topo é substancialmente paralela à superfície inferior do molde com as cavidades que têm uma profundidade substancialmente uniforme. Ao menos um lado do molde, isto é, o lado no qual a cavidade é formada, pode permanecer exposto à atmosfera circundante durante a etapa na qual o componente volátil é removido.

[00115]A cavidade tem um formato tridimensional especificado. Em uma mo-dalidade, o formato de uma cavidade pode ser descrito como sendo um triângulo, conforme visto do topo, que tem uma parede lateral inclinada tal que a superfície inferior da cavidade é levemente menor do que a abertura na superfície de topo. Acredita-se que a parede lateral de inclinação melhore o desempenho da trituração e facilite a remoção das partículas abrasivas precursoras do molde. Em outra modalidade, o molde compreende uma pluralidade de cavidades triangulares. Cada uma dentre a pluralidade de cavidades triangulares compreende um triângulo equilátero.

[00116]Alternativamente, outros formatos de cavidade podem ser usados, como, círculos, retângulos, quadrados, hexágonos, estrelas ou combinações dos mesmos, todos tendo uma dimensão de profundidade substancialmente uniforme. A dimensão de profundidade é igual à distância perpendicular a partir da superfície de topo ao ponto mais inferior na superfície inferior. A profundidade de uma dada cavidade pode ser uniforme ou pode variar ao longo de seu comprimento e/ou largura. As cavidades de um dado molde podem ser de um mesmo formato ou de formatos diferentes.

[00117]A terceira etapa do processo envolve preencher as cavidades no molde com a dispersão abrasiva através de qualquer técnica convencional. Em algumas modalidades, um dispositivo de aplicação de revestimento de cilindro de faca ou dispositivo de aplicação de revestimento de matriz de fenda de vácuo pode ser usado. Uma liberação de molde pode ser usada para auxiliar na remoção das partí-culas do molde, se for desejado. Os agentes de liberação de molde típicos incluem óleos como óleo de amendoim ou óleo mineral, óleo de peixe, silicones, politetraflu- oroetileno, esterato de zinco e grafite. Em geral, entre cerca de 0,1% a cerca de 5%, em peso, de um agente de liberação de molde, como óleo de amendoim, em um líquido, como água ou álcool, são aplicados às superfícies do ferramental de produção em contato com o sol-gel de modo que entre cerca de 0,016 mg/cm2 (0,1 mg/pol2) a cerca de 0,465 mg/cm2 (3,0 mg/pol2), ou entre cerca de 0,016 mg/cm2 (0,1 mg/pol2) a cerca de 0,775 mg/cm2 (5,0 mg/pol2) do agente de liberação de molde esteja presente por unidade de área do molde quando uma libe-ração de molde for desejada. Em uma modalidade, a superfície de topo do molde é revestida com a dispersão abrasiva. A dispersão abrasiva pode ser bombeada sobre a superfície de topo. Posteriormente, um raspador ou barra niveladora pode ser usado para forçar a dispersão abrasiva de maneira completa para o interior da cavidade do molde. A porção restante da dispersão abrasiva que não entra na cavidade pode ser removida da superfície de topo do molde e reciclada. Em algumas modalidades, uma porção pequena da dispersão abrasiva pode permanecer na superfície de topo e, em outras modalidades, a superfície de topo é substancialmente livre da dispersão. A pressão aplicada pelo raspador ou barra niveladora é tipicamente menor que 689,5 kPa (100 psi), ou menor que 344,7 kPa (50 psi), ou menor que 68,9 kPa (10 psi). Em algumas modalidades, a superfície não exposta da dispersão abrasiva estende-se substancialmente para além da superfície de topo para assegurar a uniformidade na espessura das partículas abrasivas moldadas resultantes 20.

[00118]A quarta etapa do processo envolve a remoção do componente volátil para a secagem da dispersão. Desejavelmente, o componente volátil é removido por meio de rápidas taxas de evaporação. Em algumas modalidades, a remoção do componente volátil através de evaporação ocorre à temperaturas acima do ponto de ebulição do componente volátil. Um limite superior para a temperatura de secagem muitas vezes depende do material do qual o molde é feito. Para o ferramental de polipropileno a temperatura deve ser menor que o ponto de fusão do plástico.

[00119]Em uma modalidade, para uma dispersão em água de entre cerca de 40 a 50 porcento de sólidos e um molde de polipropileno, as temperaturas de secagem podem ser de cerca de 90 graus C a cerca de 165 graus C ou entre cerca de 105 graus C a cerca de 150 graus C ou entre cerca de 105 graus C a cerca de 120 graus C. As temperaturas mais elevadas podem ocasiona a formação de aberturas maiores, mas podem, também, levar à degradação do ferramental de polipropileno, limitando a sua vida útil como um molde.

[00120]Em uma modalidade, uma amostra do boemita sol-gel foi produzida com o uso da receita a seguir: pó de monohidrato de óxido de alumínio (1.600 partes), que tem a designação comercial “DISPERAL”, foi disperso por meio da mistura de alto cisalhamento de uma solução contendo água (2.400 partes) e 70% de ácido nítrico aquoso (72 partes) durante 11 minutos. O sol-gel resultante foi envelhecido durante pelo menos 1 hora antes do revestimento. O sol-gel foi forçado para o interior do ferramental de produção que tem cavidades de molde em formato de triângulo com profundidade de 0,71 mm (28 mils) e 2,79 mm (110 mils) em cada lado, e que tem um ângulo de saída predeterminado entre a parede lateral do molde e a superfície inferior do molde de 98 graus. Durante a fabricação do ferramental de produção, 50% das cavidades do molde compreenderam cristas na superfície inferior do molde, formando, assim, as partículas abrasivas moldadas das figuras 3 e 4, e os outros 50% das cavidades do molde apresentaram uma superfície inferior lisa.

[00121] O sol-gel foi forçado para o interior das cavidades com uma faca de massa de vidraceiro até que todas as aberturas do ferramental de produção fossem preenchidas completamente. Um agente de liberação de molde, óleo de amendoim a 1% em metanol, foi usado como revestimento sobre o ferramental de produção de modo que cerca de 0,078 mg/cm2 (0,5 mg/pol2) de óleo de amendoim fosse aplicado às superfícies do molde. O excesso de metanol foi removido por meio da colocação das folhas do ferramental de produção em um forno de convecção a ar durante 5 minutos a 45°C. O ferramental de produção revestido com sol-gel foi colocado em um forno de convecção a ar a 45°C durante pelo menos 45 minutos para secar. As partículas abrasivas moldadas precursoras foram removidas do ferramental de produção através da passagem das mesmas por uma corneta ultra-sônica. Essas partículas abrasivas moldadas precursoras podem ser queimadas para produziras partículas abrasivas moldadas 20 com uma parede lateral de inclinação 22 e/ou sulcos 116.

[00122]A quinta etapa do processo envolve a remoção das partículas abrasivas moldadas precursoras com uma parede lateral de inclinação das cavidades do molde. As partículas abrasivas moldadas precursoras com uma parede lateral de inclinação podem ser removidas das cavidades por meio do uso dos seguintes processos, isolados ou em combinação no molde: gravidade, vibração, vibração ultrassónica, vácuo ou ar pressurizado para remover as partículas das cavidades do molde.

[00123]As partículas abrasivas precursoras com uma parede lateral de inclinação podem ser adicionalmente secas na parte externa do molde. Caso a dispersão abrasiva seja seca até o nível desejado no molde, essa etapa de secagem adicional não será necessária. Entretanto, em alguns casos, pode ser mais econômico empregar essa etapa de secagem adicional a fim de minimizar o tempo que a dispersão abrasiva permanece no molde. Tipicamente, as partículas abrasivas moldadas precursoras são secas de 10 a 480 minutos, ou de 120 a 400 minutos, a uma temperatura de 50 graus C a 160 graus C, ou de 120 graus C a 150 graus C.

[00124]A sexta etapa do processo envolve a calcinação das partículas abrasivas moldadas precursoras com uma parede lateral de inclinação 22. Durante a calcinação, essencialmente todo o material volátil é removido e os vários componentes que estão presentes na dispersão abrasiva são transformados em óxidos metálicos. As partículas abrasivas moldadas precursoras são geralmente aquecidas até uma temperatura de 400 graus C a 800 graus C, e mantidas dentro dessa faixa de temperatura até que a água livre e mais de 90 por cento, em peso, de qualquer material volátil de ligação seja removido. Em uma etapa adicional, pode ser desejável introduzir o aditivo de modificação através de um processo de impregnação. Um sal solúvel em água pode ser introduzido por impregnação nos poros das partículas abrasivas precursoras moldadas calcinadas. Então, as partículas abrasivas moldadas precursoras são novamente pré-queimadas. Essa opção é adicionalmente descrita no Pedido de Patente Europeu n° 293.163.

[00125]A sétima etapa do processo envolve a sinterização das partículas abrasivas moldadas precursoras calcinadas para formar partículas de alfa alumina. Antes da sinterização, as partículas abrasivas moldadas precursoras calcinadas não estão completamente densificadas e, dessa forma, carecem da dureza desejada para que sejam usadas como partículas abrasivas moldadas. A sinterização ocorre por meio do aquecimento das partículas abrasivas moldadas precursoras calcinadas até uma temperatura de 1.000 graus C a 1.650 graus C e da manutenção das mesmas dentro dessa faixa de temperatura até que, substancialmente, todo o monohidrato de alumina (ou equivalente) seja convertido em alfa alumina e a porosidade seja reduzida para menos de 15 porcento, em volume. O período de tempo que as partículas abrasivas moldadas precursoras calcinadas devem ser expostas à temperatura de sinterização para alcançarem esse nível de conversão depende de vários fatores, mas, usualmente, de cinco segundos a 48 horas é típico. Em outra modalidade, a duração para a etapa de sinterização situa-se na faixa de um minuto a 90 minutos. Após a sinterização, as partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação podem ter uma dureza Vickers de 10 GPa, 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa ou mais.

[00126] Outras etapas podem ser usadas para modificar o processo descrito, como aquecer rapidamente o material a partir da temperatura de calcinação para a temperatura de sinterização, centrifugar a dispersão abrasiva para remover borra, resíduo, etc. Adicionalmente, o processo pode ser modificado através da combinação de duas ou mais etapas do processo, se for desejado. As etapas do processo convencional que podem ser usadas para modificar o processo dessa descrição são mais completamente descritas na patente U.S. N° 4.314.827 de Leitheiser. Maiores informações concernentes aos métodos para produziras partículas abrasivas moldadas são apresentadas no pedido de patente copendente U.S. número serial 12/337.001, que tem número da Súmula do Advogado 63512US002 intitulado “Method Of Making Abrasive Shards, Shaped Abrasive Particles With An Opening, Or Dish-Shaped Abrasive Particles”, e depositado no dia 17 de dezembro de 2008.

Exemplos

[00127] Os objetivos e vantagens dessa descrição são adicionalmente ilustrados pelos exemplos não-limitadores a seguir. Os materiais específicos e quantidades dos mesmos recitados nesses exemplos bem como outras condições e detalhes, não devem ser interpretados para limitar indevidamente essa descrição. Exceto onde especificado em contrário, todas as partes, porcentagens, razões, etc, nos Exemplos e o restante do relatório descritivo são expressas em peso.

Preparação de partículas abrasivas moldadas dopadas com REQ

[00128]Uma amostra de sol-gel de boemita foi produzida com o uso da seguinte receita: pó de monohidrato de óxido de alumínio (1.600 partes), que tem a designação comercial “DISPERAL”, foi disperso por meio da mistura de alto cisalhamento de uma solução contendo água (2.400 partes) e 70% de ácido nítrico aquoso (72 partes) durante 11 minutos. O sol-gel resultante foi envelhecido durante pelo menos 1 hora antes do revestimento. O sol-gel foi forçado para o interior do ferramental de produção que tem cavidades de molde em formato de triângulos com 0,71 mm (28 mils) de profundidade e 2,79 mm (110 mils) em cada lado. O ângulo de saída entre a parede lateral do molde e a superfície inferior do molde foi diferente para cada ferramental de produção. O ângulo de saída foi de 90 graus para o primeiro ferramental, 98 graus para o segundo ferramental, 120 graus para o terceiro ferramental e 135 graus para o último ferramental. O ferramental de produção com ângulo de saída de 98 graus foi fabricado para ter 50% das cavidades de molde com 8 cristas paralelas que se elevam a partir das superfícies inferiores das cavidades, que se interceptariam com um lado do triângulo em um ângulo de 90 graus, e as cavidades restantes têm uma superfície de molde inferior lisa. As cristas paralelas foram espaçadas a cada 0,277 mm e a seção transversal das cristas apresentou-se no formato de um triângulo, com uma altura de 0,0127 mm e um ângulo de 45 graus entre os lados de cada crista na ponta, conforme descrito acima. O sol-gel foi forçado para o interior das cavidades com uma faca de massa de vidraceiro até que todas as aberturas do ferramental de produção fossem preenchidas completamente. Um agente de liberação de molde, óleo de amendoim a 1% em metanol, foi usado como revestimento sobre o ferramental de produção, com cerca de 0,078 mg/cm2 (0,5 mg/pol2) de óleo de amendoim aplicado ao ferramental de produção. O excesso de metanol foi removido por meio da colocação das folhas do ferramental de produção em um forno de convecção a ar durante 5 minutos a 45 graus C. O ferramental de produção revestido com sol-gel foi colocado em um forno de convecção a ar a 45 graus C durante pelo menos 45 minutos para secar. As partículas abrasivas moldadas precursoras foram removidas do ferramental de produção através da passagem das mesmas por uma corneta ultra-sônica. As partículas abrasivas moldadas precursoras foram calcinadas a, aproximadamente, 650 graus Celsius e, então, foram saturadas com uma solução de nitrato misturada com a concentração a seguir (relatado como óxidos): cada 1,8% de MgO, Y2O3, NCI2O3 e La2θ3. O excesso de solução de nitrato foi removido e as partículas abrasivas moldadas precursoras saturadas com aberturas foram deixadas secando após as partículas terem sido novamente calcinadas a 650 graus C e sinterizadas a aproximadamente 1.400 graus C. Tanto a calcinação quanto a sinterização foram realizadas com 0 uso de fornos de calcinação de tubo giratório.

[00129]Após a produção das partículas abrasivas moldadas com paredes laterais de inclinação que têm os quatro ângulos de saída diferentes, os discos abrasivos revestidos foram produzidos. As partículas abrasivas moldadas com paredes laterais de inclinação e/ou sulcos 116 foram aplicadas como revestimento eletrostático sobre um disco de fibra de 17,8 cm (7 polegadas) de diâmetro com um orifício central de 2,2 cm (7/8 de polegada) com 0 uso de um revestimento fenólico artificialmente produzido e resinas de revestimento de tamanho, conforme mostrado na Tabela 1. A resina fenólica pode ser produzida a partir de resina de fenol formaldeído resólica, um condensado de 1,5:1 a 2,1:1 (fenolíormaldeído), catalisado por 1 a 5% de hidróxido de potássio. Tabela 1: Formulação do revestimento artificialmente produzido e de tamanho

[00130] O desempenho da trituração das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação e/ou sulcos 116 foi avaliado por meio da trituração de aço de carbono médio 1045 com 0 uso do seguinte procedimento. Para avaliação, discos abrasivos de 17,8 cm (7 polegadas) de diâmetro foram fixados a um moedor giratório fornecido com uma placa de face de bloco de disco dotado de nervuras de 17,8 cm (7 polegadas) (“0514 Extra Hard Red” obtida a partir de 3M Company, St. Paul, Minnesota, EUA). O esmeril foi então ativado e impulsionado contra uma face final de uma barra de aço 1045 pré-pesada de 1,9 x 1,9 cm (0,75 x 0,75 pol) sob uma carga de 5,4 kg (12 lb). A velocidade rotacional resultante do moedor sob essa carga e contra essa peça de trabalho foi de 5000 rpm. A peça de trabalho foi raspada sob essas condições durante um total de cinquenta (50) intervalos de trituração de 10 segundos (passagens). Após cada intervalo de 10 segundos, a peça de trabalho foi deixada resfriar até a temperatura ambiente e pesada para determinar o corte da operação abrasiva. Os resultados dos testes foram relatados conforme o corte incremental para cada intervalo e o corte total removido. Se for desejado, a realização de testes pode ser automatizada com o uso de equipamento adequado.

[00131]Com referência à figura 11, a taxa de corte versus o período de tempo e a taxa de corte total das partículas abrasivas moldadas com um ângulo de saída de 98 graus, com e sem sulcos, é ilustrada. Conforme observado, a taxa de corte inicial das partículas abrasivas moldadas sem sulcos é maior do que a das partículas abrasivas moldadas com sulcos de tamanho similar. A taxa de corte das partículas abrasivas moldadas sem sulcos tende a diminuir à medida que o teste avança, enquanto a taxa de corte das partículas abrasivas moldadas sem sulcos tende a aumentará medida que o teste avança.

[00132]Com referência às figuras 12 e 13, a taxa de corte versus o período de tempo e o corte total versus o período de tempo são plotados. Conforme observado, as partículas abrasivas moldadas que têm uma parede lateral de inclinação com um ângulo de saída maior que 90 graus significativamente fora representaram partículas abrasivas moldadas de modo similar com um ângulo de saída de 90 graus. Uma vez que o ângulo de saída chegou perto de 135 graus, o desempenho das partículas abrasivas moldadas com uma parede lateral de inclinação começou a se deteriorar rapidamente. Quando as partículas com um ângulo de saída de 135 graus foram comparadas às partículas com um ângulo de saída de 98 graus, a taxa de corte inicial foi quase idêntica, mas o corte total foi significativamente reduzido. As partículas com um ângulo de saída de 120 graus apresentaram um aprimoramento de aproximadamente 20% no corte inicial e aproximadamente o mesmo corte total que as partículas com um ângulo de saída de 98 graus, o que foi inesperado. Ainda mais surpreendente, as partículas com apenas uma mudança de 8 graus no ângulo de saída, de 90 graus para 98 graus, tiveram um grande salto de desempenho. A taxa de corte foi aproximadamente dobrada, e a taxa de corte permaneceu relativamente constante durante toda a duração do teste, uma vez que o artigo abrasivo era uma mistura de 50% de partículas abrasivas moldadas com sulcos e 50% de partículas abrasivas moldadas sem sulcos.

[00133] Outras modificações e variações para a descrição presente podem ser praticadas por aqueles não versados na técnica, sem que se desvie do caráter e âmbito da presente descrição, que é mais particularmente apresentada nas reivindicações em anexo. Entende-se que os aspectos de várias modalidades podem ser inter- cambiados em sua totalidade ou em partes ou combinados com outros aspectos de várias modalidades. Todas as referências citadas, patentes ou pedidos de patente na aplicação acima para autorização de patente estão aqui incorporados, a título de referência em sua totalidade em uma maneira consistente. No caso de inconsistências ou contradições entre as porções das referências incorporadas a esse pedido, a informação na descrição precedente deverá controlá-las. A descrição precedente, dada com a finalidade de permitir aquele de habilidade comum na técnica praticar a descrição reivindicada, não deve ser interpretada como limitadora do escopo da descrição, que é definida pelas reivindicações e todos os equivalentes a isso.

Claims

1. Partículas abrasivas que compreendem: partículas abrasivas moldadas (20), cada uma tendo uma parede lateral (22), cada uma das partículas abrasivas moldadas compreendendo alfa alumina e tendo uma primeira face (24) e uma segunda face (26) separadas pela parede lateral, e tendo uma espessura máxima, T; CARACTERIZADAS pelo fato de que um perímetro da primeira face e um perímetro (29) da segunda face compreendem um triângulo; e. as partículas abrasivas moldadas compreendem ainda uma pluralidade de sulcos (116) na segunda face.

2. Partículas abrasivas, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADAS pelo fato de que a pluralidade de sulcos compreende linhas paralelas na segunda face.

3. Partículas abrasivas, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADAS pelo fato de que a pluralidade de sulcos se estende completamente ao longo da segunda face e cruza uma primeira borda da segunda face em um ângulo de 90 graus.

4. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que a geometria em seção transversal da pluralidade de sulcos compreende um triângulo ou um triângulo truncado.

5. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que a pluralidade de sulcos compreende um espaçamento percentual e o espaçamento percentual está entre cerca de 1 % a cerca de 50%.

6. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que cada uma da pluralidade de sulcos compreende uma profundidade, D, e uma razão percentual de D/T está entre cerca de 0,1 % a cerca de 30%.

7. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que compreendem um ângulo de inclinação α entre a segunda face e a parede lateral e o ângulo de inclinação α está entre cerca de 95 graus a cerca de 130 graus.

8. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que um perímetro da primeira face e um perímetro da segunda face compreendem um triângulo equilátero.

9. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que a primeira face é recuada ou côncava e a segunda face é substancialmente plana.

10. Partículas abrasivas, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADAS pelo fato de que a primeira face é convexa e a segunda face é côncava.