CH644295A5

CH644295A5 - Process for producing a grinding tool

Info

Publication number: CH644295A5
Application number: CH95680A
Authority: CH
Inventors: Todorov Butschov; Georgi Gavrilov Georgiev; Boris Petrov Kosov; Dimiter Vassilev Avramov
Original assignee: Vmei Lenin Nis
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1984-07-31

Description

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelschicht durch gleichzeitiges Aufbringen einer Nickelschicht und Schleifpartikeln hergestellt wird, dass die Partikel durch einen Rührer in gleichmässigen Intervallen mit der Arbeitsfläche des Werkzeuges in Kontakt gebracht werden, welcher Rührer mit einer Drehzahl von 200 bis 300 Min. - ' dreht und während 0,5 bis 4 Min. eine Rührfunktion und während 3 bis 15 Min. eine Freilauffunktion ausführt, und dass die erzeugte Schleifmittelschicht durch Vernickelung in einem separaten Bad zusätzlich gehärtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht aus einer Hypophosphitlösung aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht aus einer Dimethylaminboranlösung aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus Bort bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus kubischem Bornitrid bestehen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus Borkarbid bestehen.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus einer Mischung aus Bort, kubischem Bornitrid und Borkarbid bestehen.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelschicht eine Dicke von 20 bis 120 um hat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Schleifwerkzeugen bekannt, bei denen eine Schleifpartikel enthaltende Metallplattierung auf die Arbeitsfläche des Werkzeugs aufgebracht wird. Im allgemeinen wird als Metall Nickel und als Schleifpartikel Bort oder kubisches Bornitrid verwendet.

Die Nachteile dieser Verfahren bestehen in der gleichmässigen Verteilung des Metalls über die Arbeitsfläche des Werkzeugs. Dabei ergibt sich eine schwache Verteilung der Schleifpartikel über die Arbeitsfläche des Werkzeugs. Ausserdem mangelt es dieser Schicht an Härte, Festigkeit und Verschleissfestigkeit. Ferner sind diese Verfahren kompliziert und benötigen eine längere Zeit.

Es sind auch andere Verfahren bekannt, bei denen Metallschichten, in welchen Partikel mit einer Grösse kleiner als 5 ,um dispergiert sind, nicht kontinuierlich chemisch aufgebracht werden. Bei diesen Verfahren werden Partikel aus Siliziumdioxyd, Titan, Korundum usw. in die Metallschicht eingebracht, wodurch die Verschleissfestigkeit und Härte verbessert, die für die Schleifwerkzeuge erforderlichen Schneideeigenschaften jedoch nicht erreicht werden.

Ziel derErfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist, zu schaffen, mit dem die Genauigkeit, Gleichmässigkeit und Verschleissfähigkeit der Schleifmittelschicht sichergestellt werden kann, und welches in einer einfachen Vorrichtung durchgeführt werden kann.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 erreicht.

Die Vorteile des Verfahrens sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die erzeugte Schleifmittelschicht eine gleichmässige Dicke und Partikelverteilung aufweist, eine grössere Härte und höhere Verschleissfestigkeit hat, eine kürzere Herstellungszeit benötigt und in einer einfachen Vorrichtung hergestellt werden kann. Ferner kann der Verbrauch an Schleifmaterial wesentlich verringert werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs,
Fig. 2 ein nach dem Verfahren beschichtetes Werkzeug in Form einer Scheibe, und
Fig. 3 ein nach dem Verfahren beschichtetes Werkzeug in Form eines Schleifstiftes.

Die Vorrichtung weist einen doppelwandigen Behälter 4 und Heizelemente 5 aul, um einen zwischen den Behälterwänden vorhandenen Wärmeträger 6 zu erhitzen, der die Wärme an eine Lösung 7 für die chemische Vernickelung im Behälter 4 abgibt. Die Betriebstemperatur der Lösung 7 wird mittels eines Temperaturfühlers 8 und eines Temperaturreglers 9 aufrechterhalten, wenn die Lösung durch einen Rührer 10, der durch ein Zeitrelais 11 gesteuert wird, in regelmässigen Intervallen gerührt wird.

Beispiel 1
Bei der Herstellung einer flachen Schleifscheibe, die zur Bearbeitung von Tabak und Zigaretten angewendet wird, wird ein Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt als Material für das Werkzeug verwendet. Nach der Bearbeitung wird das Werkzeug einer photochemischen Behandlung unterzogen, um gleichmässig über die Arbeitsfläche verteilte Punkte zu erzeugen, die mit einem Photolack überzogen sind. Die Punkte haben eine zweckmässige Form. Letztlich ist die Schleifmittelschicht auf diese Punkte aufzubringen.

Eine Wasserstoffhypophosphit-Lösung zur chemischen Vernickelung besteht aus: Nickelsulfat (Septahydrat) 18,7 g/l Ammoniumfluorid 1,1 gil Natriumhypophosphit 15,1 gil Natriumazetat (Trihydrat) 14,0 g/l Apfelsäure (99%) 8,0 gil Bleidichlorid 1,5 mg/l Natriumdodecylbenzolsulphonat 5,0 mg/l
Die Lösung wird in den Behälter 4 eingefüllt und auf eine Temperatur von 90 "C erwärmt.

Das Werkstück für das Werkzeug 1 wird gereinigt, entfettet und durch Eintauchen während fünf Minuten einer 20%igen Salzsäurelösung ausgesetzt. Das so behandelte Werkstück wird auf den Boden des Behälters 4 gelegt und während fünf Minuten vernickelt.

Während der Rührer mit 300 Min. - l dreht, wird ein künstlicher Diamantenstaub in die Lösung zur chemischen Vernickelung eingebracht. Dabei rührt der Rührer während zwei Minuten und läuft während vier Minuten leer. Nach einer 80minutigen BehandIungszeit wird das Werkzeug aus der Lösung herausgenommen und mit Leitungswasser gespült. Danach wird der schützende Photolack entfernt, und das Werkstück in ein anderes Bad zur chemischen Vernikkelung eingebracht. Dieses Bad enthält die Lösung in der vorstehend genannten Zusammensetzung. Das Werkstück wird in diesem Bad während 90 Minuten bei einer Temperatur von 90 CC weiter vernickelt, bis das fertige Werkzeug erzeugt ist.

Als Schleifmaterial kann auch ein kubisches Bornitrid

oder eine Mischung aus künstlichem Diamant und Borkarbid verwendet werden.

Beispiel 2
Das Verfahren ist das gleiche wie beim Beispiel 1, ausser dass natürlicher Diamantenstaub verwendet wird und die Lösung zur chemischen Vernickelung aus: Nickelazetat 46 g/l Nickelcitrat 24 g/l Milchsäure 20 g/l Dimethylaminboran 2,6 g/l Dithioglykolsäure 0,11 g/l besteht, und deren pH-Wert 5,2 ist, und die Temperatur von 65 "C hat, wenn der Rührer 2 Minuten mit einer Drehzahl von 200 Min. -1 rührt und 6 Minuten leer läuft.

Beispiel 3
Bei der Herstellung eines Schleifstiftes zum Innenschleifen von Werkstücken wird die im Beispiel 1 angegebene Lösung verwendet. Nach dem Reinigen, Entfetten und dem Eintauchen in die Lösung, wie beim Beispiel 1, werden die Stifte 2 in einem Halter 3 angeordnet. Der Halter 3 wird auf den Boden des mit der Lösung gemäss Beispiel 1 geSull- ten Behälters aufgelegt. Im Gegensatz zu Beispiel 1 hat die Lösung hier eine Temperatur von 92 "C. Nach 3 Minuten wird der Lösung künstlicher Diamantenstaub in einem Mengenverhältnis, das 3mal grösser als der Nickelgehalt der Lösung ist, hinzugefügt. Der Rührer rührt 3 Minuten bei einer Drehzahl von 200 Min.-l und läuft 4 Minuten leer. Nach jedem Intervall von 21 Minuten wird der Halter 3 um einen Winkel von 72" gedreht.

Nach 105 Minuten wird der Halter aus dem Bad herausgenommen, mit Leitungswasser gespült und in ein anderes Bad eingebracht, das eine Lösung zur chemischen Vernickelung mit einer Zusammensetzung wie in Beispiel I, jedoch mit einer Temperatur von 90 "C, und ohne Schleifmittelstaub enthält. In diesem Fall erfolgt die Vernikkelung während 100 Min., bis das fertige Werkzeug hergestellt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelschicht durch gleichzeitiges Aufbringen einer Nickelschicht und Schleifpartikeln hergestellt wird, dass die Partikel durch einen Rührer in gleichmässigen Intervallen mit der Arbeitsfläche des Werkzeuges in Kontakt gebracht werden, welcher Rührer mit einer Drehzahl von 200 bis 300 Min. - ' dreht und während 0,5 bis 4 Min. eine Rührfunktion und während 3 bis 15 Min. eine Freilauffunktion ausführt, und dass die erzeugte Schleifmittelschicht durch Vernickelung in einem separaten Bad zusätzlich gehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht aus einer Hypophosphitlösung aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht aus einer Dimethylaminboranlösung aufgebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus Bort bestehen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus kubischem Bornitrid bestehen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus Borkarbid bestehen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifpartikel aus einer Mischung aus Bort, kubischem Bornitrid und Borkarbid bestehen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifmittelschicht eine Dicke von 20 bis 120 um hat.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist.

Es sind Verfahren zur Herstellung von Schleifwerkzeugen bekannt, bei denen eine Schleifpartikel enthaltende Metallplattierung auf die Arbeitsfläche des Werkzeugs aufgebracht wird. Im allgemeinen wird als Metall Nickel und als Schleifpartikel Bort oder kubisches Bornitrid verwendet.

Die Nachteile dieser Verfahren bestehen in der gleichmässigen Verteilung des Metalls über die Arbeitsfläche des Werkzeugs. Dabei ergibt sich eine schwache Verteilung der Schleifpartikel über die Arbeitsfläche des Werkzeugs. Ausserdem mangelt es dieser Schicht an Härte, Festigkeit und Verschleissfestigkeit. Ferner sind diese Verfahren kompliziert und benötigen eine längere Zeit.

Es sind auch andere Verfahren bekannt, bei denen Metallschichten, in welchen Partikel mit einer Grösse kleiner als 5 ,um dispergiert sind, nicht kontinuierlich chemisch aufgebracht werden. Bei diesen Verfahren werden Partikel aus Siliziumdioxyd, Titan, Korundum usw. in die Metallschicht eingebracht, wodurch die Verschleissfestigkeit und Härte verbessert, die für die Schleifwerkzeuge erforderlichen Schneideeigenschaften jedoch nicht erreicht werden.

Ziel derErfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, auf dessen Arbeitsfläche eine Schleifmittelschicht chemisch aufgebracht ist, zu schaffen, mit dem die Genauigkeit, Gleichmässigkeit und Verschleissfähigkeit der Schleifmittelschicht sichergestellt werden kann, und welches in einer einfachen Vorrichtung durchgeführt werden kann.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1 erreicht.

Die Vorteile des Verfahrens sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die erzeugte Schleifmittelschicht eine gleichmässige Dicke und Partikelverteilung aufweist, eine grössere Härte und höhere Verschleissfestigkeit hat, eine kürzere Herstellungszeit benötigt und in einer einfachen Vorrichtung hergestellt werden kann. Ferner kann der Verbrauch an Schleifmaterial wesentlich verringert werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeugs, Fig. 2 ein nach dem Verfahren beschichtetes Werkzeug in Form einer Scheibe, und Fig. 3 ein nach dem Verfahren beschichtetes Werkzeug in Form eines Schleifstiftes.

Die Vorrichtung weist einen doppelwandigen Behälter 4 und Heizelemente 5 aul, um einen zwischen den Behälterwänden vorhandenen Wärmeträger 6 zu erhitzen, der die Wärme an eine Lösung 7 für die chemische Vernickelung im Behälter 4 abgibt. Die Betriebstemperatur der Lösung 7 wird mittels eines Temperaturfühlers 8 und eines Temperaturreglers 9 aufrechterhalten, wenn die Lösung durch einen Rührer 10, der durch ein Zeitrelais 11 gesteuert wird, in regelmässigen Intervallen gerührt wird.

Beispiel 1 Bei der Herstellung einer flachen Schleifscheibe, die zur Bearbeitung von Tabak und Zigaretten angewendet wird, wird ein Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt als Material für das Werkzeug verwendet. Nach der Bearbeitung wird das Werkzeug einer photochemischen Behandlung unterzogen, um gleichmässig über die Arbeitsfläche verteilte Punkte zu erzeugen, die mit einem Photolack überzogen sind. Die Punkte haben eine zweckmässige Form. Letztlich ist die Schleifmittelschicht auf diese Punkte aufzubringen.

Eine Wasserstoffhypophosphit-Lösung zur chemischen Vernickelung besteht aus: Nickelsulfat (Septahydrat) 18,7 g/l Ammoniumfluorid 1,1 gil Natriumhypophosphit 15,1 gil Natriumazetat (Trihydrat) 14,0 g/l Apfelsäure (99%) 8,0 gil Bleidichlorid 1,5 mg/l Natriumdodecylbenzolsulphonat 5,0 mg/l Die Lösung wird in den Behälter 4 eingefüllt und auf eine Temperatur von 90 "C erwärmt.

Das Werkstück für das Werkzeug 1 wird gereinigt, entfettet und durch Eintauchen während fünf Minuten einer 20%igen Salzsäurelösung ausgesetzt. Das so behandelte Werkstück wird auf den Boden des Behälters 4 gelegt und während fünf Minuten vernickelt.

Während der Rührer mit 300 Min. - l dreht, wird ein künstlicher Diamantenstaub in die Lösung zur chemischen Vernickelung eingebracht. Dabei rührt der Rührer während zwei Minuten und läuft während vier Minuten leer. Nach einer 80minutigen BehandIungszeit wird das Werkzeug aus der Lösung herausgenommen und mit Leitungswasser gespült. Danach wird der schützende Photolack entfernt, und das Werkstück in ein anderes Bad zur chemischen Vernikkelung eingebracht. Dieses Bad enthält die Lösung in der vorstehend genannten Zusammensetzung. Das Werkstück wird in diesem Bad während 90 Minuten bei einer Temperatur von 90 CC weiter vernickelt, bis das fertige Werkzeug erzeugt ist.

Als Schleifmaterial kann auch ein kubisches Bornitrid **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.