CZ2004850A3 - Způsob výroby brusných nástrojů pojených pryskyřicí - Google Patents
Způsob výroby brusných nástrojů pojených pryskyřicí Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2004850A3 CZ2004850A3 CZ2004850A CZ2004850A CZ2004850A3 CZ 2004850 A3 CZ2004850 A3 CZ 2004850A3 CZ 2004850 A CZ2004850 A CZ 2004850A CZ 2004850 A CZ2004850 A CZ 2004850A CZ 2004850 A3 CZ2004850 A3 CZ 2004850A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- phenol
- component
- based resin
- abrasive
- abrasive grain
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 26
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 87
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 87
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 52
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 44
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 74
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 63
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000001029 thermal curing Methods 0.000 claims description 14
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 11
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 229920003987 resole Polymers 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims 4
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 abstract description 8
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 36
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 24
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 17
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 11
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 8
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 7
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 5
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000010756 BS 2869 Class H Substances 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003261 Durez Polymers 0.000 description 4
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 3
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- -1 spheres Substances 0.000 description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002706 dry binder Substances 0.000 description 2
- 238000004710 electron pair approximation Methods 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 2
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N silanamine Chemical class [SiH3]N FZHAPNGMFPVSLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPZDIFSPRVHGIF-UHFFFAOYSA-N 3-aminopropylsilicon Chemical compound NCCC[Si] ZPZDIFSPRVHGIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFZGEKLXSRMCJR-UHFFFAOYSA-N 3-ethoxysilylpropane-1,1-diamine Chemical compound NC(CC[SiH2]OCC)N YFZGEKLXSRMCJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 1
- 240000007895 Passiflora alata Species 0.000 description 1
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000005189 alkyl hydroxy group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001896 cresols Chemical class 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;hydrate Chemical compound O.O=[Si]=O LRCFXGAMWKDGLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 description 1
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229920002866 paraformaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910001404 rare earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 229960004029 silicic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010435 syenite Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 150000003739 xylenols Chemical class 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
- B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
- C08L61/14—Modified phenol-aldehyde condensates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/407—Aluminium oxides or hydroxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/12—Treatment with organosilicon compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/10—Solid density
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
Způsob výroby brusných nástrojů pojených pryskyřici
Oblast techniky
Pojené brusné výrobky jsou obecně charakterizované trojrozměrnou strukturou, ve které je brusné zrno drženo v matrici nebo pojivu. V některých případech je pojivo organické pojivo zmiňované také jako polymerické nebo pryskyřicové pojivo. Organicky pojené nástroje však často pracují špatně za mokrých brusných podmínek. Zachování pevnosti při broušení za mokra je zvlášť špatná v případě některých nástrojů vytvořených ze zrna na bázi přirozeného oxidu hlinitého resp. aluminy adrženého v pojivech fenolické pryskyřice. Například brusné kotouče, které obsahují brusné zrno pojené fenolickou pryskyřicí, označované jako brusivo 38A, jsou známé rychlým opotřebením kotouče při broušení za mokra, má se za to, že díky chemickému složení povrchu tohoto typu brusného zrna velmi citlivému na vodu, t.j. bohatému na obsah Na2O. Za přítomnosti brusné kapaliny na bázi vody se neopotřebované brusné zrno uvolňuje z pojivá předčasně.
Dosavadní stav techniky
Při jednom pokusu zlepšit výkon brusných nástrojů užívajících fenolická pryskyřicová pojivá za mokra se brusná zrna upraví silany a tím se zrna učiní hydrofobní. Jak je však sděleno v patentu US č. 5,042,991 Kunze et al., je tato technika doprovázena výrobními obtížemi a zlepšený výkon zrna po několika málo měsících skladování klesá.
Podle dalšího pokusu zveřejněného v patentu US č. 3,323,885 se životnost kotouče zlepšuje zabráněním předčasné ztrátě použitelného zrna z pojivá. Vlhkost se zajišťuje v celé hmotě surového kotouče v počátečním stadiu procesu vytvrzování, t.j. alespoň po pět minut se při teplotě přibližně 100 °C udržuje relativní vlhkost alespoň 20%. Jako prostředek pro zajištění této relativní vlhkosti se surový kotouč obalí před vytvrzováním filmem nepropustným pro vlhkost. Zatímco výsledné kotouče mají zlepšenou životnost kotouče, přibývají k výrobním nákladům pojených brusných nástrojů kroky obalování a rozbalování každého kotuče. Navíc tento film zabraňuje úniku nežádoucích reakčních produktů, jako je čpavek, který zůstává zachycený uvnitř tělesa dokončeného výrobku. Při absenci obalu se vodní pára vyžene a odpaří se, když se surové těleso ohřeje nad 100 °C.
Existuje tedy potřeba organicky pojených brusných výrobků a způsobů jejich výroby, které by redukovaly nebo minimalizovaly výše zmíněné problémy.
Stávající vynález se obecně týká organicky pojených brusných výrobků, jako jsou brusné kotouče, kotoučové segmentya jiné a způsobů jejich výroby.
Podstata vynálezu
U jednoho tělesného provedení se vynález orientuje na způsob výroby organicky pojeného brusného výrobku, který .zahrnuje spojování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu. Tyto spojené komponenty se odlévají do formy. Složka pryskyřice na bázi fenolu se tepelně vytvrzuje v atmosféře, která obsahuje vlhkost, a tím vytváří organicky pojený brusný výrobek. Atmosféra obsahující vlhkost se stýká s odlitými složkami.
Vynález se také orientuje na brusný výrobek vyrobený postupem, který zahrnuje kombinování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu a tvarování těchto spojených složek ve formě. Složka pryskyřice na bázi fenolu se tepelně vytvrdí v atmosféře obsahující vlhkost, přičemž tato atmosféra se stýká s odlitými složkami.
Podle jednoho příkladu se tato atmosféra obsahující vlhkost získá směrováním páry do komory používané pro provádění tepelné vytvrzování. U jednoho výhodného provedení • · · ·
Podle dalšího na brusný kotouč pevnostní stálost vynález orientuje • · · • · · « • · · · · · • · · • · ·
- 3 se brusné zrno nejprve zkombinuje s organokřemičitou složkou, aby se vytvořilo brusné zrno upravené organokřemičitanem a následuje spojeni složky pryskyřice na bázi fenolu a brusného zrna upraveného organokřemičitanem.
tělesného provedeni je vynález směrovaný vyrobený způsobem podle vynálezu a majici větši než 57%. Podle dalšiho provedeni se na brusný výrobek vytvořený způsobem podle vynálezu a majici množství čpavku přítomného v kotouči, které je menší než asi 50 dílů na milion (ppm).
Tento vynález má mnoho výhod. Například tento vynález eliminuje potřebu kroků zahalování a rozbalování při výrobě brusných kotoučů. Navíc je snížené množství čpavku a dalších nežádoucích reakčních produktů zadržovaných v těle kotouče během výroby. Brusné nástroje získané uskutečněním vynálezu mají obecně dobrou stálost pevnosti za vlhka, t.j. brusná zrna jsou držená organickým pojivém po dobu trvání jejich užitečné životnosti za podmínek broušení za mokra. Vynález je zejména výhodný pro zajištění stálosti pevnosti za mokra ,u brusných kotoučů jemné třídy. Brusné kotouče jemné třídy, jak jsou zde definované, znamenají kotouče, které mají třídu menší než třídu Q na stupnici tříd Norton Company. Brusné nástroje zhotovované postupy podle tohoto vynálezu mají také dobrou pevnostní stálost za sucha a malé zhoršení brusného výkonu.
Předchozí a další cíle, znaky a výhody vynálezu budou zřejmé z následujícího podrobnějšího popisu výhodných provedení vynálezu. Popis výhodných provedení vynálezu následuje.
Stávající vynález se orientuje na způsob výroby organicky pojených brusných výrobků.
Způsob podle vynálezu zahrnuje spojení složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu. Tyto spojené složky se mohou tvarovat, např. do surového tělesa ve tvaru vhodném pro formováni brusného výrobku. Složka pryskyřice na bázi fenolu se tepelně vytvrdí v atmosféře, která obsahuje vlhkost a která je ve styku s odlitými složkami.
Podle jednoho provedení zahrnuje složka brusného zrna použitá způsobem podle vynálezu brusná zrna na bázi oxidu hlinitého. Jak se užívají zde, používá se výraz alumina, A12O3 a oxid hlinitý vzájemně zaměnitelně. Mnohá brusná zrna na bázi aluminy, t.j. přirozeného oxidu hlinitého, jsou komerčně dostupná a speciální zrna se mohou vyrobit na zakázku. Specifické příklady vhodných brusných zrn na bázi aluminy, která mohou být použita podle stávajícího vynálezu zahrnují zrno z bílého alunda označeného u Saint Gobain Ceramics & Plastics, lne. jako zrno 38A, nebo z růžového alunda od Treibacher Schleifmittel, AG označeného jako zrno 86A. Mohou se použít také jiná brusná zrna jako například očkovaná nebo neočkovaná slinutá sol gel alumina s chemickou modifikací nebo bez ní, jako jsou oxidy vzácných zemin, MgO a podobně, oxid hlinitý-oxid zirkoničitý, bor-oxid hlinitý, karbid křemíku, diamant, kubický nitrid bóru, oxinitrid
- hlinitý a kombinace různých brusných zrn.
Velikost brusných zrn se často vyjadřuje jako velikost drti a diagramy, které ukazují souvislost mezi velikostí drti a její odpovídající průměrnou velikostí částice vyjádřenou v mikrometrech nebo palcích, jsou ze stavu techniky známé, protože jsou ve vzájemném vztahu s odpovídající s velikostí oka resp. okatostí US standardního síta (USS). Volba velikosti zrna závisí na aplikaci broušení nebo procesu, pro který je brusný nástroj určený. Vhodné velikosti drti, které se mohou použít u stávajícího vynálezu, sahají asi od (jak odpovídá průměrné velikosti kolem 1660 μιη) asi do 320 (odpovídá průměrné velikosti kolem 32 μπι) .
Zrno AI2O3 se s váhodou povléká před vyrobením brusného výrobku organokřemičitanem. Vhodné organokřemičitanové složky zahrnuji organo-funkcní silany, jaké se typicky používají jako pojící činidla. Obzvlášť výhodné jsou aminosilany, například gama-aminopropyltriethoxysilan. Další příklady organokřemičitanových sloučenin, které se mohou použít, zahrnují ale nejsou omezeny na vinyltriethoxysilan, gama-aminopropyltrimethoxysilan, diaminopropylethoxysilan.
Složka pryskyřice na bázi fenolu zahrnuje alespoň jednu fenolovou pryskyřici. Fenolové pryskyřice jsou obecně získávány polymerizací fenolů s aldehydy, zejména formaldehydem, paraformaldehydem nebo furfuralem. Navíc k fenolům se mohou použít krezoly, xylenoly a substituobané fenoly. Rezoly se obecně získávají jednostupňovou reakcí mezi vodným formaldehydem a fenolem za přítomnosti nějakého alkalického katalyzátoru. Novolakové pryskyřice znám,é také jako dvoustupňové fenolové pryskyřice se obecně vyrábějí za kyselých podmínek a za přítomnosti síťovadla, jako je hexametylenetetramin, na který se zde odkazuje také jako na „gexa.
Použít se může buď rezolová nebo novolaková pryskyřice. Využívat se může více než jedna pryskyřice na bázi fenolu. Podle jednoho provedení zahrnuje složka pryskyřice na bázi fenolu alespoň jeden rezol a alespoň fenolovou pryskyřici novolakového typu. S výhodou je alespoň jedna pryskyřice na bázi fenolu v kapalné formě. Vhodné kombinace fenolových pryskyřic jsou popsané například v patentu US č. 4,918,116 Gardzielly a kol., jehož celý obsah je sem zahrnut odkazem.
U jednoho výhodného provedení se složka brusného zrna nejprve zkombinuje se složkou organokřemičitanu. Způsoby úpravy brusných zrn nějakou sloučeninou organokřemičitanu jsou ze známého stavu techniky známé. Například se mohou brusná zrna navlhčit, postříkat nebo dispergovat v roztoku obsahujícím nějakou vhodnou organokřemičitou sloučeninu pro povlečení zrna. Toto povlečené zrno se obecně před použitím suší .
Brusné zrno upravené organokřemičitaném se pak smíchá se složkou pryskyřice na bázi fenolu. Podle jednoho příkladu se brusné zrno upravené organokřemičitaném nejprve spojí s jednou nebo více pryskyřicemi na bázi fenolu v kapalné formě a potom s jednou nebo více pryskyřicemi na bázi fenolu v práškové formě. Podle jiného příkladu se jak kapalné, tak i práškové pryskyřice na bázi fenolu přidají k brusnému zrnu upravenému organokřemičitaném současně.
Brusné zrno upravené organokřemičitaném a složka pryskyřice na bázi fenolu se kombinují vhodným postupem, například mícháním ve vhodné míchačce. Jeden příklad vhodné míchačky je Eirichova míchačka, např. model RV02, míchačka Littlefordova nebo míchačka káďovitého typu.
Podle dalších provedení se složka organokřemičitanu nejprve zkombinuje se složkou pryskyřice na bázi fenolu a poté se složkou brusného zrna. Například se může složka organokřemičitanu zkombinovat s jednou nebo několika kapalnými pryskyřicemi na bázi fenolu. Podle ještě dalších provedení se všechny složky kombinují v jednom kroku. Postupy kombinování složek jsou známé ze stavu techniky.
Mohou se také přidat doplňkové přísady, jako jsou například plniva, vytvrzovací činidla a další sloučeniny používané typicky při výrobě organicky pojených brusných výrobků. Plniva mohou být ve formě jemně děleného prášku, jako granule, kuličky, vlákna nebo nějaké další tvarované kousky. Příklady vhodných plnidel zahrnují písek, karbid křemíku, bublinatý oxid hlinitý, bauxit, chromitany, magnezit, dolomity, bublinkový mullit, boridy, napěněný oxid křemičitý, oxid titaničitý, produkty uhlíku, např. saze, koks nebo grafit, dřevitá moučka, jíl, talek, hexagonální nitrid bóru, disulfid molybdenu, živec, nefelinový syenit a různé formy skla, jako jsou skelná vlákna a duté skleněné kuličky. Obecně je objem plniva v rozsahu asi od 0,1 a kolem 30 hmotnostních dílů, vztaženo na hmotnost úplné směsi.
Siťovadla používaná při vytvrzování fenolových novolakových pryskyřic zahrnují hexa a další vytvrzovací činidla známá ze stavu techniky. Použít se mohou také prekurzory takových materiálů, jako například hydroxid amonný. Používají se vhodná množství vytvrzovacího činidla, například mezi přibližně 5 a asi 20 hmotnostních dílů vytvrzovacího činidla na sto částíveškeré fenolové novolakové pryskyřice.
Další materiály, které še mohou přidat, zahrnují výrobní pomocné prostředky, jako jsou antistatická činidla, oxidy kovů, jako je vápno, oxid zinečnatý a oxid hořečnatý, lubrikanty, jako je kyselina stearová a monostearan glycerínu a jejich směsi. Vhodná množství každého z těchto materiálů mohou být také určena těmi, kdo jsou znalí stavu techniky.
Podle jednoho provedení se surové těleso vytvaruje umístěním smíšených složek do vhodné formy pro lisování. Jak se používá zde, odkazuje výraz surový na těleso, které zachovává svůj tvar během následujícího kroku postupu, ale obecně nemá dost pevnosti, aby zachovávalo svůj tvar trvale. Pryskyřicové pojivo přítomné v surovém tělese je v nevytvrzeném nebo nepolymerizovaném stavu. Smíšené složky se mohou vyformovat do tvaru požadovaného výrobku. Například se mohou smíchané složky vytvarovat do formy kotoučů, disků, kotoučových segmentů, kamenů nebo honovacích brousků. Podle jednoho výhodného provedení se smíchané složky vytvarují a vylisují do tvaru vhodného pro brusný kotouč. Jak je známé ze stavu techniky, mohou se pro dokončení tvaru směsi použít tvarované plunžry.
Pro vyrobení brusných výrobků podle vynálezu se složka pryskyřice na bázi fenolu v surovém tělese tepelně vytvrdí, to jest polymerizuje v atmosféře obsahující vlhkost. Když se surové těleso ohřeje, nastávají fyzikální i chemické procesy, např. termosetické pryskyřice na bázi fenolu se
4 4 4 4
4 4 4 4 4 4 zesíťují a tím vytvoří brusný výrobek.
Obecně se surové těleso regulovatelně ohřívá po krocích na konečnou vytvrzovací teplotu. Na celý proces se obecně odkazuje jako na vytvrzovací nebo na vypékací cyklus. Obecně se velká surová tělesa ohřívají pomalu, aby se produkt vytvrdil rovnoměrně tím, že se dovolí, aby nastal proces přenosu tepla. Fáze napouštění resp. vyrovnávání teploty mohou být použity při daných teplotách, aby dovolily hmotě kotouče udržovat teplotu v rovnováze během ohřívací rostoucí periody před dosažením teploty, při které pryskyřice na bázi fenolu polymerizuje. Prohřívací fáze odkazuje na udržování vyformovaných složek, např. surového tělesa, při dané teplotě pourčité časové údobí. Surové těleso se také ohřívá pomalu, např. z teploty místnosti resp. okolí na teplotu prohřátí, aby se dovolilo pomalé resp. regulované uvolňování těkavých látek vyvíjených z vedlejších produktů při vytvrzování brusného kotouče.
Například se může surové těleso předehřát na počáteční teplotu, např. kolem 100 °C, kde se předehřeje, například po časovou prodlevu asi od 0,5 hodiny až několik hodin. Pak se surové těleso ohřeje po časové prodlevě např. několik hodin na konečnou vytvrzovací teplotu. Jak se používá zde, je výraz konečná vytvrzovací teplota teplota, při které je vytvarovaný výrobek prohřátý tak, aby uskutečnil polymerizaci, např. zesítění složky pryskyřice na bázi fenolu a tak vytvořil brusný výrobek. Jak se zde používá, znamená zesítění chemickou reakci resp, reakce, které nastávají za přítomnosti tepla a obecně za přítomnosti síťovadla, např. hexa, čímž složka pryskyřice na bázi fenolu vytvrzuje. Obecně se vytvarovaný výrobek prohřívá při konečné vytvrzovací teplotě vytvrzovacího cyklu po určitou časovou prodlevu, např. mezi 10 a 36 hodinami, nebo dokud střed hmoty vytvarovaného výrobku nedosáhne teploty zesítění a tvrdosti.
φφφφφφ φ φ φφφ φ · φ φφ φφ φ · φ φφφ φ φ φφφφ • φ φφ φ »·»···· φ φ · φ φ φ φφφ ·· φφ φφφ φφφ φφ *
- 9 Konečná použitá vtvrzovaci teplota závisí na složení pryskyřice.
Polymerace pryskyřic na bázi fenolu nastává při teplotě v rozsahu mezi přibližně 110 °C a přibližně 225 °C. Rezolové pryskyřice obecně polymerují při teplotě v rozsahu mezi přibližně 140 °C a přibližně 225 °C a novolaková pryskyřice obecně při teplotě v rozsahu mezi přibližně 110 °C a přibližně 195 °C. Konečná vytvrzovací teplota může také záviset na dalších faktorech, jako je například velikost a/nebo tvar výrobku, trvání vytvrzování, použitém systému požadovaného katalyzátoru, jakost kotouče, molekulová hmotnost pryskyřice a chemické složení, vytvrzovací atmosféra a další. Pro některé vhodné složky na bázi fenolu, které jsou zde popsané, je konečná vytvrzovací teplota alespoň kolem 150 °C.
Tepelné vytvrzování, t.j. polymerace složky pryskyřice na bázi fenolu se provádí v atmosféře obsahující vlhkost, t.j. v atmosféře, která má relativní vlhkost (R.H.), která překračuje normální R.H. při dané teplotě. Jak se používá zde, vztahuje se procentuální relativní vlhkost, R.H.% k poměru okamžité koncentrace vodní páry v nějakém plynu, např. ve vzduchu nebo dusíku, za dané teploty a koncentrace vody při nasycení v témže plynu a při téže teplotě. Tato atmosféra obsahující vlhkost se stýká se surovým tělesem, t.j. povrch surového tělesa není obalený v nějakém ochranném materiálu, jako je fólie nepropustná pro vodu, nýbrž je vystavený atmosféře, která obsahuje vlhkost nebo vodní páru.
Navíc k vodní páře může tato atmosféra obsahující vlhkost dále zahrnovat vzduch nebo nějaký jiný vhodný plyn, jako je například dusík. Tato atmosféra, která obsahuje vlhkost, může také obsahovat kapičky vody, plynný čpavek, plynný kysličník uhličitý a další složky.
S výhodou se tepelné vytvrzování provádí při maximální procentuální relativní vlhkosti (R.H.%) dosažitelné při •· ♦»·· • · 9 · · ·· · · φ ··· · 4 4 4 4 4
9 99 9 9 99 99999 · 9 9 9 9 999
4 · 999 999 99 9
- 10 konečné teplotě vytvrzování. Prakticky je aktuální R.H.% získaná za dané teploty často poněkud menší než R.H.% teoretická. Například při teplotě 150 °C je teoretická maximální R.H.% při tlaku 2 atmosféra 21,30 %. Výrobní R.H.% ve vhodné vlhkostní peci je mezi přibližně 18 % až asi 20 %, což vede k rozdílu kolem 5 až 15 % vzhledem k teoretické maximální R.H.%. S výhodou se tepelné vytvrzování provádí za maximální procentuální relativní vlhkosti R.H.% dosažitelné při finální vytvrzovací teplotě. Ve vzduchu je obecně výhodných alespoň 85 až 90 % maximální teoretické R.H.%.
Tepelné vytvrzování se může také provádět v atmosféře, která obsahuje vlhkost při výrobě menší R.H.% než maximální dosažitelná R.H.% při dané teplotě. Například bylo zjištěno, že činnost nástrojů vyrobených způsobem podle vynálezu za podmínek broušení zamokra zlepšuje 40% až 50% méně, než je maximální dosažitelná R.H.% za teploty tepelného vytvrzování ve vzduchu.
Atmosféra obsahující vlhkost může být přítomná po celou dobu, během které polymeruje složkapryskyřice na bázi fenolu a vytváří tak brusný výrobek. Může být také přítomná po menší dobu. Například pro vytvrzovací cykly využívající pro uskutečnění polymerace složky pryskyřice na bázi fenolu a pro vytvarování brusného výrobku 23 až asi 36 hodin se může zajistit atmosféra obsahující vlhkost po dobu asi 5 respektive až asi 16 hodin. Může se zajistit minimálně po 35% doby používané pro vytvrzování složky pryskyřice při nejvyšší vytvrzovací teplotě.
Atmosféra obsahující vlhkost může být také přítomná před tepelným vytvrzováním surového tělesa, např. během předehřívání a/nebo během ohřívání z počáteční vytvrzovací teploty do teploty, při které se složka pryskyřice na bázi fenolu tepelně vytvrzuje. Procesům, při kterých je atmosféra obsahující vlhkost přítomná po celý vytvrzovací cyklus, t.j. od teploty místnosti do konečné vytvrzovací teploty, a po • · φφφφ
- 11 celou dobu trvání konečné vytvrzovací teploty, se dává přednost. Navíc může být atmosféra obsahující vlhkost také přítomná během ochlazování brusného výrobku, např. během času, po který se teplota pece snižuje asi na 100 °C. Mohou se použít odlišné úrovně R.H.% v různých fázích vytvrzovacího cyklu.
Tepelné vytvrzování složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře obsahující vlhkost může být v nějaké utěsněné komoře za přítomnosti známého množství vody zavedené do této komory před vytvrzováním. Toto známé množství vody může dále obsahovat rozpuštěné plyny, jako například dioxid amoniaku nebo kysličník uhličitý, a/nebo rozpuštěné soli kovů, např. kovové halogenidy, uhličitany, octany, hydroxidy kovů, kovové komplexy a další sloučeniny. Může také obsahovat fenolické rezoly, akrylové pryskyřice a další.
Jiné techniky pro vyvíjení atmosféry obsahující vlhkost v utěsněné komoře zahrnují například použití adsorbentů schopných uvolňování vody za zvýšené teploty, např. hydratovaných zeolitů, materiálů molekulárních sít aborbujících vodu, hydratovaný oxid křemičitý, hydratovaný oxid hlinitý a další. V utěsněné komoře mohou být také uzavřené kovové soli a kovové komplexy, které obsahují vázanou vodu, pro vyvíjení atmosféry obsahující během tepelného vytvrzování vlhkost.
Tepelné vytvrzování složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře obsahující vlhkost může být také prováděno zaváděním páry do samostatné komory. Například se může použít vytvrzovací pec nebo autokláv vybavit vedeními pro vstřikování čerstvé páry. Jak se používá zde, znamená výraz čerstvá pára páryu ze zdroje páry mimo vytvrzovací komru, například z nějakého generátoru páry. Podle jednoho příkladu je komora utěsněná a provozuje se za mírného vnitřního tlaku, např. v rozsahu od atmosférického tlaku do přibližně méně než 2 libry na čtvereční palec tlouštky (psig) . Tato
9·9 9 • · *
9 9
9 9 9 • 9 9 9
9
9 9
9 9 9
9 99999 • · 9
9
- 12 komora může být také vybavena prostředky pro recirkulaci páry, aby se nastolila stejnoměrná vlhkost po celé komoře. Vhodné prostředky pro recirkulování páry zahrnují čerpadla, ventilátory, komdenzátory, trubkové přepážky a jiné, které jsou známé ze stavu techniky.
Komora může být například komora v nějaké elektrické peci umožňující vytvrzování v prostředí s velkou vlhkostí bez narušení provozu elektrické pece a při ochraně proti poškození jejíhó elektrického obvodu. Komora může být například pro rovnoměrné rozptýlení páry vybavená nějakou perforovanou deskou. Může být opatřená nastavitelným regulátorem tahu u odsávacího potrubí pro regulaci pohybu vzduchu uvnitř komory, vstupními otvory pro přívod vzduchu a zaváděcími termospojkami a snímači vlhkosti i regulovatelnými přívodními ventily páry. Mohou se používat parní komory dost velké pro vytvrzování celých organických kotoučů, například o průměru do 860 milimetrů (mm).
Podle jednoho provedení se používá čerstvá pára samotná nebo v kombinaci s dalšími technikami známými ze stavu techniky, aby se surové těleso ohřálo, například na konečnou vytvrzovací teplotu nebo nějakou teplotu pod konečnou Čerstvá pára se může na surové těleso teplota vzduchu okolí obklopujícího kotouč dosáhne alespoň 80 °C, čímž se minimalizuje kondenzace odparu páry na stěnách komory během počátečního nárůstů teploty. Pára vystupující z výtokového potrubí má teplotu přibližně 110 °C a pro zvýšení teploty vytvrzovacího prostředí na finální napouštěcí teplotu se aplikuje vnější teplo.
Teplotní vytvrzování složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře obsahující vlhkost se také může provádět v sušárně s regulovanou vlhkostí. Vhodné příklady pecí resp. sušáren s regulovanou vlhkostí jsou popsané například na stranách 2224 publikace Process Heating, M. Grande, duben 2000. Použít vytvrzovací teplotou, aplikovat poté, co ··«··· « 9 • » · · · · · · 9 · • · · 9 · · 9 · · •9 9« 9 9 9 9 9♦··« ···· » · ··· • · ·· ··· ··· ·· ·
- 13 se může jak vlhký zákal, tak i vstřikování vodní páry. Výhodné jsou pece s regulovanou vlhkostí se vstřikováním páry. Jedna vhodná komerční pec s regulovanou vlhkostí je komerčně dostupná u Despatch Industries v Minneapolis, MN. Komerční pece s vlhkostí jsou obecně vybavené profily pro maximální R.H.% získátelné při pracovních teplotách pece.
Protže je surové těleso ve styku nebo vystavené atmosféře, to jest jeho povrch není zabalený v nějaké fólii nepropustné pro vodu, voda může ve vytvrzovací atmosféře cirkulovat dovnitř a ven ze surového tělesa a produkty reakcí nastávajících během jeho ohřívání a navlhání mohou unikat. Množství reakčních produktů, jako například čpavku, zachycených uvnitř konečného výrobku jsou ve srovnání s množstvími zjištěnými ve výrobcích vyrobených obalením redukovaná. Jedna metoda měření obsahu čpavku v brusném výrobku je postup nazvaný Total Kjeldahl Nitrogen (TKN), popsaný v EPA Method 351.3.
U jednoho provedení má brusný výrobek, například brusný kotouč vyrobený způsobem podle vynálezu, pevnostní stálost větší než 57%. U jiného provedení je čpavek přítomný ve výrobku vyrobeném způsobem podle vynálezu v množství, které je menší než 50 ppm.
Podle jednoho výhodného provedení se používá způsob podle vynálezu pro výrobu brusných kotoučů, které mají strukturu s otevřenými póry. Obecně budou mít takové kotouče otevřenou porézitu sahající s výhodou asi od 20 přibližně do 40 procent objemu a volitelně od 2 asi do 60 procent objemu.
Aniž by se to považovalo za nějakou speciální interpretaci chemického mechanismu vynálezu, má se za to, že molekuly vody porušují připevnění k povrchu zrna některých z funkčních skupin organokřemičité sloučeniny, zatímco část této organokřemičité sloučeniny ponechávají spojenou s povrchem brusného zrna. V případě aminofunkčních silanů například uvolňuje přítomnost vody tento aminokonec sílánu.
4* »···
4
4
4 4
4 4 » 4
4 4 4 4
4444
Během vytvrzování reaguje amino (-NH2) skupina s hydroxy (OH) skupinou pryskyřice na bázi fenolu a tím se zajišťuje pevná styková plocha mezi brusným zrnem a organickým pojivém.
Navíc může mít přidávání vody během vytvrzování také vliv na rovnovážnou reakci při síťování rezolu. Má se za to, že přítomnost vody může inhibitovat resp. brzdit reakci síťování na určitý stupeň a zajistit tak další volné alkylhydroxy (např. -CH2OH) skupiny použitelné pro reagování aminopropyl silanem. V se má za to, že voda s některý, aminosilanem, např případě novolakových pryskyřic katalýzuje hydrolýzu hexa. To je nezbytný proces pro reakci zesítění mezi hexa a novolakovými pryskyřicemi vedoucí ke zvýšené hustotě zesítění. Má se za to, že novolakové pryskyřice, které mají zvýšenou hustotu zesítění, mohou být méně náchylné vůči působení vody.
Navíc se má za to, že úrovně čpavku v kotoučích zhotovených postupy podle vynálezu jsou značně snížené a že to naopak ústí ve zvýšené životnosti kotouče a také v delším zatěžování chladícího roztoku. Čpavek je biprodukt vytvrzovací reakce novolaku a generuje se během procesu vytvrzování pryskyřice. Čpavek je při broušení za mokra škodlivý, protože zvyšuje pH roztoků chladiv, což následně podporuje degradaci brusného kotouče urychlením hydrolytického porušení styčného povrchu pryskyřice/brusivo, což má za následek sníženou životnost kotouče. Konvenční metody vytvrzování hřídelů v uzavřených prostředích, např. obalených v nějaké fólii, způsobují, že se čpavek zachytí v kotouči, když se vytvrzuje. Podle postupu, který je zde popsaný, je vytvrzování v otevřeném prostředí, t.j. surové těleso se vystaví vytvrzovací atmosféře, což umižní plynnému čpavku, aby se odpařil ven z kotouče, když se vytvrzuje.
Příklady provedení vynálezu
- 15 Vynález je dále popsaný na následujících příkladech, které nejsou určené k tomu, aby se považovaly za limitující.
Příklad 1
Bylo připraveno jedenáct kontrolních vzorků používajících zrno označené 3SA a získané od Saint-Gobain Ceramics and Plastics, lne., Worcester, MA, USA. Toto brusné zrno je bílé, drobivé alundum, o kterém je známé, že má špatnou pevnostní stálost, když se používá při procesech broušení za mokra. Aminopropyltriehoxysilan byl získán od Witco Corp., Greenwich CT. Kapalná fenolická pryskyřice (LPR) byla získána od Oxychem-Durez, Buffalo, NY, USA. Byla použita dvě suchá pojivá fenolické pryskyřice, A a B, obsahující 9% hexa, získaná od Oxychem-Durez, Buffalo, NY. Obě pryskyřice byly zvlhčeny decylalkoholem (TDA)(20 cm3/lb) suché pryskyřice pro regulaci prachu. Jak pojivo A, tak i pojivo B mělo střední tekutost a střední molekulovou hmotnost.
• · · · • · • · < • ··<
- 16 Specifikace #1A respektive #1B používající pojivo A a pojivo B měly následující složení a vlastnosti: POJIVO A Specifikace #1A
| složka | hmotnost (g) nebo objem (cm3) |
| brusivo, alumina drť 60 (406 jam) | 455,8 g |
| aminopropyl triethoxy silan, 2% (v/v) ve vodě | 8 cm3 |
| LPR | 8,6 g |
| pojivo A (pryž modifikovaná fenolickou pryskyřicí)* | 34,5 g |
| decylalkohol (TDA) | 20 cm3/lb pryskyřice |
| vlastnosti | objemy |
| měrná hmotnost vzorku | 2,249 g/cm3 |
| jakost a struktura vzorku | 1-6 |
Oxychem-Durez 29-717, pryž modifikovaná (18% nitrilová pryž) fenolickou pryskyřicí obsahující 7,5% hexametylenetetraminu (HEXA).
- 17 POJIVO B Specifikace #1B
| složka | hmotnost (g) nebo objem (cm3) |
| brusivo, alumina drť 60 (406 μπι) | 455,8 g |
| aminopropyl triethoxy silan, 2% (v/v) ve vodě | 8 cm3 |
| LPR | 8,6 g |
| pojivo B (nemodifikovaná fenolická pryskyřice)* | 34,5 g |
| TDA | 20 cm3/lb pryskyřice |
| vlastnosti | objemy |
| měrná hmotnost vzorku | 2,249 g/cm3 |
| jakost a struktura vzorku | 1-6 |
Oxychem-Durez 29-346, nemodifikovaná fenolická pryskyřice obsahující 9% hexametylenetetramínu (HEXA)
Směsi byly vyformovány buď na tyče nebo testovací kotouče. Rozměry těchto testovacích tyčí byly 4,0 (101,60 mm) krát 1,0 (25,40 mm) krát 0,5 (12,70 mm). Testovací kotouče byly 5,125 (130,175 mm) krát 1,0 (25,40 mm) krát
0,4 (10,16 mm) . Pro zhotovení odlitých testovaných tyčí byla použita hmotnost směsi 74,8 g.
Pro simulování obalu, jak je popsáno v patentu US č. 3,323,885, Rowse, et al. , byly vzorkové výrobky umístěny v kontejneru a tento kontejner byl utěsněn po vyformování a před ohřátím papírovou páskou. Do kontejneru nebyla před tepelným vytvrzením složky pryskyřice na bázi fenolu přidána žádná voda.
Surové kontrolní vzorky byly vytvrzeny v peci regulovatelným zvyšováním teploty z teploty místnosti na • ·
- 18 160°C a podržením při 160 °C po dobu 10 hodin.
Byla prováděna měření pevnosti v ohybu (ASTM D 790-91) za použití zkoušky tříbodové podpory a 2 rozpětí a rychlosti křížové hlavy 0,l/minutu. Pro každý vzorek byla určena jak pevnost za sucha, tak i pevnost za mokra shromážděním součtu 6 až 8 datových bodů pro každý vzorek. Údaje sdělené v Tabulce 1 jsou průměrné pevnosti v ohybu (ó) a odpovídající směrodatné odchylky, s.d. Výsledky pro každý z jedenácti vzorků a průměrné výsledky pro těchto jedenáct vzorků jsou představené v Tabulce 1.
Tabulka 1
Pevnost v ohybu za mokra a za sucha kontrolních vzorků
| # | prů.pev za sucha σ (MPa) | s.d. | prů.pev za mokra σ (MPa) | s.d. | % stálost pevn.za vlhka | s.d. |
| 1 | 35,1 | 1,1 | 13,3 | 0,6 | 37,9 | 5,5 |
| 2 | 41 | 1,6 | 21,1 | 0,5 | 51,5 | 4,6 |
| 3 | 30,3 | 2 | 15 | 0,5 | 49,5 | 7,4 |
| 4 | 32 | 1,3 | 17 | 0,8 | 53,1 | 6,2 |
| 5 | 35,9 | 2,4 | 13 | 0,5 | 36,2 | 7,7 |
| 6 | 32,2 | 1,3 | 17 | 0,8 | 52,8 | 6,2 |
| 7 | 35,1 | 2,3 | 12,5 | 00 o | 35,6 | 9,2 |
| 8 | 35,4 | 2,5 | '15 | 0,4 | 42,4 | 7,5 |
| 9 | 38,7 | 2,4 | 12,9 | 0,3 | 33,3 | 6,6 |
| 10 | 34,8 | 1,6 | 13 | 1 | 37,4 | 9,0 |
| 11 | 35,9 | 2,4 | 13 | 0,5 | 36,2 | 7,7 |
| průměr | 35,1 | 1,9 | 14,8 | 0,6 | 42,4 | 7,1 |
Příklad 2
Surové testovací tyče připravené, jak bylo popsáno v příkladu 1, byly vloženy do utěsněného kontejneru za
~ 19 přítomnosti 10, 25 a 75 krychlových centimetrů (cm3 nebo cc) vody. Tato voda byla přidána do malé kovové misky a umístěna na dno kontejneru. Testovací tyče byly umístěny na pevné keramické pláty nad miskou s vodou. Odpařování páry po celém kontejneru by se mohlo dosáhnout snadno během vytvrzování. Účinek koncentrace vody během vytvrzování (parciální tlak páry) na pevnost za vlhka byl vyhodnocen nastavením objemu vody v kontejneru během vytvrzování. Na základě výsledků z testovacích tyčí bylo pro maximalizaci pevnosti za mokra použito dostačující množství vody. Podmínky vytvrzování byly tytéž, jak bylo popsáno v příklady 1, s výjimkou toho, že vlhkost byla přítomná po celé vytvrzování.
Pevnost v ohybu za sucha a za vlhka, stejně jako procentuální pevnostní stálost vzorků připravených podle vynálezu při odlišných úrovních koncentrace vody jsou představené v tabulce 2 níže. Porovnávací údaje jsou poskytnuty vzorky #2, 3, 6 a 11 uvedenými v tabulce 1, které byly vytvrzeny, aniž byla přidána voda.
Tabulka 2
Účinek koncentrace vody (parciální tlak páry) na pevnost v ohybu za vlhka.
| vzorek varianta | pevnost za sucha σ (MPa) | s .d. | pevnost za vlhka σ (MPa) | s. d. | % pevn. stálost | s .d. |
| vzor #2 | 41 | 1,6 | 21,1 | 0,5 | 51,5 | 4,6 |
| 10ccH2O | 37,8 | 1,5 | 25,3 | 1,3 | 66,9 | 6,5 |
| vzor #3 | 30 | 2 | 15 | 0,5 | 50,0 | 7,5 |
| 25ccH2O | 33,1 | 2,3 | 30,9 | 1 | 93,4 | 7,7 |
| vzor #6 | 32 | 1,3 | 17 | o co | 53,1 | 6,2 |
| 25ccH2O | 33,7 | 1,3 | 30,3 | 0,9 | 89,9 | 4,9 |
| vzor #11 | 35,9 | 2,4 | 13 | 0,5 | 36,2 | 7,7 |
| 75ccH2O | 35,9 | 1,5 | 33,9 | 1,2 | 94,4 | 5,5 |
Příklad 3 • · ·· · ·
- 20 Účinky vlhkosti byly také studovány zavedením páry při tlaku jedné atmosféry do pece během vytvrzování.
Receptury na přípravu těchto vzorků jsou uvedené v příkladu 1, kde specifikace #1A využívala pryž modifikovanou fenolickou pryskyřicí a specifikace #1B využívala nemodifikovanou fenolickou pryskyřici.
Surové testovací tyče, které měly složení popsané v říkladu 1, byly umístěny na drátěné síto a zavěšeny nad vodu umístěnou na dně nenatlakovaného kotlového reaktoru s objemem 10 gallonů. Větraná, obalená nádoba obsahující testovací tyče a kolem 1,5 gallonu vody byla pro vytvrzování umístěna do pece. Vlhkost byla přítomná po celou dobu cyklu. Teploty a doby trvání byly takové, jak je popsáno v příkladu 1, kromě toho, že následně po vytvrzování zůstala zbytková voda v misce, což znamená, že během celého vytvrzování byla dosažena atmosféra nasycená vodou, včetně prohřívání při finální vytvrzovací teplotě (spotřebování vody se nevyskytlo po celou dobu trvání vytvrzovacího cyklu).
Výsledky jsou představené v tabulce 3 a porovnané s průměrem vzorků 1 až 11 představených v tabulce 1.
Tabulka 3
Účinek atmosferické vlhkosti (páry) na pevnost v ohybu za mokra:
atm (nenatlakovaný kotlový reaktor)
| účinek vytvrzování indukujícího vlhkost proti typu s pryskyřicí | pevnost za sucha σ (MPa) | s . d. | pevnost za mokra σ (MPa) | s . d | % pevn. stálost za vlhka | s .d. |
| kontrolní č. přidané vlhkosti (z Tab. 1) | 35,1 | 1,9 | 14,8 | 0,6 | 42,4 | 7,1 |
| vytvrzování s vlhkostí pojivá A - vzorek #1A | 29,4 | 1,1 | 28,8 | 2 | 98,0 | 7,9 |
| vytvrzování s vlhkostí pojivo B - vzorek #1B | 29,5 | 1,7 | 26,7 | 1,7 | 90,5 | 8,6 |
Příklad 4 % RH a také trvání regulace vlhkosti během vytvrzování byly studovány za použití zkušebních špalíků z 6-3/16 X 33/8. Surové špalíky byly připraveny, jak je popsáno v Příkladu 1, za použití pryže modifikované suchou pryskyřici (pojivo A) popsaného v příkladu 1.
Jeden kontrolní vzorek byl připraven, jak je popsáno v příkladu 1. Bylo vytvrzováno sedmnáct surových vzorků za přítomnosti vlhkosti a při tlaku 1 atmosféra v komoře • · · · • 9 · • 9···
- 22 vnějšího prostředí Despatch Model 519 vyrobené Despatch Industries, Minneapolis, MN.
Je třeba poznamenat, že při zvýšených teplotách klesají hodnoty R.H. exponenciálně jako funkce teploty nad 100 °C.
Proto se hodnoty %: R.H. užívané jako bod nastavení nedosáhnou, když teplota vzroste nad 100 °C po celý vytvrzovací cyklus. Například procentuální relativní vlhkost klesla z 90 % na 15 % při 160 °C, i když byl použit bod nastavení 90 %,. Maximální dosažitelné hodnoty R.H. jako funkce teploty jsou uvedené v tabulce 4A pro teploty vyšší než je bod varu čisté vody (100 °C) . Tyto hodnoty jsou teoretické a byly vypočítány na základě tlaku páry vody v celém teplotním rozsahu.
Tabulku vodních par lze nalézt v CRC Handbook of Chemistry and Physics, díl 76, strany 6-15, CRC Press, Boča Raton, FL. Toto představují první tři sloupce tabulky 4A níže. Čtvrtý sloupec v tabulce 4A (RH,%) byl vypočítán na základě následujícího vztahu:
RH=(p/po) xl00% nebo RH=l/poxlOO%, kde p je tlak systému (předpokládá se, že je 1 atm) a p0 je tlak páry vody za dané teploty (toto je hodnota uvedená ve sloupci 3 tabulky).
Profil vlhkosti pece se měnil s teplotou. Maximální R.H. dosažitelnou za dané teploty v těchto pecích lze najít v tabulce profilu teplota/vlhkost pece.
i: .
4444
- 23 Tabulka 4A
Teoretická maximální relativní vlhkosty jako funkce teploty (kalkulovaná na základě tlaku páry vody při teplotě
T) .
| teplota (°C) | Po (kpA) | Po (atm) | RH (%) |
| 100,00 | 101,32 | 1,00 | 100,00 |
| 105,00 | 120,79 | 1,19 | 93,89 |
| 110,00 | 143,24 | 1,41 | 70,74 |
| 115,00 | 169,02 | 1,67 | 59,95 |
| 120,00 | 198,48 | 1,96 | 51,05 |
| 125,00 | 232,01 | 2,29 | 43,67 |
| 130,00 | 270,02 | 2,66 | 37,53 |
| 135,00 | 312,93 | 3,09 | 32,38 |
| 140,00 | 361,19 | 3,56 | 28,05 |
| 145,00 | 415,29 | 4,10 | 24,40 |
| 150,00 | 475,72 | 4,69 | 21,30 |
| 155,00 | 542,99 | 5,36 | 18,66 |
| 160,00 | 617,66 | 6,10 | 16,40 |
| 165,00 | 700,29 | 6,91 | 14,47 |
| 170,00 | 791,47 . | 7,81 | 12,80 |
| 175,00 | 891,80 | 8,80 | 11,36 |
| 180,00 | 1001,90 | 9,89 | 10,11 |
Byly provedeny pokusy jak tak, že se buď měnila relativní vlhkost a vlhkost se udržovala po celý vytvrzovací cyklus, nebo tak, že se měnila délka doby, po kterou byly vzorky vystaveny během vytvrzování maximální vlhkosti. Délka doby vystavení vzorků vlhkosti sahala od 5 hodin do 15 hodin po celý vytvrzovací cyklus. Při pokusech, kde byl bod nastavení 90 % R.H., byla získána maximální vlhkost v systému po předepsanou dobu trvání. Tyto údaje jsou uvedené v tabulkách 4B a 4C.
Tabulka 4B
VIv trváni regulace vlhkosti během cyklu vypalování na pevnost v ohybu za vlhka při konstantní relativní vlhkosti (maximální získatelné za dané teploty*)
| chod # vzorek | podmín- čas (hod) | ky teplota (°C) | % cyklus | pevnost zasucha (MPa) | pevnost zamokra (MPa) | % záchov. pevnost |
| 1 | 5 | 135 | 33 | 33,2 | 11,3 | 34 |
| 2 | 5,6 | 140 | 100 | 28,6 | 17,5 | 61 |
| 3 | 6 | 120 | 35 | 27,6 | 13,8 | 50 |
| 4 | 7,5 | 135 | 40 | 29,5 | 17 | 58 |
| 5 | 7,5 | 160 | 50 | 32,2 | 18,6 | 58 |
| 6 | 11 | 160 | 75 | 31,9 | 19,8 | 62 |
| 7 | 14 | 160 | 93 | 13,3 | 9,2 | 69 |
| 8 | 15 | 160 | 100 | 29,7 | 22,3 | 75 |
| 9 | 23 | 160 | 100 | 29,3 | 21,2 | 72 |
| kontro- la | 160 | 32,9 | 11,6 | 35 |
*Průběh vlhkosti se měnil s teplotou. Maximální R.H. získatelná při dané teplotě v těchto pecích se může nalézt v tabulce Teplota pece/průběh vlhkosti.
9 •9 9999
- 25 9 9
9·
9 • 99 9 9999
Tabulka 4C
Vliv procentuální relativní vlhkosti na pevnost v ohybu za mokra (největší získatelné za dané teploty*) za využití regulace vlhkosti po celý vypalovací cyklus.
| chod # vzorek | podmiň čas (hod.) | ky teplot a (°C) | .% cyklus | bod nasta- vení vlh- kosti | pev- nost za sucha (MPa) | pev- nost za mokra (MPa) | % zacho- vaná pev- nost |
| 1 | 15 | 160 | 100 | 30 | 28,3 | 7,5 | 27 |
| 2 | 15 | 160 | 100 | 40 | 32,1 | 11,5 | 36 |
| 3 | 15 | 160 | 100 | 50 | 29 | 12,6 | 43 |
| 4 | 15 | 160 | 100 | 60 | 31,5 | 18,6 | 59 |
| 5 | 15 | 160 | 100 | 75 | 28,6 | 20,2 | 71 |
| 6 | 15 | 160 | 100 | 90 | 29,7 | 22,3 | 75 |
| 7 | 15 | 170 | 100 | 90 | 20,9 | 14,2 | 68 |
| kontro lni | 160 | 32,9 | 11,6 | 35 |
* Profil vlhkosti se mění s teplotou. Maximální R.H. získatelná za dané teploty v těchto pecích se může nalézt v tabulce Teplota pece/profil vlhkosti.
Tyto výsledky naznačovaly, že relativní vlhkost a trvání vystavení vlhkosti, pokud je zvýšená, vedly ke zlepšeným Vlastnostem. Optimální podmínky byly při nejvyšší vlhkosti získatelné v peci pro danou teplotu po dobu trvání vytvrzovacího cyklu. Měření pevnosti v ohybu za vlhka pro vzorky vytvrzované za optimalizovaných podmínek byly větší než dvojnásobek prvnosti za vlhka kontrolního vzorku.
Příklad 5
Standardní kotouče byly vytvarovány na 5,125 (130,175 mm) x 0,40 (10,16 mm) x 1,0 (25,4 mm) pro konečnou (127,00 mm) x 0,200 (5,08 mm) x 1,25 (31,75 velikost 5,0
994
:
4
44··
- 26 mm). Tyto kotouče byly zhotoveny za použití zrna, sílánu, rezolu a suchého pojivá A popsaného v příkladu 1.
Dva testované vzorky, #3A a #4A měly složení a vlastnosti představené níže:
Pojivo A, vzorek #3A
| SLOŽKA | HMOTNOST (g) nebo OBJEM (cm3) |
| brusivo, alumina drť 60 (406(im) | 455,8 g |
| aminopřopyl triethoxy silan, 2% (v/v) ve vodě | 8 cm3 |
| LPR | 8,6 g |
| pojivo A (pryž modifikovaná pryskyřicí) | 34,5 g |
| TDA | 20 cm3/lb pryskyřice |
| VLASTNOSTI | HODNOTY |
| měrná hmotnost kotouče | 2,249 g/cm3 |
| jakost hřídele & struktura | 1-6 |
| SLOŽENÍ | OBJEM % |
| brusivo | 52 |
| pojivo | 30 |
| porézita | 18 |
• ·
- 27 Pojivo A, vzorek #4A
| SLOŽKA | HMOTNOST (g) nebo OBJEM (cm3) |
| brusivo, alumina drť 60 (406pm) | 449,4 g |
| aminopropyl triethoxy sílán, 2% (v/v) ve vodě | 9 cm3 |
| LPR | 9,9 g |
| pojivo A (pryž modifikovaná pryskyřicí) | 39,7 g |
| TDA | 20 cm3/lb pryskyřice |
| VLASTNOSTI | HODNOTY |
| měrná hmotnost kotouče | 2,281 g/cm3 |
| jakost hřídele & struktura | K-6 |
| SLOŽENÍ | OBJEM % |
| brusivo | 52 |
| pojivo | 36 |
| porézita | 12 |
Kotouče byly vytvrzovány regulovatelným zvyšováním teploty z teploty místnosti na 160 °C po 10 hodin.
Standardní kotouče byly naskládány na individuální keramické pláty a utěsněny v nádobě (buben) bez přidání vody a byly vytvrzeny za suchých podmínek. Tyto kotouče byly kontrolní kotouče.
Surové (naparované) kotouče vytvrzované za přítomnosti vlhkosti byly po vyformování nasazeny na individuální pláty v utěsněné nádobě obsahující 0,25 L vody, aby se vyhodnotil vliv kotoučů tepelně vytvrzených při vysoké relativní vlhkosti.
Zpočátku byly kotouče nasycené vodou sycené nasákáváním ve vodě (přibližně 10 % hmotnosti vody/hmotnost kotouče) před vytvrzováním a uložené na otevřené pláty v peci, aby se • · · · · · ·· * • · · • · · · * · · ···· • · · ·· ·
- 28 zhodnotil účinek vysoké vlhkosti pouze během počátečních fází vytvrzovacího cyklu. Žádná dodatečná voda se nepřidávala a tepelné vytvrzování bylo za absence vlhkosti.
Byly provedeny testy broušením rovinných ploch za stanovených podmínek na stroji, které jsou představené níže a kde F.P.M. znamená stopa za minutu.
| stroj | rovinná bruska Brown & Sharpe |
| otáčky kotouče | 5730 R.P.M. (7500 S.F.P.M.) |
| posuv stolu | 50 F.P.M. (15240 mm/min.) |
| jednotkový příčný posuv | 0,180 IN |
| jednotkový/celkový přísuv | 1,0 mm/50 mm 54340 odstraněná ocel |
| 2,0 mm/50 mm 4340 odstraněná ocel | |
| předbroušení | 1,0 mm/30 mm 4340 odstraněná ocel |
| 2,0 mm/30 mm 4340 odstraněná ocel | |
| druh materiálu | ocel 4340 |
| tvrdost podle Rockwella | 48 Rc |
| orovnávák s diamantovým hrotem | 0,025 mm hloubka orovnání |
| chladivo | Master Chemical Trim SC210 polosyntetický, 5% ve vodě |
Kotouče byly testovány, jak byly vyrobeny, a následném dvoudenním namáčení v chladívu, aby se simulovalo dlouhodobé vystavení chladívu během broušení a zhodnotily se voduvzdorné vlastnosti testovaných kotoučů. Výsledky standardních kotoučů vytvrzených za vlhkosti a kotoučů nasáklých zpočátku vodou jsou představené v tabulce 5A. (MMR představuje rychlost odstraňování materiálu.) Údaje Hioki • · · ·· ···*
- 29 Power pro standardní kotouče a kotouče vytvrzené za přítomnosti vlhkosti jsou představené v tabulce 5B. Údaje o rovinném broušení ukázaly, že testované kotouče vyrobené způsobem podle stávajícího vynálezu měly zlepšené podržení brusného poměru (G-Ratio) až 90 %. Navíc dosahovaly tyto kotouče ustáleného stavu brusných podmínek při brusném procesu dříve.
Tabulka 5A
Procentuální stálost brusného poměru před a po vystavení chladivu na bázi vody (dvoudenní namáčení v chladivu) za použití brusivá bíle taveného alunda.
| nízký MRR (přívodní rychlost 0,025 mm (0,001)) | vysoký MMR (přívodní rychlost | |||
| 0,051 mm (0 | 02) ) | |||
| změna vytvrzování vzorek # | #3A (třída I) | #4A (třída K) | #3A (třída I) | #4A (třída K) |
| standard | 67,8 | 54,3 | 53,7 | 41,9 |
| vytvrzování za vlhkosti | 89,1 | 87,3 | 92,6 | 86,3 |
| na počátku nasycený vodou | 57,1 | 55,2 | 44,8 | 42,2 |
• 9 9·99 ·
• 9 ·
9 • ·
9 9 • 9 ·
9 · · ««999
9«
9
- 30 Tabulka 5B
Hioki Power (kWh) kotouče s pojivém typu A při testu rovinným broušením.
| nízký MRR (přívod 0,025 mm) | vysoký MRR (přívod 0,051 mm) | |||
| změna vytvrzování vzorek # | #3A (třída I) | #4A (třída K) | #3A (třída I) | #4A (třída K) |
| standard | 0,0615 | 0,0729 | 0,0288 | 0,0382 |
| vytvrzování za vlhkosti | 0,0549 | 0,0646 | 0,0314 | 0,0327 |
| na počátku nasycený vodou | 0,0540 | 0,0689 | 0,0299 | 0,0346 |
Příklad 6
Použití podpůrného brusivá očkovaného gelu (SG) aluminy resp. oxidu hlinitého v organicky pojených brusných výrobcích bylo zkoumáno při rovinném broušení. Pro vytvoření standardních kotoučů byla použita směs A 30/70 hmotnosti speciálního (slinutého) zrna naočkovaného sol gel alfa oxidu hlinitého resp. aluminy se zrnem 38A alunda získaného rovněž od Saint-Gobain Ceramics & Plastics, lne. Kotouče vytvrzené za použití konvenční technologie byly vyhodnocovány vůči kotoučům vytvrzovaným za použití vypalovacího cyklu s regulovanou vlhkostí popsaného v příkladu 2.
·» 9999 · · • · · • · · · • · ····· • · 9 ·· 9
- 31 Vzorky byly připraveny následovně: Pojivo A, vzorek #5A
| SLOŽKA | VÁHA (g) nebo OBJEM (cm3) |
| brusivo, očkovaný gel drť 60 (406 μκι) | 487,1 g |
| aminopropyl triethoxy silan, 6 % (v/v) ve vodě | 9 cm3 |
| brusivo, 38 A alundum drť 60 (406 pm) | 1151,2 g |
| aminopropyl triethoxy silan, 2 % (v/v) ve vodě | 20 cm3 |
| LPR | 21,1 g |
| pojivo A (pryž modifikovaná fenolickou pryskyřici) | 84,5 g |
| TDA | 20 cm3/lb pryskyřice |
| VLASTNOSTI | HODNOTY |
| měrná hmotnost kotouče | 2,178 g/cm3 |
| jakost & struktura kotouče | D-6 |
| SLOŽENÍ | OBJEM % |
| brusivo | 52 |
| pojivo | 10,3 |
| porézita | 37,7 |
•4 4444
4 4
4 * · ·
4 4 4
44 ·
»4
4 4 4
4 4···
4 4 <
Pojivo A, vzorek #6A
| SLOŽKA | VÁHA (g) nebo OBJEM (cm3) |
| brusivo, očkovaný gel drť 60 (406 pm) | 487,1 g |
| aminopropyl triethoxy sílán, 6 % (v/v) ve vodě | 9 cm3 |
| brusivo, 38 A alundum drť 60 (406 pm) | 1151,2 g |
| aminopropyl triethoxy sílán, 2 % (v/v) ve vodě | 20 cm3 |
| LPR | 26,7 g |
| TDA | 20 cm3/lb pryskyřice |
| pojivo A (pryž modifikovaná fenolickou pryskyřicí) | 106,6 g |
| VLASTNOSTI | HODNOTY |
| měrná hmotnost kotouče | 2,213 g/cm3 |
| jakost & struktura kotouče | G-6 |
| SLOŽENÍ | OBJEM % |
| brusivo | 52 |
| pojivo | 13 |
| porézita | 35 |
Rozměry vyformovaných kotoučů byly 5,125 (130,175 mm) x 0,373 (9,47 mm) x 1 (25,40 mm) . Pro test byly kotouče obrobeny na konečnou velikost 5 (127,00 mm) x 0,25 (6,35 mm) x 1,25 (31,75 mm).
Kotouče byly testovány, jak byly zhotoveny a následujícím dvoudenním namáčení v chladívu, aby se simuloval dlouhodobý vliv degradace chladivém (Master Chemical Trim SC210 polosyntetické chladivo užívané v 5 % ve
- 33 vodě) na tento pojený brusný výrobek. Kotouče byly testovány za podmínek nastavení stroje představených níže.
| stroj | rovinná bruska Brown & Sharpe |
| rychlost kotouče | 5730 R.P.M. (7500 S.F.P.M.) |
| posuv stolu | 50 F.P.M. (15240 mm/min) |
| jednotka příčného posuvu | 0,180 IN |
| jednotka/celkový přísuv | 1,0 mm/50 mm odstraňovaná ocel 54340 |
| 2,0 mm/50 mm odstraňovaná ocel 4340 | |
| předbroušení | 1,0 mm/30 mm odstraňovaná ocel 4340 |
| 2,0 mm/30 mm odstraňovaná ocel 4340 | |
| druh materiálu | ocel 4340 |
| tvrdost podle Rockwella | 48 Rc |
| orovnávák s diamantovým hrotem | 0,025 mm hloubka orovnání |
| chladivo | Master Chemical Trim SC210 polosyntetický, 5 % ve vodě |
Výsledky tohoto testu jsou uvedené v tabulkách 6A a 6B. Tyto výsledky naznačují, že kotouče zpracované za podmínek tepelného vytvrzování indukujícího vlhkost podávají při rovinném broušení vyšší výkon než standardní výrobky o více než 50 %. Stálost brusného koeficientu sledující vystavení chladivu byla poblíž nebo větší než 90 % za různých brusných podmínek u tvrdých i měkkých jakostí. Výkonové údaje ilustrující jak standardní, tak i kotouče vytvrzované tepelně v, atmosféře obsahující vlhkost byly provozovány za týchž výkonových režimů.
- 34 Tabulka 6A
Procentuální stálost brusného koeficientu před a po vystavení chladivu na bázi vody (dvoudenní namáčení v chladivu) při použití brusného zrna očkovaného sol-gel (SG) oxidu hlinitého resp. aluminy.
| nízký MRR | vysoký MRR (0,051 mm přívod) | |||
| (0,025 mm | přívod) | |||
| změna | #5A | #6A | #5A | #6A |
| vytvrzení vzorek # | (jakost-D) | (jakost-G) | (jakost-D) | (jakost-G) |
| standard | 59,0 | 62,4 | 64,5 | 66,5 |
| vytvrzení za vlhkosti | 93,7 | 90,6 | 89,5 | 92,7 |
Tabulka 6B
Výkon Hioki (kWh) kotoučů s pojivém typu A při testu rovinného broušení.
| nízký MRR (0,025 mm přívod) | vysoký MRR (0,051 mm přívod) | |||
| změna vytvrzení vzorek # | #5A (jakost-D) | #6A (jakost-G) | #5A (jakost-D) | #6A (jakost-G) |
| standard | 0,0251 | 0,0431 | 0,0127 | 0,0214 |
| vytvrzení za vlhkosti | 0,0194 | 0,029 | 0,0096 | 92,7 |
Příklad 7
Pro rovinné broušení s velkoplošným stykem na brusce s vertikálním vřetenem byla zhotovena série hrncovítých kotoučů o rozměrech 5 (127,00 mm) x 2 (50,8 mm) x 1,5” (38,10 mm) . Pojivový systém použitý pro tento test je představený níže:
• · · · · ·
- 35 Pojivo C
| SLOŽKA | HMOTNOSTNÍ % |
| pryskyřice modifikovaná pryží použitá v pojivu A | 42,73 |
| fluorit (fluorid vápenatý) | 33,17 |
| bublinový mullit | 24,10 |
Byly vytvořeny tři různé specifikace v různých jakostech (H, J, L) , z nichž všechny zahrnovaly toto suché pojivo, a ty jsou popsány níže.
Pojico C, vzorek #1C
| SLOŽKA | HMOTNOST lbs | (kg) |
| brusivo, alundum 38A | 30,52 | (13,8) |
| předběžně upravené sílaném | ||
| drť 60 (406 μπι) | ||
| LPR | 0,48 | (0,22) |
| pojivo C | 4,00 | (1,81) |
| VLASTNOSTI | HODNOTY | |
| měrná hmotnost kotouče | 2,0836 g/cm3 | |
| jakost & struktura kotouče | H-9 | |
| SLOŽENÍ | OBJEM % | |
| brusivo | 46 | |
| pojivo | 20,1 | |
| porézita | 33,9 |
• 4
- 36 Pojico C, vzorek #2C
| SLOŽKA | HMOTNOST lbs | (kg) |
| brusivo, alundum 38A | 30,08 | (13,60) |
| předběžně upravené silanem | ||
| drť 60 (406 μπι) | ||
| LPR | 0,52 | (0,24) |
| pojivo C | 4,40 | (2,00) |
| VLASTNOSTI | HODNOTY | |
| měrná hmotnost kotouče | 2,1141 g/cm3 | |
| jakost & struktura kotouče | J-9 | |
| SLOŽENÍ | OBJEM % | |
| brusivo | 46 | |
| pojivo | 22,4 | |
| porézita | 31,6 |
Příklad 5C, Pojico C, vzorek #3C
| SLOŽKA | HMOTNOST lbs | (kg) |
| brusivo, alundum 38A . | 29,60 | (13,42) |
| předběžně upravené silanem | ||
| drť 60 (406 μπι) | ||
| LPR | 0,57 | (0,26) |
| pojivo C | 4,83 | (2,19) |
| VLASTNOSTI | HODNOTY | |
| měrná hmotnost kotouče | 2,1486 g/cm3 | |
| jakost & struktura kotouče | L-9 | |
| SLOŽENÍ | OBJEM % | |
| brusivo | 46 | |
| poj ivo | 25,0 | |
| porézita | 29,0 |
• · · ·
• · · · · · φφφ · • · · · · • · · · · φφ · · · · · *
- 37 Kotouče byly vytvrzovány buď za použití standardního (konvenčního) vytvrzovacího cyklu popsaného v příkladu 1, nebo vytvrzovacího cyklu s regulovanou vlhkostí popsaného v příkladu 2.
Kotouče byly testovány, jak byly vyrobeny a následném pětidenním nasákání v chladívu, aby se simulovaly dlouhodobé účinky degradace chladivá na pojený brusný produkt za využití podmínek stroje nastavených pro velkou stykovou brusnou plochu představených níže, kde R.P.M. znamená otáčky za minutu a S.F.P.M. znamená čtvereční stopu za minutu.
| typ stroje | vertikální vřeteno |
| rychjlost kotouče | 4202 R.P.M. (5500 S.F.P.M.) |
| pracovní rychlost | 8 R.P.M. (9,5 M.P.H.) |
| velikost posuvu | 0,0015 I.P.R. |
| 0,0027 I.P.R. | |
| vyjiskření | 3 SEC |
| předbroušení | 1-5 MIN |
| typ materiálu | AISI 1070 |
| tvrdost podle Rockwella | <24-26 Rc |
| chladivo | Trim Clear, 2% ve vodě |
Výsledky jsou představené v tabulkách7A a 7B níže.
• · » · ·
- 38 Tabulka 7A
Procentuální stálost G-koeficientu před a po vystavení chladivu na bázi vody (pětidenní namáčení v chladivu) při širokoplošném stykovém broušení.
| nízký MRR rychlost přívodu (0,038 mm (0,0015) | vysoký MRR rychlost přívodu (0,069 mm (0,0027) | |||||
| změna vytvrzo vání vzorek # | #1C třída-H | #2C třída-J | #3C třída-L | #1C třída-H | #2C třída-J | #3C třída-L |
| stan- dard | 63,6 | 59,7 | 65,7 | 64,0 | 61,8 | 66,7 |
| vytvrzení za vlhkos- ti | 100,0 | 100,0 | 97,5 | 100,0 | 100,0 | 98,0 |
- 39 Tabulka 7B
Průměrný výkon (kW) testovaných kotoučů s pojivém typu C při zkoušce rovinného broušení s širokou stykovou plochou.
| nízký MRR rychlost přívodu | vysoký MRR rychlost přívodu (0,069 mm (0,0027) | |||||
| (0,03 | 8 mm (0,0015) | |||||
| změna vytvrzo vání vzorek # | #1C třída-H | #2C třída-J | #3C třída-L | #1C třída-H | #2C třída-J | #3C třída-L |
| stan- dard | 6,11 | 7,08 | 7,90 | 6,86 | 8,20 | 8,72 |
| vytvrzení za vlhkos- ti | 5,59 | 7,23 | 10,6 | 6,04 | 7,83 | 9,02 |
Výsledky v tabulkách 7A a 7B jasně ukázaly, že pojené brusné výrobky vytvrzované za podmínek vysoké vlhkosti (90% při 95 °C až 15% při 160 °C) vykazovaly u diskových brusných aplikací silnou odolnost proti degradaci chladivém. Údaje představené výše naznačovaly, že se může dosáhnout stálost brusného koeficientu 100 % při použití brusných výrobků pojených fenolicky a zpracovaných podle vynálezu. Od těchto výrobků se na základě hodnot stálosti G-koeficientu očekávají nárůsty výsledné životnosti kotouče 40 %.
• ft · · · · ft • ft • ftftft
- 40 Příklad 8
Kotouče vyrobené způsobem podle vynálezu byly vystaveny lomovým zkouškám.
Použité technické podmínky jsou představené níže.
Pojivo A, vzorek #7A
| SLOŽKA | HMOTNOST lbs | (kg) |
| brusivo, alundum 38A | 78,61 | (35,65) |
| předběžně upravené sílaném | ||
| drť 24 (1035 pm) | ||
| LPR | 1,01 | (0,46) |
| pojivo A | 4,04 | (1,83) |
| VLASTNOSTI | HODNOTY | |
| měrná hmotnost kotouče | 2,186 g/cm3 | |
| jakost & struktura kotouče | D-6 | |
| SLOŽENÍ | OBJEM % | |
| brusivo | 52 | |
| pojivo | 10,3 | |
| porézita | 37,7 |
• ·
4 4
444
4 • · * · 4 4 4·
- 41 Pojivo C, vzorek #4C
| SLOŽKA | HMOTNOST lbs | (kg) |
| brusivo, alundum 38A | 37,51 | (17,01) |
| předběžně upravené sílaném | ||
| drť 24 (1035 gm) | ||
| LPR | 0,31 | (0,14) |
| pojivo C | 2,18 | (0,99) |
| VLASTNOSTI | HODNOTY | |
| měrná hmotnost kotouče | 2,191 g/cm3 | |
| jakost & struktura kotouče | D-6 | |
| SLOŽENÍ | OBJEM % | |
| brusivo | 50 | |
| pojivo | 12,5 | |
| porézita | 37,5 |
Postup ohodnocení kotoučů využívající kriterium lomové pevnosti za vlhka
Kotouče pro lomovou zkoušku (12 (304,79 mm) x 1 (25,4 mm) x 4 (101,60 mm)) byly zhotoveny s pojivém C a s pojivém A popsanými příslušně v příkladech 7 a 1. Pro zkoušku lomové pevnosti za vlhka byla použita měkká jakost a hrubá drť. Tyto zkoušky byly provedeny za použití brusivá 38A známého tím, že má špatnou pevnost za vlhka jak s pojivém C, tak i s pojivém A. Technické podmínky zkoušky byly pro aplikace rovinného resp. čelního broušení pojivo A, vzorek #7A a pro aplikace diskového (talířového) broušení pojivo C, vzorek #4C. Standardní výrobky byly připraveny běžným ponořením popsaným výše. Minimální kvalifikační otáčky a údaje o lomu za vlhka jsou představené v tabulce 8.
U experimentálního výrobku byl pozorován 35% nárůst rychlost při lomu za vlhka oproti standardnímu výrobku pro technické podmínky rovinného broušení. Proti standardnímu
- 42 kotouči byl pozorován 9 % nárůst rychlosti při lomu za vlhka při diskovém (talířovém) broušení u kotouče tepelně vytvrzovaného v atmosféře obsahující vlhkost.
Tabulka 8
Údaje o lomu za vlhka a minimálních kvalifikačních rychlostech a technických podmínkách rovinného a talířového (diskového) broušení.
| standardní výrobek | vytvrzený za vlhka | |||||
| pojivo/ vzorek # | pracov- ní rych- lost (SFPM) | mini- mální kvali- fikační rych- lost1’ | stan- dardní lomové otáčky (rpm) | stan- dardní lomová rych- lost (SFPM) | lomové otáčky (rpm) | lomová rych- lost (SFPM) |
| poj ivo A, vzorek #7A | 9500 | 16765 | 4000 | 12575 | 5375 | 16900 |
| pojivo c, vzorek #4C | 6000 | 10588 | 3425 | 10770 | 3735 | 11740 |
Testovaný pouze vlhký. Kvalifikační rychlost = (pracovní rychlost x 1,5)/0,85.
Příklad 9
Jak standardní vzorky, tak i vzorky tepelně vytvrzované v atmosféře obsahující vlhkost byly připraveny podle postupu popsaného v příkladu 5. (Pojivo A, vzorky #3A a 4A.) Výsledné vzorky byly umístěny do tlakové extrakční nádoby (autoklávu) s vodou, aby se ze vzorků extrahoval amoniak.
9 9 19 • 9 9 9· ·· 9 9 9
9 1 1 9 9 9 1
1 99 1 1 1 9 9 119
9 9 9 1 1 1 9 9
9· 19 911 919 ·· ·
- 43 Autokláv byl vyjmut z pece a před otevřením reaktoru byl prudce ochlacen. Úrovně amoniaku ve zbylém vodním extraktu byly analyzovány za použití EPA Method 351.3 na celkový dusík dle Kjeldahla (TKN) (Total Kjeldahl Nitrogen). Výsledky jsou představeny v tabulce 9.
Tabulka 9
Výsledky analýzy amoniaku na vzorcích vytvrzených standardním postupem oproti vytvrzování za vlahkosti.
| koncentrace amoniaku | |
| vzorek #3A vytvrzený standardně | 103 |
| vzorek #3A vytvrzený za vlhkosti | 20 |
| vzorek #4A vytvrzený standardně | 112 |
| vzorek #4A vytvrzený za vlhkosti | 21 |
Koncentrace amoniaku resp. čpavku je udaná v mg/L (ppm). To představuje množství amoniaku axtrahovaného ze segmentu kotouče o hmotnosti 1000 g v kontrolovaném objemu vody (1000 cm3) .
Zatímco má být tento vynález zejména představen a popsán s odkazy na svá výhodná provedení, bude těmi, kdo jsou znalí stavu techniky, pochopeno, že se v něm mohou udělat různé změny ve formě i maličkostech, aniž by se odklonili od rozsahu vynálezu obsaženého v připojených nárocích.
Claims (29)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob výroby organicky pojeného brusného výrobku, který zahrnuje kroky:a) zkombinování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu;b) vytvarování těchto zkombinovaných složek;c) tepelné vytvrzení složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře, vyz načující se tím, že se uvedená atmosféra obsahující vlhkost stýká s vyformovanými složkami a vytváří tak organicky pojený brusný výrobek.
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka brusného zrna je zrno přirozeného oxidu hlinitého.
- 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka pryskyřice na bázi fenolu zahrnuje pryskyřici na bázi fenolu v kapalné formě.
- 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka pryskyřice na bázi fenolu zahrnuje rezol.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že rezol je rozpuštěný ve vodě.
- 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že složka pryskyřice na bázi fenolu zahrnuje novolakovou pryskyřici.
- 7. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že tento způsob zahrnuje zkombinování složky brusného zrna, složky pryskyřice na bázi fenolu a složky organokřemičitanu.9 999 9999- 45
- 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se složka brusného zrna zkombinuje se složkou organokřemičitanu, aby vytvořily brusné zrno upravené organokřemičitaném, a pak se zkombinují se složkou pryskyřice na bázi fenolu.
- 9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se brusné zrno upravené organokřemičitaném nejprve zkombinuje s pryskyřicí na bázi fenolu v kapalné formě a pak s pryskyřicí na bázi fenolu v práškové formě.
- 10. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se složka organokřemičitanu zkombinuje se složkou pryskyřice na bázi fenolu a pak s brusným zrnem.
- 11. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se tepelné vytvrzování provádí při finální teplotě vytvrzení alespoň kolem 150 °C.
- 12. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená atmosféra zahrnuje dále vzduch.
- 13. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená atmosféra zahrnuje dále amoniak.
- 14. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se tepelné vytvrzování provádí za přítomnosti páry.
- 15. Způsob podle nároku 14,vyznačující se tím, že se tepelné vytvrzování provádí za přítomnosti ostré páry.·» · • 4 94 4 4 49 9 44444
- 16. Způsob podle nároku 15,vyznačující se tím, že se tepelné vytvrzování provádí v komoře a pára se recirkulujeskrze tuto komoru.
- 17. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená atmosféra je přítomná po dobu alespoň 5 hodin.
- 18. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se uvedená atmosféra stýká se zkombinovanými složkami před tepelným vytvrzováním složky pryskyřice na bázi fenolu.
- 19. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se tepelné vytvrzování provádí v komoře udržované pod tlakem překračujícím atmosferický tlak.
- 20. Brusný výrobek vytvořený způsobem zahrnujícím kroky:a) zkombinování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu;b) vytvarování těchto zkombinovaných složek pro vytvoření surového tělesa a;c) tepelné vytvrzení složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře, vyznaču jící se tím, že se uvedená atmosféra obsahující vlhkost stýká se surovým tělesem a vytváří tak organicky pojený brusný výrobek.
- 21. Brusný výrobek podle nároku 20, vyznačuj í c í se t í m, že způsob zahrnuje zkombinování složky brusného zrna, složky pryskyřice na bázi fenolu a složky organokřemičitanu.
- 22. Brusný výrobek podle nároku 21, vyznačující se tím, že složka organokřemičitanu je pro999*99 * 9 9 9 9 •· 9 9 9 9 9 · · 9 • 99 ♦ « 9999 • · 99 9 9999 ···♦ • 999 9 · 9999 9 9 t 9 9 9 9 9 9 99 9- 47 vytvoření brusného zrna upraveného organokřemičitaném zkombinovaná se složkou brusného zrna a pak se složkou pryskyřice na bázi fenolu.
- 23. Brusný výrobek vyrobený způsobem zahrnujícím kroky:a) zkombinování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu;b) vytvarování těchto zkombinovaných složek do formy surového tělesa a;c) tepelné vytvrzení složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře obsahující vlhkost, vyznačující se tím, že se uvedená atmosféra stýká se surovým tělesem a vytváří tak organicky pojený brusný výrobek, kdy brusné výrobky mají obsah amoniaku menší než asi 50 ppm.
- 24. Brusný výrobek podle nároku 23 zahrnující dále kroky zkombinování brusného zrna se složkou organokřemičitanu.
- 25. Brusný výrobek podle nároku 24, vyznačující se tím, že brusné zrno je zkombinované se složkou organokřemičitanu potom se složkou pryskyřice na bázi fenolu.
- 26. Brusný výrobek podle nároku 23 zahrnující dále krok měření množství amoniaku přítomného v kotouči Kjeldahlovou analýzou plynu na dusík.
- 27. Brusný kotouč vyrobený způsobem zahrnujícím kroky:a) zkombinování složky brusného zrna a složky pryskyřice na bázi fenolu;b) vytvarování těchto zkombinovaných složek do formy surového tělesa a;c) tepelné vytvrzení složky pryskyřice na bázi fenolu v atmosféře obsahující vlhkost, vyznačující se •9 99999 9 99 9 99 9 9 99 9 9 999 999 9 99 *9 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 99 9 *9 999999 9 9 9 9999 999 99 9- 48 tím, že se uvedená atmosféra stýká se surovým tělesem a vytváří tak organicky pojený brusný výrobek, kde kotouč má pevnostní stálost větší než asi 57 procent.
- 28. Brusný výrobek podle nároku 27, vyznačuj í cí se tím, že způsob zahrnuje zkombinování složky brusného zrna, složky pryskyřice na bázi fenolu a složky organokřemičitanu.
- 29. Brusný výrobek podle nároku 28, vyznačující se tím, že složka organokřemičitanu je zkombinovaná se složkou brusného zrna pro vytvoření brusného zrna upraveného organokřemičitaném a pak se složkou pryskyřice na bázi fenolu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/060,982 US6949129B2 (en) | 2002-01-30 | 2002-01-30 | Method for making resin bonded abrasive tools |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2004850A3 true CZ2004850A3 (cs) | 2005-01-12 |
Family
ID=27622743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2004850A CZ2004850A3 (cs) | 2002-01-30 | 2002-12-18 | Způsob výroby brusných nástrojů pojených pryskyřicí |
Country Status (30)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6949129B2 (cs) |
| JP (1) | JP4199126B2 (cs) |
| KR (1) | KR100557697B1 (cs) |
| CN (1) | CN100372650C (cs) |
| AR (1) | AR038328A1 (cs) |
| AT (1) | AT500899B1 (cs) |
| AU (1) | AU2002364582B2 (cs) |
| BE (1) | BE1015339A5 (cs) |
| BR (1) | BR0215570A (cs) |
| CA (1) | CA2472065C (cs) |
| CH (1) | CH696192A5 (cs) |
| CZ (1) | CZ2004850A3 (cs) |
| DE (1) | DE10297646B4 (cs) |
| DK (1) | DK200401304A (cs) |
| ES (1) | ES2244348B2 (cs) |
| FI (1) | FI20041029A (cs) |
| FR (1) | FR2835256B1 (cs) |
| GB (1) | GB2400373B (cs) |
| HU (1) | HUP0402565A2 (cs) |
| IT (1) | ITMI20030089A1 (cs) |
| LU (1) | LU91090B1 (cs) |
| MX (1) | MXPA04007338A (cs) |
| NL (1) | NL1022519C2 (cs) |
| NO (1) | NO326382B1 (cs) |
| NZ (1) | NZ533709A (cs) |
| PL (1) | PL205520B1 (cs) |
| SE (1) | SE533129C2 (cs) |
| TW (1) | TWI242597B (cs) |
| WO (1) | WO2003064111A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA200405032B (cs) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6988937B2 (en) * | 2002-04-11 | 2006-01-24 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Method of roll grinding |
| US7591865B2 (en) * | 2005-01-28 | 2009-09-22 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method of forming structured abrasive article |
| RU2415890C1 (ru) * | 2005-06-29 | 2011-04-10 | Сэнт-Гобэн Эбрейзивз, Инк. | Сшиваемая композиция для абразивного изделия, способ ее сшивания и сшитая смола |
| US7661247B2 (en) * | 2005-06-30 | 2010-02-16 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article packaging and method of making same |
| JP2007039492A (ja) * | 2005-08-01 | 2007-02-15 | Nisshinbo Ind Inc | 摩擦材原料造粒物の製造方法及び摩擦材原料造粒物を用いて製造された摩擦材 |
| JP4903001B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2012-03-21 | クレトイシ株式会社 | レジノイド砥石の製造方法 |
| MX2008012939A (es) * | 2006-04-04 | 2009-01-16 | Saint Gobain Abrasives Inc | Articulos abrasivos curados con radiacion infrarroja, y metodo de fabricacion de los mismos. |
| US7985269B2 (en) * | 2006-12-04 | 2011-07-26 | 3M Innovative Properties Company | Nonwoven abrasive articles and methods of making the same |
| FR2921666B1 (fr) * | 2007-10-01 | 2012-11-09 | Saint Gobain Abrasives Inc | Composition resinique liquide pour articles abrasifs |
| EA201170448A1 (ru) * | 2008-09-16 | 2012-01-30 | Даймонд Инновейшнз, Инк. | Абразивные зерна с характерными элементами |
| CN102272258B (zh) * | 2008-11-17 | 2014-08-20 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 丙烯酸酯稳定颜色的、酚醛树脂粘结的磨料产品及制造其的方法 |
| US8523968B2 (en) * | 2008-12-23 | 2013-09-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article with improved packing density and mechanical properties and method of making |
| AU2010315460B2 (en) | 2009-10-27 | 2014-11-20 | Saint-Gobain Abrasifs | Resin bonded abrasive |
| WO2011082261A2 (en) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Packaged abrasive articles and methods for making same |
| CN101804602B (zh) * | 2010-04-01 | 2011-12-07 | 贵州富山实业有限公司 | 一种树脂可弯曲砂轮、制备方法及设备 |
| US9266220B2 (en) | 2011-12-30 | 2016-02-23 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles and method of forming same |
| SG11201407954VA (en) * | 2012-06-01 | 2015-01-29 | Tkx Corp | Adhesive composition for resin-bonded wire saw and method for producing resin-bonded wire saw |
| US9486896B2 (en) | 2012-06-28 | 2016-11-08 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and coating |
| CN104440608A (zh) * | 2014-11-17 | 2015-03-25 | 白鸽集团有限责任公司 | 一种轻堆积复合磨料及其制备方法 |
| US9844853B2 (en) | 2014-12-30 | 2017-12-19 | Saint-Gobain Abrasives, Inc./Saint-Gobain Abrasifs | Abrasive tools and methods for forming same |
| CA3009791A1 (en) | 2015-12-30 | 2017-07-06 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive tools and methods for forming same |
| JP2018058130A (ja) * | 2016-10-03 | 2018-04-12 | Ｔｏｗａ株式会社 | 円板状の回転刃、切削装置、及び、円板状の回転刃の製造方法 |
| CN110199002A (zh) * | 2016-12-22 | 2019-09-03 | 圣戈班磨料磨具股份有限公司 | 磨料制品及其形成方法 |
| CN108422335B (zh) * | 2018-04-17 | 2020-11-06 | 重庆强泰砂轮制造有限公司 | 一种强度高的砂轮及其制备方法和应用 |
| CN109580305B (zh) * | 2018-12-11 | 2021-06-18 | 上海精密计量测试研究所 | 一种横向元器件制样研磨方法 |
| CN111070111B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-06-01 | 苏州赛尔科技有限公司 | 玻璃晶圆片切割用超薄树脂划片刀及其制备方法与应用 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3041156A (en) * | 1959-07-22 | 1962-06-26 | Norton Co | Phenolic resin bonded grinding wheels |
| US3323885A (en) | 1963-02-08 | 1967-06-06 | Norton Co | Humidity controlled phenol formaldehyde resin bonded abrasives |
| US3525600A (en) * | 1966-10-29 | 1970-08-25 | Nippon Toki Kk | Abrasive grains coated with a ceramic and a silicone resin |
| AU436861B2 (en) | 1967-04-14 | 1973-06-14 | Method of manufacturing abrasive articles | |
| DE2146369B2 (de) * | 1971-09-16 | 1977-04-14 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von flexiblen schleifmittelgebilden |
| AT365552B (de) * | 1980-04-01 | 1982-01-25 | Swarovski Tyrolit Schleif | Schleifkoerper mit schleifkorn, beispielsweise korund |
| DE3705540A1 (de) | 1986-06-13 | 1987-12-17 | Ruetgerswerke Ag | Hochtemperaturbestaendige formstoffe |
| YU32490A (en) | 1989-03-13 | 1991-10-31 | Lonza Ag | Hydrophobic layered grinding particles |
-
2002
- 2002-01-30 US US10/060,982 patent/US6949129B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 BR BR0215570-2A patent/BR0215570A/pt not_active Application Discontinuation
- 2002-12-18 GB GB0417948A patent/GB2400373B/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 JP JP2003563777A patent/JP4199126B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 HU HU0402565A patent/HUP0402565A2/hu unknown
- 2002-12-18 DE DE10297646T patent/DE10297646B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 MX MXPA04007338A patent/MXPA04007338A/es active IP Right Grant
- 2002-12-18 PL PL369733A patent/PL205520B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2002-12-18 CZ CZ2004850A patent/CZ2004850A3/cs unknown
- 2002-12-18 CN CNB028275403A patent/CN100372650C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 AT AT0929402A patent/AT500899B1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-12-18 NZ NZ533709A patent/NZ533709A/en not_active IP Right Cessation
- 2002-12-18 AU AU2002364582A patent/AU2002364582B2/en not_active Ceased
- 2002-12-18 ES ES200450041A patent/ES2244348B2/es not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 WO PCT/US2002/040692 patent/WO2003064111A1/en active IP Right Grant
- 2002-12-18 CA CA002472065A patent/CA2472065C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-18 CH CH01270/04A patent/CH696192A5/fr not_active IP Right Cessation
- 2002-12-18 LU LU91090A patent/LU91090B1/fr active
- 2002-12-18 KR KR1020047011774A patent/KR100557697B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-03 TW TW092100092A patent/TWI242597B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-01-22 IT IT000089A patent/ITMI20030089A1/it unknown
- 2003-01-28 AR ARP030100245A patent/AR038328A1/es active IP Right Grant
- 2003-01-29 FR FR0300963A patent/FR2835256B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2003-01-29 NL NL1022519A patent/NL1022519C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2003-01-30 BE BE2003/0070A patent/BE1015339A5/fr not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-06-24 ZA ZA200405032A patent/ZA200405032B/en unknown
- 2004-07-27 FI FI20041029A patent/FI20041029A/fi not_active IP Right Cessation
- 2004-07-30 SE SE0401975A patent/SE533129C2/sv not_active IP Right Cessation
- 2004-08-27 NO NO20043597A patent/NO326382B1/no not_active IP Right Cessation
- 2004-08-30 DK DK200401304A patent/DK200401304A/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2004850A3 (cs) | Způsob výroby brusných nástrojů pojených pryskyřicí | |
| AU2002364582A1 (en) | Method for making resin bonded abrasive tools | |
| CN108137824B (zh) | 环氧官能化硅烷偶联剂、表面改性的磨粒和粘结磨具制品 | |
| KR101211944B1 (ko) | 페놀수지 제형 및 연마제품용 코팅재 | |
| CN112243454B (zh) | 处理表面的方法、表面改性的磨料颗粒和树脂粘结磨具制品 | |
| CZ20012165A3 (cs) | Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva | |
| KR101630218B1 (ko) | 코팅 연마 집합체 및 이를 포함한 제품 | |
| CN109070314B (zh) | 可固化组合物、磨料制品及其制备方法 | |
| US8734551B2 (en) | Formaldehyde-free abrasive article |