NO792636L - Ikke-toksisk aktivt fyllstoff for slipeskiver - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et ikke-toksisk aktivt fyllstoff for slipeskiver, anvendelsen av dette fyllstoff og slipeskiver som inneholder dette fyllstoff.

Slipeskiver, f.eks. til skillesliping består av et slipe-middel, et bindemiddel og aktivt fyllstoff. Virkningsmåten av disse fyllstoffer er ikke oppklart med tilstrekkelig sikkerhet, muligens har de den oppgave under slipeprosessen å avkjøle kon-taktsonen og mellom slipemiddelkornene og arbeidsstykket å danne en beskyttelses- og glidefilm. Derved hindres en for sterk slitasje av slipeskivene og det oppnås en god snittkvalitet. Ved fravær av slike aktive fyllstoffer viser snittflatene anløpsfarver, mens de ved anvendelse av et virksomt fyllstoff har et blankt utseende.

Det er allerede foreslått et stort antall stoffer til anvendelse som aktive fyllstoffer. Man kan f.eks. anvende alle ikke-vannholdige, men: .vannoppløselige, ikke-oksyderende, uorganiske alkali- og jordalkalisålter med smeltepunkter på 700-1200°C som aktive fyllstoffer (sml. US-patent 2.216.135).

Det kan imidlertid også anvendes oksyderende stoffer som kaliumpermanganat eller natriumbikromat, eller lavtsmeltende metaller som sink, kadmium, tinn, bly, antimon og wismut (sml. US-patenter 1.984.423 og 2.258.774). I teknikken har det imidlertid spesielt for anvendelse i skilleskiver bare slått igjennom blyklorid (PbCl2) og antimonsulfid (Sb2S3), eventuelt i blanding med ytterligere hjelpestoffer.

Ved slipeprosessen fordamper disse stoffer. Da bly og antimon har en høy toksisitet, fremkommer ved anvendelsen av slipeskiver appretert ved disse stoffer økologiske problemer.

Man har forsøkt å ta hensyn til dette, idet slipemaskinene ble utstyrt med avsugningsinnretninger. Disse innretninger er imidlertid meget omstendelig og vanskeliggjør slipearbeidene og for-mår ofte heller ikke overhold av de på arbeidsplassen maksimalt tillatelige konsentreasjonsverdier. Dessuten synes det mer hen-siktsmessig å unngå stoffer som forurenser omgivelsene.

Til grunn for oppfinnelsen lå derfor den oppgave å erstatte blyklorid og antimonsulfid som aktivt fyllstoff i slipeskiver ved en tilsvarende virksomt, ugiftig og billig stoff.

I henhold til oppfinnelsen løses denne oppgave ved anvendelse av alkalikloroferrater(II,III) med den generelle formel I

idet A betyr et alkalimetallion eller et ammoniumion, x betyr et tall fra 1 til 10, y et tall fra null til 1, z et tall fra null til 1 og y og z er ikke samtidig null. Spesielt egner det seg som aktivt fyllstoff alkalikloroferrater(II) med den generelle formel I, idet A betyr et alkalimetallion, x et tall fra 1 til 6, y er lik 1 og z er lik null, i mengder fra 3 til 15, fortrinnsvis 4 til 10 vekt% (referert til vekten av den samlede slipeskive).

Alkalikloroferrater(II,III) som skal anvendes som aktivt fyllstoff for slipeskiver er ikke toksiske og med hensyn til snittydelse tilsvarende virksom som de toksiske stoffer som skal erstattes. De er dessuten billige å fremstille, f.eks. etter en fremgangsmåte hvor ett eller flere alkaliklorider eller ammonium-klorid, vannfritt jern(III)klorid og jernpulver sammensmeltes med hverandre.

Spesielt fordelaktig er anvendelsen av alkalikloro-ferrat(II,III), som er blitt fremstilt ved sammensmeltning av ovennevnte utgangsstoffer i kombinasjon med en basisk uorganisk forbindelse, f.eks. sinkoksyd, kaliumkarbonat eller natriumsulfid. Derved utgjør mengden av den basiske forbindelse fortrinnsvis 2 til 5 vekt% (referert til den samlede mengde av alle utgangsstoffer). Denne kombinasjon viser en meget aciditet enn det rene alkalikloroferrat(II,III). Eksempelvis øker pH-verdien av en 5 vekt%-ig vandig oppslemming av K^FeCl^ . 2KG1 fra 3,8 til 5,2, når det i tillegg ble innsmeltet 5% ZnO ved ekstra anvendelse av 3% I^CO^fremkommer tilsvarende en pH-verdi på 4,8.

Som alkali-metallioner kommer det prinsipielt i betraktning litium-, natrium- og kaliumioner. Også innbygning av ammoniumioner i stedet for alkalimetallioner eller i tillegg til disse kan komme i betraktning. Ved den tekniske anvendelse må det aktive fyllstoff ha en minst mulig hygroskopisitet. Hygroskopisiteten av fyllstoffet ifølge oppfinnelsen avhenger av type og mengde av alkaliinnhold og av jern(III)-innhold. Den nedsetter seg i rekken litium, natrium, kalium. Jo mindre alkaliinnhold og for store jern(III)-innhold øker hygroskopisiteten.c Meget store alkaliinnhold øker likeledes hygroskopiteten. Mest fordelaktig er jern(III)-fattige natrium- eller kaliumkloroferrater, f.eks. av sammensetning AxFeClx+2( x = 1 til 6), altså f.eks. de kjente forbindelser KFeCl3, K2FeCl4, Na2FeCl4, NaK3FeClg eller blandinger av disse med hverandre eller i blanding med kaliumklorid eller natriumklorid.

Fyllstoffene ifølge oppfinnelsen kan anvendes alene eller blandet med andre fyllstoffer for slipeskiver.

Ved anvendelse av fyllstoffene ifølge oppfinnelsen

for slipeskiver har det overraskende vist seg at man i forhold til anvendelsen av blyklorid og antimonsulfid kan benytte be-traktelig mindre mengder uten av snittkvaliteten lider. Således er det tilstrekkelig med en tilsetning av 10% alkalikloroferrat(II) i stedet for 20% blyklorid. Dette virker på fordelaktig måte således at ødeleggelseshastigheten, dvs. omkretshastigheten hvor slipeskiven går istykker, at de med fyllstoff ifølge oppfinnelsen fremstilte slipeskiver kan økes rundt ca. 10% i forhold til de som er fremstilt med blyklorid.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere ved hjelp av noen eksempler.

Eksempler

Det ble fremstilt likeartige forsøks-skilleslipeskiver av fenolharpiks, korundpulver og aktivt fyllstoff av ca. 600 mm diameter og ca. 8 mm tykkelse. Skivene ble på en slipemaskin satt i rotasjon med økende omkretshastighet inntil det inntrådte en ødeleggelse. Den tilsvarende verdi er oppført under spreng-hastighet i Tabell 1.

Deretter ble skiver av samme sammensetning anvendt

til skillesliping. Dertil ble stavformede materialer av 100x100 mm

tverrsnitt av en for prøveformål standardisert handelsvanlig stållegering "CK 45 normalisert" anvendt. Det ble med den aktuelle skilleskive gjennomført et antall snitt loddrett til lengdeaksen og skilleskivens diametertap ble bestemt pr. snitt. Dessuten ble det fastslått den spesifikke skilleydelse som fremkommer ved nedgang av materialet pr. tid i cm 2/s og ydelsesfaktoren som danner kvotienten av nedgang av materiale og nedgang av tverrsnitt av skilleskiven hver gang målt i cm 2. Dessuten ble det registrert ydelsesopptak av slipemaskinen under slipeprosessen og profilen av skilleskiven og utseende av snittflaten av materialet etter slipeprosessen vurdert. Tilsvarende verdier er oppstilt i Tabell I.

De i Tabell I med VI og V2 betegnede eksempler er sammenligningsseksempler uten anvendelse av et aktivt fyllstoff, eller med blyklorid som fyllstoff i henhold til teknikkens stand.

Claims (3)

1. Ikke-toksisk aktivt fyllstoff for slipeskiver, karakterisert ved at det består av alkalikloroferrater(II,III) med den generelle formel I

hvori A betyr et alkalimetallion eller et ammoniumion, x betyr et tall fra 1 til 10, y et tall fra null til 1 og z betyr et tall fra null til 1 og y og z er ikke samtidig null.

2. Anvendelse av alkalikloroferrat(II) med den generelle formel I, idet A betyr et alkalimetallion, x et tall fra 1 til 6, y er lik 1 og z er lik null, som ikke-toksisk aktivt fyllstoff i slipeskiver i mengder fra 3 til 15 vekt% (referert til vekten av den samlede slipeskive).

3. Slipeskive, karakterisert v^.e d at den som ikke-toksisk aktivt fyllstoff inneholder alkalikloroferrater (II,III) av den i krav 1 angitte formel.