Claims (6)
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe mit einem Scheibengrundkörperaufbau aus Kohlefasern mit Zusatzwerkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer Kunstharzflotte schwebend gehaltenes Schneidmaterial durch atmosphärischen Überdruck in den Scheibengrundkörper eingebracht wird.
PATENT CLAIMS
1. A method for producing a grinding wheel with a wheel base structure made of carbon fibers with filler materials, characterized in that a cutting material suspended in a synthetic resin liquor is introduced into the wheel base body by atmospheric excess pressure.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlefasern des Scheibengrundkörpers mit einem Material zusammengehalten und umhüllt sind, welches aus der Gasphase infiltriert worden ist.
2. The method according to claim 1, characterized in that the carbon fibers of the disc base body are held together and coated with a material which has been infiltrated from the gas phase.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmaterial in einer aus verdampfbarer Flüssigkeit bestehenden Kunstharzflotte schwebend in den Scheibengrundkörper eingebracht wird, wobei in einer anschliessenden Operation die Flüssigkeit der Flotte verdampft wird und das Schneidmaterial durch einen Zusatzstoff, welcher durch Infiltration aus der Gasphase eingefiltert wird, in den Scheibenkörper gebunden wird.
3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the cutting material in a synthetic resin liquor consisting of vaporizable liquid is introduced floating into the disk base body, in a subsequent operation the liquid of the liquor is evaporated and the cutting material by an additive, which by infiltration is filtered from the gas phase, is bound in the disc body.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Schneidmaterial Diamant verwendet wird.
4. The method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that diamond is used as the cutting material.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Schneidmaterial kubisches Bornitrid verwendet wird.
5. The method according to claims 1, 2 and 3, characterized in that cubic boron nitride is used as the cutting material.
6. Schleifscheibe, hergestellt nach einem der Verfahren 1-5.
6. Grinding wheel manufactured according to one of the methods 1-5.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe mit einem Scheibengrundkörper aus Kohlefasern mit Zusatzwerkstoffen, in welchem das Schneidmaterial eingelagert ist.
The invention relates to a method for producing a grinding wheel with a wheel base made of carbon fibers with filler materials, in which the cutting material is embedded.
Schleifscheiben mit einem Scheibengrundkörper aus Metall, Keramik oder Kunststoff, die mit einem Schneidmaterial belegt sind, werden heute in der Industrie in weitem Umfang eingesetzt. Die Schleifscheibengrundkörper werden zumeist aus Metall gefertigt, wobei das Schneidmaterial in einer Matrix befestigt auf den Grundkörper aufgebracht wird.
Grinding disks with a disk base made of metal, ceramic or plastic, which are coated with a cutting material, are widely used in industry today. The grinding wheel base bodies are mostly made of metal, the cutting material being attached to the base body in a matrix.
Die das Schneidmaterial enthaltende Matrix besteht in den meisten Fällen entweder aus Metall oder aus Kunststoff.
In most cases, the matrix containing the cutting material consists of either metal or plastic.
Schleifscheiben, welche in der erwähnten herkömmlichen Weise gefertigt werden, haben einige schwerwiegende Nachteile: - Die Verbindung zwischen dem metallischen Grundkörper und der das Schneidmaterial festhaltenden Matrix ist nur unter hohen Schwierigkeiten mit genügender Festigkeit durchführbar. Dadurch wird die Schleifscheibe in ihrer zulässigen Drehzahl eingeschränkt, was eine unzureichende Schnittleistung ergibt.
Grinding disks which are manufactured in the conventional manner mentioned have some serious disadvantages: The connection between the metallic base body and the matrix holding the cutting material can only be carried out with great difficulty with sufficient strength. As a result, the grinding wheel is limited in its permissible speed, which results in an insufficient cutting performance.
- Die das Schneidmaterial festhaltende Matrix und deren Übergang zum Grundkörper verfügen meistens über eine relativ geringe Wärmeleitfähigkeit, was die Schnittleistung ebenfalls beschränkt.
- The matrix holding the cutting material and its transition to the base body usually have a relatively low thermal conductivity, which also limits the cutting performance.
- Die das Schneidmaterial festhaltende Matrix ist relativ weich und verfügt in Relation zum zu zerspanenden Werkstoff (in den meisten Fällen Eisenwerkstoffe) über hohe Affinität und schlechten Reibungskoeffizient. Dadurch wird die Schleifscheibe insbesonders durch weiche Eisenwerkstoffe in den Zwischenräumen zwischen dem Schneidmaterial rasch zugesetzt und verliert die Schnittfähigkeit. Die das Schneidmaterial festhaltende Matrix kann nur mit grossem Aufwand in eine vorgegebene Form gebracht werden.
- The matrix holding the cutting material is relatively soft and has a high affinity and poor friction coefficient in relation to the material to be machined (in most cases, iron materials). As a result, the grinding wheel is quickly clogged, in particular by soft iron materials in the spaces between the cutting material, and loses its cutting ability. The matrix holding the cutting material can only be brought into a predetermined shape with great effort.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches erlaubt, den Schleifscheibengrundkörper und die das Schneidmaterial haltende Matrix als Einheit auszubilden und dabei die Stoffwahl derart zu treffen, dass bei einer möglichst hohen Härte und Festigkeit eine möglichst geringe Affinität zu den zu zerspanenden Eisenwerkstoffen besteht. Eine hohe Wärmeleitfähigkeit sowohl des Schleifscheibengrundkörpers als auch der Matrix sollte gleichfalls gewährleistet werden.
The invention has for its object to provide a method which allows the grinding wheel base body and the matrix holding the cutting material to be formed as a unit and to make the choice of material in such a way that with the highest possible hardness and strength the lowest possible affinity for the material to be machined Iron materials exist. A high thermal conductivity of both the grinding wheel base and the matrix should also be guaranteed.
Erfindungsgemäss wird das durch ein Verfahren zur Herstellung einer Scheibe, die einen Scheibengrundkörperaufbau aus Kohlefasern mit Zusatzwerkstoffen besitzt, derart erreicht, dass das in einer Kunstharzflotte schwebend gehaltene Schneidmaterial durch atmosphärischen Überdruck in den Scheibenkörper eingebracht wird.
According to the invention, this is achieved by a method for producing a disk which has a disk base structure made of carbon fibers with filler materials, in such a way that the cutting material suspended in a synthetic resin liquor is introduced into the disk body by atmospheric overpressure.
Der Scheibengrundkörper kann dabei aus Kohlefasern bestehen, welche mit Material zusammengehalten werden, das im CVI-Verfahren (Chemical Vapor Infiltration) aus der Gasphase zwischen die Fasern infiltriert wird.
The disk base body can consist of carbon fibers, which are held together with material that is infiltrated between the fibers from the gas phase in the CVI process (Chemical Vapor Infiltration).
Das Schneidmaterial wird dabei gleichfalls durch das durch die Infiltration in den Kohlefaserverbund eingebrachte Material in demselben festgehalten, wobei eine Formgebung der Schleifscheibenoberfläche vorzugsweise vor dem endgültigen Infiltrationsprozess erfolgt.
The cutting material is also held in place by the material introduced into the carbon fiber composite by the infiltration, the grinding wheel surface being shaped preferably before the final infiltration process.
Im Folgenden wird ein Beispiel der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben:
Fig. 1 zeigt eine Kohlefaserscheibe, welche teilweise mit einem Karbid aus Gasphase infiltriert wird.
An example of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing:
Fig. 1 shows a carbon fiber disc, which is partially infiltrated with a carbide from the gas phase.
Fig. 2 zeigt eine Kohlefaserscheibe in einer das Schneidmaterial enthaltenden Flotte.
Fig. 2 shows a carbon fiber disc in a fleet containing the cutting material.
Fig. 3 zeigt eine fertig geformte Kohlenfaserscheibe mit eingeschwemmten Hartstoffteilen, welche zum Endzustand mit einem Karbid aus de Gasphase infiltriert wird.
Fig. 3 shows a finished carbon fiber disc with washed-in hard material parts, which is infiltrated with a carbide from the gas phase to the final state.
Der in Fig. 1 dargestellte Scheibenkörper 1 bestehend aus einem Graphitgewebe wird mittels eines Karbides, welches sich in der Gasphase befindet, in Richtung der Pfeile 2-3 durchströmt. Dabei lagert sich das Karbid an den Graphitfasern ab und versteift dieselben entsprechend der Durchströmdauer des Gases und den Konditionen des Prozesses.
The disk body 1 shown in FIG. 1, consisting of a graphite fabric, is flowed through in the direction of arrows 2-3 by means of a carbide which is in the gas phase. The carbide deposits on the graphite fibers and stiffens them in accordance with the flow time of the gas and the conditions of the process.
Der versteifte Scheibenkörper 1 kann nun in seinen Konturen entsprechend der benötigten Funktion mit herkömmlichen Mitteln bearbeitet werden, da er über eine gewisse Grundfestigkeit verfügt.
The stiffened disk body 1 can now be processed in its contours according to the required function with conventional means, since it has a certain basic strength.
In Fig. 2 ist die Infiltration des Schleifmaterials 4 dargestellt, welches in der Flotte 5 schwebend gehalten wird. Der Scheibenkörper 1 wird zu diesem Zwecke mit den Platten 6 und 7 axial abgedeckt und über den Absaugstutzen 8 evakuiert. Dadurch fliesst das in der Flotte 5 schwebende Schleifmaterial 4 in den Scheibenkörper 1 radial ein und wird von der Umfangfläche her in diesem durch Filterwir kurze abgelagert.
2 shows the infiltration of the abrasive material 4, which is kept floating in the liquor 5. For this purpose, the disc body 1 is axially covered with the plates 6 and 7 and evacuated via the suction nozzle 8. As a result, the abrasive material 4 floating in the liquor 5 flows radially into the wheel body 1 and is deposited from the circumferential surface therein by means of filters.
Um das Schleifmaterial 4 im Scheibenkörper 1 zu binden und um dem Scheibenkörper 1 die notwendige Endfestigkeit bei definierter Porosität zu geben, wird der in Fig. 1 beschriebene Prozess in Fig. 3 wiederholt. Das Schleifmaterial 4 wird durch Karbidablagerung aus der Gasphase beim Durchströmen des Scheibenkörpers 1 in Richtung der Pfeile 2-3 gebunden.
In order to bind the abrasive material 4 in the wheel body 1 and to give the wheel body 1 the necessary final strength with a defined porosity, the process described in FIG. 1 is repeated in FIG. 3. The abrasive material 4 is bound by carbide deposition from the gas phase when flowing through the disc body 1 in the direction of arrows 2-3.
Dieser Prozess erfolgt wiederum in gleicher Weise durch Durchströmen des Scheibenkörpers in Richtung der Pfeile 2-3.
**WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.
This process is again carried out in the same way by flowing through the disc body in the direction of arrows 2-3.
** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.