NL9401528A - Schuurvoorwerp en werkwijze voor het maken daarvan - Google Patents

Description

Schuurvoorwerp en werkwijze voorhet maken daarvan Beschrijving

De uitvinding heeft betrekking op schuurvoorwerpen omvattende een veelheid van op een onderlinge afstand uiteen geplaatste metaal sedimenten die zijn vastgezet op een dragermateriaal zodat tenminste een deel van elk metaal sediment vrij ligt op een buitenoppervlak van het dragermateriaal, waarbij schuurmiddelen zijn ingebed in die metaal sedimenten of gehecht zijn op de bovenoppervlakken van die metaal sedimenten, waarbij die metaal sedimenten zijn verkregen via een bekende galvanotechniek, zoals bijvoorbeeld elektrodepositie, stroomloze sedimentatie of vacuümdepositie.

Een dergelijk schuurvoorwerp is bekend uit het Engelse octrooischrift GB-1.53^-^8· dit octrooischrift wordt een schuurvoorwerp en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan beschreven, waarbij het schuurvoorwerp omvat een elektrisch geleidende laag met op het oppervlak daarvan niet metalen schuurmiddelen aangebracht, een masker dat ligt over de geleidende laag dat onbedekte, op een onderlinge afstand van elkaar geplaatste gedeelten van de laag verschaft, waarbij een veelheid van schuurmiddel aangebracht is op die onbedekte gedeelten en waarbij metaal sedimenten aangebracht zijn op de elektrisch geleidende laag ter plaatse van die onbedekte gedeelten voor het in positie houden van het schuurmiddel, waarbij het schuurmiddel en de metaal sedimenten in hoofdzaak simultaan zijn aangebracht via een in hoofdzaak statisch uitgevoerde elektrodepositie, stroomloze sedimentatie of vacuümdepositie.

Ter plaatse van de metaal sedimenten is de genoemde, elektrisch geleidende laag ten gevolge van de metaaldepositie geheel ingebed in die metaal sedimenten. Die laag vormt aldus het dragermateriaal voor de metaal sedimenten en verbindt de op een onderlinge afstand van elkaar geplaatste metaal sedimenten aan elkaar tot een schuurvoorwerp.

Een schuurvoorwerp moet voor zijn toepassing een passende sterkte en een hoge flexibiliteit hebben. De sterkte van het schuurvoorwerp wordt bepaald door de hechting van de metaal sedimenten aan het dragermateriaal en de sterkte van het dragermateriaal zelf.

De hechting van de metaal sedimenten aan het dragermateriaal is maximaal op de plaatsen waar het dragermateriaal geheel en al is ingebed in een metaal sediment. De hechting van de metaal sedimenten asin het dragermateriaal is minimaal op de randen van het metaal sediment waar aan één zijde zich een metaal sediment met ingebed dragermateriaal bevindt en aan de andere zijde alleen dragermateriaal. De sterkte van het dragermateriaal zelf is geringer dan de sterkte van een metaal sediment met ingebed dragermateriaal. Indien het schuurvoorwerp te. zwaar belast wordt, zal dit bezwijken ter plaatse van het niet-ingebedde dragermateriaal, waarschijnlijk langs de randen van één of meer metaal sedimenten.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een schuurvoorwerp dat een hechting van een metaal sediment aan een dragermateriaal kent die sterker is dan die hechting die bereikt wordt in de volgens de stand van de techniek bekende schuurvoorwerpen.

Dit doel wordt bereikt doordat een laag bindmateriaal is aangebracht tegen een zijde van het dragermateriaal die zich doorlopend uitstrekt in holten die zijn gevormd in het metaal sediment vanaf de zijde waar zich het dragermateriaal bevindt.

De holten waarin zich de laag bindmateriaal na aanbrenging hiervan uitstrekt, ontstaan door bij elektrodepositie gebruik te maken van een kathode die op een onderlinge afstand uiteen geplaatste delen aan zijn oppervlak omvat, tussen welke delen een elektrisch niet geleidend materiaal, bijvoorbeeld een hars, is aangebracht.

In de loop van de uitvoering van de elektrodepositie zet zich eerst metaal af ter plaatste van het onbedekte oppervlak van de uitstekende delen van de kathode. Bovendien zet zich metaal af langs het onbedekte oppervlak van de vezels van het dragermateriaal zodra tenminste een klein gedeelte van één van de vezels aanligt op het oppervlak van een uitstekend deel van de kathode, omdat het dragermateriaal is gevormd uit elektrisch geleidend, poreus materiaal zodat het dragermateriaal ook als kathode kan optreden.

Vervolgens zet zich op eerder afgezet metaal steeds meer metaal af, zodat de afzetting van metaal uitgroeit in alle richtingen loodrecht op het onbedekte oppervlak van de kathode -inclusief de als kathode optredende delen van de vezels- en van het gevormde metaal.

Uiteindelijk groeien de afzettingen tegen elkaar aan op zekere afstand loodrecht ten opzichte van de kathode aan de zijde waar het dragermateriaal zich bevindt. Wanneer de afzettingen alle zijn samengegroeid en vervolgens nog een gemeenschappelijke laag met een bepaalde dikte bovenop de oorspronkelijk, afzonderlijke afzettingen gegroeid is, zijn de zogenaamde metaal sedimenten gevormd. Daarbij zijn dan ten gevolge van het groeipatroon van de oorspronkelijk, afzonderlijke afzettingen, holten ontstaan in het gedeelte van het metaal sediment dat ligt tussen het bedekte oppervlak van de kathode en de plaatsen waar de oorspronkelijk, afzonderlijke afzettingen zijn samengegroeid.

Afhankelijk van de vorm van de onbedekte, uitstekende· delen van de kathode, de dikte van de vezels van het toegepaste dragermateriaal en de onderlinge afstand van deze vezels, is het groeipatroon van de afzettingen te sturen. Afhankelijk van het groeipatroon kunnen verscheidene vormen van holten, bijvoorbeeld ondersneden holten, ontstaan.

Bij voorkeur is het oppervlak van een onbedekt, uitstekend deel van de kathode tenminste een factor 2 kleiner dan het oppervlak van het door het masker onbedekte gedeelte van het dragermateriaal. Anders zou niet meer dan één groeioppervlak per te vormen metaal sediment aanwezig kunnen zijn, waardoor het beoogde samengroeien van de oorspronkelijke, afzonderlijke afzettingen zich niet kan voordoen en er dan geen holten gevormd kunnen worden.

Het dragermateriaal kan uit een elektrisch geleidend of niet geleidend, poreus materiaal gevormd zijn. In het geval een elektrisch niet geleidend materiaal wordt toegepast, zal het groeipatroon van de afzettingen van metaal anders zijn dan volgens het voorgaand besproken geval waarin het dragermateriaal uit een elektrisch geleidend materiaal is gevormd waardoor dit dragermateriaal ook als kathode optreedt.

Nadat alle, gewenste metaal sedimenten gevormd zijn inclusief de beoogde holten, wordt de elektrodepositie beëindigd en wordt de kathode weggenomen. Vervolgens wordt een laag bindmateriaal aangebracht op de zijde van het dragermateriaal waar zich de kathode heeft bevonden; c.q. de zijde waar zich de metaal sedimenten niet hebben gevormd. Bij voorkeur is dit bindmateriaal gevormd uit een kunststof en wordt dit in vloeibare vorm op de gewenste zijde van het dragermateriaal aangebracht. Bij dit aanbrengen van het bindmateriaal wordt er voor gezorgd, dat het bindmateriaal zo volledig mogelijk de holten opvult. Vervolgens hardt het bindmateriaal uit, waardoor een sterke en flexibele laag wordt verkregen die zich uitstrekt over het gehele oppervlak van het dragermateriaal aan de zijde waar zich de metaal sedimenten niet bevinden.

Het schuurvoorwerp kan nu zwaarder worden belast dan de in de stand van de techniek bekende schuurvoorwerpen. De toegevoegde laag bindmateriaal verhoogt de sterkte van het schuurvoorwerp op met name die plaatsen waar zich bij de bekende schuurvoorwerpen alleen dragermateriaal bevindt, terwijl de laag bindmateriaal sterk verankerd is aan de metaal sedimenten door de met bindmateriaal gevulde holten.

De uitvinding zal onderstaand aan de hand van de bijgaande tekeningen waarin een uitvoeringsvoorbeeld is uitgewerkt, nader worden geïllustreerd.

Figuur 1 geeft een aanzicht van een schuurvoorwerp volgens de uitvinding schuin van onderen weer, waarbij de laag bindmateriaal voor de duidelijkheid niet is weergegeven.

Figuur 2 geeft een aanzicht in dwarsdoorsnede van een schuurvoorwerp ter plaatse van een metaal sediment weer in het geval het metaal sediment net geheel en al gevormd is.

Figuur 3 geeft een aanzicht in dwarsdoorsnede volgens figuur 2 weer van het gerede schuurvoorwerp.

In figuur 1 is het gerede schuurvoorwerp als geheel aangeduid met het verwijzingscijfer 1. Het schuurvoorwerp 1 omvat een dragermateriaal 2, metaal sedimenten 3 en een laag bindmateriaal 11. De laag bindmateriaal 11 is in figuur 1 niet weergegeven maar bevindt zich overeenkomstig figuur 3 aan de zijde van het dragermateriaal 2 waar de weergegeven metaal sedimenten 3 zich niet bevinden.

Elk metaal sediment 3 is ter plaatse waar een metaal sediment is gevormd, bevestigd aan het dragermateriaal 2 via hechtpunten 4 en aangroeiingen 5 aan de vezels van het dragermateriaal. Als metaal voor het metaal sediment 3 kan elk metaal gekozen worden dat zich leent voor elektrodepositie, stroomloze sedimentatie of vacuümdepositie. Bij wijze van voorbeeld kan nikkel gekozen worden.

Het dragermateriaal 2 kan een gaasmateriaal, weefsel, zeefmateriaal, niet-geweven materiaal, * mesh', 'woven' of een 'non-woven' materiaal zijn. In figuur 1 is het dragermateriaal louter bij wijze van voorbeeld weergegeven als een gaasmateriaal, dat zich kenmerkt door een regelmatig patroon van vezels en openingen tussen de vezels. Het dragermateriaal 2 kan elektrisch geleidend of elektrisch niet geleidend, poreus materiaal zijn. In de figuren 1 tot en met 3 is het dragermateriaal louter bij wijze van voorbeeld weergegeven als een elektrisch geleidend materiaal. Het dragermateriaal 2 kan uit elk organisch of anorganisch materiaal gevormd zijn.

In figuur 2 is de situatie weergegeven aan het einde van het depositieproces. Hierbij is louter bij wijze van voorbeeld uitgegaan van een proces vein elektrodepositie. De inrichting voor het op bekende wijze vervaardigen van het metaal sediment 3 omvat een kathode 6, een masker 9 en een vloeistof van waaruit zich het metaal afzet, aan de zijde van het masker 9 ten opzichte vein de kathode 6. Noch deze vloeistof, noch het overige van de inrichting is in de figuren 1 tot en met 3 weergegeven omdat een dergelijke inrichting geheel bekend is en (althans wat betreft de ontbrekende delen) niets te maken heeft met de onderhavige uitvinding.

De kathode 6 omvat enkele uitstekende delen 7· De ruimte tussen de uitstekende delen 7 onderling is opgevuld met een vulmateriaal 8. Dit vulmateriaal is in het geval dat elektrodepositie wordt toegepast een elektrisch niet geleidend materiaal, bijvoorbeeld een hars of een kunststof.

Op de kathode 6 is het dragermateriaal 2 gelegd en op het dragermateriaal 2 is het masker 9 gelegd. In het geval dat elektrodepositie wordt toegepast is het masker 9 gevormd uit een elektrisch niet geleidend materiaal. Het masker 9 dekt een gedeelte van het oppervlak van het dragermateriaal 2 af ten opzichte vein het galveinische bad. Op het moment dat er een elektrische stroom tussen kathode en anode opgebracht wordt, kan het metaal zich alleen afzetten op de oppervleikken van het dragermateriaal 2 die niet door het masker 9 zijn afgedekt.

Het afzetten van metaal begint op de onbedekte oppervlakken 12 van de uitstekende delen 7 van de kathode 6. Deze eerste afzettingen zullen na afloop van het proces van elektrodepositie te zien zijn als hechtpunten 4 (figuur 1). Vervolgens groeit de metaalafzetting aan op het eerder afgezette metaal. Zoals uit figuur 2 blijkt, groeit het metaal dan verder in horizontale richting, dat wil zeggen in een richting parallel aan de oppervlakken 12 van de uitstekende delen 7 van de kathode 6, en in verticale richting, dat wil zeggen loodrecht op de oppervlakken 12 in de richting van het dragermateriaal 2. Tevens zet metaal zich af op de vezels van het dragermateriaal 2 zodra een gedeelte hiervan in contact komt met een oppervlak 12 of met een metaalafzetting die op een oppervlak 12 gevormd is. Deze metaalaf zettingen op de vezels van het dragermateriaal 2 worden in de figuren 2 en 3 aangeduid met het verwijzingscijfer 5·

Het resultaat van de uitvoering van het proces van elektrodepositie is een verzameling van metaal sedimenten 3 waarin dragermateriaal 2 gedeeltelijk in is ingebed, die ter plaatse van een metaal sediment zijn verbonden aan het dragermateriaal door de hechtpunten 4 en de aangroeiingen 5t en waarbij holten 10 zijn ontstaan.

Na afloop van het proces van elektrodepositie worden de kathode 6, het vulmateriaal 8 en het masker 9 weggenomen en wordt een laag bindmateriaal 11 aangebracht aan de zijde van het dragermateriaal 2 waar zich de metaal sedimenten 3 niet gevormd hebben. Hierbij vloeit het bindmateriaal 11 in de holten 10. In de figuren 2 en 3 zijn de holten 10 bij wijze van voorbeeld weergegeven als ondersneden holten. De laag bindmateriaal 11 strekt zich dan uit over het volledige oppervlak van het dragermateriaal 2 aan één zijde daarvan. De sterkte van het schuurvoorwerp 1 is verhoogd door de extra sterkte die de laag 11 oplevert alsmede de sterkere hechting van de metaal sedimenten 3 aan het dragermateriaal 2 in het geheel.

Claims (10)

1. Schuurvoorwerp (1) omvattende een veelheid van op een onderlinge afstand uiteen geplaatste metaal sedimenten (3) die zijn vastgezet op een dragermateriaal (2) zodat tenminste een deel van elk metaal sediment vrij ligt op een buitenoppervlak van het dragermateriaal, waarbij schuurmiddelen zijn ingebed in die metaal sedimenten of gehecht zijn op de bovenoppervlakken van die metaal sedimenten, waarbij die metaal sedimenten zijn verkregen via een bekende galvanotechniek, zoals bijvoorbeeld elektrodepositie, stroomloze sedimentatie of vacuUmdepositie, met het kenmerk dat een laag bindmateriaal (11) is aangebracht op een zijde van het dragermateriaal (2) die zich doorlopend uitstrekt in holten (10) die zijn gevormd in het metaal sediment (3) vanaf de zijde waar zich het dragermateriaal bevindt.

2. Schuurvoorwerp volgens conclusie 1, waarbij het bindmateriaal (11) een kunststof is.

3· Schuurvoorwerp volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de holten (10) ondersneden holten zijn.

4. Schuurvoorwerp volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het dragermateriaal (2) elektrisch niet geleidend is.

5- Schuurvoorwerp volgens één van de conclusies 1-3 , waarbij het dragermateriaal (2) elektrisch geleidend is.

6. Schuurvoorwerp volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het oppervlak (12) van een onbedekt gedeelte (7) van een bij elektrodepositie gebruikte kathode (6) tenminste een factor 2 kleiner is dan het oppervlak van het door het masker (9) onbedekte gedeelte van het dragermateriaal (2).

7. Werkwijze voor het vervaardigen van een schuurvoorwerp volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij metaal sedimenten (3) op bekende wijze op een dragermateriaal (2) zijn aangebracht en een bij die werkwijze benodigde kathode (6) van het ontstane schuurvoorwerp is weggenomen, met het kenmerk dat een laag bindmateriaal (11) op tenminste één zijde van het dragermateriaal (2) wordt aangebracht, zodanig dat het bindmateriaal (11) tenminste één holte (10) tenminste gedeeltelijk vult.

8. Werkwijze volgens conclusie 7. waarbij het bindmateriaal (11) in vloeibare vorm wordt aangebracht.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, waarbij het bindmateriaal (11) in pasta vorm wordt aangebracht.

10. Werkwijze volgens één van de conclusies 7~9. waarbij het bindmateriaal (11) na aanbrenging stolt of wordt uitgehard.