CH698999B1 - Abrasifs appliqués améliorés. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne de nouveaux abrasifs appliqués comportant des grains agglomérés abrasifs, caractérisés par une porosité élevée et un rapport faible du volume de matières solides sur le volume nominal qui fournissent un milieu exceptionnellement utile par rapport à des caractéristiques de meulage à basse pression.

Description

  [0001]    La présente invention concerne des abrasifs appliqués, et en particulier des produits abrasifs adaptés pour fonctionner d'une manière améliorée lorsqu'ils sont utilisés dans des conditions de meulage à pression modérée à basse.

  

[0002]    Lors de la production d'abrasifs appliqués, un matériau de support, qui peut être traité pour modifier les propriétés d'absorption est doté d'un encollage comportant une résine de liant durcissable, et des grains abrasifs sont déposés sur l'encollage avant que le liant n'ait au moins partiellement durci. Ensuite, un rencollage comprenant une résine de liant durcissable est déposé sur les grains abrasifs pour garantir que les grains sont ancrés de manière sûre sur le support.

  

[0003]    Lorsque l'abrasif appliqué est utilisé pour user une pièce à usiner par abrasion, les pointes des grains abrasifs s'étendant dans le plan de la surface viennent en contact avec la pièce à usiner et commencent le travail d'abrasion. Les grains ainsi mis en contact avec la pièce à usiner sont soumis à des contraintes importantes et, si les grains ne sont pas maintenus de manière adéquate par le rencollage, ils peuvent être arrachés de la surface avant qu'elle n'ait subi une abrasion complète. La liaison doit par conséquent maintenir les grains de manière sûre. Au fur et à mesure que l'abrasion se poursuit, les grains peuvent commencer à être poli, auquel cas une chaleur de frottement significative est générée et un petit enlèvement de la pièce à usiner a lieu.

   En plus des contraintes accumulées, en outre et de manière possible, les grains peuvent être arrachés complètement ou se rompre, de sorte qu'une grande partie est perdue. Ceci génère cependant de nouveaux bords aiguisés de sorte que l'abrasion peut reprendre. Idéalement, le mode de rupture doit être aussi petit que possible, de manière à ce que chaque grain dure longtemps. Ceci est obtenu en utilisant des grains abrasifs d'alumine sol-gel dont chacun comporte des cristallites de la dimension du micron ou plus petite qui, dans des conditions de meulage, peuvent se détacher/se casser pour révéler de nouveaux bords coupants. Cependant, ceci a lieu sous une pression de meulage modérée à lourde, et seule quantité réduite d'auto-affûtage a lieu sous des conditions de meulage à pression inférieure.

   Par conséquent, il existe un besoin d'une particule abrasive très efficace qui agit de manière très efficace sous des conditions de meulage à pression modérée à basse.

  

[0004]    Une variante qui a été étudiée concerne l'utilisation de grains agglomérés abrasifs dans lesquels une particule abrasive constituée de plusieurs particules abrasives plus fines est maintenue par l'intermédiaire d'un matériau de liaison qui peut avoir une nature organique ou vitreuse. Du fait que la liaison est en général plus friable que les particules abrasives, la liaison se rompt sous des conditions de meulage qui devraient mener autrement à un polissage ou à une rupture en gros des grains abrasifs.

  

[0005]    Les grains agglomérés abrasifs permettent généralement l'utilisation de tailles (grosseurs de grain) de particules plus petites pour obtenir la même efficacité de meulage qu'une taille de grosseur de grain abrasif plus importante. On a également noté que les grains agglomérés abrasifs améliorent également l'efficacité de meulage.

  

[0006]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-2 194 472 au nom de Jackson décrit des outils pour abrasif appliqué réalisés avec des agglomérats d'une pluralité de grains abrasifs relativement fins et l'une quelconque des liaisons normalement utilisées dans des outils pour abrasif lié ou appliqué. On utilise des liaisons organiques pour mettre en adhérence les agglomérats sur le support des abrasifs appliqués. Les agglomérats apportent une face à couche ouverte aux abrasifs appliqués réalisés avec des grains relativement fins. Les abrasifs appliqués réalisés avec les agglomérats à la place des grains abrasifs individuels sont caractérisés comme étant des abrasifs de découpe relativement rapides, à durée d'utilisation longue et adaptés pour préparer une qualité de finition de surface fine dans la pièce à usiner.

  

[0007]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-2 216 728 au nom de Benner décrit des agglomérats de grains abrasifs/liaison réalisés à partir d'un type quelconque de liaison. Le but des agglomérats est d'obtenir des structures de meule très denses pour retenir des grains à base de diamant ou de CBN pendant des opérations de meulage. Si les agglomérats sont réalisés avec une structure poreuse, alors c'est dans le but de permettre aux matériaux de liaison présents entre les agglomérats de s'écouler dans les pores des agglomérats et de densifier complètement la structure pendant la cuisson. Les agglomérats permettent l'utilisation de grains abrasifs fins qui sont autrement perdus lors de la production.

  

[0008]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-3 048 482 au nom de Hurst décrit des microsegments abrasifs mis en forme constitués de grains agglomérés abrasifs et de matériaux de liaison organiques ayant la forme de pyramides ou d'autres formes coniques. Les micro-segments abrasifs mis en forme sont mis en adhérence sur un support fibreux et sont utilisés pour réaliser des abrasifs appliqués et pour couvrir la surface de meules fines. La présente invention est caractérisée comme offrant une durée de découpe plus importante, une flexibilité commandée de l'outil, une sécurité de résistance et de vitesse élevée, une action élastique et une action de découpe très efficace par rapport à des outils réalisés sans micro-segments de grains agglomérés abrasifs.

  

[0009]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-3 982 359 au nom de Elbel décrit la formation d'agglomérats de liant à base de résine et de grains abrasifs ayant une dureté supérieure à celle du liant à base de résine utilisé pour lier les agglomérats dans un outil abrasif. Des débits de meulage plus rapides et une durée d'utilisation de l'outil plus importante sont obtenus grâce à des meules à liant à base de caoutchouc contenant les agglomérats.

  

[0010]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 355 489 au nom de Heyer décrit un article d'abrasif (meule, disque, courroie, feuille, bloc et analogue) constitué d'une matrice de filaments ondulés liés ensemble au niveau de points de contact manuel et d'agglomérats abrasifs, ayant un volume de vide d'environ 70 à 97%. Les agglomérats peuvent être réalisés avec des liants à base de résine ou vitrifiés et des grains abrasifs quelconques.

  

[0011]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 364 746 au nom de Bitzer décrit des outils abrasifs comprenant différents agglomérats abrasifs ayant des résistances différentes. Les agglomérats sont réalisés à partir de grains abrasifs et de liants à base de résine, et peuvent contenir d'autres matériaux, tels que des fibres hachées, pour une résistance et une dureté additionnelles.

  

[0012]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 393 021 au nom de Eisenberg et al. décrit un procédé pour réaliser des agglomérats abrasifs à partir de grains abrasifs et d'un liant à base de résine en utilisant une bande perforée et en roulant une pâte constituée des grains et du liant à travers la bande pour réaliser des extrusions analogues à un serpentin. Les extrusions sont durcies par chauffage et ensuite broyées pour former des agglomérats.

  

[0013]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 799 939 au nom de Bloecher enseigne des agglomérats pouvant être érodés de grains abrasifs, de corps creux et d'un liant organique, et l'utilisation de ces agglomérats dans des abrasifs appliqués et des abrasifs encollés. Un enlèvement de matière première plus important, une durée d'utilisation étendue et une utilité dans des conditions de meulage humides sont sollicités pour des articles d'abrasif comportant les agglomérats. Les agglomérats ont de préférence la dimension la plus grande de 150 à 3000 microns. Pour réaliser les agglomérats, les corps creux, les grains, le liant et de l'eau sont mélangés sous la forme d'une boue, la boue est solidifiée par chauffage ou irradiation pour éliminer l'eau, et le mélange solide est broyé dans un broyeur à mâchoires ou à rouleaux et criblé.

  

[0014]    Le brevet U.S. n[deg.]-A-5 129 189 au nom de Wetscher décrit des outils abrasifs ayant des conglomérats de grains abrasifs et de résine et de matériau de charge contenant une matrice de liant à base de résine, comme de la cryolite.

  

[0015]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-5 651 729 au nom de Benguerel décrit une meule ayant un coeur et une jante abrasive réalisés à partir d'un liant à base de résine et d'agglomérats broyés de grains abrasifs de diamant ou de CBN avec un liant métallique ou de céramique. Les bénéfices établis des meules réalisées avec les agglomérats incluent des jeux important (high chip), une résistance à l'usure élevée, des caractéristiques d'auto-affûtage, une résistance mécanique élevée de la meule et la capacité de lier directement la jante abrasive sur le coeur de la meule. Dans un mode de réalisation, des jantes de meulage encollées de diamant ou de CBN utilisées sont broyées jusqu'à une dimension de 0,2 à 3 mm pour former les agglomérats.

  

[0016]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 311 489 au nom de Kressner décrit des agglomérats de grains abrasifs fins (< 200 micromètres) et de cryolite, facultativement avec un liant à base de silicate, et leur utilisation lors de la réalisation d'outils à abrasif appliqué.

  

[0017]    Le brevet U.S. n[deg.] -A-4 541 842 au nom de Rostoker décrit des abrasifs appliqués et des meules abrasives réalisés avec des agglomérats de grains abrasifs et une mousse réalisée à partir d'un mélange de matériaux de liant vitrifié avec d'autres matériaux bruts, tels que du noir de carbone ou des carbonates, adaptés pour former une mousse pendant la cuisson des agglomérats. Les "pastilles" d'agglomérat contiennent un pourcentage plus important de liant que les grains, sur une base de pourcentage en volume. Les pastilles utilisées pour réaliser des meules abrasives sont frittées à 900[deg.]C (jusqu'à une densité de 1,134 g/cm<3>; 70 livres/pieds cubiques), et le liant vitrifié utilisé pour réaliser la meule est cuit à 880[deg.]C.

   Des meules réalisées avec 16% en volume de pastilles réalisent un meulage avec une efficacité similaire à celle des meules comparatives réalisées avec 46% en volume de grains abrasifs. Les pastilles contiennent des cellules ouvertes au sein de la matrice de liant vitrifié, les grains abrasifs relativement plus petits étant groupés autour du périmètre des cellules ouvertes. Un four rotatif est mentionné pour faire cuire les agglomérats de mousse à l'état vert.

  

[0018]    Le document USP 5 975 988 décrit des agglomérats abrasifs habituels comportant des particules abrasives dispersées dans une matrice de liant, mais ayant la forme de grains mis en forme déposés selon un ordre précis sur un support, et fixés sur celui-ci.

  

[0019]    Le document USP 6 319 108 décrit un support rigide ayant, mis en adhérence sur celui-ci par l'intermédiaire d'un revêtement de métal, une pluralité de composites abrasifs comportant une pluralité de particules abrasives dispersées d'un bout à l'autre d'une matrice de céramique poreuse.

  

[0020]    Aucun de ces développements de la technique antérieure ne suggère la fabrication d'abrasifs appliqués en utilisant des grains agglomérés abrasifs poreux, tel que le terme est utilisé ici, et un liant. Ils ne suggèrent pas non plus la production d'un produit avec des particules abrasives maintenues ensemble par l intermédiaire d'une quantité relativement faible de liant, de sorte que la phase du liant de particules est discontinue. Les procédés et outils de la présente invention produisent de nouvelles structures et de nouveaux avantages à partir de l'utilisation de ces grains agglomérés abrasifs, même ils sont sophistiqués, en permettant la fabrication et la conception commandées de plages larges de structures d'article abrasif ayant des caractéristiques de porosité interconnectée bénéfiques.

   Une telle porosité interconnectée améliore la performance de l'outil abrasif en ce qui concerne une zone de contact importante, des opérations de meulage de précision et en général des applications de meulage à une pression relativement moyenne à basse.

  

[0021]    La présente invention fournit un article d'abrasif appliqué, comportant un matériau de support et des grains abrasifs agglomérés mis en adhérence sur celui-ci par l'intermédiaire d'un matériau de liant caractérisé en ce que les grains utilisés lors de la production de l'abrasif appliqué comportent une pluralité de particules abrasives mises en adhérence ensemble selon une structure tridimensionnelle dans laquelle chaque particule est reliée à au moins une particule adjacente par l'intermédiaire d'un matériau de liant de particules qui est présent dans l'agglomérat sous la forme d'une phase discontinue positionnée essentiellement complètement dans les grains agglomérés sous la forme de supports de liaison liant des particules adjacentes,

   de sorte que l'agglomérat a un volume de conditionnement en vrac qui est au moins de 2% inférieur à celui des particules abrasives dans l'état individuel.

  

[0022]    Dans cette demande, le terme "grains" va être réservé pour des agglomérats constitués d'une pluralité de "particules" abrasives. Ainsi, les grains vont avoir les caractéristiques de porosité identifiées ci-dessus tandis que les particules vont avoir une porosité essentiellement nulle. En outre, le liant maintenant les particules ensemble est identifié en tant que "liant de particules" qui peut être le même (ou plus souvent différent de celui-ci) que le liant par lequel les grains sont fixés sur le matériau de support.

  

[0023]    Le liant de particules présent dans les grains agglomérés est situé essentiellement complètement sous la forme de supports de liaison, et ceci signifie qu'au moins 70% du liant, et de préférence plus de 80%, sont utilisés pour former des supports de liaison reliant des particules adjacentes. Un support de liaison est formé dans des conditions de formation d'agglomérat lorsque le liant de particules est dans un état fluide, et a tendance d'abord à recouvrir les particules, puis à s'écouler vers des points de contact ou d'approche la plus étroite de particules adjacentes, et à se mélanger avec le liant associé à ces particules adjacentes. Lorsque la température est abaissée et que le liant se solidifie, le liant forme un contact solide entre les particules qui est connu en tant que "support de liaison".

   Naturellement, chaque support de liaison est également lié à la surface des particules qu'il connecte, mais ce liant est considéré comme une partie du support de liaison pour la clarté de cette description. Ceci n'exclut pas la possibilité qu'une certaine quantité relativement faible soit présente en tant que revêtement sur au moins une partie de la surface de particule non associée au support de liaison. On prévoit cependant d'exclure la situation dans laquelle les particules sont enrobées dans une matrice de liant, comme cela a lieu dans des grains abrasifs agglomérés habituels.

   Comme cela est évident à partir de l'examen des fig. 5 à 7 des dessins, les particules abrasives individuelles constituant les grains agglomérés sont identifiables individuellement, et sont essentiellement en effet toutes celles que l'on peut voir dans des grains agglomérés typiques selon la présente invention. Il est par conséquent possible de décrire les particules comme étant "agglomérées", impliquant qu'elles sont liées ensemble plutôt que maintenues dans une matrice qui remplit la partie plus grande de l'espace entre les particules. Naturellement, lorsque de nombreuses particules plus grandes sont agglomérées, certaines individuelles au sein de l'agglomérat ne vont pas visibles individuellement, mais s'il était possible de prendre une coupe transversale, le même motif de visibilité de particule individuelle serait évident.

  

[0024]    Clairement, lorsque le nombre de particules agglomérées devient important, il va y avoir nécessairement des volumes importants de porosité créés par cette agglomération. Ceux-ci peuvent aussi importants que 70% du volume apparent total de l'agglomérat. Cependant, lorsque les nombres de particules agglomérées sont petits, peut-être dans les chiffres seuls, le concept de "porosité" devient moins utile lors de la description des agglomérats. Des exemples de tels agglomérats indiquant le type de structures impliqué sont illustrés sur les fig. 5 à 7.

  

[0025]    Pour cette raison, le terme "volume de conditionnement en vrac" (LPV) est adopté. La valeur LPV est obtenue en divisant le volume plein (qui est le volume réel total des solides présents dans les grains ou particules abrasives, y compris le composant de liant) par le volume apparent des grains agglomérés. Le chiffre le plus élevé possible va être obtenu à partir des particules elles-mêmes sans qu'une quelconque agglomération n'ait lieu. Plus le nombre de particules agglomérées est important, plus la divergence à partir du chiffre maximum est grande. Ainsi, bien que la différence puisse être aussi faible que 2%, elle peut monter jusqu'à 40% ou même davantage, lorsque des nombres plus importants de particules sont agglomérées ensemble de la manière décrite ici.

  

[0026]    Le calcul du LPV est donné en exemple en utilisant les données suivantes qui représentent un agglomérat réel réalisé en utilisant des particules ayant une grosseur de grain de 60 d'une alumine sol-gel ensemencée en tant que particules abrasives et un liant vitreux classique adapté pour être utilisé avec de telles particules en utilisant un procédé sensiblement tel que décrit dans l'exemple 2 ci-dessous.

  

[0027]    Les produits sont identifiés par la dimension des grains agglomérés indiquée dans l'en-tête de chaque colonne. Dans chaque cas, les mesures ont été effectuées sur la base d'un volume fixe des grains abrasifs agglomérés, indiqué ici en tant que "Volume Apparent".
<tb><sep>Particules ayant une
grosseur de grain de 60<sep>-40 +45<sep>-30 +35<sep>-25 +30<sep>-20 +25


  <tb>Poids<sep>25,1<sep>23,1<sep>19,73<sep>18,3<sep>16


  <tb>Densité (de solides)*<sep>3,9<sep>3,759<sep>3,759<sep>3,759<sep>3,759


  <tb>Volume de particules abrasives + liant<sep>6,436<sep>6,145<sep>5,249<sep>4,868<sep>4,256


  <tb>Volume apparent<sep>12,797<sep>12,797<sep>12,797<sep>12,797<sep>12,797


  <tb>LPV<sep>0,503<sep>0,480<sep>0,410<sep>0,380<sep>0,333

  

[0028]    Densité estimée selon les règles de mélanges.

  

[0029]    Comme cela va être noté d'après ce qui précède, plus les grains agglomérés sont gros, plus le LPV est petit, par comparaison à celui des particules non-agglomérées, Les grains les plus petits présentaient une chute de 4,6% du LPV tandis que les plus gros (-20 +25) présentaient une chute de pratiquement 34% par comparaison au LPV des particules ayant une grosseur de grain de 60.

  

[0030]    Les grains agglomérés ont généralement un diamètre (défini en tant que dimension de l'ouverture dans un tamis (d'une série de tamis standards) ayant la maille la plus grossière sur laquelle les grains sont retenus) qui est au moins deux fois le diamètre des particules abrasives individuelles contenues ici. La forme des grains abrasifs agglomérés n'est pas critique, et ils peuvent avoir par conséquent des formes quelque peu en bloc aléatoires, ou de manière plus préférée des formes quelque peu allongées. Ils peuvent aussi avoir une forme imposée, ce qui est souvent avantageux pour certaines applications.

  

[0031]    Les particules abrasives présentes dans les agglomérats de la présente invention peuvent inclure un ou plusieurs des abrasifs connus pour être utilisés dans des outils abrasifs, tels que des alumines, y compris une alumine fondue, une alumine frittée et sol-gel frittée, une bauxite frittée et analogue, du carbure de silicium, de l'alumine-zircone, du grenat, du silex, du diamant, y compris le diamant naturel et le diamant synthétique, du nitrure de bore cubique (CBN) et des combinaisons de ceux-ci. On peut utiliser une dimension et une forme quelconques de particules abrasives. Par exemple, les grains peuvent comporter des particules d'alumine sol-gel frittées allongées ayant un rapport d'aspect élevé du type décrit dans le brevet U.S. 5 129 919, ou des particules abrasives mises en forme de filaments décrites dans le document USP 5 009 676.

  

[0032]    Les particules abrasives peuvent comporter des mélanges d'abrasifs de différentes qualités, puisque souvent la performance de particules de première qualité est uniquement diminuée de manière marginale par une dilution avec des quantités mineures de particules inférieures. Il est également possible de mélanger les particules abrasives avec des quantités mineures de matériaux non-abrasifs tels que des aides aux meulage, des formateurs de pore et des matériaux de charge de types habituels.

  

[0033]    Des dimensions de particule adaptées pour être utilisées ici sont dans la plage des particules abrasives régulières (par exemple de 60 à 7000 micromètres) jusqu'aux particules micro-abrasives (par exemple de 2 à 60 micromètres), et des mélanges de ces dimensions. Pour une quelconque opération de meulage par abrasion quelconque, on préfère en général utiliser des grains agglomérés ayant une dimension de grosseur de grain plus petite qu'une dimension de grosseur de grain de grains abrasifs (non-agglomérés) classiques sélectionnés normalement pour cette opération de meulage par abrasion.

   Par exemple, lorsqu'on utilise des grains agglomérés, une dimension de grosseur de grain de 80 est remplacée par un abrasif habituel ayant une grosseur de grain de 54, une grosseur de grain de 100 par un abrasif ayant une grosseur de grain de 60 et une grosseur de grain de 120 par un abrasif ayant une grosseur de grain de 80, etc.

  

[0034]    Les particules abrasives présentes dans l'agglomérat sont liées ensemble par un matériau de liant métallique, organique ou vitreux, et ceux-ci sont indiqués ici de manière générique en tant que "liants de particules".

  

[0035]    Des liants de particules utiles lors de la réalisation des agglomérats comportent des matériaux vitreux (définis ici pour inclure des matériaux de verre habituels, ainsi que des matériaux de verre-céramique), de préférence du type utilisé en tant que systèmes de liant pour des outils à abrasif à liant vitrifié. Ceux-ci peuvent être un verre pré-cuit broyé en une poudre (une fritté), ou un mélange de divers matériaux bruts tels que de l'argile, du feldspath, de la chaux, du borax et de la soude caustique, ou une combinaison de matériaux bruts et frittés.

   De tels matériaux fondent et forment une phase vitreuse liquide à des températures situées dans la plage d'environ 500 à 1400[deg.]C, et humidifient la surface des particules abrasives et s'écoulent vers des points de contact le plus proche entre des particules adjacentes pour créer des supports de liaison lors du refroidissement, en maintenant ainsi tes particules abrasives en une structure composite. Le liant de particules est utilisé sous une forme poudreuse et peut être ajouté à un véhicule liquide pour garantir un mélange homogène, uniforme de revêtement avec des particules abrasives pendant la fabrication des grains agglomérés.

  

[0036]    Des liants organiques temporaires sont de préférence ajoutés à des composants de revêtement minéraux en poudre, qu'ils soient frittés ou bruts, en tant qu'aides au moulage ou au traitement. Ces liants peuvent inclure des dextrines, de l'amidon, un adhésif protéinique animal et d'autres types d'adhésif; un composant liquide, tel que de l'eau ou de l'éthylèneglycol, des agents modifiant la viscosité ou le pH et des aides au mélange. L'utilisation de tels liants temporaires améliore l'uniformité de l'agglomérat et la qualité structurelle des agglomérats pré-cuits ou à l'état vert. Du fait que les liants organiques sont détruits par le feu durant la cuisson des grains agglomérés, ils ne deviennent pas une partie des grains finis.

  

[0037]    Un promoteur d'adhérence minéral, tel que de l'acide phosphorique, peut être ajouté au mélange pour améliorer l'adhérence du liant de particules sur les particules abrasives, si nécessaire. L'ajout de l'acide phosphorique aux grains d'alumine améliore de manière importante la qualité du mélange lorsque le liant de particules comporte un verre fritté. Le promoteur d'adhérence minéral peut être utilisé avec ou sans liant de particules organique lors de la préparation des grains agglomérés.

  

[0038]    Le liant de particules préféré est un matériau minéral tel qu'un matériau de liaison vitreux. Celui-ci a un avantage distinct sur les liants de particules organiques, du fait qu'il permet aux grains agglomérés d'être déposés sur un substrat lors de la formation d'un l'abrasif appliqué en utilisant une technique UP. L'utilisation de la technique de dépôt UP est également très adaptée lorsque les particules sont liées ensemble en utilisant un liant métallique. Puisque ce processus est quelque peu plus efficace et peut être un peu plus commandé qu'une technique de dépôt par gravité, celui-ci représente une avance importante par rapport aux grains agrégés habituels réalisés en utilisant une matrice de liant de résine organique.

  

[0039]    Le liant de particules peut également être un liant organique tel qu'une résine thermodurcissable comme une résine phénolique, une résine époxy, une résine d'urée/formaldéhyde ou une résine pouvant durcir sous l'effet d'un rayonnement telle qu'un acrylate, un uréthanne/acrylate, un époxy-acrylate, un polyster-acrylate et analogue. En général, on préfère des résines thermodurcissables en tant que liants organiques.

  

[0040]    Le liant de particules est présent d'environ 2 à environ 25% en volume, de préférence de 3 à 15% en volume, et de la manière la plus préférée de 3 à 10% en volume, sur la base du volume combiné des particules et du liant.

  

[0041]    Il est également prévu que le composant de liant de particules puisse être éliminé entièrement si les particules abrasives sont amenées à fritter ensemble d'une manière commandée de sorte que, par l'intermédiaire d'un transport de matériau entre des particules en contact, le support de liaison va être généré de manière autogène. En variante, lorsque les particules abrasives sont constituées d'alumine, celles-ci peuvent être mélangées avec un sol d'une quantité relativement petite d'un précurseur d'alumine alpha tel que de la boehmite. Lors de la cuisson, celui-ci va se transformer en phase alpha et va remplir la même fonction que les supports de liaison en connectant des particules adjacentes.

  

[0042]    La présente invention comporte des abrasifs appliqués incorporant des grains abrasifs agglomérés dans lesquels les grains sont réalisés par l'intermédiaire d'un procédé qui comporte les étapes consistant à:
a) alimenter des particules abrasives et un matériau de liant de particules, choisi dans le groupe comportant essentiellement des matériaux de liaison vitrifiés, des matériaux vitrifiés, des matériaux céramiques, des liants minéraux, des liants organiques, de l'eau, du solvant et des combinaisons de ceux-ci, dans un four de calcination rotatif à un débit d'alimentation commandé;
b) mettre le four en rotation à une vitesse commandée;
c) faire chauffer le mélange à un débit de chauffage déterminé par le débit d'alimentation et la vitesse du four à des températures allant d'environ 145 à environ 1300[deg.];

  
d) polir au tambour les particules et le liant de particules dans le four jusqu'à ce que le liant vienne en adhérence sur les particules et jusqu'à ce qu'une pluralité des particules soient mises en adhérence ensemble afin de créer une pluralité de grains agglomérés frittés; et
e) récupérer les agglomérats frittés à partir du four;
de sorte que les grains agglomérés frittés ont une forme d'origine tridimensionnelle, un volume de conditionnement en vrac qui est au moins inférieur de 2% au volume de conditionnement en vrac correspondant des particules constitutives, et qui comporte une pluralité de particules abrasives.

  

[0043]    La présente invention comporte également des abrasifs appliqués incorporant des grains agglomérés abrasifs frittés qui ont été réalisés par l'intermédiaire d'un procédé comportant les étapes consistant à:
a) alimenter des particules abrasives avec un matériau de liant de particules dans un four de calcination rotatif à un débit d'alimentation commandé;
b) mettre le four en rotation à une vitesse commandée;

  
c) faire chauffer le mélange à un débit de chauffage déterminé par le débit d'alimentation et la vitesse du four à des températures allant d'environ 145 à environ 1300[deg.],
d) polir au tambour les particules abrasives et le liant de particules dans le four jusqu'à ce que le liant vienne en adhérence sur les grains et jusqu'à ce qu'une pluralité de grains soient mis en adhérence ensemble afin de créer des grains agglomérés abrasifs frittés;

   et
e) récupérer les grains agglomérés frittés à partir du four, de sorte que les grains agglomérés frittés ont une forme d'origine tridimensionnelle, comportent une pluralité de particules et ont un volume de conditionnement en vrac qui est au moins inférieur de 2% au volume de conditionnement en vrac correspondant des particules constitutives.
<tb>La fig. 1<sep>est un dispositif de calcination rotatif qui peut être utilisé pour produire des agglomérats selon la présente invention.


  <tb>La fig. 2<sep>est un graphique indiquant la quantité de métal découpée lors des évaluations de quatre disques abrasifs réalisés selon l'exemple 1.


  <tb>La fig. 3<sep>est un graphique indiquant la quantité de métal découpée lors des évaluations de quatre disques abrasifs réalisés selon l'exemple 2.


  <tb>La fig. 4<sep>est un graphique indiquant la quantité de métal découpée lors des évaluations de quatre disques abrasifs réalisés selon l'exemple 3.


  <tb>Les fig. 5 à 7<sep>sont des photographies agrandies d'agglomérats utilisés pour produire des abrasifs appliqués selon la présente invention.

  

[0044]    Dans ce tronçon, la nature et la production des grains agglomérés abrasifs et des abrasifs appliqués réalisés avec ces grains sont examinées et illustrées à l'aide de plusieurs exemples illustrant les propriétés améliorées de manière surprenante qui sont obtenues du fait de l'utilisation des grains agglomérés abrasifs en tant que composants d'abrasifs appliqués.

Fabrication des agglomérats abrasifs

  

[0045]    Les grains agglomérés peuvent être formés par diverses techniques en de nombreuses dimensions et formes. Ces techniques peuvent être mises en oeuvre avant ou après la cuisson du mélange initial ("à l'état vert") des grains et du liant de particules. L'étape de chauffage du mélange pour entraîner le liant de particules à fondre et à s'écouler, mettant ainsi en adhérence le liant sur les grains et fixant les grains en une forme agglomérée, est indiquée en tant que cuisson, calcination ou frittage. On peut utiliser un procédé quelconque connu dans la technique pour agglomérer des mélanges de particules afin de préparer les grains agglomérés abrasifs.

  

[0046]    Dans un premier mode de réalisation du procédé utilisé ici pour réaliser les grains agglomérés, le mélange d'origine des particules et du liant de particules est aggloméré avant de cuire le mélange, de manière à créer une structure mécanique relativement faible indiquée en tant que "agglomérat à l'état vert" ou "agglomérat pré-cuit".

  

[0047]    Pour mettre en oeuvre un premier mode de réalisation, les particules abrasives et un liant de particules minéral sont agglomérés à l'état vert par l'intermédiaire d'une quelconque parmi plusieurs techniques, par exemple un dispositif d'agglomération en cuvette, et sont alimentés vers un four de calcination pour frittage. Les agglomérats verts peuvent être placés sur un plateau ou un bac et cuits dans un four, sans polissage au tambour, lors d'un procédé en continu ou par lots.

  

[0048]    Dans un autre procédé, les particules abrasives sont transportées dans un lit fluidisé, puis humidifiées à l'aide d'un liquide contenant le liant de particules pour mettre en adhérence le liant sur la surface des particules, criblées pour une dimension d'agglomérat puis cuites dans un four ou un dispositif de calcination.

  

[0049]    L'agglomération en cuvette est souvent mise en oeuvre en ajoutant des particules dans une cuve de mélangeur, et en mesurant un composant liquide (par exemple de l'eau ou un liant organique et de l'eau) contenant le liant de particules sur les grains, avec un mélange, pour les agglomérer ensemble. En variante, une dispersion liquide du liant de particules, de manière facultative avec un liant organique, est pulvérisée sur les particules, puis les particules revêtues sont mélangées pour former des agglomérats.

  

[0050]    On peut utiliser un dispositif d'extrusion à basse pression pour extruder une pâte de particules et de liant de particules selon des dimensions et des formes qui sont séchées pour former des grains agglomérés. Une pâte peut être constituée du liant de particules et des particules de manière facultative avec un liant organique temporaire, et extrudée sous la forme de particules allongées avec le dispositif et le procédé décrits dans le brevet U.S. 4 393 021.

  

[0051]    Dans un procédé de granulation à sec, une feuille, ou un bloc, constituée de particules abrasives enrobées dans une dispersion ou une pâte du liant de particules est séchée, puis brisée en utilisant un compacteur à rouleaux pour former des précurseurs des grains agglomérés.

  

[0052]    Dans un autre procédé de réalisation de grains agglomérés précurseurs ou à l'état vert, le mélange du liant de particules et les particules sont ajoutés à un dispositif de moulage, et le mélange est moulé pour former des formes et dimensions précises, par exemple de la manière décrite dans le brevet U.S. 6 217 413.

  

[0053]    Dans un autre mode de réalisation du procédé utile ici pour réaliser des grains agglomérés, un mélange des particules abrasives, du liant de particules et d'un système de liant organique temporaire est délivré dans un four, sans préagglomération, et chauffé. Le mélange est chauffé à une température assez élevée pour amener le liant de particules à fondre, à s'écouler et à venir en adhérence sur les particules, après quoi le mélange est refroidi pour réaliser un composite. Le composite est broyé et passé au tamis pour réaliser les grains agglomérés frittés.

  

[0054]    Il est en outre possible de fritter les agglomérats alors que les particules et le liant sont contenus dans une cavité mise en forme, de sorte que les agglomérats tels que produits ont une forme spécifiée telle qu'une pyramide à base carrée. Les formes n'ont pas besoin d'être exactes, et en effet du fait que la quantité de liant de particules est relativement faible, les côtés des formes vont souvent être relativement grossiers. Cependant, de tels grains agglomérés peuvent être extrêmement utiles lors de la production d'abrasifs appliqués avec la capacité de produire une surface très uniforme lors d'une opération d'abrasion très agressive.

Fabrication préférée des agglomérats abrasifs

  

[0055]    Dans un procédé préféré pour réaliser des agglomérats, un simple mélange des particules et d'un liant de particules minéral (de manière facultative avec un liant temporaire organique) est alimenté dans un dispositif de calcination rotatif du type représenté sur la fig. 1. Le mélange est poli au tambour à des tours par minute prédéterminés, le long d'un plan incliné prédéterminé, avec l'application de chaleur. Les grains agglomérés sont formés lorsque le liant de particules chauffe, fond, s'écoule et vient en adhérence sur les particules. Les étapes de cuisson et d'agglomération sont mises en oeuvre simultanément à des débits et volumes commandés d'alimentation et d'application de chaleur.

   Le débit d'alimentation est généralement établi pour produire un écoulement occupant en gros 8 à 12% en volume du tube du dispositif de calcination rotatif. L'exposition à la température maximum dans le dispositif est sélectionnée pour conserver la viscosité des matériaux de liant de particules dans un état liquide à une viscosité d'au moins environ 1000 poises. Ceci évite un écoulement excessif du liant de particules sur la surface du tube, et une perte résultante à partir de la surface des particules abrasives.

  

[0056]    Un dispositif de calcination rotatif du type illustré sur la fig. 1 peut être utilisé pour mettre en oeuvre le procédé d'agglomération pour agglomérer et cuire les agglomérats en une seule étape de traitement. Comme représenté sur la fig. 1, une trémie d'alimentation 10 contenant le mélange de matière première 11 de liant de particules et de particules abrasives est alimentée dans des moyens 12 pour doser le mélange dans un tube chauffant creux 13. Le tube 13 est positionné sur un angle incliné 14 d'approximativement 0,5 à 5,0 degrés, de sorte que la matière première 11 peut être alimentée par l'intermédiaire de la gravité à travers le tube creux 13.

   Simultanément, le tube creux 13 est mis en rotation dans la direction de la flèche a à un débit commandé pour polir au tambour la matière première 11 et le mélange chauffé 18 lorsqu'ils passent sur la longueur du tube creux.

  

[0057]    Une partie du tube creux 13 est chauffée. Dans un mode de réalisation, la partie chauffante peut comporter trois zones chauffantes 15, 16, 17 ayant une dimension en longueur d1 de 152 mm (60 pouces) sur la longueur d2 de 305 mm (120 pouces) du tube creux 13. Les zones chauffantes permettent à l'opérateur de commander la température de traitement et de la modifier si nécessaire pour fritter les grains agglomérés. Dans d'autres modèles du dispositif, le tube creux peut comporter seulement une ou deux zones chauffantes, ou il peut comporter plus de trois zones chauffantes. Bien que non-représenté sur la fig. 1, le dispositif est muni d'un dispositif de chauffage et de dispositifs électroniques, mécaniques de commande et de détection de température fonctionnant pour mettre en oeuvre le traitement thermique.

   Comme on peut le voir dans la vue en coupe transversale du tube creux 13, la matière première 11 est transformée en un mélange chauffé 18 dans le tube, et elle sort du tube et est recueillie sous la forme de granules agglomérés 19. La paroi du tube creux a un diamètre intérieur d3 qui peut être dans la plage de 14 à 76 mm (5,5 à 30 pouces) et un diamètre d4 qui peut être dans la plage de 15 à 91 mm (6 à 36 pouces), en fonction du modèle et du type de matériau utilisé pour construire le tube creux (par exemple, un alliage métallique réfractaire, de l'acier inoxydable, de la brique réfractaire, du carbure de silicium, de la mullite). Le matériau sélectionné pour la construction du tube dépend largement des températures atteintes.

   Des températures allant jusqu'à 1000[deg.]C peuvent habituellement être acceptées par un tube en acier inoxydable, mais au-delà de cette température, on préfère souvent un tube en carbure de silicium.

  

[0058]    L'angle incliné du tube peut être dans la plage de 0,5 à 5,0 degrés, et la rotation du tube peut s'effectuer de 0,5 à 10 tpm. Le débit d'alimentation pour un dispositif de calcination rotatif de petite échelle peut être dans la plage d'environ 5 à 10 kg/heure, et un débit d'alimentation d'échelle de production industrielle peut être dans la plage d'environ 227 à 910 kg/heure. Le dispositif de calcination rotatif peut être chauffé à une température de frittage de 800 à 1400[deg.]C, et le matériau d'alimentation peut être chauffé à un débit allant jusqu'à 200[deg.]C/minute lorsque la matière première entre dans la zone chauffée. Un refroidissement a lieu dans la dernière partie du tube lorsque la matière première se déplace à partir d'une zone chauffée jusqu'à une zone non-chauffée.

   Le produit est refroidi par exemple avec un système de refroidissement à l'eau jusqu'à la température amiante, et est recueilli.

  

[0059]    Des machines de calcination rotatives adaptées peuvent être obtenues auprès de Harper International, Buffalo, New York, ou auprès de Alstom Power, Inc., Applied Test Systems, Inc., et d'autres fabricants d'équipements. Le dispositif peut de manière facultative être muni de dispositifs de détection et de commande en cours électronique, d'un système de refroidissement, de conceptions diverses de dispositif d'alimentation et d'autres dispositifs facultatifs.

Fabrication d'abrasifs appliqués

  

[0060]    L'abrasif appliqué selon la présente invention peut avoir la forme d'une courroie abrasive, d'une feuille abrasive, d'un disque abrasif individuel ou d'un abrasif composite selon une structure ou un format quelconque. Ainsi, le substrat sur lequel les grains agglomérés abrasifs sont mis en adhérence peut être un film, du papier, un textile, une fibre (à la fois sous la forme d'une bande non-tissée ou en tant que structure fibreuse noble) ou même un matériau de mousse.

   Le terme "abrasif appliqué" tel qu'utilisé ici englobe par conséquent à la fois des produits abrasifs classiques tels que des courroies et des disques utilisant un substrat plan constitué de matériaux habituels, et en outre des produits dans lesquels les agglomérats abrasifs de la présente invention sont mis en adhérence sur une structure fibreuse noble du type souvent appelé "abrasifs composites", et ceux dans lesquels ils sont dispersés et mis en adhérence dans les couches de surface ayant une structure de mousse à cellules ouvertes.

  

[0061]    L'abrasif appliqué de la présente invention peut être formé selon l'une quelconque des techniques habituelles connues dans la technique antérieure. Celles-ci incluent l'application d'un encollage sur un substrat, opération suivie par le dépôt d'un rencollage, ainsi que le dépôt des grains agglomérés abrasifs dispersés dans un liant durcissable adapté sur un substrat. Le liant durcissable peut être durci lorsqu'il est appliqué, ou la surface peut être traitée par des techniques connues pour imposer une structure de surface à celui-ci.

  

[0062]    Des abrasifs appliqués analogues dans lesquels les grains agglomérés abrasifs sont déposés sur des structures fibreuses nobles ou dans au moins les couches de surface d'une mousse de polymère peuvent être obtenus en utilisant des traitements connus dans la technique.

  

[0063]    Un abrasif appliqué peut être formé par dépôt des grains agglomérés abrasifs sur un substrat qui a été recouvert d'un encollage de la manière habituelle. Dans ce cas, le dépôt peut être effectué par alimentation par gravité ou par un procédé UP. Lorsqu'on utilise un liant de particules vitreux pour former les agglomérats, il devient possible d'utiliser la technique de dépôt UP qui est généralement préférée pour des abrasifs appliqués. Cette technique est moins bien adaptée pour déposer des agglomérats réalisés en utilisant une résine organique en tant que liant de particules, puisque ces grains ne se projettent pas bien sous l'influence d'un champ électrostatique.

  

[0064]    Les grains agglomérés abrasifs peuvent être déposés seuls ou dans un mélange avec d'autres grains abrasifs habituels. Le niveau d'application peut fournir une couche à structure fermée (100% de recouvrement de la surface superficielle des substrats sur lequel les grains sont appliqués), ou une couche à structure plus ouverte dans laquelle les grains sont séparés dans une certaine mesure en fonction du degré "d'ouverture". Dans certains cas, il est souhaitable d'appliquer les grains agglomérés abrasifs sur une couche déposée au préalable constituée d'un autre abrasif, peut-être un abrasif de qualité inférieure, pour fournir un meilleur support pour les grains agglomérés abrasifs.

  

[0065]    Lorsque l'abrasif appliqué est formé de la manière habituelle en utilisant un encollage et un rencollage pour ancrer les grains agglomérés, on préfère souvent que l'application du rencollage n'ait pas pour effet de réduire de manière importante la porosité des grains agglomérés abrasifs. Le rencollage est typiquement une formulation de résine durcissable relativement fluide, et si elle est appliquée sous une certaine pression, par exemple par une technique d'application au rouleau, la formulation durcissable peut être poussée dans les pores des gains, en réduisant ainsi une propriété importante des grains agglomérés abrasifs. On préfère par conséquent que le rencollage soit appliqué en utilisant une technique sans contact telle qu'une application par pulvérisation.

   De plus ou en variante, il est souvent souhaitable de modifier les propriétés de la résine de rencollage pour augmenter la viscosité, peut-être par l'ajout de charges telles que de la silice, pour minimiser la tendance de la résine à pénétrer dans la structure des grains. De préférence, la viscosité est ajustée à une valeur d'au moins 1000 centipoises, et de manière plus préférée à au moins 1500 centipoises ou plus. Lorsque le liant est utilisé sous la forme d'une matrice pour maintenir les grains agglomérés et les fixer simultanément sur le support, on préfère un ajustement de viscosité similaire.

  

[0066]    Lors de la fabrication d'un abrasif appliqué en utilisant un encollage, les grains ne deviennent pas immergés dans l'encollage qui est dans tous les cas habituellement partiellement durci et par conséquent pas très fluide lorsqu'il reçoit les agglomérats abrasifs. Cependant, le rencollage est habituellement appliqué sur les grains agglomérés, et par conséquent il y a des opportunités beaucoup plus importantes de pénétrer dans la structure des agglomérats.

   Bien qu'une perte excessive du caractère ouvert d'une structure agglomérée comportant de nombreuses particules puisse être non-souhaitable, une quantité limitée de pénétration de la structure de l'agglomérat n'est pas nécessairement une mauvaise chose, puisque l'effet consiste à augmenter la surface superficielle des grains en contact avec le rencollage, et ainsi de renforcer la tenue sur les grains exercée par le rencollage.

  

[0067]    L'abrasif appliqué peut également être formé par application d'une boue comportant les grains agglomérés abrasifs, dispersés dans une formulation de liant durcissable, sur un matériau de support adapté. Dans ce cas également, le liant peut être traité pour réduire une pénétration de la structure des grains agglomérés abrasifs par la résine de liant. L'application de la boue peut être accomplie en deux ou plus de deux opérations, en utilisant de manière facultative différentes formulations lors des dépôts successifs. Ceci permet une certaine flexibilité pour modifier la nature de l'action abrasive lorsque l'abrasif appliqué s'use.

  

[0068]    Des courroies d'abrasif appliqué selon la présente invention peuvent avoir besoin d'être fléchies avant d'être utilisés comme cela est habituel avec des courroies réalisées en utilisant une résine de liant qui prend sur une couche non-flexible. En outre, il est souvent souhaitable d'apprêter la surface de meulage avant l'utilisation pour assurer des débits de découpe élevés uniformes dès le début.

  

[0069]    Des structures fibreuses nobles selon la présente invention peuvent être réalisées par exemple en traitant une nappe de fibres nobles avec un matériau de liant, en utilisant fréquemment une technique de pulvérisation, puis en déposant les grains agglomérés abrasifs sur celle-ci, avant de durcir la résine de liant. Les produits selon la présente invention ayant cette forme ont une utilité particulière pour polir et effectuer la finition de surfaces métalliques.

Exemples

  

[0070]    La présente invention va maintenant être illustrée en utilisant les exemples suivants qui sont prévus pour montrer les propriétés avantageuses de manière surprenante des produits selon la présente invention.

Fabrication de grains agglomérés abrasifs liés vitreux

  

[0071]    Les grains agglomérés évalués dans les exemples suivants ont été réalisés par l'intermédiaire d'un procédé correspondant à la "Fabrication préférée d'agglomérats d'abrasif" décrit ci-dessus, et en utilisant l'équipement illustré sur la fig. 1.

  

[0072]    Les six premiers exemples illustrent la production des agglomérats abrasifs utilisés dans la présente invention. Les grains agglomérés réalisés de cette manière ont été incorporés dans des abrasifs appliqués pour évaluer leur performance par comparaison à des grains abrasifs commerciaux de qualité élevée. Les résultats sont indiqués dans les exemples 7 à 9 qui sont fournis à titre d'illustration de la présente invention, et non pas à titre de limitation.

Exemple 1

  

[0073]    Une série d'échantillons de grains abrasifs agglomérés ont été préparés dans un dispositif de calcination rotatif (modèle) électrique n[deg.] HOU-5D34-RT-28, température maximale de 1200[deg.]C, 30 KW en entrée, muni d'un tube métallique réfractaire ayant une longueur de 183 cm (72 pouces), un diamètre intérieur de 14 cm (5,5 pouces), fabriqué par Harper International, Buffalo, New York). Le tube métallique réfractaire a été remplacé par un tube en carbure de silicium ayant les mêmes dimensions, et le dispositif a été modifié pour fonctionner à une température maximum de 1550[deg.]C.

   Le traitement d'agglomération a été effectué sous des conditions atmosphériques, à un point d'établissement de commande de température de zone chaude de 1180[deg.]C, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 9 tpm, un angle d'inclinaison du tube de 2,5 à 3 degrés et un débit d'alimentation en matériau de 6 à 10 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1. Le rendement de granules s'écoulant librement utilisables (défini en tant que maille-12 à ouverture complète) était de 60 à 90% du poids total de la matière première avant calcination.

  

[0074]    Les échantillons d'agglomérat ont été réalisés à partir d'un simple mélange de mélanges de particules abrasives et d'eau décrits dans le tableau 1-1. Les liants de particules liés vitrifiés utilisés pour préparer les échantillons sont énumérés dans le tableau 2. Des échantillons ont été préparés à partir de trois types de particules abrasives: grains Norton SG d'alumine 38A, alumine fondue 32A et d'alpha-alumine sol-gel frittée, obtenus auprès de Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, MA, Etats-Unis, selon les dimensions de grosseur de grain listées dans le tableau 1.

  

[0075]    Après l'agglomération dans le dispositif de calcination rotatif, les échantillons de grains abrasifs agglomérés ont été criblés et testés en ce qui concerne la densité de conditionnement en vrac (LPD), la répartition de dimension et la résistance de l'agglomérat. Ces résultats sont indiqués dans le tableau 1.

Tableau 1-1 Caractéristiques de grains agglomérés

  

[0076]    
<tb>Echantillon
n<o>
<Grains
Liquide
Liant de particules<sep>Poids en
kg
(livres) du mélange<sep>% en poids de matériau de liaison
(sur la base des grains)<sep>% en volume du matériau de
liaison<sep>LPD g/cm<3>
-12/bac<sep>Répartition de dimension moyenne Micromètres<sep>Répartition de dimension moyenne (taille de maille)<sep>Densité relative moyenne en %<sep>Pression à une
fraction
d'écrase-
ment de 50% MPa


  <tb>1
38A grosseur de grain de 60 eau
liant A<sep>13,6 (30,00)
0,3
(0,60)
0,3
(0,64)<sep>2,0<sep>3,18<sep>1,46<sep>334<sep>-40/+50<sep>41,0<sep>0,6+-0,1


  <tb>2
38A grosseur de grain de 90 eau
liant E<sep>13,6 (30,00)
0,4
(0,90)
0,9
(1,99)<sep>6,0<sep>8,94<sep>1,21<sep>318<sep>-45/+50<sep>37,0<sep>0,5+-0,1


  <tb>3
38A grosseur de grain de 120 eau
liant C<sep>13,6
(30,00)
0,5
(1,20)
1.5
(3,41)<sep>10,0<sep>13,92<sep>0,83<sep>782<sep>-20/+25<sep>22,3<sep>2,6+-0,2


  <tb>4
32A grosseur de grain de 120 eau
liant A<sep>13,6
(30,00)
0,4
(0,90)
0,9
(1,91)<sep>6,0<sep>8,94<sep>1,13<sep>259<sep>-50/+60<sep>31,3<sep>0,3+-0,1


  <tb>5
32A grosseur de grain de 60 eau
liant E<sep>13,6
(30,00)
0,5
(1,20)
1,5
(3,41)<sep>10,0<sep>14,04<sep>1,33<sep>603<sep>-25/+30<sep>37,0<sep>3,7+-0,2


  <tb>6
32A grosseur de grain de 90 eau
liant C<sep>13,6
(30,00)
0,3
(0,60)
0,3
(0,68)<sep>2,0<sep>3,13<sep>1,03<sep>423<sep>-40/+45<sep>28,4<sep>0,7+-0,1


  <tb>7
SG grosseur de grain de 90 eau
liant A<sep>13,6
(30,00)
0,5
(1,20)
1,4
(3,18)<sep>10,0<sep>14,05<sep>1,20<sep>355<sep>-45/+50<sep>36,7<sep>0,5+-0,1


  <tb>8
SG grosseur de grain de 120 eau
liant E<sep>13,6
(30,00)
0,3
(0,66)
0.3
(0,66)<sep>2,0<sep>3,15<sep>1,38<sep>120<sep>-120/+140<sep>39,1<sep>-


  <tb>9
SG grosseur de grain de 60 eau
liant C<sep>13,6
(30,00)
0,4
(0,90)
0,9
(9 m)
(2,05)<sep>6,0<sep>8,87<sep>1,03<sep>973<sep>-18/+20<sep>27,6<sep>-<a> Le % en volume de liant est un pourcentage du matériau solide dans les grains (c'est-à-dire le matériau de liaison et les particules) après cuisson, et n'inclut pas le % en volume de porosité.

  

[0077]    Le % en volume de liant des grains agglomérés cuits a été calculé en utilisant la moyenne LOI (perte lors de l'allumage) des matériaux bruts de liant.

  

[0078]    Les grains agglomérés frittés ont été dimensionnés à l'aide de tamis de test standards américains montés sur un dispositif de criblage vibrant (Ro-Tap; Modèle RX-29; W.S Tyler Inc. Mentor, OH). Les dimensions de mailles de criblage étaient dans la plage de 18 à 140, comme approprié pour différents échantillons. La densité de conditionnement en vrac des grains agglomérés frittés (LPD) a été mesurée par la procédure standard nationale américaine en ce qui concerne la densité en vrac des grains abrasifs.

  

[0079]    La densité relative moyenne initiale, exprimée sous la forme d'un pourcentage, a été calculée en divisant la LPD ( ?) par une densité théorique des grains agglomérés ( ?0), en supposant une porosité nulle. La densité théorique a été calculée selon la règle volumétrique du procédé des mélanges à partir du pourcentage en poids et du poids spécifique du liant de particules et des particules abrasives contenues dans les agglomérats.

  

[0080]    La résistance des grains agglomérés a été mesurée par un test de compactage. Les tests de compactage ont été effectués en utilisant une filière en acier lubrifié ayant un diamètre de 2,54 cm (un pouce) sur une machine de test universelle Instron<(R)>(modèle MTS 1125, 9072 kg (20 000 livres)) avec un échantillon de 5 grammes de grains agglomérés. L'échantillon de grains agglomérés a été versé dans la filière, et légèrement mis à niveau en tapotant l'extérieur de la filière. Un poinçon supérieur a été inséré et une traverse abaissée jusqu'à une force ("position d'origine") ait été observée sur le dispositif d'enregistrement. Une pression à une vitesse constante d'augmentation (2 mm/min) a été appliquée à l'échantillon jusqu'à une pression maximum de 180 MPa.

   Le volume de l'échantillon de grains agglomérés (le LPD compacté de l'échantillon), observé lors d'un déplacement de la traverse (la contrainte), a été enregistré en tant que densité relative sous la forme d'une fonction du logarithme de la pression appliquée. Le matériau résiduel a été ensuite criblé pour déterminer la fraction d'écrasement en pourcentage. Différentes pressions ont été mesurées pour établir un graphique de la relation entre le logarithme de la pression appliquée et le pourcentage de fraction d'écrasement. Les résultats sont reportés dans le tableau 1 en tant que logarithme de la pression au point où la fraction d'écrasement est égale à 50% en poids de l'échantillon de grains agglomérés.

   La fraction d'écrasement est le rapport du poids de particules écrasées passant à travers le tamis plus petit sur le poids du poids d'origine de l'échantillon.

  

[0081]    Les agglomérats frittés, finis avaient des formes tridimensionnelles variant parmi des formes triangulaire, sphérique, cubique, rectangulaire et d'autres formes géométriques. Des agglomérats étaient constitués d'une pluralité de grosseurs de grain d'abrasif individuelles (par exemple des grosseurs de grain de 2 à 20) liées ensemble par un matériau de liaison en verre au niveau de points de contact de particule abrasive à particule abrasive.

  

[0082]    La dimension des grains agglomérés a été augmentée à l'aide d'une augmentation de la quantité de matériau de liaison présent dans les grains agglomérés sur la plage de 3 à 20% en poids du liant de particules.

  

[0083]    Une résistance de compactage adéquate a été observée pour tous les échantillons de 1 à 9, indiquant que le liant de particules en verre avait mûri et s'écoulait pour créer une liaison efficace entre les particules abrasives présentes dans les grains agglomérés. Les grains agglomérés réalisés avec 10% en poids de liant de particules avaient une résistance de compactage significativement plus élevée que ceux réalisés avec 2 ou 6% en poids de liant de particules.

  

[0084]    Les valeurs de LPD inférieures étaient indicatrices d'un degré plus élevé d'agglomération. La LPD des grains agglomérés diminuait avec l'augmentation du % en poids de liant de particules et avec la diminution de la dimension des particules abrasives. Des différences relativement importantes entre 2 et 6% en poids de liant de particules, par comparaison à des différences relativement petites entre 6 et 10% en poids de liant de particules, indiquent qu'un % en poids de liant de particules de moins de 2% en poids peut être inadéquat pour la formation des grains agglomérés. A des pourcentages en poids plus élevés, au-dessus d'environ 6% en poids, l'ajout de plus de liant de particules peut ne pas être bénéfique en rendant les grains agglomérés significativement plus grands ou plus forts.

  

[0085]    Comme suggéré par les résultats de dimension de grains agglomérés, les échantillons de liant de particules C, ayant la viscosité de verre fondu la plus basse à la température d'agglomération, avaient le LPD le plus bas des trois liants de particules. Le type d'abrasif n'avait pas un effet important sur le LPD.

Tableau 2 Liant de particules utilisé dans les agglomérats

  

[0086]    
<tb>Composants<b>
<de composition cuits<sep>% en poids de liant de particules A (liant de particules A-1)<a><sep>% en poids de liant de
particules B<sep>% en poids
de liant de
particules C<sep>% en poids
de liant de
particules D<sep>% en poids
de liant de
particules E<sep>% en poids
de liant de
particules F


  <tb>Alumine<sep>15(11)<sep>10<sep>14<sep>10<sep>18<sep>16


  <tb>Formateurs de verre
(SiO2+ B2O3)<sep>69 (72)<sep>69<sep>71<sep>73<sep>64<sep>68


  <tb>Terre alcaline
(CaO, MgO)<sep>5-6 (7-8)<sep><0,5<sep><0,5<sep>1-2<sep>6-7<sep>5-6


  <tb>Alcalins
(Na2O, K2O, Li2O)<sep>9-10 (10)<sep>20<sep>13<sep>15<sep>11<sep>10


  <tb>Poids spécifique g/cm<3><sep>2,40<sep>2,38<sep>2,42<sep>2,45<sep>2,40<sep>2,40


  <tb>Viscosité estimée (poise)
à 1180[deg.]C<sep>25 590<sep>30<sep>345<sep>850<sep>55 300<sep>7800a. La variation de liant de particules A-1 établie entre parenthèses a été utilisée pour les échantillons de l'exemple 2.
b. Des impuretés (par exemple Fe2O3et TiO2) étaient présentes à environ 0,1 à 2%.

Exemple 2

  

[0087]    Des échantillons supplémentaires de grains agglomérés ont été réalisés en utilisant divers autres modes de réalisation de traitement et matériaux de matière première.

  

[0088]    Une série de grains agglomérés (échantillons n[deg.] 10 à 13) ont été formés à des températures de frittage différentes, situées dans la plage de 1100 à 1250[deg.]C, en utilisant un dispositif de calcination rotatif (modèle n[deg.] HOU-6D60-RTA-28, muni d'un tube en mullite ayant une longueur de 305 cm (120 pouces), un diamètre intérieur de 15,6 cm (5,75 pouces), une épaisseur de 0,95 cm (3/8 de pouce), ayant une longueur chauffée de 152 cm (60 pouces) avec trois zones de commande de température. Le dispositif a été fabriqué par Harper International, Buffalo, New York. Une unité de dispositif d'alimentation de Brabender avec un débit d'alimentation volumétrique de commande ajustable a été utilisée pour doser le mélange des particules abrasives et du liant de particules dans le tuyau chauffant du dispositif de calcination rotatif.

   Le traitement d'agglomération a été effectué dans des conditions atmosphériques, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 4 tpm, un angle d'inclinaison de tube de 2,5 degrés et un débit d'alimentation de 8 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1. Des sélections de température et d'autres variables utilisées pour réaliser ces agglomérats sont présentées dans le tableau 2-1.

  

[0089]    Tous les échantillons contenaient un mélange, sur une base de % en poids, 89,86% de particules abrasives (alumine 38A ayant une grosseur de grain de 60 provenant de Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc.) et 10,16% d'un mélange de liant temporaire (6,3% en poids d'un liant protéinique liquide AR30, 1,0% de Carbowax<(R)> 3350 PEG et 2,86% du liant de particules A). Ce mélange donnait 4,77% en volume de liant de particules et 95,23% en volume de particules abrasives dans les grains agglomérés frittés. La densité théorique calculée des grains agglomérés (en supposant une porosité nulle) était de 3,852 g/cm<3>.

  

[0090]    Avant de placer le mélange dans l'unité d'alimentation, des grains agglomérés à l'état vert ont été formés par extrusion simulée. Pour préparer des grains agglomérés extrudés, le liant temporaire protéinique liquide a été chauffé pour dissoudre la Carbowax<(R)> 3350 PEG. Ensuite, le liant de particules a été ajouté lentement tout en agitant le mélange. Des particules abrasives ont été ajoutées à un mélangeur à cisaillement élevé (diamètre de 112 cm (44 pouces)), et le mélange de liant de particules préparé a été ajouté lentement aux particules dans le mélangeur. La combinaison a été mélangée pendant 3 minutes.

   La combinaison mélangée a été criblée à l'état humide à travers un tamis à maille de 12 (dimension de tamis standard américaine) sur des plateaux dans une couche à une profondeur maximum de 2,5 cm (un pouce) pour former des grains agglomérés extrudés à l'état vert (non-cuits) humides. La couche de grains agglomérés extrudés a été séchée au four à 90[deg.]C pendant 24 heures. Après séchage, les grains agglomérés ont été criblés à nouveau en utilisant un tamis à maille de 12 à 16 (dimension de tamis standard américaine).

  

[0091]    Il a été observé pendant la calcination rotative que les grains agglomérés réalisés à l'état vert semblent se rompre lorsqu'ils étaient chauffés, puis se reforment lorsqu'ils étaient polis au tambour à l'extérieur de l'extrémité de sortie de la partie chauffée du tube de calcination rotatif. La dimension plus importante des grains agglomérés réalisés à l'état vert, par rapport à celle des grains agglomérés après cuisson, était facilement apparente lors d'une inspection visuelle des échantillons.

  

[0092]    Après cuisson, les dimensions des grains agglomérés ont été observées comme étant suffisamment uniformes pour des buts commerciaux, avec une répartition de dimension sur une plage d'environ 500 à 1200 micromètres. Les mesures de répartition de dimension sont établies dans le tableau 2-2 ci-dessous.

Tableau 2-1

  

[0093]    
<tb>Echantillon
n[deg.]<sep>Température de
frittage
[deg.]C<sep>% de rendement maille -12<sep>Dimension moyenne [micro]m<sep>LPD g/cm<3 >maille -12<sep>Pression à une
fraction
d'écrase-
ment de 50% MPa<sep>% de rendement maille
-16/+35<sep>Dimension
d'agglo-
mérat moyenne [micro]m<sep>LPD g/cm<3 >maille
-16/+35


  <tb>(10)<sep>1100<sep>n/a<b><sep>n/a<sep>n/a<sep>n/a<sep>n/a<sep>536<sep>n/a


  <tb>(11)<sep>1150<sep>97,10<sep>650<sep>1,20<sep>13+-1<sep>76,20<sep>632<sep>0,95


  <tb>(12)<sep>1200<sep>96,20<sep>750<sep>1,20<sep>9+-1<sep>87,00<sep>682<sep>1,04


  <tb>(13)<sep>1250<sep>96,60<sep>675<sep>1,25<sep>8+-1<sep>85,20<sep>641<sep>1,04a. Température du point de réglage de commande du dispositif de calcination rotatif (pour les 3 zones).
b. "n/a" indique qu'aucune mesure n'a été réalisée.

Tableau 2-2: Répartition de dimension pour des grains agglomérés cuits

  

[0094]    
<tb>Tamis n[deg.] ASTM-E<sep>Tamis n[deg.] ISO 565 [micro]m<sep>% en poids sur le tamis<sep><sep><sep>


  <tb>Echantillon n[deg.]<sep><sep>10<sep>11<sep>12<sep>13


  <tb>-35<sep>-500<sep>41,05<sep>17,49<sep>11,57<sep>14,31


  <tb>35<sep>500<sep>22,69<sep>17,86<sep>14,56<sep>17,69


  <tb>30<sep>600<sep>18,30<sep>24,34<sep>21,27<sep>26,01


  <tb>25<sep>725<sep>12,57<sep>21,53<sep>24,89<sep>23,06


  <tb>20<sep>850<sep>3,43<sep>13,25<sep>16,17<sep>12,43


  <tb>18<sep>1000<sep>1,80<sep>4,58<sep>10,09<sep>5,97


  <tb>16<sep>1180<sep>0,16<sep>0,95<sep>1,44<sep>0,54

Exemple 3

  

[0095]    Des grains agglomérés (échantillon n[deg.]-14 à 23) ont été préparés comme décrit dans l'exemple 2, excepté que la température a été maintenue constante à 1000[deg.]C, et qu'on a utilisé un dispositif de calcination rotatif modèle n[deg.] KOU-8D48-RTA-20, muni d'un tube en silice fondue ayant une longueur de 274 cm (108 pouces), un diamètre intérieur de 20 cm (8 pouces), ayant une longueur chauffée de 122 cm (48 pouces) avec trois zones de commande de température. Le dispositif a été fabriqué par Harper International, Buffalo, New York. Divers procédés ont été examinés pour la préparation du mélange pré-cuit de particules abrasives et de matériau de liant de particules.

   Le traitement d'agglomération a été effectué dans des conditions atmosphériques, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 3 à 4 tpm, un angle d'inclinaison de tube de 2,5 degrés et un débit d'alimentation de 8 à 10 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1.

  

[0096]    Tous les échantillons contenaient 13,6 kg (30 livres) de particules abrasives (les mêmes que celles utilisées dans l'exemple 2, excepté que l'échantillon 16 contenait 11,3 kg (25 livres) d'alumine sol-gel Norton SG<(R)> ayant une grosseur de grain de 70, obtenue auprès de Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc.) et 0,41 kg (0,9 livre) de liant de particules A (donnant 4,89% en volume de matériau de liant de particules dans les grains agglomérés frittés). Le matériau de liant de particules a été dispersé dans différents systèmes de liant temporaire avant l'ajout des particules abrasives.

   Le système de liant temporaire de l'exemple 2 ("liant 2") a été utilisé pour certains échantillons, et d'autres échantillons ont été réalisés en utilisant le liant temporaire protéinique liquide ("liant 3") selon des pourcentages en poids indiqués ci-dessous dans le tableau 3. L'échantillon 20 a été utilisé pour préparer des grains agglomérés à l'état vert, non-cuits par l'intermédiaire du procédé d'extrusion simulée de l'exemple 2.

  

[0097]    Les variables testées et les résultats de test des tests sont résumés ci-dessous dans le tableau 3.

Tableau 3: Traitements de liant à l'état vert

  

[0098]    
<tb>Echantillon n[deg.]<sep>Traitement de mélange<sep>% en poids de liant (en tant que % en poids de grains)<sep>% de rendement tamis maille de -12<sep>LPD
g/cm<3>


  <tb>14<sep>Liant 3<sep>2,0<sep>100<sep>1,45


  <tb>15<sep>Liant 3<sep>1,0<sep>100<sep>1,48


  <tb>16<sep>Liant 3; grains SG<sep>4,0<sep>92<sep>1,38


  <tb>17<sep>Liant 3<sep>4,0<sep>98<sep>1,44


  <tb>18<sep>Liant 2<sep>6,3<sep>90<sep>1,35


  <tb>19<sep>Liant 3<sep>8,0<sep>93<sep>1,30


  <tb>20<sep>Liant 2; extrusion simulée<sep>6,3<sep>100<sep>1,37


  <tb>21<sep>Liant 3<sep>3,0<sep>100<sep>1,40


  <tb>22<sep>Liant 3<sep>6,0<sep>94<sep>1,44


  <tb>23<sep>Liant 2<sep>4,0<sep>97<sep>1,54

  

[0099]    Ces résultats confirment que l'agglomération à l'etat vert n'est pas nécessaire pour former une qualité acceptable et fournir des grains agglomérés frittés (comparer les échantillons 18 et 20). Lorsque le % en poids du liant 3 utilisé dans le mélange d'origine a augmenté de 1 à 8%, le LPD indiquait une tendance vers une diminution modérée, indiquant que l'utilisation d'un liant a un effet bénéfique mais pas essentiel sur le traitement d'agglomération. Ainsi, de manière assez inattendue, il n'apparaissait pas nécessaire de pré-former une dimension ou une forme des grains agglomérés souhaitée avant de les fritter dans un dispositif de calcination rotatif.

   Le même LPD a été obtenu simplement en alimentant un mélange humide des composants d'agglomérat dans le dispositif de calcination rotatif et en polissant au tambour le mélange lorsqu'il passe à travers la partie chauffée du dispositif.

Exemple 4

  

[0100]    Des grains agglomérés (échantillons n[deg.] 24 à 29) ont été préparés comme décrit dans l'exemple 2, excepté que la température a été maintenue constante à 1200[deg.]C, et divers procédés ont été examinés pour la préparation du mélange précuit de particules abrasives et de liant de particules. Tous les échantillons (excepté les échantillons 28 et 29) contenaient un mélange de 136,4 kg (300 livres) de particules abrasives (les mêmes que dans l'exemple 2: alumine 38A ayant une grosseur de grain de 60) et de 4,1 kg (9,0 livres) du liant de particules A (donnant 4,89% en volume de liant de particules dans les grains agglomérés frittés).

  

[0101]    L'échantillon 28 (même composition que dans l'exemple 2) contenait 20,4 kg (44,9 livres) de particules abrasives et 0,6 kg (1,43 livre) du liant temporaire A. Le liant a été combiné avec le mélange de liant liquide (37,8% en poids (3,1 livres) du liant AR30 dans de l'eau), et 4,98 livres de cette combinaison ont été ajoutées aux particules abrasives. La viscosité de la combinaison liquide était de 784 CP à 22[deg.]C (dispositif de mesure de viscosité LVP de Brookfield).

  

[0102]    L'échantillon 29 (même composition que dans l'exemple 2) contenait 13 kg (28,6 livres) de particules abrasives et 0,4 kg (0,92 livre) du liant de particules A (donnant 4,89% en volume de liant de particules dans les grains agglomérés frittés). Le liant de particules a été combiné avec le mélange de liant temporaire liquide (54,7% en poids (0,48 livres) de résine Duramax<(R)> B1052 et 30,1% en poids (1,456 livre) de résine Duramax B1051 dans de l'eau), et cette combinaison a été ajoutée aux particules abrasives. Les résines Duramax ont été obtenues auprès de Rohm and Haas, Philadelphie, PA.

  

[0103]    Le traitement d'agglomération a été effectué dans des conditions atmosphériques, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 4 tpm, un angle d'inclinaison de tube de 2,5 degrés et un débit d'alimentation de 8 à 12 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1.

  

[0104]    L'échantillon 28 a été pré-aggloméré, avant calcination, dans un dispositif à lit fluidisé fabriqué par Niro, Inc., Columbia, Maryland (multiprocesseur(TM) modèle MP-2/3, muni d'un cône de dimensionnement MP-1 (ayant un diamètre de 0,9 mètre (3 pieds) au niveau de sa largeur la plus importante). Les variables de traitement suivantes ont été sélectionnées pour les passages d'échantillon en traitement par lit fluidisé:
température de l'air d'entrée: 64 à 70[deg.]C
écoulement d'air d'entrée: 100 à 300 mètres cubes/heure
débit d'écoulement du liquide de granulation: 440 g/min
profondeur du lit (charge d'origine 3 à 4 kg): environ 10 cm
pression de l'air:1 bar
deux orifices de buse de mélange externe de fluide de 800 micromètres

  

[0105]    Les particules abrasives ont été chargées dans le dispositif inférieur, et de l'air a été dirigé à travers le diffuseur à plaque à lit fluidisé au-dessus des particules, et dans celles-ci. En même temps, le mélange liquide de liant de particules et de liant temporaire a été pompé vers la buse de mélange externe, puis pulvérisé à partir des buses à travers le diffuseur à plaque et dans les particules, en recourrant ainsi les particules individuelles. Des grains agglomérés à l'état vert ont été formés pendant le séchage du liant de particules et du mélange de liant.

  

[0106]    L'échantillon 29 a été pré-aggloméré, avant calcination, lors d'un traitement d'extrusion à basse pression, en utilisant un Benchtop Granulator(TM) fabriqué par LCI Corporation, Charlotte, Caroline du Nord (muni d'un panier perforé ayant des trous d'un diamètre de 0,5 mm). Le mélange de particules abrasives, de liant de particules et de liant temporaire a été manuellement alimenté dans le panier perforé (le tamis de l'extrudeuse), poussé à travers le tamis par des lames rotatives et recueilli dans un bac de réception. Les grains préagglomérés extrudés ont été séchés au four à 90[deg.]C pendant 24 heures, et utilisés en tant que matière première pour le traitement de calcination rotatif.

  

[0107]    Les variables testées et les résultats des tests sont résumés ci-dessous et dans les tableaux 4-1 et 4-2. Ces tests qui confirment les résultats présentés dans l'exemple 3 sont également observés à une température de cuisson plus élevée (1200[deg.]C contre 1000[deg.]C). Ces tests illustrent également qu'on peut utiliser une extrusion à basse pression et qu'une pré-agglomération par lit fluidisé pour réaliser les granules agglomérés, mais une étape d'agglomération avant la calcination rotative n'est pas nécessaire pour réaliser les agglomérats de la présente invention.

Tableau 4-1 Caractéristiques des agglomérats

  

[0108]    
<tb>Echantillon
n[deg.]<sep>Traitement de mélange<sep>% en poids de liant sur la base du % en poids de particules<sep>% de rendement tamis de maille -12<sep>Dimension moyenne
[micro]m<sep>LPD
g/cm<3>


  <tb>24<sep>Liant 3<sep>1,0<sep>71,25<sep>576<sep>1,30


  <tb>25<sep>Liant 3<sep>4,0<sep>95,01<sep>575<sep>1,30


  <tb>26<sep>Liant 3<sep>8,0<sep>82,63<sep>568<sep>1,32


  <tb>27<sep>Liant 2<sep>7,2<sep>95,51<sep>595<sep>1,35


  <tb>28<sep>Liant 3<sep>7,2<sep>90,39<sep>n/a<sep>n/a


  <tb>29<sep>Résine Duramax<sep>7,2<sep>76,17<sep>600<sep>1,27

Tableau 4-2 : Répartition de dimension de grosseur de grain pour des grains agglomérés

  

[0109]    
<tb>Tamis n[deg.]
ASTM-E<sep>Tamis n[deg.]
ISO 565 [micro]m<sep>% en
poids
sur
le tamis<sep><sep><sep><sep><sep>


  <tb>Echantillon n[deg.]<sep><sep>24<sep>25<sep>26<sep>27<sep>28<sep>29


  <tb>-40<sep>-425<sep>17,16<sep>11,80<sep>11,50<sep>11,50<sep>n/a<sep>11,10


  <tb>40<sep>425<sep>11,90<sep>13,50<sep>14,00<sep>12,50<sep>n/a<sep>12,20


  <tb>35<sep>500<sep>17,30<sep>20,70<sep>22,70<sep>19,60<sep>n/a<sep>18,90


  <tb>30<sep>600<sep>20,10<sep>25,20<sep>26,30<sep>23,80<sep>n/a<sep>23,70


  <tb>25<sep>725<sep>17,60<sep>19,00<sep>17,20<sep>18,40<sep>n/a<sep>19,20


  <tb>20<sep>850<sep>10,80<sep>8,10<sep>6,40<sep>9,30<sep>n/a<sep>10,30


  <tb>18<sep>1000<sep>3,90<sep>1,70<sep>1,60<sep>3,20<sep>n/a<sep>3,60


  <tb>16<sep>1180<sep>0,80<sep>0,10<sep>0,30<sep>1,60<sep>n/a<sep>1,10

Exemple 5

  

[0110]    Des grains agglomérés supplémentaires (échantillons n[deg.] 30 à 37) ont été préparés comme décrit dans l'exemple 3, excepté que le frittage a été effectué à 1180[deg.]C, différents types de particules abrasives ont été testés et 13,6 kg (30 livres) de particules abrasives ont été mélangées avec 0,9 kg (1,91 livre) du liant de particules A (pour donner 8,94% en volume de liant de particules dans les grains agglomérés frittés). Le liant 3 de l'exemple 3 a été comparé avec de l'eau en tant que liant temporaire pour une agglomération à l'état vert. Les échantillons 30 à 34 utilisaient 0,4 kg (0,9 livre) d'eau en tant que liant temporaire. Les échantillons 35 à 37 utilisaient 0,3 kg (0,72 livre) du liant 3. Les variables testées sont résumées ci-dessous dans le tableau 5.

  

[0111]    Le traitement d'agglomération a été effectué dans des conditions atmosphériques, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 8,5 à 9,5 tpm, un angle d'inclinaison de tube de 2,5 degrés et un débit d'alimentation de 5 à 8 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1.

  

[0112]    Après l'agglomération, les échantillons de grains abrasifs agglomérés ont été criblés et testés en ce qui concerne le volume de conditionnement en vrac (LPD), la répartition de dimension et la résistance de l'agglomérat. Ces résultats sont indiqués dans le tableau 5.

Tableau 5

  

[0113]    
<tb>Echantillon n[deg.]<sep>Particules abrasives<sep>Liant temporaire<sep>% en poids de liant sur les particules<sep>Dimension moyenne [micro]m<sep>LPD
g/cm<3><sep>Pression à une fraction d'écrasement
de 50% MPa


  <tb>30<sep>Alumine 57A
grosseur de
grain de 60<sep>Eau<sep>3,0<sep>479<sep>1,39<sep>1,2+-0,1


  <tb>31<sep>Alumine 55A
grosseur de
grain de 60<sep>Eau<sep>3,0<sep>574<sep>1,27<sep>2,5+-0,1


  <tb>32<sep>Alumine XG
grosseur de
grain de 80<sep>Eau<sep>3,0<sep>344<sep>1,18<sep>0,4+-0,1


  <tb>33<sep>Alumine sol-gel
Targa(R)
grosseur de
grain de 70<sep>Eau<sep>3,0<sep>852<sep>1,54<sep>17+-1,0


  <tb>34<sep>70/30% en
poids d'alumine
38A grosseur
de grain
60/d'alumine Sg
Norton grosseur
de grain 60<sep>Eau<sep>3,0<sep>464<sep>1,31<sep>1,1+-0,1


  <tb>35<sep>Alumine 38A
grosseur de
grain 60<sep>Liant 3<sep>2,4<sep>n/a<sep>n/a<sep>n/a


  <tb>36<sep>Alumine Norton
SG<(R)> grosseur
de grain 60<sep>Liant 3<sep>2,4<sep>n/a<sep>n/a<sep>n/a


  <tb>37<sep>60/25/15% en
poids d'alumine
38A grosseur
de grain
60/alumine SG
Norton grosseur
de grain 
20/alumine 57A
grosseur de
grain 320<sep>Liant 3<sep>2,4<sep>n/a<sep>n/a<sep>n/a

  

[0114]    Ces résultats démontrent à nouveau l'utilité de l'eau en tant que liant temporaire pour les grains agglomérés lors du traitement de calcination rotatif. En outre, des mélanges de types de grains, de dimensions de grain, ou les deux, peuvent être agglomérés par l'intermédiaire du traitement de la présente invention, et ces agglomérats peuvent être appliqués en revêtement à une température de 1180[deg.]C dans le dispositif de calcination rotatif. Une augmentation significative de la résistance d'écrasement a été observée lorsque des grains abrasifs allongés à rapport d'aspect élevé (c'est-à-dire, > à 4:1) ont été utilisés lors de la réalisation des grains agglomérés (échantillon 33).

Exemple 6

  

[0115]    Une autre série de grains agglomérés (échantillons n[deg.] 38 à 45) ont été préparés comme décrit dans l'exemple 3, excepté que des températures de frittage différentes ont été utilisées, et des types différents de mélanges de dimensions de grosseur de grain de particules abrasives et des liants de particules différents ont été testés. Dans certains des mélanges de matière première, des coquilles de noix ont été utilisées en tant que matériau de charge inducteur de pore organique (les coquilles de noix ont été obtenues auprès de Composition Materials Co., Inc., Fairfield, Connecticut, dans une dimension de tamis américaine 40/60). Les variables testées sont résumées ci-dessous dans le tableau 6.

   Tous les échantillons contenaient un mélange de 13,6 kg (30 livres) de particules abrasives et de 2,5% en poids du liant 3, sur la base du poids de grains, avec diverses quantités de liants de particules, comme indiqué dans le tableau 6.

  

[0116]    Le traitement d'agglomération a été effectué sous des conditions atmosphériques, avec une vitesse de rotation du tube du dispositif de 8,5 à 9,5 tpm, un angle d'inclinaison de tube de 2,5 degrés et un débit d'alimentation de 5 à 8 kg/heure. Le dispositif utilisé était sensiblement identique au dispositif illustré sur la fig. 1.

  

[0117]    Après l'agglomération, les échantillons de grains agglomérés ont été criblés et testés en ce qui concerne le volume de conditionnement en vrac (LPD), la dimension moyenne et la résistance à l'écrasement de l'agglomérat (voir tableau 6). Les propriétés de tous les grains agglomérés étaient acceptables pour une utilisation lors de la fabrication d'abrasifs appliqués. Ces données semblent indiquer que l'utilisation d'inducteurs de pore organiques, c'est-à-dire des coquilles de noix, n'avait pas un impact significatif sur les caractéristiques des agglomérats.

Tableau 6

  

[0118]    
<tb>Echantillon n[deg.]<sep>Parties abrasives
% en poids de mélange
dimension de
grosseur de
grain/type<sep>Matériau de
liaison<sep>% en volume
de liant de
particules
cuit<a><sep>% en volume
d'inducteur de
pore cuit<sep>LPD
g/cm<3><sep>Pression à
une fraction
d'écrasement
de 50% MPa


  <tb>38<sep>90/10% en poids
d'alumine 38A
grosseur de grain 60/d'alumine sol-gel Targa<(R)>
grosseur de grain 70<sep>F<sep>5,18<sep>0<sep>1,14<sep>11,5+-0,5


  <tb>39<sep>"<sep>C<sep>7,88<sep>2<sep>1,00<sep>11,5+-0,5


  <tb>40<sep>90/10% en poids d'alumine 38A
grosseur de grain 80/d'alumine sol-gel Targa<(R)>
grosseur de grain 70<sep>F<sep>5,18<sep>2<sep>1,02<sep>10,5+-0,5


  <tb>41<sep>"<sep>C<sep>7,88<sep>0<sep>0,92<sep>n/a


  <tb>42<sep>50/50% en poids d'alumine 38A
grosseur de grain 60/d'alumine 32A
grosseur de grain 60<sep>F<sep>5,18<sep>2<sep>1,16<sep>11,5+-0,5


  <tb>43<sep>"<sep>C<sep>7,88<sep>0<sep>1,06<sep>n/a


  <tb>44<sep>50/50% en poids d'alumine 38A
grosseur de grain 80/d'alumine 32A
grosseur de grain 60<sep>F<sep>5,18<sep>0<sep>1,08<sep>8,5+-0,5


  <tb>45<sep><sep>C<sep>7,88<sep>2<sep>1,07<sep>11,5+-0,5a. Le % en volume est sur la base des matières solides totales (grains, matériau de liaison et inducteur de pore) et n'inclut pas la porosité de l'agglomérat. 38A et 32A sont des matériaux abrasifs d'alumine fondue.

Exemple 7

  

[0119]    Dans cet exemple, la performance d'un disque de 17,8 cm (7 pouces) réalisé en utilisant des agglomérats abrasifs selon la présente invention a été comparée avec des disques abrasifs commerciaux réalisés en utilisant des matériaux et des grains abrasifs habituels.

  

[0120]    Le disque abrasif selon la présente invention a été réalisé en utilisant des grains agglomérés abrasifs comportant des particules abrasives d'alumine sol-gel ensemencée ayant une dimension de grosseur de grain de 90, obtenues auprès de Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. Ces particules ont été formées en des grains agglomérés abrasifs, comme décrit en association avec la préparation de l'échantillon 7 de l'exemple ci-dessus. Les grains ont été calibrés, et une fraction de calibre de -28 +40 a été retenue pour une utilisation.

  

[0121]    Ces grains agglomérés abrasifs ont été utilisés pour former un disque d'abrasif appliqué par dépôt sur un substrat de disque en fibres habituel en utilisant une technique de d'encollage/rencollage habituelle. La résine utilisée pour fournir les encollages et rencollage était une résine phénolique habituelle. L'encollage a été appliqué à un niveau de 0,12 kg/m<2>, (8,3 livres/rame), et les grains agglomérés abrasifs ont été déposés par une technique UP à un niveau de 0,25 kg/m<2> (19 livres/rame). Le rencollage a été appliqué en utilisant une technique de pulvérisation à un niveau de 0,49 kg/m<2> (33 livres/rame), et était une résine phénolique standard ayant une viscosité de 800 cps modifiée par l'ajout d'une silice Cab-O-Sil obtenue auprès de Cabot Corporation jusqu'à une viscosité de 2000 cps.

   Dans chaque cas, la "rame" est indiquée ici pour être une rame de papier de verre qui correspond à 300 pieds carrés ou 30,7 mètres carrés.

  

[0122]    Le disque selon la présente invention a été utilisé pour user par abrasion une barre plate d'acier 1008. Le disque a été mis en contact avec la barre pendant 30 secondes à une pression de contact de 131 bs/pouce carré, et le poids de la barre a été mesuré après chaque contact pour déterminer la quantité de métal éliminée à chaque contact. Les résultats ont été tracés dans un graphique qui est présenté en tant que fig. 2.

  

[0123]    Pour réaliser une comparaison, trois disques commerciaux compétitifs de la même taille ont été soumis au même test, et les résultats sont tracés sur la même fig. 2. Les disques testés étaient:
984C, grains abrasifs d'alumine sol-gel ensemencée, appliqués 44, à support en fibres, ayant une grosseur de grain de 80, vendus par 3M Company;
987 qui est similaire à 984C excepté que la grosseur de grain de l'abrasif "321 Cubitron<(R)>" est de 80, et que le disque a reçu un traitement de sur-dimensionnement. Ce disque aussi était vendu par 3M Company; et
983 C, qui est le même que 984C, excepté que le grain est une alumine sol-gel modifiée par du MgO ayant une grosseur de grain de 80, et que les grains sont appliqués par l'intermédiaire d'un traitement UP à 100%. Celui-ci aussi est disponible auprès de 3M Company.

  

[0124]    Comme cela va être apparent à partir de la fig. 2, tandis que tous les disques ont commencé la découpe à environ la même vitesse, le disque selon la présente invention effectue la découpe plus loin et mieux qu'un disque quelconque parmi les disques comparatifs de 3M.

Exemple 8

  

[0125]    Dans cette exemple, l'effet produit en utilisant un rencollage modifié est étudié. Deux disques abrasifs sinon identiques préparés de la même manière que le disque "de la présente invention" dans l'exemple 1 ont été réalisés avec des rencollages différents. Dans le premier échantillon, le disque était exactement le même que l'échantillon de "la présente invention" de l'exemple 1, et le second était exactement le même, excepté que la couche d'encollage non-modifiée a été utilisée. L'évaluation utilisait les mêmes procédures que celles présentées dans l'exemple 1, et les résultats obtenus sont indiqués sur la fig. 3des dessins.

  

[0126]    Comme cela va être vu clairement, bien que la performance soit encore meilleure par rapport aux produits de la technique antérieure, elle n'est pas aussi bonne que celle du produit ayant le rencollage à viscosité modifiée. Ceci apporte une crédibilité à l'observation qui est que la couche d'encollage à viscosité inférieure réduit dans une certaine mesure l'effet bénéfique de la porosité dans les gains agglomérés abrasifs.

Exemple 9

  

[0127]    Cet exemple compare la performance des deux disques selon la présente invention, chacun ayant un rencollage standard (qui n'est pas modifié pour augmenter la viscosité comme dans le disque testé dans l'exemple 8). Dans ce cas, la seule différence entre les disques repose sur le liant utilisé pour lier les particules abrasives ensemble afin de former les grains abrasifs agglomérés. Dans l'échantillon identifié en tant que "rencollage standard de SCA vitrifié", la liaison était vitreuse et l'échantillon était celui testé dans l'exemple 8 comme indiqué ci-dessus. Dans l'échantillon identifié en tant que "rencollage standard de SCA organique", la liaison était une liaison organique, et les particules abrasives d'alumine sol-gel ensemencée dans les agglomérats étaient un peu plus grossières avec une dimension de grosseur de grain de 80.

   Cependant, la porosité était essentiellement la même. Les données comparatives, obtenues en utilisant la même procédure de test que celle utilisée dans les exemples précédents, sont tracées sur le graphique présenté en tant que fig. 4 des dessins.

  

[0128]    A partir du graphique, on va noter que les agglomérats liés vitreux ont fonctionné légèrement mieux que les agglomérats liés organiques, même si on s'attendait à ce que les grosseurs de grain plus grossières dans le disque à rencollage standard de SCA organique mènent à des débits d'élimination de métal plus élevés. La différence devenait plus importante dans les dernières étapes de la durée d'utilisation du disque.

  

[0129]    A partir des données ci-dessus, il est très clair que l'utilisation de grains agglomérés abrasifs a pour résultat des améliorations significatives par rapport aux disques de la technique antérieure, en particulier lorsque la liaison maintenant les agglomérats ensemble est une liaison vitreuse, et qu'on donne au rencollage une viscosité plus élevée que celle normalement utilisée pour empêcher une perte de porosité lorsque les agglomérats sont utilisés pour fabriquer un abrasif appliqué.

Claims (39)

1. Article d'abrasif appliqué, comportant un matériau de support et des grains abrasifs agglomérés mis en adhérence sur le support par l'intermédiaire d'un matériau de liant, caractérisé en ce que les grains agglomérés utilisés comportent une pluralité de particules abrasives mises en adhérence ensemble selon une structure tridimensionnelle dans laquelle chaque particule est reliée à au moins une particule adjacente par l'intermédiaire d'un matériau de liant de particules qui est présent dans l'agglomérat sous la forme d'une phase discontinue positionnée essentiellement complètement sous la forme de supports de liaison dans les grains agglomérés, de sorte que l'agglomérat a un volume de conditionnement en vrac qui est au moins de 2% inférieur à celui des particules abrasives dans l'état individuel.

2. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les grains abrasifs agglomérés comportent des particules mises en adhérence ensemble par l'intermédiaire de 5 à 25% en volume, sur la base du volume de matières solides total de l'agglomérat, d'un liant de particules sélectionné dans le groupe constitué de matériaux de liant de particules vitreux, de verre-céramique, organiques et métalliques.

3. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 2, dans lequel le liant de particules est un matériau de liaison vitreux.

4. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel le liant mettant en adhérence les grains sur le support est une résine organique.

5. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 4, dans lequel le liant est une résine organique ayant une viscosité d'au moins 1500 centipoises.

6. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 5, dans lequel le liant comporte un matériau de charge.

7. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les grains abrasifs agglomérés comprennent moins un matériau non abrasif sélectionné parmi le groupe constitué d'aides au meulage, de charges et de formateurs de pore lors de la production des grains agglomérés.

8. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les particules abrasives sont sélectionnées dans le groupe comportant des particules abrasives ayant des qualités abrasives différentes, des particules abrasives de dimensions différentes, et des mélanges de celles-ci.

9. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les grains agglomérés comportent un liant de particules sélectionné à partir de matériaux de liaison vitreux et métalliques, et les grains agglomérés sont déposés sur le support en utilisant un processus UP.

10. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les grains agglomérés sont dispersés dans une matrice du liant.

11. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 5, dans lequel les grains agglomérés sont dispersés dans une matrice du liant.

12. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 5, dans lequel la surface de l'abrasif appliqué a une surface usinée comportant une pluralité de formes discrètes.

13. Article d'abrasif appliqué selon la revendication 1, dans lequel les grains abrasifs agglomérés ont la forme de structures mises en forme déposées sur le support en un réseau régulier.

14. Procédé de fabrication de grainsabrasifs faisant partie d'un article abrasif selon l'une des revendications 1 à 13, le procédé comportant les étapes consistant à:

a) alimenter des particules abrasives et un liant de particules, choisi dans le groupe comportant essentiellement des matériaux de liaison vitrifiés, des matériaux vitrifiés, des matériaux céramiques, des liants minéraux, des liants organiques, de l'eau, du solvant et des combinaisons de ceux-ci, dans un four de calcination rotatif à un débit d'alimentation commandé,

b) mettre le four en rotation à une vitesse commandée,

c) faire chauffer le mélange à un débit de chauffage déterminé par le débit d'alimentation et la vitesse du four à des températures allant de 145 à 1300[deg.]C,

d) polir au tambour les particules et le liant de particules dans le four jusqu'à ce que le liant vienne en adhérence sur les particules et jusqu'à ce qu'une pluralité de particules soient mises en adhérence ensemble afin de créer une pluralité de grains agglomérés frittés et,

e) récupérer des grains agglomérés frittés ayant une forme d'origine tridimensionnelle, un volume de conditionnement en vrac qui est au moins inférieur de 2% au volume de conditionnement en vrac correspondant des particules constitutives.

15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel les grains abrasifs agglomérés comportent des particules abrasives mises en adhérence ensemble par l'intermédiaire de 5 à 25% en volume, sur la base du volume de matières solides total de l'agglomérat, d'un liant de particules sélectionné dans le groupe constitué de matériaux de liant de particules vitreux, de verre-céramique, organiques et métalliques.

16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le liant de particules est un matériau de liaison vitreux.

17. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le liant mettant en adhérence les grains sur le support est une résine organique.

18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le liant est une résine organique ayant une viscosité d'au moins 1500 centipoises.

19. Procédé selon la revendication 18, dans lequel la viscosité du liant est ajustée en utilisant un matériau de charge.

20. Procédé selon la revendication 14, dans lequel les particules abrasives sont utilisées dans un mélange avec au moins un matériau non abrasif sélectionné dans le groupe constitué d'aides au meulage, de charges et de formateurs de pore lors de la production des grains agglomérés.

21. Procédé selon la revendication 14, dans lequel les particules abrasives sont sélectionnées dans le groupe comportant des particules abrasives ayant des qualités abrasives différentes, des particules abrasives de dimensions différentes, et des mélanges de celles-ci.

22. Procédé selon l'une des revendications 14 à 21, comportant en plus l'étape de déposer les grains agglomérés sur le support en utilisant un processus UP afin de réaliser un article abrasif.

23. Procédé selon la revendication 22, comportant en plus l'étape de mettre en adhérence les grains agglomérés sur le support par l'intermédiaire d'un liant.

24. Procédé selon la revendication 23, dans lequel les grains agglomérés sont dispersés dans une matrice du liant.

25. Procédé selon la revendication 18, dans lequel une surface de l'article abrasif a une surface usinée comportant une pluralité de formes discrètes.

26. Procédé selon la revendication 14, dans lequel les grains abrasifs agglomérés ont la forme de structures mises en forme déposées sur un matériau de support en un réseau régulier.

27. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon l'une des revendications 1 à 13, le procédé comportant les étapes consistant à:

a) alimenter des particules abrasives avec un liant de particules dans un four de calcination rotatif à un débit d'alimentation commandé,

b) mettre le four en rotation à une vitesse commandée,

c) faire chauffer le mélange à un débit de chauffage déterminé par le débit d'alimentation et la vitesse du four à des températures allant de 145 à 1300[deg.]C,

d) polir au tambour les particules et le liant de particules dans le four jusqu'à ce que le liant vienne en adhérence sur les particules, et jusqu'à ce qu'une pluralité de particules soient mises en adhérence ensemble afin de créer une pluralité de grains agglomérés frittés ayant une structure tridimensionnelle et un volume de conditionnement en vrac qui est au moins inférieur de 2% au volume de conditionnement en vrac des particules constitutives, et

e) récupérer les grains agglomérés à partir du four et

f) déposer les grains agglomérés sur un matériau de support afin de réaliser l'article abrasif.

28. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les grains abrasifs agglomérés comportent des particules abrasives mises en adhérence ensemble par l'intermédiaire de 5 à 25% en volume, sur la base du volume de matières solides total de grains agglomérés, le liant de particules sélectionné dans le groupe constitué de matériaux de liant de particules vitreux, de verre-céramique, organiques et métalliques.

29. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 28, dans lequel le liant de particules est un matériau de liaison vitreux.

30. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel le liant mettant en adhérence les grains agglomérés sur le support comprend une résine organique.

31. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 30, dans lequel le liant est une résine organique ayant une viscosité d'au moins 1500 centipoises.

32. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 31, dans lequel la viscosité du liant est ajustée en utilisant un matériau de charge.

33. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les grains agglomérés sont dispersés dans une matrice du liant.

34. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 31, dans lequel les grains agglomérés sont dispersés dans une matrice du liant.

35. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les particules abrasives sont utilisées dans un mélange avec au moins un matériau non abrasif sélectionné dans le groupe constitué d'aides au meulage, de charges et de formateurs de pore lors de la production des grains agglomérés.

36. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les particules abrasives sont sélectionnées parmi le groupe constitué de particules abrasives ayant des qualités abrasives différentes, des particules abrasives de dimensions différentes, et des mélanges de celles-ci.

37. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les grains agglomérés comportent un liant de particules sélectionné à partir de matériaux de liaison vitreux et métalliques, et les grains agglomérés sont déposés sur le support en utilisant un processus UP.

38. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 33, dans lequel la surface de l'article abrasif a une surface usinée comportant une pluralité de formes discrètes.

39. Procédé de fabrication d'un article abrasif selon la revendication 27, dans lequel les grains abrasifs agglomérés ont la forme de structures mises en forme déposées sur le support en un réseau régulier.