EP1208945A1 - Verfahren zum Aufbringen von Partikeln auf einen Träger - Google Patents

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EP1208945A1
EP1208945A1 EP00811113A EP00811113A EP1208945A1 EP 1208945 A1 EP1208945 A1 EP 1208945A1 EP 00811113 A EP00811113 A EP 00811113A EP 00811113 A EP00811113 A EP 00811113A EP 1208945 A1 EP1208945 A1 EP 1208945A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
carrier
adhesive
droplets
hard material
Prior art date
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Granted
Application number
EP00811113A
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English (en)
French (fr)
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EP1208945B1 (de
Inventor
Gregor Burkhard
Manfred Boretius
Benno Zigerlig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Listemann AG Werkstoff- und Waeremebehandlungstech
Original Assignee
WERKSTOFF- und WAERMEBEHANDLUNGSTECHNIK LISTEMANN AG
WERKSTOFF und WAERMEBEHANDLUNG
Werkstoff- und Warmebehandlungstechnik Listemann AG
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Filing date
Publication date
Application filed by WERKSTOFF- und WAERMEBEHANDLUNGSTECHNIK LISTEMANN AG, WERKSTOFF und WAERMEBEHANDLUNG, Werkstoff- und Warmebehandlungstechnik Listemann AG filed Critical WERKSTOFF- und WAERMEBEHANDLUNGSTECHNIK LISTEMANN AG
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Priority to DE50010765T priority patent/DE50010765D1/de
Priority to DK00811113T priority patent/DK1208945T3/da
Priority to EP00811113A priority patent/EP1208945B1/de
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/0221—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts
    • B05B13/0235—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work characterised by the means for moving or conveying the objects or other work, e.g. conveyor belts the movement of the objects being a combination of rotation and linear displacement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • 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
    • B24D18/0072—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • 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
    • B24D2203/00—Tool surfaces formed with a pattern

Definitions

  • the present invention relates to a method of application of particles on a carrier according to the preamble of the claim 1.
  • This process makes it possible to produce layers that are specific Can perform functions, especially depending on the material which the particles consist of.
  • This method is particularly suitable for flat and slightly curved Surfaces. Furthermore, for different sizes the appropriate templates are used for the area to be covered, which complicates the process.
  • This method is also primarily for covering flat carrier surfaces suitable.
  • the object of the present invention is now a method to create with what particle on a carrier with a defined Distribution can be applied, this being simple and inexpensive should be possible, and wherein the carrier have virtually any shape can.
  • An advantageous embodiment of the method consists in that the size of the droplets by changing the diameter of the outlet nozzle can be adjusted, whereby the size of the droplets to the Grain size of the particles can be adjusted, but this also enables will mean that several grains can stick to one droplet and one so-called Form grain clusters.
  • the frequency of ejection of the adhesive droplets can also be set so that the distance of the individual adhesive droplets from each other can be preset.
  • the sprinkling of the carrier provided with adhesive droplets with the particles can be done with a vibrating table, the sprinkling can also be carried out by an electrostatic spreading system, in which the particles are scattered against gravity. in this connection these are aligned in their longitudinal axis.
  • An adhesive that cures is advantageously used can be. This ensures that the particles in an optimal manner and in are firmly connected to the carrier for a short time.
  • An advantageous embodiment of the invention is that as Particles hard material particles are used and therefore abrasive tools can be produced by an optimal mode of action and very long service life.
  • Carriers can also be provided with hard material particles Surfaces are subject to great wear. This will make a optimal protection achieved.
  • Another advantageous embodiment of the invention consists in that graphite grains are used as particles, creating on the support a layer is formed as a smear layer with optimal sliding properties acts.
  • An advantageous embodiment of the invention consists in that the one with the adhesive droplets and the adhering hard material particles Carrier an additional layer of adhesive is applied. Thereby an optimal connection between carrier and particles is obtained.
  • the hard material particles are connected to the wearer is soldered if the material properties allow it.
  • This can be done in that the carrier before applying the Glue droplets are coated with a solder paste, which is then left to dry the solder paste can also be applied after applying the droplets of adhesive and sprinkling the hard material particles and curing the adhesive applied and dried, for example by spraying is achieved. Then the carrier treated in this way is placed in a high vacuum oven pushed where the soldering is done. This gives you one optimal connection between hard material particles and carrier, whereby also here large grain protrusion is guaranteed.
  • a carrier 1 can be seen, which is designed as a sleeve blank and from which a grinding tool is made.
  • This sleeve blank 1 is in known, not shown, clamped in a machine, which enables this sleeve blank with constant, adjustable rotation speed rotates.
  • a microdosing system 2 is also installed in this machine. This microdosing system 2 enables an adhesive of one Container 3 is conveyed into a nozzle head 4, which drops the adhesive in drops outputs from an outlet nozzle 5.
  • Such microdosing systems are known and usually work with a piezoelectric head which the droplets are expelled.
  • microdosing systems allow the ejection of drops of adhesive depending on the diameter the nozzle has a diameter in the range from 30 micrometers to 100 Microns.
  • the ejection frequency of droplets from this Microdosing system is a maximum of 2000 droplets per second. This frequency is adjustable, usually with a frequency of about 500 to 1000 droplets worked per second.
  • This microdosing system 2 is so on the machine, not shown arranged that the outlet nozzle 5 in the direction of the axis of rotation of the sleeve blank. At the same time, this outlet nozzle also in the other two directions perpendicular to each other traversable.
  • the microdosing system 2 is set so that the distance the outlet nozzle 5 from the sleeve blank 1 is approximately 0.5 mm, the microdosing system 2 is moved along the axis of rotation of the sleeve blank 1, during which the drops of adhesive are dispensed. This will these drops of adhesive at a constant distance from each other on the surface of the sleeve blank 1 applied. With appropriate monitoring equipment the dispensing of droplets of glue can be controlled so that this only takes place when the sleeve blank 1 is located under the outlet nozzle 5.
  • the droplet dispensing can be done in a wide variety of ways Apply structures to the carrier 1, which in the present case is a sleeve blank is trained.
  • the hard material particles for example by means of a Vibrating table, not shown, scattered. These hard particles can Example be CBN or diamond.
  • the grain diameter of these hard material particles moves between 40 microns and 1000 microns. Depending on size the grain and the adhesive point diameter remain one or more Stick the grains to a point of glue. The not on a glue point 6 Impacting hard material particles bounce on the surface of the sleeve blank 1 and fall off.
  • solder paste On the sleeve blank 1 with the attached hard material particles applied a solder paste. This is done in a known manner with an airbrush gun. The sleeve blank thus provided with the solder paste can on the Air or be dried with a hot air dryer. Then it arrives Sleeve blank in a high vacuum oven, in which at a temperature From about 720 ° C to 1000 ° C the soldering takes place, causing the hard material particles be firmly connected to the sleeve blank.
  • an adhesive was used that hardens under the influence of UV light. It would also be conceivable to use one Adhesive that is infrared-curing. There may also be an adhesive usable, which is self-curing. In addition, the adhesive, if there is soldering is also suitable for vacuum.
  • Hard material particles can also, as can be seen from FIG. 2, be an electrostatic Spreading system 7 can be used.
  • this type of sprinkling the hard particles aligned in their longitudinal axis and thus stick to the grain protrusion is improved.
  • Other procedures are of course also possible conceivable for sprinkling the particles onto the carrier or the adhesive droplets.
  • FIG. 3 shows how, for example, a flank surface of a Circumferential grinding wheel treated according to the inventive method can be.
  • the axis about which the clamped carrier 1 rotates is rotated by 90 ° in comparison to the previously described examples.
  • the outlet nozzle 5 of the microdosing system 2 is around the width of the flank surface moved towards and away from the axis of rotation. This will the adhesive droplets 6 practically on a zigzag line on this flank surface applied, this is then as described above with hard material particles sprinkled and treated accordingly.
  • the peripheral surface of the peripheral grinding wheel is treated.
  • the axis about which the carrier 1 rotates is again aligned as shown in Figs. 1 and 2.
  • the microdosing system 2 leads a reciprocating motion that is aligned parallel to the axis of rotation is, the path of the width of the resulting peripheral grinding wheel equivalent.
  • the adhesive droplets 6 follow sprinkled with hard particles, the treatment is the same as for the first Embodiment.
  • the structuring can also be done in the last two examples the applied adhesive droplets 6 by changing the rotational speed, the reciprocating movement of the microdosing system 2 and change the frequency of delivery of the adhesive droplets.
  • 5a to 5c is a single-layer galvanic coating Circumferential grinding wheel visible. 5c in particular shows that the grain protrusion a is relatively small, and that the distance b of the grains is also small and uneven from each other.
  • the Grain protrusion a with the method according to the invention is very large, the distance b the hard material grains 8 from one another is larger and essentially constant.
  • the carrier 1, which treats according to the inventive method will have the shape of a body of revolution.
  • the one to be treated can have any shape, it can also be flat.
  • the carrier can be made of any material, for example metal or ceramics.
  • the process according to the invention can also be used Produce sanding belts, the backing being any solid material can, such as paper, textile fabrics or foils made of metal, ceramic or plastic.
  • the hard material particles applied to the carrier can also are made of virtually any material, such as diamond, CBN, any kind of ceramic, tungsten carbide, titanium carbide or hard metal and their mixtures.
  • the grain sizes of the hard material particles used depend on the Type of use of the abrasive tool produced.
  • the diameter of this Grains for example, range from 2 microns to 2 millimeters. It is also conceivable that several hard material particles hang per droplet of adhesive remain, whereby a so-called grain cluster is formed. Thereby a particularly good posture is achieved because the individual grains during support each other during work.
  • Hard material particles can be applied to a carrier in the same way a protective layer against wear is formed.
  • soldering process to which the particle carrier is exposed can, as described, be carried out in a high vacuum oven become. Of course, this can also be done by soft soldering, brazing or Solder under protective gas.
  • a Layer can be achieved on the carrier, which acts as a smear layer.
  • the properties of the adhesive used are related to those used Materials of the carrier and the particles adapted. For some applications no additional attachment of the particles to the carrier is required, with certain materials, the application of an additional, curable adhesive layer, for some materials and for certain A soldering treatment is appropriate for use cases.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Aufbringen von Partikeln auf einen Träger (1) wird ein Klebstoff in Form von Tröpfchen auf den Träger (1) aufgetragen. Dieses Auftragen von Tröpfchen wird durch ein Mikrodosiersystem (2) ausgeführt, welches kontinuierlich Klebstofftröpfchen auf den Träger (1) abgibt. Der Träger (1) und das Mikrodosiersystem (2) sind mit voreinstellbarer Richtung und Geschwindigkeit relativ zueinander bewegbar, so dass das Auftragen der Tröpfchen mit einer definierten Verteilung erfolgt. Danach wird der mit Klebstofftröpfchen versehene Träger (1) mit Partikeln bestreut, wobei nur die Partikel am Träger (1) haften bleiben, die in Kontakt mit einem Klebstofftröpfchen kommen. Die nicht haftenden Partikel werden entfernt. Mit diesem Verfahren lassen sich beispielsweise abrasive Werkzeuge herstellen, es können damit aber auch verschleissfeste Oberflächen oder Schmierschichten auf Oberflächen erzeugt werden. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbringen von Partikeln auf einen Träger gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Durch dieses Verfahren lassen sich Schichten herstellen, die bestimmte Funktionen erfüllen können, insbesondere abhängig vom Material, aus welchem die Partikel bestehen.
Beispielsweise bei der Herstellung von hochgenauen abrasiven Werkzeugen wie Abrichtwerkzeugen ist es wichtig, dass die kritischen Stellen, insbesondere Werkzeugkanten oder Profilspitzen, mit Körnern besetzt sind, da sonst beim Abrichten ein Fehler auf dem Schleifwerkzeug generiert wird, der sich in nachteiliger Weise auf die zu bearbeitenden Werkstücke überträgt. Um die erforderliche Genauigkeit erreichen zu können, werden Hartstoffkörner beispielsweise von Hand gesetzt. Damit wird die gewünschte Genauigkeit erreicht, das Setzen von Hand ist aber sehr zeit- und arbeitsintensiv und daher sehr teuer.
Es sind auch Verfahren bekannt, bei welchen das Setzen von Hand durch maschinelle Methoden ersetzt wurden, so dass die Herstellung von derartigen Werkzeugen schneller und kostengünstiger ausgeführt werden können. Aus der US-A-5 832 360 ist beispielsweise eine Verfahren bekannt, bei welchem auf das zu belegende Trägermaterial ein als Lochblech ausgebildetes Sieb aufgelegt wird, durch welches mit Hilfe eines Rakels die Lotpaste gedrückt wird. Danach werden auf das Lochblech Hartstoffpartikel gestreut und das Lochblech wird vorsichtig abgehoben. Die Hartstoffpartikel, die auf einen Lotpastenpunkt fielen, bleiben dort auch haften und werden beim anschliessenden Lötprozess dort verankert.
Dieses Verfahren eignet sich vor allem für ebene und leicht gekrümmte Trägerflächen. Des weiteren müssen für unterschiedliche Grössen der zu belegenden Fläche jeweils entsprechende Schablonen verwendet werden, wodurch das Verfahren kompliziert wird.
Ein weiteres Verfahren ist aus der US-A-6 039 641 bekannt, bei welchem einschichtige Abrasivbeläge in der sogenannten "Greentape"-Methode hergestellt werden. Hierzu wird eine teigige Lotpaste auf eine gewünschte Dicke ausgewalzt und anschliessend wird eine Schablone, die dünner als die mittlere Korngrösse ist, auf die noch nicht getrocknete Lotpaste gelegt. Die Hartstoffpartikel werden auf die Schablone gestreut, die Schablone mit den darauf befindenden Körnern wird wieder entfernt. Die durch die Löcher der Schablone in die Lotpaste gefallenen Körner werden in diese eingedrückt, danach werden sie als "Greentape" auf einen Grundkörper appliziert und verlötet.
Auch dieses Verfahren ist vor allem zum Belegen von ebenen Trägerflächen geeignet.
Aus der CH-A-644 295 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem zuerst ein lichtempfindlicher Galvanikschutzlack auf das Trägermaterial aufgetragen wird. Danach wird dieser Schutzlack durch eine Maske, die die Struktur des späteren Partikelbelages enthält, hindurchbelichtet und getrocknet. Die nicht belichteten Stellen werden ausgewaschen und es bleibt ein strukturierter Galvanikschutzlack auf dem Trägermaterial haften, der die Funktion einer Schablone übernimmt. Anschliessend werden auf dem Träger Partikel galvanisch abgeschieden und zuletzt wird der Galvanikschutzlack chemisch entfernt.
Mit diesem Verfahren können keine einzelnen Körner sondern nur sogenannte Korncluster abgeschieden werden. Zudem ist dieses Verfahren aufwendig, da immer zuerst eine Maske erstellt werden muss. Auch dieses Verfahren ist vor allem für ebene Flächen geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem Partikel auf einen Träger mit einer definierten Verteilung aufgebracht werden können, wobei dies einfach und kostengünstig möglich sein soll, und wobei der Träger eine praktisch beliebige Form aufweisen kann.
Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale.
Durch die Möglichkeit der Relativbewegung zwischen dem Träger und der Düse des Mikrodosiersystems in praktisch beliebiger Bahn und mit beliebigem Geschwindigkeitsprofil können Träger behandelt werden, die eine mehr oder weniger beliebige Oberflächenform aufweisen können.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass die Grösse der Tröpfchen durch Verändern des Durchmessers der Austrittdüse eingestellt werden kann, wodurch die Grösse der Tröpfchen an die Korngrösse der Partikel angepasst werden kann, wodurch aber auch ermöglicht wird, dass pro Tröpfchen mehrere Körner haften bleiben können und einen sogenannten Korncluster bilden.
Neben der Einstellung der Geschwindigkeit, mittels welcher die Austrittsdüse des Mikrodosiersystems und der Träger relativ zueinander bewegt werden, kann auch die Frequenz des Ausstossens der Klebstofftröpfchen eingestellt werden, so dass der Abstand der einzelnen Klebstofftröpfchen voneinander voreingestellt werden kann.
Die Bestreuung des mit Klebstofftröpfchen versehenen Trägers mit den Partikeln kann mit einem Vibriertisch durchgeführt werden, die Bestreuung kann aber auch durch eine elektrostatische Streuanlage durchgeführt werden, bei welcher die Partikel entgegen der Schwerkraft aufgestreut werden. Hierbei werden diese in ihrer Längsachse ausgerichtet.
In vorteilhafter Weise wird ein Klebstoff verwendet, der ausgehärtet werden kann. Dadurch wird erreicht, dass die Partikel in optimaler Weise und in kurzer Zeit fest mit dem Träger verbunden sind.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass als Partikel Hartstoffpartikel verwendet werden und dadurch abrasive Werkzeuge hergestellt werden können, die sich durch eine optimale Wirkungsweise und sehr hohe Standzeiten auszeichnen.
Mit Hartstoffpartikeln können auch Träger versehen werden, deren Oberflächen einem grossen Verschleiss unterworfen sind. Dadurch wird ein optimaler Schutz erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass als Partikel Graphitkörner verwendet werden, wodurch auf dem Träger eine Schicht gebildet wird, die als Schmierschicht mit optimalen Gleiteigenschaften wirkt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass auf den mit den Klebstofftröpfchen und den daran haftenden Hartstoffpartikeln versehenen Träger eine zusätzliche Klebstoffschicht aufgebracht wird. Dadurch wird eine optimale Verbindung zwischen Träger und Partikeln erhalten.
In vorteilhafter Weise wird zur Verbindung der Hartstoffpartikel mit dem Träger eine Lötung durchgeführt, falls es die Materialbeschaffenheit zulässt. Dies kann dadurch erfolgen, dass der Träger vor dem Auftragen der Klebstofftröpfchen mit einer Lotpaste beschichtet wird, die dann trocknen gelassen wird, die Lotpaste kann aber auch nach dem Auftragen der Klebstofflröpfchen und dem Aufstreuen der Hartstoffpartikel und dem Aushärten des Klebstoffs aufgebracht und getrocknet werden, was beispielsweise durch Aufsprühen erreicht wird. Danach wird der so behandelte Träger in einen Hochvakuumofen geschoben, wo die Lötung ausgeführt wird. Dadurch erhält man eine optimale Verbindung zwischen Hartstoffpartikel und Träger, wobei auch hier ein grosser Kornüberstand gewährleistet ist.
Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
Es zeigt
  • Fig. 1 in schematischer räumlicher Darstellung ein Mikrodosiersystem, mit welchem auf einen als Rotationskörper ausgebildeten Träger die Klebstofftröpfchen aufgebracht werden;
  • Fig. 2 die Anordnung gemäss Fig. 1, mit einer elektrostatischen Streueinrichtung für die Hartstoffpartikel;
  • Fig. 3 in schematischer Darstellung das Mikrodosiersystem, mit welchem die Flankenfläche einer Schleifscheibe mit Klebstofftröpfchen versehen wird;
  • Fig. 4 in schematischer Darstellung das Mikrodosiersystem, mit welchem die Stirnfläche einer Schleifscheibe mit Klebstofftröpfchen versehen wird;
  • Fig. 5a bis 5c die Darstellung einer einschichtig galvanisch belegten Umfangsschleifscheibe; und
  • Fig. 6a bis 6c die Darstellung einer gelöteten Umfangsschleifscheibe mit erfindungsgemäss plazierten Schleifkörnern.
    • In Fig. 1 ist ein Träger 1 ersichtlich, der als Hülsenrohling ausgebildet ist und aus welchem ein Schleifwerkzeug entsteht. Dieser Hülsenrohling 1 ist in bekannter, nicht dargestellter Weise in einer Maschine eingespannt, welche ermöglicht, dass dieser Hülsenrohling mit konstanter, einstellbarer Rotationsgeschwindigkeit rotiert. In dieser Maschine ist auch ein Mikrodosiersystem 2 angebracht. Dieses Mikrodosiersystem 2 ermöglicht, dass ein Klebstoff von einem Behälter 3 in einen Düsenkopf 4 befördert wird, welcher den Klebstoff tröpfchenweise aus einer Austrittsdüse 5 ausgibt. Derartige Mikrodosiersysteme sind bekannt und arbeiten üblicherweise mit einem piezoelektrischen Kopf, mit welchem die Tröpfchen ausgestossen werden. Derartige Mikrodosiersysteme erlauben das Ausstossen von Klebstofftropfen, die in Abhängigkeit des Durchmessers der Düse einen Durchmesser im Bereich vom 30 Mikrometer bis 100 Mikrometer haben können. Die Ausstossfrequenz von Tröpfchen aus diesem Mikrodosiersystem beträgt maximal 2000 Tröpfchen pro Sekunde. Diese Frequenz ist einstellbar, üblicherweise wird mit einer Frequenz von etwa 500 bis 1000 Tröpfchen pro Sekunde gearbeitet.
    Dieses Mikrodosiersystem 2 ist so auf der nicht dargestellten Maschine angeordnet, dass sich die Austrittsdüse 5 in Richtung der Rotationsachse des Hülsenrohlings verfahren lässt. Gleichzeitig ist diese Austrittsdüse auch in den beiden anderen senkrecht zueinander stehenden Richtungen verfahrbar.
    Zum Aufbringen der Klebstofftröpfchen 6 wird der Hülsenrohling 1 in Rotation versetzt, das Mikrodosiersystem 2 wird so eingestellt, dass der Abstand der Austrittsdüse 5 vom Hülsenrohling 1 etwa 0,5 mm beträgt, das Mikrodosiersystem 2 wird entlang der Rotationsachse des Hülsenrohlings 1 verfahren, während dem die Klebstofftropfen ausgegeben werden. Dadurch werden diese Klebstofftropfen mit konstantem Abstand voneinander auf die Oberfläche des Hülsenrohlings 1 aufgebracht. Mit entsprechenden Überwachungsmitteln kann die Ausgabe von Klebstofftröpfchen gesteuert werden, so dass dies nur erfolgt, wenn sich der Hülsenrohling 1 unter der Austrittsdüse 5 befindet.
    Durch Änderung der Drehzahl, mit welcher der Hülsenrohling 1 rotiert, der Vorschubgeschwindigkeit des Mikrodosiersystems 2 und der Frequenz der Tröpfchenausgabe lassen sich die Klebstoffpunkte in unterschiedlichsten Strukturen auf den Träger 1 auftragen, der im vorliegenden Fall als Hülsenrohling ausgebildet ist.
    Sofort nach dem Auftrag der Klebstoffpunkte werden auf den sich noch drehenden Hülsenrohling die Hartstoffpartikel, beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Vibriertisches, gestreut. Diese Hartstoffpartikel können zum Beispiel CBN oder Diamant sein. Der Korndurchmesser dieser Hartstoffpartikel bewegt sich zwischen 40 Mikrometer und 1000 Mikrometer. Je nach Grösse des Kornes und des Klebstoffpunktdurchmessers bleiben ein oder mehrere Körner an einem Klebstoffpunkt haften. Die nicht auf einem Klebstoffpunkt 6 auftreffenden Hartstoffpartikel prallen an der Oberfläche des Hülsenrohlings 1 ab und fallen runter.
    Auf den Hülsenrohling 1 mit den angehefteten Hartstoffpartikeln wird eine Lotpaste aufgetragen. Dies erfolgt hier in bekannter Weise mit einer Airbrush-Pistole. Der so mit der Lotpaste versehene Hülsenrohling kann an der Luft oder mit einem Heissluftfön getrocknet werden. Anschliessend gelangt dieser Hülsenrohling in einen Hochvakuumofen, in welchem bei einer Temperatur von etwa 720° C bis 1000° C die Lötung erfolgt, wodurch die Hartstoffpartikel mit dem Hülsenrohling fest verbunden werden.
    Bei dem hier beschriebenen Beispiel wurde ein Klebstoff verwendet, der unter Einfluss von UV-Licht härtet. Denkbar wäre auch die Verwendung eines Klebstoffes, der Infrarot-härtend ist. Gegebenenfalls ist auch ein Klebstoff verwendbar, der selbstaushärtend ist. Zudem muss der Klebstoff, falls eine Lötung erfolgt, auch vakuumtauglich sein.
    Anstelle der Verwendung eines Vibrationstisches zum Aufstreuen der Hartstoffpartikel kann auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, eine elektrostatische Streuanlage 7 verwendet werden. Hierbei werden die Hartstoffpartikel auf einem Förderband 8 unter Einwirkung eines elektrischen Feldes, das zwischen Förderband 8 und Hülsenrohling in bekannter Weise erzeugt wird, entgegen der Schwerkraft aufgestreut, die Hartstoffpartikel, die mit einem auf dem Hülsenrohling 1 aufgebrachten Klebstofftröpfchen 6 in Kontakt kommen, bleiben haften, die anderen fallen zurück. Mit dieser Art der Bestreuung werden die Hartstoffpartikel in ihrer Längsachse ausgerichtet und bleiben so haften, der Kornüberstand wird dadurch verbessert. Selbstverständlich sind auch andere Verfahren zum Aufstreuen der Partikel auf den Träger bzw. die Klebstofftröpfchen denkbar.
    In Fig. 3 ist dargestellt, wie beispielsweise eine Flankenfläche einer Umfangsschleifscheibe entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden kann. Die Achse, um welche der eingespannte Träger 1 rotiert, ist im Vergleich zu den vorgängig beschriebenen Beispielen um 90° gedreht. Die Austrittsdüse 5 des Mikrodosiersystems 2 wird um die Breite der Flankenfläche gegen die Rotationsachse hin und von dieser wegbewegt. Dadurch werden die Klebstofftröpfchen 6 praktisch auf einer Zickzacklinie auf dieser Flankenfläche aufgebracht, diese wird dann wie vorgängig beschrieben mit Hartstoffpartikeln bestreut und entsprechend weiterbehandelt.
    In Fig. 4 wird die Umfangsfläche der Umfangsschleifscheibe behandelt. Hierbei ist die Achse, um welche der Träger 1 rotiert, wieder gleich ausgerichtet wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Das Mikrodosiersystem 2 führt eine hin- und hergehende Bewegung aus, die parallel zur Rotationsachse ausgerichtet ist, wobei der Verfahrweg der Breite der entstehenden Umfangsschleifscheibe entspricht. Auch hier werden die Klebstofftröpfchen 6 nachfolgend mit Hartstoffpartikeln bestreut, die Behandlung erfolgt, wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
    Auch bei den beiden letztgenannten Beispielen lässt sich die Strukturierung der aufgetragenen Klebstofftröpfchen 6 durch Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit, der Hin- und Herbewegung des Mikrodosiersystems 2 und der Frequenz der Ausgabe der Klebstofftröpfchen verändern.
    Aus den Bildern 5a bis 5c ist eine einschichtig galvanisch belegte Umfangsschleifscheibe ersichtlich. Insbesondere aus Fig. 5c ist ersichtlich, dass der Kornüberstand a relativ gering ist, und dass der Abstand b der Körner voneinander ebenfalls gering und ungleichmässig ist.
    Im Gegensatz dazu ist, wie aus den Fig. 6a bis 6c ersichtlich ist, der Kornüberstand a mit dem erfindungsgemässen Verfahren sehr gross, der Abstand b der Hartstoffkörner 8 voneinander ist grösser und im wesentlichen konstant.
    Wie aus den vorgängig beschriebenen Beispielen entnehmbar ist, kann der Träger 1, der entsprechend dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt wird, die Form eines Rotationskörpers haben. Die zu behandelnde Oberfläche kann aber eine beliebige Form aufweisen, sie kann auch eben sein. Der Träger kann aus beliebigem Material bestehen, beispielsweise aus Metall oder Keramik. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich auch Schleifbänder herstellen, wobei der Träger ein beliebiger fester Werkstoff sein kann, wie zum Beispiel Papier, Textilgewebe oder Folien aus Metall, Keramik oder Kunststoff.
    Die auf den Träger aufgebrachten Hartstoffpartikel können ebenfalls aus einem praktisch beliebigen Material bestehen, wie beispielsweise Diamant, CBN, jegliche Art von Keramiken, Wolframkarbid, Titankarbid oder Hartmetall und deren Mischungen.
    Die verwendeten Korngrössen der Hartstoffpartikel hängen von der Einsatzart des hergestellten abrasiven Werkzeuges ab. Die Durchmesser dieser Körner liegen beispielsweise im Bereich von 2 Mikrometer bis 2 Millimeter. Es ist auch denkbar, dass pro Klebstofftröpfchen mehrere Hartstoffpartikel hängen bleiben, wodurch ein sogenannter Korncluster gebildet werden. Dadurch wird eine besonders gute Haltung erreicht, da sich die einzelnen Körner während des Arbeitseinsatzes gegenseitig abstützen können.
    Auf die gleiche Art können auf einem Träger Hartstoffpartikel aufgebracht werden, wodurch eine Schutzschicht gegen Verschleiss gebildet wird.
    Der Lötvorgang, welchem der mit Partikeln versehene Träger ausgesetzt wird, kann, wie beschrieben, in einem Hochvakuumofen durchgeführt werden. Selbstverständlich kann dies auch durch Weichlöten, Hartlöten oder Löten unter Schutzgas erfolgen.
    Werden Partikel in Form von Graphitkörnern verwendet, kann eine Schicht auf dem Träger erreicht werden, die als Schmierschicht wirkt.
    Die Eigenschaften des verwendeten Klebstoffs werden an die verwendeten Materialien der Träger und der Partikel angepasst. Für einige Anwendungsfälle ist keine zusätzliche Befestigung der Partikel am Träger erforderlich, bei bestimmten Materialien eignet sich das Aufbringen einer zusätzlichen, aushärtbaren Klebschicht, bei einigen Materialien und bei bestimmten Anwendungsfällen ist eine Lötbehandlung angebracht.

    Claims (14)

    1. Verfahren zum Aufbringen von Partikeln (9) auf einen Träger (1), bei welchem auf den Träger (1) ein Klebstoff aufgetragen wird, auf welchen die Partikel (9) aufgesetzt werden und haften bleiben, wobei das Aufsetzen mit einer definierten Verteilung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen des Klebstoffes in Form von Tröpfchen (6) erfolgt, die durch eine Austrittdüse (5) von einem Mikrodosiersystem (2) im wesentlichen kontinuierlich auf den Träger (1) abgegeben werden, und der Träger (1) und das Mikrodosiersystem (2) mit einstellbarer Bahn und Geschwindigkeitsprofil relativ zueinander bewegt werden, und dass danach die Partikel (9) auf den mit Klebstofftröpfchen (6) versehenen Träger (1) aufgestreut werden und nur die Partikel am Träger haften bleiben, die in Kontakt mit einem Klebstofftröpfchen kommen, wonach die nichthaftenden Partikel entfernt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Tröpfchen (6) durch Verändern des Durchmessers der Austrittdüse (5) eingestellt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Austossens der Klebstofftröpfchen (6) eingestellt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestreuung des mit Klebstofftröpfchen (6) versehenen Trägers (1) mit den Partikeln (9) mit einem Vibriertisch durchgeführt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestreuung des mit Klebstofftröpfchen (6) versehenen Trägers (1) mit den Partikeln (9) durch eine elektrostatische Streuanlage (7) durchgeführt wird, wodurch die Partikel (9) entgegen der Schwerkraft aufgestreut werden.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit Partikeln (9) versehene Träger (1) einem Vorgang unterzogen wird, bei welchem der Klebstoff ausgehärtet wird.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Partikel (9) Hartstoffpartikel verwendet und abrasive Werkzeuge hergestellt werden.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Partikel (9) Harstoffpartikel verwendet werden und auf dem Träger (1) eine vor Verschleiss schützende Schicht erhalten wird.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Partikel (9) Graphitkörner verwendet werden und auf dem Träger (1) eine Schicht gebildet wird, die als Schmierschicht wirkt.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf den mit den Klebstofftröpfchen (6) und den daran haftenden Partikeln (9) versehene Träger (1) eine zusätzliche Klebstoffschicht aufgebracht wird.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) vor dem Auftragen der Klebstofftröpfchen (6) mit einer Lotschicht versehen wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mit den Klebstofftröpfchen (6) und den daran haftenden Hartstoffpartikeln (9) versehene Träger (1) mit einer Lotpaste beschichtet und getrocknet wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lotpaste mit einer Airbrush-Pistole aufgesprüht wird.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Lotmaterial und Hartstoffpartikeln (9) versehene Träger (1) einem Lötvorgang unterzogen wird.
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