DE7212893U - GRINDING DISC ODDGL. - Google Patents
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Description
E.I. DU POIsT DE NEMOURS AWD COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.Λ,EGG. DU POIsT DE NEMOURS AWD COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.Λ,
//Schleifscheibe od. dql. x // grinding wheel or dql. x
Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe od. dgl., insbesondere eine durch "gemeinsame" Forr.iprcGsung, d.ii. Ausbildung eine.i eins 'cückigen Körpers bzw. ein .-s einheitlichen Gefüges erhaltene Schleifscheibe od. dgl. i.t einer hcirzgebundenen Phase und einer netallgebundcnen vhur.c, z.T.. e.vne Schleifkorn-Schleifscheibe nit metallische;-: j^tmLcü und harzgeburidene.j, schleif kornh al ti ger.i Randteil.The invention relates to a grinding wheel or the like, in particular a "common" molding solution, d.ii. Formation of a single chunky body or a uniform structure obtained grinding wheel or the like with a heart-bonded phase and a metal- bonded vhur.c, partly. e.vne abrasive grain grinding wheel nit metallic; -: j ^ tmLcü und harzgeburidene.j, Schleif kornh al ti ger.i edge part.
Schleifscheiben r-.'it eine-i !"!andlej ] aus poly;...,re::i Poly.i γλϊ d-Material, das durch Ki'-.'Lbi ::uuag cm cirie:;; r ■·. -'-aiii r^hen Kernteil festgelegt ist, si:.d be!:ar.nt. .uin bedeutendes Probier» bei solchen Körper:', liegt, in cen Feh2 en eines einfachen und vrirkuugsvoll en '-'ittels zur Befestigung cg teils air. Kernteil·. Z. L. unterliegt bei zu geringerGrinding wheels r -. 'It a-i! "! Andlej] made of poly; ..., re :: i poly.i γλϊ d-material, which by Ki' -. 'Lbi :: uuag cm cirie: ;; r .!. ■ · -'- aiii r ^ hen core part is fixed, si: .d be: ar.nt .uin important touchstone "in such bodies', located in cen FeH2 s a simple and vrirkuugsvoll s' - ' means of fastening cg partly air. core part ·. ZL is subject to too low
Randedge
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Rand-Kern-Haftung das Randteil im Einsatz einer Abdrückung. Auf die Erzielung von Schleifscheiben-Aufbauten mit einem fest an einem Kernteil festgelegten Randteil ist bisher eine beträchtliche Mühe verwandt worden. Die USA-Patentschrift 5 4/0 04-7 ζ-· 2. beschreibt eine Weiterentwicklung einer harzgebundenen Schleifscheibe, bei der ein harzgebundenes, Bchleifmittelhaltiges Randteil durch Klebbindung an einem Kernteil so festgelegt ist, dass das erstgenannte auf das letztere eine Presskraft ausübt, wodurch die Kombination von Klebstoff und Presspannung einer seitlichen und radialen Lösung des Randteils vom Kern der Schleifscheibe entgegenwirkt. Solche Kunstgriffe cind kostspielig und nicht immer von Erfolg begleitet. Die vorliegende Erfindung zielt dementsprechend primär auf die Schaffung von Formkörpern, wie Schleif körpern, ab, die von den obengenannten Mangeln frei sind=Edge-core adhesion the edge part in the use of an impression. On the achievement of grinding wheel structures with a so far, the edge part is firmly fixed to a core part considerable effort has been expended. The USA patent 5 4/0 04-7 ζ- · 2. describes a further development of a resin-bonded grinding wheel, in which a resin-bonded, Edge part containing abrasive is fixed by adhesive bonding to a core part in such a way that the former is attached to the the latter exerts a pressing force, whereby the combination of adhesive and pressing tension a lateral and radial Dissolution of the edge part from the core of the grinding wheel counteracts. Such tricks are costly and not always successful. The present invention aims accordingly primarily on the creation of molded articles, such as abrasive bodies, from the above-mentioned defects are free =
Die vorliegende Erfindung stellt > 'nen durch ''gemeinsame" Formpressung erhaltenen bzw. eindeutigen Gegenstand, insbesondere Schleif- und L^nkörper, mit einer mit organischem Harz gebundenen Phase und einer metallgebundenen Phase zur Verfügung. Die mit organischem Harz gebundene Phase des Gegenstandes enthält zwischen 100 und etwa 30 Vol% an polymerem, im wesentlichen linearem Polyimid-Material und die metallgebundene Phase zwischen etwa 70 und 100 Vol% an Metallpulver. In der harzgebundenen Phase wie auch der metallgebundenen Phase können zweckentsprechende formpressbare oder nichtformpressbare Zusatzstoffe vorliegen.The present invention provides> 'nen through' 'common " Compression obtained or unique object, in particular Abrasive and longitudinal bodies, with an organic resin-bonded phase and a metal-bonded phase Disposal. The organic resin-bound phase of the object contains between 100 and about 30 vol% of polymeric, substantially linear polyimide material and the metal-bound phase between about 70 and 100% by volume of metal powder. In the resin-bonded phase as well as the metal-bonded phase, appropriate form-pressable or non-moldable additives are present.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von Formkörpern, wie schleifmxttelhaltigen Schleifscheibe -oder Honkörpern, mit einer mit organischem Harz gebundenen Phase und einer metallgebundenen Phase werden die harzgebundene Phase aus einer formpressbaren Harzmischung entsprechend der Bildung e.insr harzgebundenen Phase mit einem Gehalt zwischen 100 und etwa yO Vol% &xl koalesziertem (zusammenge-According to the method according to the invention for the production of molded bodies, such as grinding wheels containing abrasives or honing bodies, with an organic resin-bonded phase and a metal-bonded phase, the resin-bonded phase is made from a moldable resin mixture according to the formation of a resin-bonded phase with a content between 100 and about yO vol% & xl coalesced (together
wachsenem), pulverfönnigem, po3ymerem, im wesentlichen linearem Polyimid-Material und an der ergänzenden Menge von bis zu etwa 70 Vol% an foi upressbarem Metallpulver urd die metallgebundene Phase aus einer formpressbaren Metallmischung r-ntsprcchend der Bildung einer mAtaiigebundenen .rnase mit einem Gehalt zwischen 1OO und etwa 70 Vol% an formpressbarem Metallpulver und an der ergänzenden Menge von "bis zu etwa 50 Vol% an pulverförmigem,koaleszierbarem, polymerem, im wesentlichen linearem Polyimid-Material durch Anwendung von Wanne und Druck gleichzeitig auf beide Tormpressbare Mischungen in einem gemeinsamen Formpressgang erhalten.growing), powdery, polymeric, essentially linear Polyimide material and in the complementary amount of up 70% by volume of pressable metal powder and the metal-bound powder Phase made from a moldable metal mixture r-referring to the formation of a metal-bound nose with a content between 100 and about 70 vol% of moldable Metal powder and the additional amount of "up to about 50% by volume of powdery, coalescible, polymeric, im essential linear polyimide material by applying tub and pressure simultaneously to both gate pressable compounds obtained in a common compression molding process.
Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend näher, auch an Hand der Zeichnungen erläutert, in deren Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, wobeiThe nature and advantages of the present invention are explained in more detail below, also with reference to the drawings, in which Figures identical parts are denoted by the same reference numerals, wherein
Fig. 1 im Schnitt einen nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellten Formkörper in Form einer kreisförmigen Schleifscheibe,Fig. 1 in section one according to the method according to the invention produced molded body in the form of a circular Grinding wheel,
Fig. 2 im Schnitt eine andere Ausführungsform einer kreisförmigen Schleifscheibe und2 shows, in section, another embodiment of a circular one Grinding wheel and
Fig. 3, 4 und 5 in gre-ohischer Darstellung physikalische Kennwc rrj warmgepresster Scheiben aus Mischungen von PoIyimidharz und Kupferpulver zeigen.3, 4 and 5 in a physical representation of physical Kennwc rrj hot-pressed discs made from mixtures of polyimide resin and show copper powder.
Der durch gemeinsame Formpressung erhaltene Gegenstand gempr.s der Erfindung stellt seinem Aufbau nach eine Einheit dar und wird von zumindest zwei ausgeprägten, homogenen Phasen gebildet, deren eine hier als mit organischem Harz gebundene Phase und andere als metallgebundene Phase bezeichnet ist und deren jede in der jeweils gewünschten Weise auch formpressbare und nichtformpressbare Zusatzstoffe enthalten kann. Ein Beispiel für einen solchen einstückigen bzw. durch gemeinsame Forr^ressung erhaltenen Gegenstand gemäss der Erfindung stellt die in Fig. 1 gezeigte Schleifscheibe dar, die einen Kernteil 10 aus metallischem Material und einen Rand-The object obtained by joint compression molding in accordance with The structure of the invention represents a unit and is made up of at least two distinct, homogeneous phases formed, one of which is referred to herein as an organic resin-bonded phase and the other as a metal-bonded phase and each of which can also be molded in the desired manner and may contain non-moldable additives. An example of such a one-piece article or article obtained by joint molding according to the invention represents the grinding wheel shown in Fig. 1, which has a core part 10 made of metallic material and an edge
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■teil 11 aus org&ni schein, polymerem Material und einem zweckentsprechenden Schleifmittel aufweist. Der Ker-iteil 10 ist gewöhnlich in seiner Mitte mit einer Öffnung 12 versehen, die sich zur Befestigung der Schleifscheibe an einer zweckentsprechenden Aufnahme eignet. Die Schleifscheibe nach Fig. 2 entspricht derjenigen von Fig. 1 mit der Abänderung, dass der schleifmittelhaltige Teil 13 auf der Seitenfläche des Kerns 10 angeordnet ist.■ part 11 made of org & ni sham, polymer material and an appropriate one Has abrasive. The Ker-iteil is 10 usually provided in its center with an opening 12, which is used to attach the grinding wheel to an appropriate Suitable for recording. The grinding wheel according to Fig. 2 corresponds to that of Fig. 1 with the modification, that the abrasive-containing part 13 on the side surface of the core 10 is arranged.
Die mit organischem H ar*, gebundene Phase des durch gemeinsame Formpressung erhaltenen Gegenstandes gemäss der Erfindung, wie beispielsweise der Randteil 11 der Schleifscheibe nach Fig. 1, enthält zwischen 100 und etwa JO "Pormpressbar"-Vol% an polymerem, formpressbarem, im wesentlichen linearem Polyimid-Material und die ergänzende Menge von bis zu etwa 70 Vo1% an formpressbarem Metallpulver. Diese "Formpressbar"-Vol%-Werte beziehen sich auf das formpressbare Material in der mit? organischem Harz gebundenen Phase unter Nichtberücksichtigung nichtformpresbarer Zusatzstoffe, wie Schleifmittelteilchen. Die harzgebundene Phase enthält vorzugsweise zusätzlich Schleiimittelteilchen, z. B. Diamant oder beschichtete Diamantte" lchen oder Siliciumcarbid. Z. B. kann die harzgebundene Phase bis zu etwa UO Vol% an Zusatzstoffen wie Diamant-Schieifteilchen enthalten. Unter beschichtetem Biamant.4-st Diamant zu verstehen, auf den elektriytisch oder chemisch eine dünne Schicht Nickel, Kupfer oder Silber usw. abgeschieden worden ist.The phase of the article obtained by joint compression molding according to the invention, such as, for example, the edge part 11 of the grinding wheel according to FIG. 1, bound with organic H ar *, contains between 100 and about 50% "Pormpressbar" -Vol% of polymeric, compression-molded, essentially linear polyimide material and the additional amount of up to about 70% by volume of moldable metal powder. These "Compressible" vol% values refer to the compressible material in the? organic resin-bonded phase, disregarding non-molding additives such as abrasive particles. The resin-bound phase preferably additionally contains abrasive particles, e.g. As diamond or coated Diamantte "uring or silicon carbide. For example, the resin-bound phase to about UO% by volume to contain of additives such as diamond-Schieifteilchen. Under coated Biamant.4-st to understand diamond on the chemically elektriytisch or a thin layer of nickel , Copper or silver etc. has been deposited.
Das polymere Polyimid-Material der harzgebundenen Phase kennzeichnet sich durch die wiederkehrende Strtü tureinhsitThe polymeric polyimide material of the resin-bonded phase is characterized by the recurring structure
-N Mi ^N-R1 — (1)-N Mi ^ NR 1 - (1)
Nc c N cc
ti 'ti '
0 υ0 υ
worin. R ein \ierw er tiger, aromatischer Rest mit mindestens einem Ring mit 6 Kohlenstoffatomen, der benzenoid ungesättigt ist, wobei die vier Carbonylgruppen der wiederkehrenden Einheit paarweise an. getrennten Kohlenstoffatomen und die Carbonylgruppen jedes Paars an benachbarten Kohlenstoffatomen im R^st R sitzen, und R1 ein zweiwertiger, aromatischer Rest ist.wherein. R is an aromatic radical with at least one ring with 6 carbon atoms, which is benzenoid unsaturated, the four carbonyl groups of the repeating unit in pairs. separate carbon atoms and the carbonyl groups of each pair sit on adjacent carbon atoms in R ^ st R, and R 1 is a divalent, aromatic radical.
Zur Herstellung der Polyimide setzt man mindestens fin orga nisches Diamin der StrukturformelTo produce the polyimides, at least fin orga niche diamine of structural formula
22 (2) 22 (2)
worin R' die obige Bedeutung hat und die beiden Aminogruppen des Diamins jeweils an getrennten Kohlenstoffatomen des aromatischen Restes sitzen, mit mindestens einem Tetracarbonsäuredianhydrid der Strukturformelwhere R 'has the above meaning and the two amino groups of the diamine are each on separate carbon atoms of the aromatic radical sit, with at least one tetracarboxylic dianhydride the structural formula
0 00 0
I! IlI! Il
C CC C
0 ^R 0 (5)0 ^ R 0 (5)
" It"It
0 00 0
wrrin R die obige Bedeutung hat, in einem organischen Lösungsmittel für mindestens einen der Reaktionsteilnehiner, wobei das Lösungsmittel gegenüber den Reaktionsteilnehmern inert ist, vorzugsweise bei wasserfreien Bedingungen, bei der Bildung einer Polyamidsäure entsprechenden Zeit- und Temperaturbedingungen, wobei die Temperatur unter 1?5° c liegt, um, worauf die Polyamidsäure auf zweckentsprechende Weise, wie durch Erhitzen, in das obige Polyimid (i) übergeführt wird. Zu den Polyimiden für die Zwecke der Erfindungwrrin R has the above meaning, in an organic solvent for at least one of the reactants, the solvent being inert to the reactants, preferably under anhydrous conditions, with the formation of a polyamic acid corresponding time and temperature conditions, the temperature below 1? 5 ° c is around, whereupon the polyamic acid is converted into the above polyimide (i) in an appropriate manner such as by heating. To the polyimides for the purposes of the invention
gehören die Polyimide auf Grundlage beispielsweise von Pyromellitsäuredianliydrid und 4-,4·'-Oxydianilin oder von 3,3'-4,4'-Benzophenontetracarbonsäuredianhydrid und 4,V-0xydianilin oder m-Plienylendiainin. Polyimide für die Zwecke der Erfindung sind auch näher in den USA-Patentschriften 3 179 631 und 3 249 583 beschrieben. Diese Polyimide können in der harzgebundenen Phase jeweils allein für sich oder in Mischungen miteinander eingesetzt werden.include the polyimides based on, for example, pyromellitic dianlihydride and 4-, 4 · '-oxydianiline or of 3,3'-4,4'-benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride and 4, V-oxydianiline or m-plienylenediamine. Polyimides for the purpose of the invention are also described in greater detail in U.S. Patents 3,179,631 and 3,249,583. These polyimides can can be used in the resin-bound phase alone or in mixtures with one another.
Die metallgebundene Phase des Formpresslings gemäss der Erfindung, wie beispielsweise der Kernteil 10 der Schleifscheibe nach Fig. 1, enthält zwischen etwa 70 und 100 Vol% an formpressbarem Metallpulver und die Ergänzungsmenge von "bis zu etwa 30 Vol% an formpressbarem Füllmaterial, ζ. Β. formpressbares, polymeres Polyimid-Material. Vorzugsweise liegt das Metallpulver in der metallgebundenen Phase in einer Menge zwischen etwa 80 und 100 Vol% vor. Vorzugsweise wird für das Kerateil 10 _2.n Metallpulver eingesetzt, das mit seinem Schmelzpunkt mindestens 100w C über der zur Anwendung kommenden Formpress-Temperatur liegt. Beispiele für die Metallpulvpr für die metall gebundene Phaje sind Kupfer, Aluminium, Messing und Bronze. Die metallgebundene Phase kann auch einen Zusatz zweckentsprechender, nichtformpressbarer Zusatzstoffe enthalten.The metal-bonded phase of the molding according to the invention, such as the core part 10 of the grinding wheel according to FIG. 1, contains between about 70 and 100% by volume of moldable metal powder and the additional amount of "up to about 30% by volume of moldable filler material, ζ. Β . formpressbares polymeric Preferably polyimide material. is the metal powder in the metal-bound phase in an amount between about 80 and 100 vol% before. Preferably _2.n metal powder is used for the Kerateil 10, the w with its melting point of at least 100 C above the Examples of the metal powder for the metal-bonded phase are copper, aluminum, brass and bronze. The metal-bonded phase can also contain an addition of appropriate, non-moldable additives.
Zusatzstoffe können in der jeweils gewünschten Weise der harzgebundenen Phase, z. B. dem Rand 11, bzw. der metallgebundenen Phase, z. B. dem Kern 10, einverleibt werden. Z. B. kann es in diesem und jenem Falle erwünscht sein, im Rand Zusatzstoff zur Lenkung seiner Eigenschaften vorzulegen.Additives can be resin-bound in any desired manner Phase, e.g. B. the edge 11, or the metal-bonded phase, z. B. the core 10, are incorporated. E.g. in this or that case it may be desirable to present additive in the margin to control its properties.
In der formpressbaren, mit organischem Harz gebundenen Phase des Randes 11 kann ein formpressbarer Metallzusatz und in der formpressbaren metallgebundenen Phase von Kern 10 ein formprescbarer Hai-zzusatz vorgelegt werden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt in dieser Beziehung in der Erkenntnis, dass die gemeinsame Formpressung der formpressbaren,In the moldable, organic resin-bonded phase of the edge 11, a moldable metal additive and in the moldable metal-bonded phase of core 10 a moldable Shark supplement to be submitted. An essential one In this respect, the feature of the invention lies in the knowledge that the joint compression molding of the moldable,
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harzgebundenen Phase und der formpressbaren, metallgebundenen Phase bei Bedirgongen durchgeführt werden muss, die dem Vorliegen zwischen 100 und etwa 30 Vol% polymerem Polyimid-Material in der harzgebunderen Phase und zwischen etwa 70 und 100 Vol% Metallpulver in der metallgebundenen Phase entsprechen. Vorzugsweise enthält die L^rzgebundene Phase, von jeglichem Schleifmittel abgesehen, zwischen 100 und etwa 50 ΛΓ - J/o an Polyimid. Die Grundlage für das vorgenannte, wesentliche Merkmal der Erfindung wird von Fic,. 3 und 4 erläutert. Die Fig. 3 zeigt die Zugfestigkeit (Ordinatenwerte) als Funktion der volumprozentualen Zusammensetzung (Abszissenwerte), erhalten durch Analyse eines durch Warmpressen oiner Mischung von polymerem Polyimid-Material (aus Pyromellitsäuredianhydrid und 4,4'-Oxydianilin) und Kupferpulver bei 4-50° C hergestellten Scheibenkörpers. Wie Fig. 3 zeigt, ergibt sich eine Veränderung der Zugeigenschaften der formgepressten Mischung von Polyimidharz und Kupfermetall am Punkte B, was wiederum zeigt, dass die kontinuierliche harzgebundene Phase zwischen A und B und dia kontinuierliche Metallphase zwischen den Punkten B und C in Fig. existiert. Die Zugfestigkeit der kontinuierlichen harzgebundenen Phase nimmt in linearer Weise von 100 Vol% Harz bis etwa 30 VoI^ Harz zu, wobei sich an diesem Punkte eine abrupte und ausgeprägte Teränderung in der Form der Kurve einstellt. Diese abrupte" Veränderung zeigt, dass am Punkt B in Fig. 3 die metallgebundene Phase kontinuierlich wird. Der Anstieg der Zugfestigkeit der kontinuierlichen metallgebundenen Phase erfolgt in linearer und der Erwartung entsprechender Weise, aber mit einer viel höheren Geschwindigkeit zwischen etwa 70 Vol% (Punkt B) und 100 Vo1% an Metall (Punkt C). Die Fig. 4 und 5 zeigen im wesentlichen ähnliche Ergebnisse für die Bruchdehnung und die Biegefestigkeit der Scheibenkörper. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse, wie sie in Fig. 3, 4 und 5 dargestellt sind, sind an warmgepressttn Scheiben aus polymerem Polyimid-Material und Aluminiumpulver erhalten worden.resin-bonded phase and the moldable, metal-bonded phase must be carried out at Bedirgongen, which correspond to the presence of between 100 and about 30 vol% polymeric polyimide material in the resin-bonded phase and between about 70 and 100 vol% metal powder in the metal-bonded phase. Preferably, apart from any abrasive, the flame-bonded phase contains between 100 and about 50 ΛΓ J / o of polyimide. The basis for the aforementioned essential feature of the invention is shown by Fi c,. 3 and 4 explained. 3 shows the tensile strength (ordinate values) as a function of the volume percentage composition (abscissa values), obtained by analyzing a mixture of polymeric polyimide material (made of pyromellitic dianhydride and 4,4'-oxydianiline) and copper powder at 4-50 ° by hot pressing C manufactured disc body. As shown in FIG. 3, there is a change in the tensile properties of the compression-molded mixture of polyimide resin and copper metal at point B, which in turn shows that the continuous resin-bonded phase exists between A and B and the continuous metal phase exists between points B and C in FIG . The tensile strength of the continuous resin-bonded phase increases in a linear manner from 100% by volume resin to about 30% by volume resin, at which point there is an abrupt and pronounced change in the shape of the curve. This abrupt change shows that the metal-bonded phase becomes continuous at point B in FIG. 3. The increase in tensile strength of the continuous metal-bonded phase occurs in a linear and expected manner, but at a much faster rate between about 70 vol% (point B) and 100% by volume of metal (point C) Figures 4 and 5 show essentially similar results for the elongation at break and flexural strength of the disc bodies, essentially the same results as shown in Figures 3, 4 and 5 have been obtained on hot-pressed discs made of polymeric polyimide material and aluminum powder.
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Dar nervurstanende Merkmr· I de: Erfindung liegt xn der gemein-KHtnftn PorffiDi osGunp; eine, fonnpressbp^en Metallphase zur Erzielung z. B- von Lern iü und einer Γοΐ-uipx-eaauaren, organischen Harzphase zur Erzielung z- B. von "Rand 11. Dies lässt sich in "besonders bevorzugter Weise bewerkstelligen, indem meal z. B. zuerst eine zweckentsprechende F rm, die ein Kernelement aufweist, mit einer formpi-essbaren Harzmischung, wie Polyimicpulver, füllt, die auch jegliche gewünschten Zusatzstoffe, wie Diamart-Schleifteilchen, enthält. Die Miscr'ing von formpressbarem Pciyimidpulver und Diamant wird in der Form äner Ts.1 !verdichtung unterworfen, worauf man das Kernelement ai:a der Form entnimmt und den Kernhohlraum der Form _αιη mit einer formpressbaren Metallmischung aus iormür^ssbarem, metallischem, pulverförmiger Materia.1 und jegli chen ^ewünsch ,er Zusatzstoffen füllt und teilverdichtet. Andererseits kann man auch das Metal?.pulver in einem getrennten Arbeitsgang der Vorstufenbild ing unterwerfen und den anfallenden Vorstufling dann in den Kernhohlraum der Form einsetzen, rlierauf wercen Form und Forminhalt in einem Vakuumofen 15 Min. bis 5 Std. bei etwa 1C bis 500° C erhitzt, worauf man die erhitzte Form in eine Presse gibt und in dieser auf etwa 35Ο bis 500° 0 erhitzt, um dann auf die Form eine der weiteren Verdichvjm;- des Vorstuflings und Herbeiführung eines Koaleszierens sowohl des Harz- als auch Metallpulvers entsprechende Zeit, z. B. 20 bis ^>0 Min., einen Druck von etwa 280 bis 3515 kg/cm2 (etwa 4000 bis 50 000 Pounds/Quadratzoll) einwirken zu lassen. Die Form wird dann, während man sie noch unter Druck hält, abgekühlt und nach Abkühlen die Schleifscheibe aus der Form entnommen, die man nun nach herkönmlicnen Techniken fertigarbeitet, z. B. durch Abrichten, Bohren des Befestigungs-Mittellochs und Auswuchten. The nervous feature · I de: Invention lies xn the common-KHtnftn PorffiDi osGunp; a, fonnpressbp ^ en metal phase to achieve z. B- von Lern iü and a Γοΐ-uipx-eaauaren, organic resin phase to achieve, for example, "edge 11. This can be done in a particularly preferred manner by meal z. B. first fill an appropriate mold having a core element with a moldable resin mixture, such as polyimic powder, which also contains any desired additives, such as Diamart abrasive particles. The mixing of form-pressable Pciyimidpulver and diamond is subjected to compression in the form of Ts.1! Whereupon the core element ai: a is removed from the form and the core cavity of the form _αιη with a form-pressable metal mixture from iormur ^ sssable, metallic, powdery material .1 and any wish he fills additives and partially compresses. On the other hand, the metal powder can also be subjected to the preliminary stage image in a separate operation and the resulting preliminary product can then be inserted into the core cavity of the mold, the mold and mold contents are processed in a vacuum oven for 15 minutes to 5 hours at around 1C to 500 ° C, whereupon the heated form is placed in a press and heated in this to about 35Ο to 500 ° 0, in order to then place one of the further Verdichvjm; - the precursor and bringing about a coalescence of both the resin and metal powder corresponding time , e.g. B. 20 to ^> 0 min. To apply a pressure of about 280 to 3515 kg / cm 2 (about 4000 to 50,000 pounds / square inch). The mold is then cooled while it is still under pressure and, after cooling, the grinding wheel is removed from the mold, which is then finished using conventional techniques, e.g. B. by dressing, drilling the mounting center hole and balancing.
Bei der gemeinsamen Formpressung gemäss der Erfindung kann jede beliebige, zweckentsprechende Formpresstechnik Anwendung finden. So sind zufriedenstellende Ergebnisse durch An-In the joint compression molding according to the invention, can any suitable compression molding technique can be used. Satisfactory results can be achieved by
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wendung von Presswerkzeugen mit Füllraum und insbesondere solchen mi+; ^e^en^innis: wirkenden Stempeln erhalten worden.Use of pressing tools with filling space and especially those mi +; ^ e ^ en ^ innis: effective pistils have been preserved.
Die.folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung und ihrer praktischen Durchführung, ohne dass die Erfindung auf sie beschränkt ist.The following examples serve to further explain the Invention and its practical implementation, without the invention being limited to them.
Beispiel 1example 1
Eine durch Trockenmischen erhaltene Mischung von 2,40 g Poly-N,N'-C4,4-'-oxydiphenylen)-p7romellitimid, 13i64 g dendritischem Kupferpulver und 10,15 g nickelüberzogenem Diamant, der, bezogen auf sein Gesamtgewicht, etwa 56 °/° Nickel enthält, wurde in dem von einer zylindrischen Form von 15i2 cm (6 Zoll) Innendurchmesser, einem zylindrischen Kern von 13»97 cm (5>5 Zoll) Aussendurchmesser und zwei Formringen gebildeten Hohlraum egalisiert und bei einem Druck von 211 kg/cm vorverdichtet, worauf der Formkern entfernt und der Hohlraum mit dendritischem Kupferpulver gefüllt und dieses bei 352 kg/cm vorverdichtet wurde, um eine(n) Rand- und Kern-Vorstufe bzw. Vorformling zu erhalten. Hierauf wurden die Form und ihr Inhalt im Vakuumofen etwa 4 Std. bei 150° C erhitzt, und die heisse Form wurde in eine Presse mit auf 4500 C aufgeheizten Platten eingesetzt und bei Berührungsdruck auf 445° C erhitzt, worauf auf die Form bei 445 bis 450° C 20 Min. ein Druck von 1055 kg/cm2 zur Einwirkung gebracht und nach Abkühlung unter Druck auf 250° C die formgepresste Schleifscheibe ausgeworfen wurde= Nach Fertigbearbeitung, einschliesslich Abrichten, Bohren des Be^estigungs-Mittellochs und Auswuchten, lag eine Umfangsschleifscheibe mit einer Diamant-Konzentration von 100 (gleichbedeutend mit dem Vorliegen von 72 Karat an Diamant pro Kubikzoll bzw. 4,4 Karat/cm^) vor. Der Randteil der formgepressten Schleifscheibe (mit organischem Harz gebundene Phase) setzte sich aus 33 Vo1% Polyimid, 30 Vol% dendritischem Kupfer und 37 Vol% nickelbeschichtetem DiamantA mixture obtained by dry blending of 2.40 g of poly-N, N'-C4,4 -'-oxydiphenylene) -p7romellitimid, 13i64 g of dendritic copper powder and 10.15 g of nickel-coated diamond, which, based on its total weight, is about 56 ° / ° contains nickel, was leveled in the cavity formed by a cylindrical mold with an inner diameter of 15i2 cm (6 inches), a cylindrical core with an outer diameter of 13 »97 cm (5> 5 inches) and two mold rings, and at a pressure of 211 kg / cm precompacted, whereupon the mold core was removed and the cavity filled with dendritic copper powder and this was precompacted at 352 kg / cm in order to obtain an edge and core precursor or preform. Thereafter, the mold and its contents in a vacuum oven for about 4 hrs. At 150 ° C were heated, and the hot mold was inserted in a press heated to 450 0 C plates and heated at contact pressure to 445 ° C, after which the mold at 445 A pressure of 1055 kg / cm 2 was applied up to 450 ° C for 20 minutes and, after cooling under pressure to 250 ° C, the compression-molded grinding wheel was ejected = after finishing, including dressing, drilling the center hole for the attachment and balancing, lay a peripheral grinding wheel with a diamond concentration of 100 (equivalent to the presence of 72 carats of diamond per cubic inch or 4.4 carats / cm ^). The edge part of the compression-molded grinding wheel (phase bound with organic resin) consisted of 33% by volume polyimide, 30% by volume of dendritic copper and 37% by volume of nickel-coated diamond
AD-4565 / -JAD-4565 / -J
(25 Voi% Diamant und 12 Vo1% Nickel) zusammen. Das formpressbare Material des Randes enthielt 52 Vol% Polyimid(25% by volume diamond and 12% by volume nickel) together. The moldable The edge material contained 52 vol% polyimide
Jj1 I und 48 Vul/o Kupfer. Der Kern (nicta!!^ Condone Ph.?.;:e) 1^e-Jj 1 I and 48 Vul / o copper. The nucleus (nicta !! ^ Condone Ph.?.;:e) 1 ^ e-
etand zu 100 Vo 1% aus Kupfer.100% 1% copper.
Diese Schleifscheibe wurde zum Schleifen von Wolframcarbid-Hartmetall bis zum Verbrauch des Randteile eingesetzt, wobei ßich keine Entschichtung oder Abdrückung des Randteils vom Kernteil ergab.This grinding wheel was used for grinding tungsten carbide hard metal used until the edge parts are used up, with no stripping or imprinting of the edge part from the Core part revealed.
Beispiel 2Example 2
Es wurde eine Schleifscheibe von 15>2 cm Durchmesser (D1A1 der American Standards Association) mit einem Rand (Harzphase) aus Poly-i^N'-C^-^'-oxydiphenylenj-pyroniellitimid und SiG und eineni Kern (MetallDhase) aus Aluminium und Poly-N,N'-(^-,^'-oxydi.phenylen^ ^v,^omellitimid der folgenden Zusammensetzung hergestellt:A grinding wheel with a diameter of 15> 2 cm (D1A1 of the American Standards Association) with a rim (resin phase) made of poly-i ^ N'-C ^ - ^ '- oxydiphenylenj-pyroniellitimide and SiG and a core (metal phase) made of aluminum and poly-N, N '- (^ -, ^' - oxydi.phenylen ^ ^ v , ^ omellitimid of the following composition:
Rand (harzgebundene Phase)Edge (resin-bonded phase)
Polyimid 26 Vol%Polyimide 26 vol%
Kupfer 4-9 Vol%Copper 4-9 vol%
SiC . 25 Vol%SiC. 25 vol%
Formpressbares Ma-- J4 Vol% Polyimid undCompressible Ma-- J4 vol% polyimide and
terial 66 Vol% Kupfermaterial 66 vol% copper
Kern (metailgebundene Phase)Core (metal-related phase)
Aluminium . 70 Vol%Aluminum. 70 vol%
Polyimid 30 Vol%Polyimide 30 vol%
Die Harz- und Metallmisciiungen wurden nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 gemeinsam bei 450° C und 879 kg/cm zu der Schleifscheibe formgepresst.The resin and metal mixtures were made according to the procedure of Example 1 together at 450 ° C and 879 kg / cm to the Compression molded grinding wheel.
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B_ eispiel 3 Example 3
Eg wurde ein Platte^^n von 8-H cm Durchmesser mil Schieifschient (harzgebundene Phase) aus PoIy-N,N'-(4,4'-oxydiphenylen)-pyromellitimid und SiC und einer Tragschicht (metallgebundene Phase) aus Kupfer folgender Zusammensetzung hergestellt:Eg became a plate ^^ n of 8-H cm diameter mil Sliding rail (resin-bonded phase) made of poly-N, N '- (4,4'-oxydiphenylene) pyromellitimide and SiC and a base layer (metal-bonded phase) made of copper with the following composition manufactured:
Schleifschicht (harzgebundene Phase)Abrasive layer (resin-bonded phase)
Polyimid 25,1 Vol%Polyimide 25.1 vol%
Kupfer 50,5 Vol%Copper 50.5 vol%
SiC 24,4 Vol%SiC 24.4 vol%
Foriapressbares Ha- 33-3 Vol% Polyimid undForiapressbaren Ha- 33-3 vol% polyimide and
terial 66,7 Volyo Kupfer-material 66.7 volyo copper
Tragschicht (met all gebundene Phase)Base course (with all bound phase)
Kupfer 100 Yol%Copper 100 yol%
Das Plättchen wurde bei 450° C und 1758 kg/cm2 mit der Abänderur·, nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 hergestellt, dass dur-n Verdichten der Schleifmischung eine Vorstufe der Schleifschicht gebildet und dann auf diese eine Schicht Kupferpulver aufgegeben und die Kupferpulverschicht auf der Schleifschicht verdichtet und schliesslich die Vorstufe der gemeinsamen Formpressung bei den obengenannten Temperatur- und Druckbedingungen unterworfen wurde. Aus den so erhaltenen, formgepressten Plättchen können Honkörper geschnitten werden.The platelet was produced at 450 ° C. and 1758 kg / cm 2 with the modification that following the procedure of Example 1, a precursor of the abrasive layer was formed by compacting the abrasive mixture and then a layer of copper powder and the copper powder layer were applied to this the abrasive layer is compacted and finally the preliminary stage of joint compression molding has been subjected to the above-mentioned temperature and pressure conditions. Honing bodies can be cut from the compression-molded platelets obtained in this way.
Beispiel 4Example 4
Nach der allgemeinen Arbeitsweise von Beispiel 2 (unter Einsatz des dort verwendeten Polyimides) wurde eine Schleifscheibe von 10,2 cm Durchmesser (D6A2 der Aperican Sten-Following the general procedure of Example 2 (employing the polyimide used therein), a grinding wheel was made 10.2 cm in diameter (D6A2 of the Aperican stem
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dards Association) der in Fig. 2 gezeigten Art der folgenden Zusammensetzung hergestellt:dards Association) of the type shown in Fig. 2 of the following Composition made:
Rand (harzgebundene Phase)Edge (resin-bonded phase)
Polyimid 39 Vol%Polyimide 39 vol%
Kupfer $6 Vol%Copper $ 6 vol%
SiC 25 Vo 1% SiC 25 Vo 1%
Formpresse res Material 52 Vo 1% Polyimid undCompression molding res material 52 Vo 1% polyimide and
4β Vol% Kupfer4β vol% copper
Kern (metall gebundene Phase)Core (metal bound phase)
Ku-Dfer 100 Vol%Ku-Dfer 100 Vol%
den Harz- und Metallmischungen -,;urde die Schleifscheibethe resin and metal mixtures -,; urde the grinding wheel
durch gemeinsame Formpresseag bei 450 C und etwaby common molding press ag at 450 C and about
ο
1758 kg/'cm erzeugt. ο
1758 kg / 'cm produced.
Beispie]- 5Example] - 5
Nach aer Arbeitsweise von Beispiel 2 (unter Verwendung des dort eingesetzten Polyimides) wurde eine Schleifscheibe von 15; 2 cm Durchmesser (D1A1) der folgenden Zusamciense hergestellt:According to the procedure of Example 2 (using the polyimide used there), a grinding wheel was obtained from 15; 2 cm diameter (D1A1) of the following composition manufactured:
Iiand (harzgebundene Phase)Iiand (resin-bound phase)
Polyimid 63 Vol%Polyimide 63 vol%
Diamant 25 Vo 1%Diamond 25 Vo 1%
Nick ei s chi Ch+" aufNick ei s chi Ch + "on
Diamant 12 Vol%Diamond 12 vol%
"FormpressbareG Material 100 Vu1 % I-olyimid"Moldable G material 100 Vu 1 % I-olyimide
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Kern (metallgebundene Phase)Core (metal-bonded phase)
Kupfer 100 Vo1% Copper 100 Vo 1%
Aus den Harz- und Metall-se α ungen wurde die Schleifscheibe durch gThe resin and metal parts became the grinding wheel by g
erzeugtgenerated
durch gemeinsames Formpressen "bei 450° C und etwa 1884 kg/cmby joint compression molding "at 450 ° C and about 1884 kg / cm
.Beispiel.Example
KJKJ
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 (unter Verwendung des dort eingesetzten Polyimides) wurde eine Schleifscheibe von 15,2 cm Durchmesser (L1A1 ) der folgenden Zusammensetzung hergestellt:Following the procedure of Example 2 (using the polyimide used there), a grinding wheel 15.2 cm diameter (L1A1) of the following composition manufactured:
Rand (harzgebundene Phase)Edge (resin-bonded phase)
Poiyiiaid 33 Vol%Poiyiiaid 33 vol%
DiamantNiekelschicht on
diamond
terialCompressible Ma
material
4852
48
Vol%Vol%
Vol%
Aus den Harz- und Metallmi schlingen wurde die Schleifscheibe durch gemeinsames Formpressen bei 450° C und etwa 1884 kg/cm erzeugt.The grinding wheel was made from the resin and metal loops by joint compression molding at 450 ° C and about 1884 kg / cm produced.
B__ei spiel 7 B__ egg game 7
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 2 (unter Verwendlang des dorb eingesetzten Folyimides) wurde eine Schleifscheibe vonFollowing the procedure of Example 2 (using the The Folyimides) used was a grinding wheel from
»2 cm Durchmesser (DiAi) der folgenden Zusammensetzung hergestellt:»2 cm diameter (DiAi) of the following composition manufactured:
Rand (harzgebundene Phase)Edge (resin-bonded phase)
Polyimid 33 Vol%Polyimide 33 vol%
Kupfer 30 Vol%Copper 30 vol%
SiC 37 Vol%SiC 37 vol%
Pormpresstares Ma- 52 Vol% Polyimid undPormpresstares Ma- 52 vol% polyimide and
ter-ial 4S Vol% Kupferter- ial 4S vol% copper
Kern (iaetallgehundeiie Phase)Core (iaetallgehundeiie phase)
Aluminium -;00 Vol%Aluminum -; 00 vol%
Au? den Harz- und Metallmischlingen wurde die Schleifscheibe durch gemeinsames Formpressen bei ^50° C und etwaAu? the resin and metal mixes became the grinding wheel by joint compression molding at ^ 50 ° C and approx
p 'p '
1057 kg/cn! erzeugt.
BeisT>*iel 8 1057 kg / cn! generated.
Ex.> * Iel 8
Nach der Arbeitsweise von Beispiel ? (unter Verwendung des dort eingesetzten Polyimides) wurden drei Schleifscheiben von 15*2 cm Durchmesser (D1A1) der folgenden Zusammensetzung hergestellt, wobei die Rand-Zusammensetzung "bei allen Scheiben identisch, die Kern-Zusammensetzung jedoch verschiede., war:How Example works? (using the Polyimides used there) were three grinding wheels of 15 * 2 cm in diameter (D1A1) of the following composition produced, with the edge composition "on all discs identical, but the core composition is different., was:
Rand (harzgebundene Phsse)Edge (resin-bonded phases)
Polyimid 33 Vol%Polyimide 33 vol%
Kupfer 30 Vol%Copper 30 vol%
SiC 37 Vo 1% SiC 37 Vo 1%
FommreRsbares Material 52 Vol% Polyimid undMoldable material 52 vol% polyimide and
ha Vo 1% Kupfer ha Vo 1% copper
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Kern (metallgebundene Phase)
Scheibe Core (metal-bonded phase)
disc
1 28 Vol% Cu und 72 Vol% Al1 28 vol% Cu and 72 vol% Al
2 37 Vo1% Cu und 63 Vol% Al2 37% by volume Cu and 63% by volume Al
3 50 Vol% Cu und 50 Vol% Al3 50 vol% Cu and 50 vol% Al
Aus den Harz- und Metallmischungen wurden die Schi ei fsch/-" jen durch gemeinsames Formpressen bei A-50° C und etwaThe resin and metal mixtures became the ships / - " those by joint compression molding at A-50 ° C and about
kg/cm erzeugt.
Beispiel 9 kg / cm generated.
Example 9
a) Durch Vorformung und gemeinsame Formpressung eines halbkreisförmigen Abschnittes eines Vorformling^ aus formpressbarer Harzmischung mit einem entsprechenden halbkreisförmigen Abschnitt eines Vorformlings aus formpressbarem Metall wurde ein Plättchen von 8,9 cm Durchmesser folgender Zusammensetzung hergestellt:a) By pre-forming and joint compression molding of a semicircular Section of a preform made of moldable resin mixture with a corresponding semicircular A section of a moldable metal preform became a 3 inch diameter plaque made of the following composition:
Rand (harzgebundene Phase)Edge (resin-bonded phase)
Polyiiaid 33 Vol%Polyamide 33 vol%
Kupfer 30 Vol%Copper 30 vol%
SiC 37 Vol%SiC 37 vol%
Formpressbares Ma- 52 Vol% Polyiiaid und terial 48 Vo 1% KupferCompressible Ma- 52 vol% polyamide and material 48 Vo 1% copper
Kern (metallgebundeneCore (metal bonded
Kupfer 100 Vo1% Copper 100 Vo 1%
Die Plättchen-Vorformung erfolgte bei 211 kg/cm und die gemeinsame Formpressung bei 4-50° C und etwa 2109 kg/cm Die Bindung zwischen der harzgebundenen Phase und der metallgebundenen Phase wurde auf Scfcerung beansprucht, wobei sich für die Bindungsfestigkeit ein Durchschnittswert von 461 kg/cm ergab.The platelet preforming was done at 211 kg / cm and the joint compression molding at 4-50 ° C and about 2109 kg / cm The bond between the resin-bound phase and the metal-bound phase has been stressed, whereby the bond strength was an average of 461 kg / cm.
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t) -iuer über die Grenzf] 'ehe zwischen der harz gebundenen ρη^^<=> und metallp-.eb'. ,denen Pha:,e von Plättchenkö'rpern entsprechend (.a) verlautend wurcen sr ü...tyid Kleinstiibe für die Zugi'estigkeitsprü.funp; gearbeiteb und diese der Bestimmung nach ASTM- PrüfnorJi D--'7O8 unterworfen. Als Durchschnittswert der Zugfestigkeit ca. der Grenzfläche ergab sich ein Wert von J76 kg/cm .t) -you over the border f] 'before between the resin bound ρη ^^ <=> and metallp-.eb '. , which Pha:, e of platelet bodies accordingly (.a) reportedly sr ü ... tyid small objects for the tensile test funp; worked and this the Determination according to ASTM test standard D - '708. as Average value of the tensile strength approx. Of the interface the result was a value of J76 kg / cm.
Zur Erläutermf" einer belLpit:lsweiFen weiteren Form des Formpresslings ^.emäsü r'er Erfindung ist in Flg. 6 ein Honstein IC gezeigt., d^r wiederum die ^Schleifzone mit der· harzgeburdenen P!-.n.se I3 und die Befest j gungsteilzone mit der meta^lgebundenen Phase I^ zeigt. Naturgemäss ist die ! i Erfindung nicht aif einen Honstein oder eine SchleifscheibeTo explain one aspect: Two other forms of the molded compact according to the invention are shown in Fig. 6, a honing stone IC, which in turn shows the grinding zone with the resin-molded P! -. N .se I3 and the Befest j mounting part zone with the meta ^ lgebundenen phase I ^ shows. Naturally the invention i! aif not a honing stone or grinding wheel
der in der Zeichnung geze^~ten Art beschränkt. ·.of the kind shown in the drawing. ·.
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