EP0494435B1 - Schleifmittel auf Unterlage und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

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EP0494435B1 EP91122086A EP91122086A EP0494435B1 EP 0494435 B1 EP0494435 B1 EP 0494435B1 EP 91122086 A EP91122086 A EP 91122086A EP 91122086 A EP91122086 A EP 91122086A EP 0494435 B1 EP0494435 B1 EP 0494435B1
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • 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
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    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds

Definitions

  • Backed abrasives are generally described in manufactured in such a way that on a flexible carrier, like paper, fabric or vulcanized fiber, a binder, such as animal glue or phenol-formaldehyde resin into which the abrasive grain is electrostatic or is scattered mechanically. After curing this so-called basic bond is the abrasive grain in its position fixed on the carrier. Then it will a second bond layer, the so-called cover bond, applied, also from animal glues or resols mixed with fillers. This second bond layer gives the abrasive grain its final firm anchoring on the beam.
  • the use of different types of fillers in binding systems for abrasives such as those mentioned Glues or resols happen for various reasons. So in addition to stretching through cheaper fabrics like e.g. B. chalk, also improving each Drying and curing processes and an improvement the mechanical properties of the bonds.
  • grinding active fillers such as. B. cryolite or potassium fluoroborate, one depending on the respective material, more or less great improvement in grinding performance achieved because these substances the grinding process positive influence.
  • the addition takes place in finely ground form in the cover binding.
  • the maximum processable size is determined by the usual mixing and application procedures determined.
  • DE-PS 3 112 954 C2 grinding active substances in solid abrasives also in the form of granules or Pellets used.
  • the object of the invention is to provide an abrasive to show the questionable type, which is not the aforementioned Is subject to restrictions and still with a lower proportion of abrasive grain and thus reduced Cost grinding performance comparable to that Provides abrasives according to the prior art.
  • This task is performed on the abrasive after Preamble of claim 1 solved in that the Additional grains about the same grain size as that Have abrasive grains and one or more of the a lower hardness than the abrasive grains Fabrics chalk, cryolite, dried aluminum oxide suspension or single crystal magnesium oxide. It was surprisingly found that the grinding performance significantly increased through this training can be. The additional grains do not have to be possess abrasive properties. So it's for them Additional grains no particular hardness required. As well are grinding active properties, such as. B. at Known cryolite is not required.
  • the spatial arrangement of abrasive grain and Additional grain selected so that the tips of the abrasive grain and the additional grain lie in one plane if possible and so that they can be used simultaneously in the grinding process.
  • the advantage of the abrasive according to the invention is not only a matter of considerable savings expensive abrasive grain, but above all in one significant increase in grinding performance.
  • the application is according to the usual state of the art of additional grains in the size of the used Abrasive grains together with the cover binding only under major difficulties possible, so that the invention Abrasives advantageously produced in this way is that the additional grains used with the Abrasive grain are mixed and this mixture is electrostatic or mechanically sprinkled into the basic weave becomes.
  • the two components also in two or more consecutive Scattering processes are applied.
  • the cover binding is then roller-coated applied, these 50% by weight a phenol resole and 50% by weight synthetic Cryolite with an average particle size of 15 ⁇ m consists.
  • the amount applied is 460 g / sqm.
  • the cover binding is also cured in a known manner.
  • the abrasive thus obtained is then made flexible and to an endless belt of 2000 mm in length and 50 mm made up.
  • the test is carried out by grinding against a rotating one Round rod of 30 mm diameter made of C 45, material no. 1.0503 according to DIN 669 under a load of 35 N, grinding at intervals of 5 min each becomes.
  • the test is ended when the sanding per Interval drops below 50 g.
  • a test tape according to Example 1 is produced, with a mixture of 50 vol .-% zirconium corundum of grain size 36 (according to AINSI) and 50 vol .-% one on the same Grain size sifted on sifted chalk as additional grain becomes.
  • the applied amount is 680 g / qm.
  • the test is carried out as in Example 1 under a load of 40 N. The test is ended when the sanding drops below 100 g per interval.
  • a test tape according to Example 1 is produced, however, a mixture of 60 vol .-% cryolite granules as additional grain, sieved to grain size 36 and 40 Vol .-% zirconium corundum is scattered.
  • the test is done against a rotating round rod of 30 mm diameter made of stainless steel (material no. 1.4301 rolled and quenched, ADW 2, DIN 17440 - 7/85). It is in eight intervals of 5 minutes each, a total sanding 1203 g achieved.
  • Sprinkled with pure zirconium corundum Comparative band achieved in the same period a sanding of only 660 g.
  • a test tape according to Example 1 is produced, however, a mixture of 55 vol .-% zirconium corundum Grain size 36 and 45 vol .-% of a dried, finely divided Alumina suspension according to DE-PS 3 604 848 C2 as additional grain sifted to the same grain size, is scattered.
  • the tape is completed as in the previous examples.
  • the service life of the abrasive according to the invention is 25 intervals compared to only 12 intervals of the comparison tape.
  • a test tape according to Example 1 is produced, with a mixture of 50 vol .-% sintered corundum grain size 36 and 50 vol .-% monocrystalline magnesium oxide the same grain size is scattered as additional grain.
  • the test is carried out against a rotating round rod from 30 mm diameter made of 42 CrMo4 (material no. 1.7225). 20 intervals of 1 min each are ground under a pressure of 35 N. The removal is 642 g; a comparison belt with pure sintered corundum only grinded to 545 g in the same period.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

Schleifmittel auf Unterlage werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß auf einen flexiblen Träger, wie Papier, Gewebe oder Vulkanfiber, ein Bindemittel, wie tierischer Leim oder Phenol-Formaldehyd-Harz, aufgebracht wird, in welches das Schleifkorn elektrostatisch oder mechanisch gestreut wird. Nach Aushärtung dieser sogenannten Grundbindung ist das Schleifkorn in seiner Stellung auf dem Träger fixiert. Es wird dann eine zweite Bindungsschicht, die sogenannte Deckbindung, aufgebracht, die ebenfalls aus tierischen Leimen oder Resolen, vermischt mit Füllstoffen, bestehen kann. Diese zweite Bindungsschicht verleiht dem Schleifkorn seine endgültige feste Verankerung auf dem Träger. Die Verwendung von Füllstoffen unterschiedlicher Art in Bindungssystemen für Schleifmittel wie die erwähnten Leime oder Resole geschieht aus verschiedenen Gründen. So wird neben der Streckung durch billigere Stoffe, wie z. B. Kreide, auch die Verbesserung der jeweiligen Trocknungs- und Härtungsverfahren sowie eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Bindungen angestrebt.
Daneben wird durch die Verwendung sogenannter schleifaktiver Füllstoffe, wie z. B. Kryolith oder Kaliumfluoroborat, eine vom jeweiligen Material abhängige, mehr oder minder große Verbeserung der Schleifleistung erzielt, da diese Stoffe den Schleifprozeß positiv beeinflussen.
Nach dem Stand der Technik erfolgt die Zugabe in fein aufgemahlener Form in die Deckbindung. Normalerweise wird die maximal verarbeitbare Größe durch die üblichen Misch- und Auftragsverfahren bestimmt. Nach der DE-PS 3 112 954 C2 werden schleifaktive Stoffe in festen Schleifkörpern auch in Form von Granulaten oder Pellets eingesetzt.
Ferner ist bekannt, Mischungen von normalem Schmelzkorund mit sogenanntem Hochleistungsschleifkorn, wie z. B. Schleifkorn auf Basis von Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Zusammensetzung, im folgenden "Zirkonkorund" genannt, oder polykristallinem Aluminiumoxid, im folgenden "Sinterkorund" genannt, zu verwenden, um die Kosten für die Herstellung von Hochleistungsschleifmitteln zu senken, vgl. US-A-3891408, FR-A-24139551, EP-A-0024099. Dabei werden allerdings besondere Anforderungen an die Kornverteilung der gesamten Mischung gestellt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schleifmittel der fraglichen Art aufzuzeigen, welches nicht den vorgenannten Einschränkungen unterliegt und trotzdem mit einem geringeren Schleifkornanteil und damit reduzierten Kosten eine vergleichbare Schleifleistung wie die Schleifmittel gemäß dem Stand der Technik erbringt.
Diese Aufgabe wird bei dem Schleifmittel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Zusatzkörner ungefähr die gleiche Korngröße wie die Schleifkörner aufweisen und aus einem oder mehreren der eine geringere Härte als die Schleifkörner aufweisenden Stoffe Kreide, Kryolith, getrockneter Aluminium-oxid-Suspension oder einkristallinem Magnesiumoxid bestehen. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Schleifleistung durch diese Ausbildung erheblich gesteigert werden kann. Die Zusatzkörner müssen für sich keine abrasiven Eigenschaften besitzen. Es ist also für die Zusatzkörner keine bestimmte Härte erforderlich. Ebenso sind schleifaktive Eigenschaften, wie sie z. B. bei Kryolith bekannt sind, nicht erforderlich.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die räumliche Anordnung von Schleifkorn und Zusatzkorn so gewählt, daß die Spitzen des Schleifkorns und des Zusatzkorns möglichst in einer Ebene liegen und damit beim Schleifprozeß gleichzeitig zum Einsatz kommen.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Schleifmittels liegt dabei nicht nur in einer erheblichen Ersparnis an teurem Schleifkorn, sondern vor allem auch in einer signifikanten Steigerung der Schleifleistung.
Vorteilhaft ist die Verwendung einer feinteiligen, getrockneten und auf die entsprechende Korngröße aufgesiebten Suspension aus Aluminiumoxid, wie sie z. B. bei der Herstellung von keramischem Schleifkorn als Vorprodukt mit einer Mohs-Härte von 1 - 2 nach der DE-PS 3 604 848 anfällt.
Nach dem üblichen Stand der Technik ist das Aufbringen von Zusatzkörnern in der Größe der eingesetzten Schleifkörner zusammen mit der Deckbindung nur unter größeren Schwierigkeiten möglich, so daß das erfindungsgemäße Schleifmittel vorteilhaft so hergestellt wird, daß die Zusatzkörner mit dem eingesetzten Schleifkorn gemischt werden und dieses Gemisch elektrostatisch oder mechanisch in die Grundbindung gestreut wird. In einer weiteren Ausführung der Erfindung können die beiden Komponeten auch in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Streuvorgängen aufgebracht werden.
Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Schleifmittels im Vergleich zum Stand der Technik soll in den nachfolgenden Beispielen dargestellt werden, ohne daß diese den gesamten Bereich der Erfindung abdecken:
Beispiel 1 :
Auf ein in üblicher Weise ausgerüstetes Polyestergewebe wird eine Grundbindung, bestehend zu 50 Gew.-% aus einem Phenol-Resol mit einem Phenol/Formaldehyd-Verhältnis von 1 : 1,5 und einem Festkörpergehalt von ca. 80 % und 50 Gew.-% gemahlener Kreide als Zusatzkorn mit einer mittleren Teilchengröße von 20 µm in einer Menge von 220 g/qm, mittels Rakelbeschichtung aufgetragen. Dann wird ein Gemisch aus 33 Vol.-% Normalkorund der Korngröße P 36 (nach FEPA-Norm) und 67 Vol.-% einer auf die gleiche Korngröße aufgesiebten Kreide in bekannter Weise elektrostatisch aufgebracht und in einem üblichen Temperaturprogramm getrocknet und gehärtet. Die aufgebrachte Schleifkorn/Kreide-Menge beträgt ca. 645 g/qm.
Anschließend wird die Deckbindung mittels Walzenbeschichtung aufgetragen, wobei diese zu 50 Gew.-% aus einem Phenol-Resol und zu 50 Gew.-% aus synthetischem Kryolith mit einer mittleren Teilchengröße von 15 µm besteht. Die aufgetragene Menge beträgt 460 g/qm. Die Deckbindung wird ebenfalls in bekannter Weise ausgehärtet.
Danach wird das so erhaltene Schleifmittel flexibilisiert und zu einem Endlos-Band von 2000 mm Länge und 50 mm Breite konfektioniert.
Die Prüfung erfolgt durch Schleifen gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus C 45, Werkstoffnr. 1.0503 nach DIN 669 unter einer Belastung von 35 N, wobei in Intervallen von je 5 min geschliffen wird. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 50 g absinkt.
Es wird ein Abschliff von 1314 g erzielt.
Ein mit reinem Normalkorund in einer Auftragsmenge von 810 g/1m bestreutes Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen eine Abschliffleistung von nur 976 g.
Beispiel 2 :
Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.-% Zirkonkorund der Korngröße 36 (nach AINSI) und 50 Vol.-% einer auf die gleiche Korngröße aufgesiebten Kreide als Zusatzkorn gestreut wird. Die aufgebrachte Menge beträgt 680 g/qm. Die Prüfung erfolgt wie in Beispiel 1 unter einer Belastung von 40 N. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 100 g absinkt.
Es wird ein Abschliff von 2182 g erzielt.
Ein mit reinem Zirkonkorund in einer Menge von 980 g/qm bestreutes Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen einen Abschliff von nur 1745 g.
Beispiel 3 :
Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 60 Vol.-% Kryolith-Granulat als Zusatzkorn, aufgesiebt auf Korngröße 36, und 40 Vol.-% Zirkonkorund gestreut wird. Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus rostfreiem Stahl (Werkstoffnr. 1.4301 gewalzt und abgeschreckt, ADW 2, DIN 17440 - 7/85). Es wird in acht Intervallen von je 5 min ein Abschliff von insgesamt 1203 g erzielt. Das mit reinem Zirkonkorund bestreute Vergleichsband erzielt im gleichen Zeitraum einen Abschliff von nur 660 g.
Beispiel 4 :
Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 55 Vol.-% Zirkonkorund der Korngröße 36 und 45 Vol.-% einer getrockneten, feinteiligen Aluminiumoxid-Suspension gemäß DE-PS 3 604 848 C2 als Zusatzkorn aufgesiebt auf die gleiche Korngröße, gestreut wird. Die Fertigstellung des Bandes erfolgt wie in den vorangegangenen Beispielen.
Die bereits beschriebene Prüfung gegen C 45 ergibt eine Schleifleistung von 4293 g bei einem Andruck von 50 N; das mit reinem Zirkonkorund hergestellte Vergleichsband erzielt unter gleichen Bedingungen eine Leistung von nur 2165 g.
Die Standzeit des erfindungsgemäßen Schleifmittels beträgt dabei 25 Intervalle gegenüber nur 12 Intervallen des Vergleichsbandes.
Beispiel 5 :
Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.-% Sinterkorund der Korngröße 36 und 50 Vol.-% einkristallinem Magnesiumoxid der gleichen Korngröße als Zusatzkorn gestreut wird.
Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rundstab von
30 mm Durchmesser aus 42 CrMo4 (Werkstoffnr. 1.7225). Es werden unter einem Andruck von 35 N 20 Intervalle von je 1 min geschliffen. Der Abtrag beträgt 642 g; ein Vergleichsband mit reinem Sinterkorund erreicht einen Abschliff von nur 545 g im gleichen Zeitraum.

Claims (7)

  1. Schleifmittel auf Unterlage, auf die ein Grundbindemittel und darauf eine Streulage aus einer Mischung aus Schleifkörnern und Zusatzkörnern und auf die Streulage ein Deckbindemittel aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkörner ungefähr die gleiche Korngröße wie die Schleifkörner aufweisen und aus einem oder mehreren der eine geringere Härte als die Schleifkörner aufweisenden Stoffe Kreide, Kryolith, getrockneter Aluminiumoxid-Suspension oder einkristallinem Magnesiumoxid bestehen.
  2. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörner aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Mischung oder aus polykristallinem Aluminiumoxid oder aus Normalkorund oder einer Mischung daraus bestehen.
  3. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der Schleifkörner und der Zusatzkörner P 36 beträgt.
  4. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Zusatzkörner einen Durchmesser von 50 bis 150 %, vorzugsweise 80 bis 120 % des mittleren Schleifkorndurchmessers, aufweist.
  5. Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Zusatzkörnern 5 bis 90 Vol.-%, vorzugsweise 20 bis 80 Vol.-%, bezogen auf die Gesamtmenge Schleifkorn / Zusatzkorn - Mischung beträgt.
  6. Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln auf Unterlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem auf die Unterlage eine Grundbindemittelschicht und
    darauf eine Streulage aus Schleifkörnern und aus nicht abrasiv wirkenden Zusatzkörnern ungefähr gleicher Korngröße wie die Schleifkörner aufgebracht wird,
    wobei die Schleifkörner und Zusatzkörner als Mischung oder in aufeinanderfolgenden Streuvorgängen aufgetragen werden, und
    auf die jeweilige Streulage eine Deckbindung aufgetragen wird.
  7. Verwendung des Schleifmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von konfektionierten Schleifwerkzeugen.
EP91122086A 1991-01-05 1991-12-21 Schleifmittel auf Unterlage und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Lifetime EP0494435B1 (de)

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