DE3404871A1

DE3404871A1 - Schleif-, hon- oder abreibkoerper

Info

Publication number: DE3404871A1
Application number: DE19843404871
Authority: DE
Inventors: Stephen Albert Los Angeles Calif. verstorben Rands
Original assignee: RANDS MARY
Current assignee: RANDS MARY
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1984-02-11
Publication date: 1984-08-23
Also published as: GB8403672D0; IT8419605A0; FR2540771A1; IT1173264B; GB2137220A; JPS59161271A; FR2540771B1

Description

Dr.ing.M.Heki

Patentanwälte · Lange Straße 51 · D-7000 Stuttgart 1

9. Februar 1984 Reg.-Nr. 126 731 Unsere Ref.: 487375 srr

MARY RANDS

Pasadena, Los Angeles, California, USA

Schleif-, Hon- oder Abreibkörper

Die Erfindung betrifft einen Schleif-, Hon- oder Abreibkörper. Bei einem solchen Körper kann es sich beispielsweise um einen sogenannten "Stein" (ein starres, normalerweise etwas sprödes Schleifelement, das für eine metallabtragende Bewegung relativ zu einem Werkstück vorgesehen ist), eine Schleifscheibe, ein Honwerkzeug oder um eine Trennscheibe handeln. Derartige Körper werden üblicherweise in einem Ofen bei hoher Temperatur und über einen beträchtlichen Zeitraum hin gehärtet, um einen harten, starren, jedoch leicht zerbrechlichen Schleif-, Abreib- oder Honkörper hoher Schleifwirkung zu bilden. Bekannte Schleifscheiben weisen üblicherweise Schleifmittelteilchen, Glaspulver oder Glasstaub sowie in manchen Fällen einen inerten Füllstoff oder ein Streckmittel in Pulverform auf, wobei das Ganze vermischt und in einem Ofen bei einer hohen Temperatur, die oft oberhalb des Bereichs von 2500° C liegt, über einen beträchtlichen Zeitraum hinweg, beispielsweise 3 oder 4 Tage lang geschmolzen wird. Dabei spricht man üblicherweise vom

Telefon (0711) 29 6310 u. 29 72 95 Postscheck Stuttgart (BLZ 600100 70) 7211 -700 Telefonische Auskünfte und Aufträge sind

Telex 7 22 312 (patwo d) Deutsche Bank Stuttgart (BLZ 600 700 70) 1428630 nur nach schriftlicher Bestätigung verbindlich.

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, S.

glasartigen oder verglasten Gefügetyp.

Bei einem anderen Typ von Schleifscheiben sowie einiger Formen üblicher Hon- oder Schleifsteine oder -stäbe sind Schleifmittelteilchen, ein trockenes Kunstharz und in einigen Fällen ein inerter Füllstoff oder ein Streckmittel in Pulverform vorhanden, wobei all dies gemischt und dann in einem Erhitzer oder Ofen der Einwirkung von Druck und Wärme unterworfen wird, und zwar bei etwa 350 C 3 bis 4 Stunden lang. Dabei spricht man von einem harzartig gebundenen Gefügetyp.

Bei einer bekannten Trennscheibe sind Schleifmittelteilchen, Teilchen trockenen plastischen Kunstharzes und in einigen Fällen ein zusätzlicher inerter Füllstoff in Pulverform vorhanden. All dies wird miteinander vermischt und auf ein Trennscheibenverstärkungselement aufgepreßt, wobei das Ganze durch Druck- und Wärmeanwendung in der gleichen Weise gehärtet wird, wie es oben in Verbindung mit den bekannten Schleifscheiben und Honsteinen oder -stäben vom harzartig gebundenen Gefügetyp erwähnt worden ist.

Sämtliche oben erwähnten, bekannten Arten von Schleif-, Hon- und Abreibkörpern sind verhältnismäßig spröde und gehen daher während der Anwendung häufig zu Bruch. Dies ist nicht nur kostspielig, sondern auch äußerst gefährlich, da abgelöste, spröde Teile solcher bekannter Körper von einer betreffenden, motorisch angetriebenen Schleifmaschine mit hoher Geschwindigkeit wegfliegen und Verletzungen hervorrufen können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schleif-, Hon- oder Abreibkörper zu schaffen, der sich durch verbesserte Eigenschaften hinsichtlich verringerter Bruchgefahr bei Schleif-, Hon- oder Abreibvorgängen auszeichnet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 und/ oder Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl von in Längsrichtung wirkenden Zuggliedern aufweisen, die mit der Matrix in der Weise zusasmmenwirken, daß die resultierenden, gesamten Zug- und Biegeeigenschaften des Zweiphasenbinders, der die Schleifmittelteilchen trägt, wirksam verändert werden, um dadurch die Zerbrechlichkeit und effektive Sprödigkeit zu verringern.

Bei einer anderen Ausführungsform kann das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl von Glasfaserabschnitten (üblicherweise von gleicher kurzer Länge) aufweisen (es könnten auch andere äquivalente Fasern, beispielsweise hochfeste, fadenartige Kohlenstofffasern benutzt werden), die zu Anfang dem adhäsiven Bindemittel-Matrixmaterial zugemischt werden, bevor dieses zusammen mit den Schleifmittelteilchen gehärtet wird, wobei das Ganze anschließend gehärtet wird, um die an Ort und Stelle eingehärteten Hon- oder Abreibkörper zu binden.

Bei einer anderen Ausführungsform kann die Matrix ein anfänglich unverfestigtes, anschließend härtbares Material aufweisen, beispielsweise ein Epoxidharz, wobei die Matrix eine adhäsive Affinität zu den Schleifmittelteilchen und zum Verstärkungsmaterial hat, um einen sehr starken, im wesentlichen unzer spanbaren und unzerbrechlichen, gehärteten Verbund damit einzugehen.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl dünner Metallstränge hoher Zugfestigkeit (und vorzugsweise hoher Temperaturbeständigkeit) aufweisen, die über die ganze Matrix verteilt sind.Ein solches Verstärkungsmaterial kann angewendet werden, wenn es sich um eine Matrix von dem oben zuletzt erwähnten Typ handelt, um einen sogenannten harzartigen Verbund zu bilden, kann aber auch angewendet werden, wenn es sich um eine Matrix vom verglasten oder glasartigen Typ handelt, die zu Anfang Glasmaterial in Teilchenform, wie Glaspulver oder Glasstaub^ aufweist und anschließend ge-

schmolzen wird, so daß die Bestandteile zusammen aufgeschmolzen werden, wenn ein Erhitzen mit ausreichend hoher Temperatur und über einen ausreichenden Zeitraum stattfindet, so daß ein vollständig gläserner Verbund erhalten wird, der die Schleifmittelteilchen und das hochtemperaturfeste Verstärkungsmaterial einschließt, beispielsweise die dünnen, oben erwähnten Metallstränge, etwa Wolframstränge oder Stränge anderer metallischer Stoffe, deren Schmelzpunkt höher liegt als es üblicherweise erforderlich ist, um die Glasteilchen miteinander zu verschmelzen (beispielsweise normalerweise mehr als 2500° cj.

Das Verstärkungsmaterial kann eine Vielzahl von Verstärkungselementen umfassen, die jedes eine größere Querausdehnung besitzen als die oben erwähnten Fasern oder Stränge und daher als Bewehrungs- oder Befestigungselemente bezeichnet werden können,die in der Wirkung ähnlich sind wie die beim Betonbau oft verwendeten Armierungsstäbe. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind allerdings gewellte, geriffelte oder gekräuselte metallische Verstärkungselemente oder Bewehrungsmittel vorhanden, die über die ganze Matrix verteilt sind.

Bei dem harzartig gebundenen Gefügetyp können außer Glasfasern auch andere hochfeste Fasern verwendet werden, beispielsweise faserartige Kristallformen chemischer Elemente, wie Kohlenstoff oder Bor oder dgl. Solche Kristallformen wurden in jüngerer Zeit unter Anwendung technologisch hochentwickelter Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei sich gegenüber den üblichen Kristallformen von Kohlenstoff und Bor vollständig veränderte Eigenschaften hinsichtlich der Zugfestigkeit ergeben, was offenbar aus der Art und Weise resultiert, in der das Material behandelt oder bearbeitet wird, um es in die endgültige Fadenform überzuführen.

Allgemein gesprochen kann der Schleif-, Hon- oder Abreibkörper gemäß der Erfindung eine Menge harten Schleifmittels aufweisen, das härter ist als eine Werkstückoberfläche und in Form einer Vielzahl von Teilchen vorliegt, deren Größe von äußerst kleinen Abmessungen zu großen Abmessungen hin variieren kann, je nach dem beabsichtigten Anwendungszweck des Körpers. Die Teilchengröße wird im Handel häufig als "Körnung" bezeichnet, obgleich die Teilchengröße auf verschiedene Weise definiert werden kann, etwa aufgrund durchschnittlicher Teilchenabmessungen oder -gewichte oder aufgrund einer Klassifizierung anhand eines Siebverfahrens. Derartige Schleifmittelteilchen können in verschiedenen Arten und Formen verwendet werden, beispielsweise Teilchen aus Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid sein. Die Schleifmittelteilchen werden durchgehend über eine adhäsive Matrix aus Bindemittelmaterial verteilt, die vorzugsweise eine hohe adhäsive Affinität für die verwendeten Schleifmittelteilchen hat. Die Matrix liegt gewöhnlich anfänglich in Pulverform oder in Form eines halbflüssigen oder flüssigen Matrixmaterials vor, mit dem die Schleifmittelteilchen vermischt werden können, wonach ein Härten durchgeführt wird, wobei die verteilten Schleif-

mittelteilchen dann über die ganze Matrix an Ort und Stelle und .an jeder freiliegenden Oberfläche derselben eingeschlossen sind, von denen jede beliebige oder sämtliche Oberflächen sodann eine Schleif-, Hon- oder Abreibefläche bilden, die jede beliebige gewünschte Form und/oder Oberflächenkontur haben kann, abhängig davon, wie das anfängliche Formen des Körpers vorgenommen wurde. Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Bindung der Schleifmittelteilchen in über die ganze Matrix verteilter Anordnung einem harzartigen Gefüge entspricht, ist die Matrix ein Kunstharz geeigneter Eigenschaften. Das Harz kann anfänglich in trockener oder pulverisierter Form, in halbflüssiger oder flüssiger Form vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich um ein

Epoxidharz, beispielsweise ein zweiteiliges Epoxidharz bestimmter Form, bei dem zumindest einer der Teile als Katalysator wirkt, um die Harzbildung und Härtung zu begünstigen.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Matrix glasartig sein, so daß ein glasartiges Binden des gesamten Abreibkörpers erfolgt, wobei Glaspulver oder dergleichen anstelle des Kunstharzmaterials verwendet werden kann.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, über die gesamte Matrix eine Menge gefügemäßig unterschiedlichen (zum Matrixmaterial unterschiedlichen) Verstärkungs- und den Gefügeparameter umwandelnden Materials vorzusehen, das über die ganze Matrix verteilt und an Ort und Stelle in diese eingehärtet oder eingeschmolzen ist, um in Zusammen-Wirkung mit dem Matrixmaterial einen Zweiphasenbinder zu bilden, der die Schleifmittelteilchen trägt und geänderte Gefügeeigenschaften (die gegenüber dem Matrixmaterial, das die Schleifmittelteilchen ohne das Verstärkungsmaterial enthält, verändert sind) besitzt, wodurch sich eine höhere Gesamt-Zugfestigkeit, eine bessere Biegefähigkeit ohne Bruchgefahr und dementsprechend eine geringere Gesamtsprödigkeit und -Zerbrechlichkeit des zusammengesetzten Schleif-, Hon- oder Abreibkörpers ergibt.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels in Form eines "Steines"

oder "Stabes" zum Schleifen oder Honen, der üblicherweise mit einer bekannten, nicht dargestellten Haltevorrichtung versehen ist, die an einem Abschnitt oder einer Oberfläche so angebracht ist, daß ein anderer Abschnitt

oder eine andere Oberfläche gegen ein Werkstück angelegt werden kann, das abreibend bearbeitet werden soll;

Fig. 2 einen stark vergrößert dargestellten Teil des Querschnitts im mit einem Doppelpfeil 2

von Fig. 1 angegebenen Bereich, wobei ein Schleifkörper vom harzartig gebundenen Typ dargestellt ist, der Schleifmittelteilchen enthält und bei dem das bindend wirkende Matrixmaterial ein mit Glasfasern verstärktes

Kunstharz ist, so daß der Körper weniger zerbrechlich ist als bekannte Schleif- und Honsteine;

Fig. 3 eine verkleinert gezeichnete, perspektivische " Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels

der Erfindung in Form einer Schleifscheibe;

Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechend stark vergrößerten Schnitt eines gegenüber Fig. 2 abgewandelten Ausführungsbeispiels, bei dem das adhäsive, bindende Matrixmaterial ein Kunst-

harz ist und die Schleifmittelteilchen im wesentlichen die gleichen sind, bei dem jedoch als Verstärkungsmaterial hochfeste metallische Fäden vorgesehen sind, beispielsweise aus Stahl oder einem ande

ren Metall mit den gewünschten Eigenschaften hinsichtlich Gefüge und Schmelzpunkt;

Fig. 5 einen den Fig. 2 und 4 entsprechenden

Schnitt eines weiter abgewandelten Beispiels, bei dem das Bindemittel und die

Schleifmittelteilchen im wesentlichen die gleichen sind, wobei als Verstärkungsmaterial ein Fadenmaterial mit einem sehr großen Festigkeit-Gewicht-Verhältnis vorgesehen ist, beispielsweise Kohlenstoff

oder Bor, wobei in beiden Fällen die molekulare Anordnung aufgrund einer speziellen Bearbeitung des Materials zu einer anscheinend kristall-simulierenden Form modifiziert ist, was, wie sich gezeigt

hat, die Festigkeit sehr stark erhöht. Dieses Material wird als Fadenmaterial verbesserter Festigkeit oder als bearbeitetes Fadenmaterial bezeichnet;

Fig. 6 einen schematisiert und stark vergrößert gezeichneten Teilquerschnitt des Materials, aus dem eine abgewandelte Form des Abreibkörpers gemäß der Erfindung herstellbar ist, wobei das Material vor dem Schmelzen des Matrixmaterials aus Glaspulver durch Anwen

dung von Wärme und Druck in einer schematisiert angedeuteten Schmelzform gezeigt ist. Das vorgeschmolzene Material ist zur Herstellung eines glasartig gebundenen Typs des Abreißkörpers

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vorgesehen, wobei in der praktischen Ausführung die Form wesentlich größere Abmessungen im Verhältnis zur Größe des in Fig. 6 gezeigten Materialquerschnitts besitzt_;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung, jedoch

nach Schmelzen des pulverförmigen Matrixmaterials zu aufgeschmolzenem Glas-Matrixmaterial, das den endgültigen verglasten Abreibkörper erzeugt, der Verstärkungsmaterial enthält, das aufgrund der hohen Temperatur

modifiziert ist, die erforderlich ist, um das Glaspulver zu der verfestigten, geschmolzenen Glasstruktur aufzuschmelzen, die dargestellt ist. Eine Form hochtemperaturfesten Verstärkungsmaterials sind beispielsweise

mehrfache Wolframstreifen oder entsprechende Verstärkungsfasern, obwohl auch andere hochtemperaturfeste Werkstoffe verwendet werden können^, und

Fig. 8 einen im wesentlichen der Fig. 2 ähnlichen

Schnitt des glasartig gebundenen Typs von Fig. 7, abgesehen davon, daß als Verstärkungsmaterial eine Vielzahl gewellter, geriffelter oder gekräuselter, metallischer Verstärkungselemente oder Befestigungsmittel, die über

das ganze Matrixmaterial verteilt sind, enthalten sind, welche aus hochtemperaturfestern Stoff bestehen, der den erforderlichen hohen Temperaturen widerstehen kann, die für das Aufschmelzen des Glas-Matrixmaterials erforder

lich sind. Die Ansicht gemäß Fig. 8 ist jedoch auch als die Darstellung einer der Fig. 2 ähnlichen, abgewandelten Ausführungsform anzusehen,

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' /lhbei der Kunstharz als bindendes Matrixmaterial verwendet wird, wodurch ermöglicht wird, daß andere Metalle oder Stoffe als Verstärkungselemente oder Befestigungsmittel benutzt werden, weil bei einer solchen harzartigen Bin

dung niedrigere Härtungstemperaturen ausreichend sind.

Fig. 1 und 2 beziehen sich auf einen Körper 10 für abreibende Bearbeitung, bei dem es sich um einen langgestreckten rechtwinkligen, starren Honstein oder -stab handelt. Fig. 2 zeigt das bereits gehärtete adhäsive, bindende Matrixmaterial 12, bei dem es sich um ein Harz vom Epoxidtyp handelt, und zeigt außerdem ein teilchenförmiges Schleifmittel 14 mit einer Vielzahl von Teilchen, beispielsweise aus Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid. Außerdem zeigen diese Fig. ein Verstärkungsmaterial 16 in Form einer Vielzahl von Abschnitten aus Glasfaser, wobei alle drei Bestandteile 12, 14 und 16 anfänglich sorgsam für das Härten des Epoxid-Matrixmaterials 12 vermischt werden. Dieses Härten kann das Erhitzen der Mischung auf ungefähr 400 in einem Ofen oder Erhitzer und das Halten dieser Temperatur über etwa 4 Stunden umfassen Dies ergibt ein relativ hartes, zusammengesetztes Schleifund Honelement 18, Fig. 2, das in seiner voll ausgebildeten Struktur den abreibenden Körper 10 von Fig. 1 bildet und eine oder mehrere Schleif- oder Hon-Oberflachen erforderlieher Formgebung mit einer Oberflächenkontur 20, Fig. 1, besitzt.

Es wurde gefunden, daß bei Anwendung von 10 % bis 15 % Glasfaser in 3 mn langen Abschnitten, vermischt mit etwa 10 % bis 15 % Matrixmaterial 12 und mit die Restmenge (70 % bis 80 %) der Mischung bildenden Schleifmittelteilchen 14 der erhaltene gehärtete Abreibkörper 10 äußerst zufriedenstellende Eigenschaften in Bezug auf Härte und Abriebfestigkeit im Vergleich zu bekannten Schleifsteinen oder -stäben zeigt, daß jedoch der abreibende Körper 10 gemäß der vorliegenden Erfindung eine sehr

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stark verbesserte Bruchfestigkeit besitzt, so daß es tatsächlich schwierig oder fast unmöglich ist, ihn während der normalen Anwendung zu zerbrechen. Verglichen mit den bekannten, leicht zerbrechlichen Schleifstäben oder -steinen ist das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2, wie ersichtlich ist, vorteilhaft und für einen langdauernden Gebrauch für das Schleifen und Honen bei verringerter Bruchgefahr geeignet.

Fig. 3 zeigt eine Schleifscheibe 1OA, die in einer ähnlichen Weise hergestellt werden kann wie der Stab oder Stein gemäß Fig. 1 und 2 oder die auch in der in Bezug auf Fig. 4, 5, 7 oder 8 erläuterten Weise hergestellt sein kann.

Fig. 4 ist der Fig. 2 ähnlich, zeigt jedoch eine Abwandlung in Bezug auf das Verstärkungsmaterial. Dabei sind Stränge 16* in Form dünner metallischer Stränge hochfesten Werkstoffs, beispielsweise aus Stahl, vorhanden. Das Matrixmaterial 12' aus Epoxidharz und die Schleifmittelteilchen 14' sind ähnlich wie bei Fig. 2.

Fig. 5 ist der Fig. 2 ebenfalls ähnlich, abgesehen davon, daß das Verstärkungsmaterial abgewandelt ist und eine Vielzahl von Strängen aus in der Festigkeit verbesserten Fäden 16'' aus Kohlenstoff oder Bor aufweist. Das bindende Matrixmaterial 12" aus Epoxidharz und die Schleifmittelteilchen 14'· sind gleich wie bei Fig. 2.

Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere abgewandelte Ausführungsform des abreibenden Körpers oder Materials, wobei es sich bei diesem Beispiel um einen glasartig gebundenen Typ handelt. In Fig. 6 ist das Matrixmaterial 12A¹" in einer vorgebundenen, vor-geschmolzenen Form und besteht aus pulverisiertem Glas ("Glasstaub") oder dergleichen mit Schleifmittelteilchen 14¹¹¹, die im wesentlichen denjenigen von Fig. 2 entsprechen, obwohl die Teilchen 14"' aus einem hochtemperaturfesten Material bestehen. Dies ist möglich, weil übliche

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Schleifmittel (Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid od. dgl.) aus sich heraus widerstandsfähig gegen Temperaturen sind, die ausreichend hoch sind, um das Glaspulvermaterial 12A¹¹¹ zu schmelzen.

Das Verstärkungsmaterial 16''^r umfaßt Abschnitte aus Wolfram, obgleich andere Werkstoffe hohen Schmelzpunkts, wenn sie geeignete Gefügeeigenschaften besitzen, ebenfalls verwendbar wären. Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 und 7 ist eine Schmelzform 22 schematisiert angedeutet. Anstelle dieser Form könnte eine zweiteilige oder mehrteilige Form, wenn es gewünscht wird eine geschlossene Form, verwendet werden. Da das Schleifund Honmaterial 18'*' in starker Vergrößerung gezeigt ist, versteht es sich außerdem, daß sein Maßstab gegenüber dem Maßstab der Darstellung der Form 22 in hohem Maße vergrößert ist, die lediglich in schematisierter Weise gezeigt ist, um den Verfahrensschritt des Schmelzens anzudeuten, der erforderlich ist, um das lose, nicht verfestigte Material 18A¹'¹ von der Vorform des Schleifelements in die geschmolzene, verfestigte Form des Schleifelements umzuwandeln, die in Fig. 7 mit 18B¹¹' bezeichnet ist, wobei dieses nach dem Erhitzen auf eine ausreichend hohe Temperatur während einer Härtungsperiode stattfindet. Eine derartige Temperatur beträgt beispielsweise 2500 C, wobei die Wirkungsdauer einige Tage betragen kann. Es wurde gefunden, daß dadurch ein Schleif- und Honelement 18B¹¹¹ in voll geschmolzener Form erhalten wird, das nun aus der Form 22 herausgenommen und für beliebige Schleif-, Honoder Abreibzwecke benutzt werden kann. Diese Element weist eine verringerte Zerbrechlichkeit im Vergleich mit bekannten starren Hon- oder Schleifstäben oder -scheiben vom glasigen Typ auf. Die Schmelz- und/oder Härtungsvorgänge der einzelnen Ausführungsbeispiele können in einem Erhitzer oder Ofen bei Drükken durchgeführt werden, die vom Atmosphärendruck bis viel höheren Drücken reichen, um in dem erzeugten Abreibkörper höchstmögliche Dichte und Steifigkeit zu erzeugen.

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Es ist auch möglich, Lufttrocknung, Lufthärtung oder katalytisches Härten zum Verfestigen des bindenden Matrixmaterials zur Anwendung zu bringen. Dies gilt insbesondere für einen Abreibkörper mit einem Bindemittel vom harzartigen Typ.

Bei der glasartig gebundenen Ausführungsform von Fig. 7 ist das geschmolzene Glas mit 12B¹'¹ bezeichnet.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung des Beispiels von Fig. 7, wobei die Schleifmittelteilchen 14"'· gleich sind wie bei Fig. 7 und auch das geschmolzene Matrixmaterial 12B¹''' aus Glas das gleiche ist wie in Fig. 7 (wobei sich versteht, daß ein ähnlicher Glasschmelzvorgang stattgefunden hat), wobei jedoch das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl gewellter, geriffelter oder gekräuselter metallischer Ver-Stärkungselemente 16¹¹¹' aus Wolfram umfaßt, obgleich beliebige andere hochtemperaturfeste Werkstoffe, deren Schmelzpunkt höher liegt als es für den Glasschmelzvorgang erforderlich ist, verwendet werden können.

Die Form der Elemente 16'¹¹¹ kann innerhalb des Rahmens des Konzepts der Parameteränderung für das Verstärkungsmittel, wie es die Erfindung vorsieht, abgewandelt werden.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

- 14_>i^-/i^letren tan Sprüche

Leerseite -

Claims

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Patentansprüche

M.Jschleif-, Hon- oder Abreibkörper mit einer Matrix aus gehärtetem oder geschmolzenem, als Bindemittel dienendem Material, mit in der gehärteten oder geschmolzenen Matrix durchgehend verteilten, in dieser in Stellung gehaltenen Schleifmittelteilchen, die aus einem Stoff bestehen, der wesentlich härter ist als ein Werkstück, das geschliffen, gehont, oder abgerieben werden SOlI_x, und mit einem in der gehärteten oder geschmolzenen Matrix in Stellung gehaltenen, in dieser durchgehend verteilten Verstärkungsmaterial, bei dem es sich um ein gefügemäßig unterschiedliches, den Gefügeparameter umwandelndes Material handelt, das mit dem als Bindemittel dienenden Material zusammenwirkt, um einen die Schleifmittelteilchen tragenden Binder zu bilden, der veränderte Struktureigenschaften besitzt, die zu einer Erhöhung der Zugfestigkeit und zu einer Verringerung der Sprödigkeit und Zerbrechlichkeit bei dem Schleif-, Hon- oder Abreibkörper führen.
2. Schleif-, Hon- oder Abreibkörper mit einer adhäsiven Bindemittel-Matrix mit einer hohen adhäsiven Affinität für die Teilchen eines Schleifmittels, einer Menge harter Teilchen des Schleifmittels, die wesentlich härter sind als eine Werkstückoberfläche, die dadurch abgerieben werden soll, wobei das Schleifmittel in einer an Ort und Stelle eingehärteten oder eingeschmolzenen Weise durchgehend über die Matrix verteilt und durch diese in verteilter Anordnung fest in Stellung gehalten sind, so daß ein Schleif-, Hon- oder Abreibelement gebildet wird, das zumindest eine eine erforderliche Formgebung und Oberflächenkontur aufweisende Oberfläche besitzt, die eine Vielzahl der Teilchen des Schleifmittels längs dieser Oberfläche verteilt trägt und für eine äußere Schleif-, Hon- oder Abreibberührung mit einem Werkstück vorgesehen ist, wobei die Matrix außerdem in einer an Ort und Stelle eingehärteten oder eingeschmolzenen Weise über die ganze Matrix verteilt eine Men ge gefügemäßig unterschiedlichen, verstärkenden und den Gefüge parameter umwandelnden Materials enthält, das mit der Matrix

in wirksamer Weise zusammenwirkt, tun einen Zweiphasenbinder zu bilden, der die Teilchen trägt und veränderte Gefügeeigenschaften aufweist, die eine größere Gesamtzugfestigkeit und eine geringere Gesamtsprödigkeit und Zerbrechlichkeit des Schleif-, Hon- oder Abreibkörpers ergeben.
3. Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl von in Längsrichtung wirkenden Zuggliedern aufweist, die mit der Matrix in der Weise zusammenwirken, daß die Zug- und Biegeeigenschaften des Binders wirksam verändert werden, der die Schleifmittelteilchen trägt.
4. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl von Glasfaserabschnitten aufweist, die zu Anfang einen Teil der Mischung aus adhäsiver Bindemittelmatrix und Schleifmittelteilchen sind, die den anschließend erzeugten Schleif-, Honoder Abreibkörper bildet.
5. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix ein anfänglich unverfestigtes, härtbares Kunstharzmaterial aufweist, das eine adhäsive Affinität für die Schleifmittelteilchen und das Verstärkungsmaterial aufweist, um einen sehr starken, im wesentlichen unzerspanbaren und unzerbrechlichen, gehärteten Verbund damit einzugehen.
6. Körper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstharz ein härtbares Epoxidharzmaterial ist.
7. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl hochtemperaturfester, dünner Metallstränge hoher Zugfestigkeit aufweist.
8. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl gewellter, geriffelter oder gekräuselter metallischer Elemente aufweist.
9. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix ein zu Anfang aus Teilchen bestehendes und anschließend geschmolzenes, glasartiges Material aufweist, das, wenn es mit den Schleifmittelteilchen und dem Verstärkungsmaterial geschmolzen wird, ein starkes, untrennbares, zusammengesetztes Gefüge bildet.
10. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelteilchen aus einem harten, feuerfesten Material hoher Temperaturfestigkeit bestehen.
11. Körper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsmaterial eine Vielzahl von Abschnitten hochfester, fadenartiger Kohlenstoffasern aufweist, die anfänglich einen Teil der Mischung aus adhäsivem Bindemittelmaterial und Schleifmittelteilchen bilden.

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