FI63879B - Icke-toxiskt aktivt fyllnadsmaterial foer slipskivor dess anvaendning samt en slipskiva innehaollande fyllnadsmaterialet - Google Patents

Description

ESr^l ΓβΙ f11,KUULUTUSjULKAISU ,7SnQ

JBTa lBJ (11) UTLAGG NINQSSKRI FT OÖb/^ ^ T ^ (51) Kv.ik.3/im.a.3 B 24 D 3/34 SUOMI—FINLAND pi) 792499 (22) HakcmUpilvi—AnaOknlnfadaf 10.08.79 (23) Alkuplivi—GHtigh«od«| 10.08.79 (41) Tulkit |ulkit«k«i — BtlvK offantllg Q2 Qq

Mnttl· j. rekisterihallitus Niwwwp™j. kuuLMk^n

Petent- och registerstyrelsen ' ' AmMcm uth*d odi utUkrtftan pubMcmd 31.09.83 (32)(33)(31) «tuoikau*—B^trd priority .08.78

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2835543-3 (71) Riedel-De Haen Aktiengesellschaft, Wunstorfer Strasse 40, D-3016 Seelze, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (72) Rudolf Hirschberg, Bad Henndorf, Bernd Schönfeld, Bad Nenndorf,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (74) Oy Kolster Ab (54) Ei-toksinen aktiivinen täyteaine hiomalaikkoja varten, sen käyttö-1 ja täyteainetta sisältävä hiomalaikka - Icke-toxiskt aktivt fyll- , nadsmaterial för slipskivor, dess användning samt en slipskiva innehällande fyllnadsmaterialet Tämä keksintö koskee ei-toksista aktiivista täyteainetta hiomalaikkoja varten, tämän täyteaineen käyttämistä ja hiomalaikkaa, joka sisältää tätä täyteainetta.

Hiomalaikat, jotka on tarkoitettu esim- katkaisuhiontaa varten, koostuvat hioma-aineesta, sideaineesta ja aktiivisista täyteaineista. Näiden täyteaineiden toimintatapaa ei ole riittävällä tarkkuudella selvitetty, mahdollisesti niiden tehtävänä on hiomaprosessin aikana jäähdyttää kosketusvyöhykettä ja muodostaa suoja- ja liukukalvo hioma-ainerakeiden ja työkappaleen välille. Täten estetään hiomalaikan liiallinen kuluminen ja saavutetaan hyvä leikkauslaatu. Tällaisten aktiivisten täyteaineiden puuttuessa näkyy leikkauspinnassa temperointivärejä, kun taas tehokasta täyteainetta käytettäessä tällä pinnalla on kirkas ulkonäkö.

2 6387^

Kirjallisuudessa on ehdotettu suuri joukko eri yhdisteitä käytettäväksi aktiivisena täyteaineena hiomalaikoissa. Aktiivisena täyteaineena voidaan käyttää esimerkiksi kaikkia ei-vesipitoisia, mutta vesiliukoisia, ei-hapettavia epäorgaanisia alkali- ja maa-alkalimetallisuoloja, joiden sulamispiste on 700 - 1200°C (US-patenttijulkaisu 2 216 135).

Voidaan kuitenkin käyttää myös hapettavia aineita, kuten kaliumpermanganaattia tai natriumbikromaattia tai alhaisessa lämpötilassa sulavia metalleja, kuten sinkkiä, kadmiumia, tinaa, lyijyä, antimonia ja vismuttia (US-patenttijulkaisut 1 984 4 23 ja 2 258 774). Erityisesti katkaisulaikoissa käytettäviksi ovat kuitenkin lyöneet itsensä läpi vain lyijykloridi (PbCl2) ja antimoni-sulfidi (Sb2S2), mahdollisesti yhdessä muiden apuaineiden kanssa.

Hiomaprosessin aikana nämä aineet höyrystyvät. Koska lyijyllä ja antimonilla on suuri toksisuus, ilmenee näillä aineilla varustettuja hiomalaikkoja käytettäessä ympäristöongelmia. Tämä on yritetty ottaa huomioon varustamalla hiomakone imulaitteilla. Nämä laitteet ovat kuitenkin varsin kalliita, ne vaikeuttavat hiomatyöskentelyä ja useinkaan ne eivät pysty pitämään haitallisten yhdisteiden pitoisuuksia työpaikalla sallittujen rajojen alapuolella. Sen vuoksi on osoittautunut tarkoituksenmukaisemmaksi välttää ympäristölle haitallisia aineita.

Esilläolevan keksinnön lähtökohdaksi asetettiin täten lyijy-kloridin tai antimonisulfidin korvaaminen hiomalaikoissa samalla tavoin vaikuttavalla, ei-toksisella ja hinnaltaan edullisella aineella.

Keksintö ratkaisee tämän tehtävän käyttämällä sinänsä tunnettuja alkalikloroferraatteja (II, III), joiden yleinen kaava I on A Fe Fe Cl (I) x y z x+2y+3z jossa A on alkalimetalli-ioni tai ammonium-ioni, x on luku 1-10, y on luku 0-1, z on luku 0-1 ja y ja z eivät samanaikaisesti ole nollia. Erityisen hyvin sopivat aktiiviseksi lähtöaineeksi yleisen kaavan I mukaiset alkalikloroferraatit (II) , joissa A on alkalimetalli-ioni, x on luku 1-6, y on 1 ja z on nolla, määrinä 3-16, edullisesti 4-10 paino-% (laskettuna koko hiomalaikan painosta).

6 3 8 7 9

Keksinnön mukaisesti hiomalaikkojen aktiivisena täyteaineena käytettävät alkalikloroferraatit(II, III) ovat ei-toksisia ja leikkuutehon suhteen samalla tavoin vaikuttavia kuin aikaisemmin käytetyt toksiset yhdisteet. Tämän lisäksi ne ovat myös edullisia valmistaa, esim. menetelmällä, jossa yksi tai useampi alkalimetalli-kloridi tai ammon (iumHkloridi, vedetön rauta (Ill)kloridi ja rauta-pulveri sulatetaan keskenään.

Erityisen edullista on käyttää alkalikloroferraattia (II, III), joka on valmistettu sulattamalla edellä mainitut lähtöaineet yhdessä emäksisen epäorgaanisen yhdisteen, esim. sinkkioksidin, kaliumkarbonaatin tai natriumsulfidin kanssa. Tällöin on emäksisen yhdisteen määrä edullisesti 2-5 paino-% (laskettuna kaikkien lähtöaineiden kokonaismäärästä). Tällä yhdistelmällä on vähäisempi happamuus kuin puhtaalla alkalikloroferraatilla (II, III). Esim.

5-paino-%:isen ^FeCl^.2KC1:n vesilietteen pH-arvo nousee 3,8:sta 5,2:een, kun mukaan sulatettiin lisäksi 5 % ZnOrta; käytettäessä lisäksi 3 % saadaan vastaavasti pH-arvo 4,8.

Alkalimetalli-ioneina tulevat periaatteessa kysymykseen litium-, natrium- ja kaliumionit. Kysymykseen voi tulla myöskin ammoniumionien käyttäminen alkalimetalli-ionien sijasta tai näiden lisäksi. Teknillisessä käytössä tulee aktiivisella täyteaineella olla mahdollisimman pieni hygroskooppisuus. Keksinnön mukaisen täyteaineen hygroskooppisuus riippuu alkalimetallin laadusta ja määrästä ja rauta (III)pitoisuudesta. Se vähenee sarjassa litium, natrium, kalium. Liian vähäinen alkalimetallipitoisuus ja liian suuri rauta(III)-pitoisuus nostavat hygroskooppisuutta. Hyvin suuri alkalimetallipitoisuus nostaa samoin hygroskooppisuutta. Edullisimpia ovat niukasti rautaa(III) sisältävät natrium- tai kaliumkloro-ferraatit, joiden koostumus on ΑχΕβ<3ΐχ+2 (x = 1-6), siis esim. tunnetut yhdisteet KFeCL^, K2FeCl^, Na^eCl^, NaK^FeClg tai näiden seokset tai niiden ja kaliumkloridin tai natriumkloridin muodostamat seokset.

Keksinnön mukaisia täyteaineita voidaan yksinään tai sekoitettuna muihin täyteaineisiin käyttää hiomalaikkoihin.

Käytettäessä keksinnön mukaisia täyteaineita hiomalaikkoihin on yllättäen käynyt ilmi, että verrattuna lyijykloridin ja antimo-nisulfidin käyttöön voidaan tulla toimeen huomattavasti pienemmillä määrillä ilman että leikkauslaatu kärsii. Niinpä riittää 10 %:n 63879 alkalikloroferraatti(II)-lisäys 20 %:n lyijykloridin lisäyksen sijasta. Tämä vaikuttaa edullisella tavalla siten, että murskaantu-misnopeutta, so. kehänopeutta, jolla hiomalaikka rikkoutuu, voidaan keksinnön mukaista täyteainetta sisältävässä hiomalaikassa nostaa noin 10 % verrattuna hiomalaikkaan, jonka valmistuksessa on käytetty lyijykloridia.

Keksintöä selitetään seuraavassa esimerkkien avulla.

Esimerkit

Valmistettiin samanlaisia koe-katkaisuhiomalaikkoja fenoli-hartsista, korundijauheesta ja aktiivisesta täyteaineesta, läpimitaltaan noin 600 mm ja paksuudeltaan noin 8 mm. Nämä kiekot pantiin hiomakoneessa pyörimään nousevalla kehänopeudella särkymiseen saakka. Vastaavaa arvoa on taulukossa I merkitty murskautumisno-peudeksi.

Sitten käytettiin saman koostumuksen omaavia laikkoja kat-kaisuhiontaan. Tähän käytettiin sauvanmuotoisia työkappaleita, poikkileikkaukseltaan 100 mm x 100 mm koestustarkoituksiin standardisoidusta, kaupallisesta terässeoksesta "CK 45 normaalisiert". Kulloinkin kysymyksessä olleella katkaisulaikalla tehtiin joukko leikkauksia kohtisuoraan koekappaleen pituusakselia vastaan ja määrättiin katkaisulaikan läpimitan pieneneminen leikkausta kohden. Tämän lisäksi määrättiin katkaisuominaisteho, joka saadaan työkap-paleen pienenemisestä aikayksikössä, cm /s, ja tehokerroin, joka esittää suhdetta työkappaleen pienenemisestä ja katkaisukiekon 2 poikkileikkauksen vähenemisestä kumpikin mitattuna cm :ssa. Taman lisäksi rekisteröitiin hiomakoneen tehonotto hiomatapahtuman aikana ja todettiin katkaisulaikan profiili ja työkappaleen leik-kauspinnan ulkonäkö hiomatapahtuman jälkeen. Vastaavat arvot on koottu taulukkoon I.

Taulukossa I esimerkit V 1 ja V 2 ovat vertailuesimerkkejä, joissa ei ole käytetty aktiivista täyteainetta tai on käytetty lyijykloridia täyteaineena tekniikan tason mukaisesti.

Γ-> 6 3 8 7 9 *j· co f— - en O in cr> vo m $ rn

0) ' I 3 S

Cu u id ro o ro tn X oo ι vo oo g 2 m 'O m o ro f"· · v H Ch «r χ; ro co vd oo tn «— •e «— «— «— ^ ^ 2 • «3· ro co to UU m iniomJStf) 0) Φ o ro I l H <b lu [u ·· m en <o m x o o I vd «— JS 2

(NOO··' in O ro ro ' ' 9* ,H

n x X r- o f" in t— o· «— «— ro r7 CO ro ω U ' *· rrt Φ >· in vd vo ro 2 ω

Cu r~ ro 1 I jj ro ^ o ro ro m X 00 1 vo «- jg 2 i\j 00 - *· m oco ro * - 3 .q ro ;s «— vd co in «— o’ τ-r- ro vo co 2 2 m1 00 ro ω r-i · - rö U m 10 vo ro 2 w

(D «cr ro I I '3 H

Cu *· ro en ro vo X οιη I vo «- qj £ ro o o * - m o ro o· ' * d .3 «— 2 t- vo r» m «—ro «- «- co idcoä-x ^ tn ^ v ni ro in m r» ro 2 en ^ -- ' ' 3 jg to rj o VD co X OO I rovo^-f; £) r-o»·' o· o ro o· ''3.q >Or fO VO Γ" in r-tO «-«- «— Γ" ro 2 2 o ro

in m r·' «- :irt aJ

«s· I I CD e «- mcn«- O X OO I n (N q o vd o ro ro ' ' ·Η >1 Ivotkin «—ro «-«— o· vd «— ex in r~> q ^ o\o E :rd o ö ό ~ M ^ Jjj

•H n! i r' 3 g S G -M

& 3 “ & 1 § -S .3

(ΛΙΟνυΟ 3 -HOrO -H

S «"j 3 o S ^ < α S .3 „ 3 S

3 S ä S .S i S m “ § « i .5¾ S

•HO) <U <Tj 2 5i 3 -H 3 O -ro -Hl O U Ή 2 q q χ: ο, (X -μ m a> +j ·η w 3 h cu ω μ 2 -H 3(¾ g 0¾ s 2 § ^ ή ^ 8 01 1/1 ^ ^ ^ 0 q g o 2j I ',3 g g g 3 '3 1 ä 3 I 5 $ s g s I s 's !ϊ ^ Λ υ Ό Q> Ί-Ι O1 .G -H 2 «-< n e o a

Claims (3)

63879

1. Ei-toksinen aktiivinen täyteaine hiomalaikkoja varten, tunnettu siitä, että se koostuu sinänsä tunnetuista yleisen kaavan I mukaisista alkalikloroferraateista (II,III), A Fe++Fe+++Cl - (I) x y z x+2y+3z jossa kaavassa A on alkalimetalli-ioni tai ammoniumioni, x on luku 1-10, y on luku 0-1 ja z on luku 0-1 ja y ja z eivät samanaikaisesti ole nollia.

2. Sellaisen patenttivaatimuksen 1 mukaisen alkalikloro-ferraatin(II) käyttö, jossa A on alkalimetalli-ioni, x on luku 1-6, y on 1 ja z on nolla, ei-toksisena aktiivisena täyteaineena hiomalaikoissa, tunnettu siitä, että täyteainetta käytetään määrinä 3-15 paino-% (laskettuna koko hiomalaikan painosta).

3. Hiomalaikka, tunnettu siitä, että se ei-toksisena aktiivisena täyteaineena sisältää kaavan I mukaista alkali-kloroferraattia(II,III), AxFey Fez C1x+2y+3z (I) jossa kaavassa A on alkalimetalli-ioni tai ammoniumi, x on luku 1-10, y on luku 0-1 ja z on luku 0-1 ja y ja z eivät samanaikaisesti ole nollia.