DE3883403T3

DE3883403T3 - Biegsame Schleifmittel.

Info

Publication number: DE3883403T3
Application number: DE3883403T
Authority: DE
Inventors: Maher Ishak; Alexander Schwartz
Original assignee: Abrasive Technology N A; Abrasive Technology Na Inc Westerville
Current assignee: Abrasive Technology N A; Abrasive Technology Na Inc Westerville
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2008-02-27
Also published as: AU1235688A; DE3883403T2; EP0280657B1; DK99288D0; NO880876L; BR8800891A; DK99288A; EP0280657A2; US4874478A; EP0280657B2; US5066312A; NO880876D0; AU613895B2; FI880894L; AU1215788A; EP0280657A3; FI880894A0; DE3883403D1; JPS6458480A; KR880009734A

Description

Die Erfindung betrifft flexible Schleifkörper, die insbesondere geeignet sind für Abschleif-/ Anschleif-, Polier- und Feinschliffvorgänge auf Stein, Glas und anderen Materialien bei Hochleistungsanwendungen.
Das am 17. August 1981 von Ian Gorsuch eingereichte US-Patent Nr. 4 256 467 offenbart einen flexiblen Schleifkörper, der ein flexibles nichtleitendes Gitter aufweist, das eine Vielzahl von Nickelablagerungen trägt, in die das Schleifmaterial wie zum Beispiel Diamantstaub eingebettet ist.
Entsprechend dem Gorsuch-Patent wird der flexible Schleifkörper hergestellt, indem zuerst ein Blatt eines flexiblen nichtleitenden Gittermaterials auf eine glatte elektrisch leitende Oberfläche gelegt wird, die in geeigneter Weise abgedeckt ist, um nur diejenigen Oberflächenteile freizulegen, an denen ein Elektronenniederschlag erwünscht ist, so daß sich das Gittermaterial in unbeweglicher Verbindung mit der leitenden Oberfläche befindet. Hierauf wird Nickel auf die freigelegten Teile der glatten Oberfläche durch das Gittermaterial in Anwesenheit des Schleifmaterials galvanisch niedergeschlagen, so daß das Schleifmaterial in die Metallschicht eingebettet und das Gittermaterial in die Nickelablagerungen eingebettet wird.
Schließlich wird das Gitter von der elektrisch leitenden Oberfläche abgezogen und in die gewünschte Form geschnitten.
Jedoch sind hierbei eine Vielzahl von Nachteilen mit der Herstellung verbunden. Das Vorbereiten des Zylinders vor jedem Niederschlag ist teuer und kompliziert. Der Vorgang ist langsam und kann nur nacheinander arbeiten, da ein Blatt eines flexiblen Gittermaterials spezifischer Größe an dem Zylinder befestigt, hierauf unter Spannung gesetzt und in unbeweglicher Verbindung hiermit gehalten werden muß.
Noch wichtiger ist aber, daß das durch das Gorsuch-Verfahren produzierte Produkt strukturell schwach ist und nur für gering beanspruchte Verfahren wie zum Beispiel für das Schleifen von Linsen geeignet ist. Wenn das Produkt in stärker beanspruchten Anwendungen benutzt wird, wie zum Beispiel bei Abschleifbändern, muß das Gitter an einer geeigneter Unterlage haften. Die während des Abschleifprozesses produzierte Hitze erschwert es, eine befriedigende Bindung herzustellen, außerdem wurden Schwierigkeiten festgestellt, die darin resultierten, daß Bänder brachen, daß die Nickelablagerungen von dem von sich aus schwachen Gitter abplatzten und die Bänder abblätterten.
Unsere gleichzeitig anhängige, am 15. September 1986 eingereichte kanadische Patentanmeldung Nr. 518 201 beschreibt ein Verfahren, das die Probleme bezüglich der Vorbereitung des leitenden Zylinders überwindet und ein ununterbrochenes Arbeiten dieses Vorgangs erlaubt. Bei diesem Verfahren wird die Maske direkt an das leitend ausgeführte Gitter angelegt, anstatt eine leitende Oberfläche zu benutzen. Bei Verwendung eines Gitters muß jedoch der Schleifkörper für Hochleistungsanwendungen an eine starke unterläge gebunden werden.
Das französische Patent Nr. 2 565 870 beschreibt ein Verfahren zur Bildung eines Schleifkörpers, wobei eine Metallschicht mit einer Oberfläche eines thermoplastischen Blattes verbunden wird, eine Maske eines Galvanisierwiderstandmaterials, das eine Vielzahl von einzelnen Öffnungen aufweist, an die freigelegte Oberfläche der Metallschicht angelegt wird und wobei Metall durch die einzelnen Öffnungen auf die Metallschicht in Anwesenheit von Schleifkörperpartikeln galvanisch niedergeschlagen wird, so daß die Schleifkörperpartikel in die Metallablagerungen eingebettet werden.
Zwar stellt eine solche Methode eine Verbesserung bezüglich des oben geschilderten Standes der Technik dar, jedoch tendieren die Metallablagerungen dazu, aufgrund von sehr hohen Scherkräften, die auf sie übertragen werden, von der Unterlage abzublättern.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind die Lücken zwischen den Metallablagerungen mit flexiblem Harz gefüllt, um die Seitenbewegung der Metallablagerungen zu reduzieren.
Das Harz füllt die Zwischenräume zwischen den Ablagerungen, wobei es die während des Abschleifprozesses auf sie ausgeübten Scherkräfte reduziert. Hierdurch wird die Tendenz der Ablagerungen abzublättern äußerst stark reduziert.
Das Harz wird bevorzugterweise mit einem Füllstoff, wie zum Beispiel Siliziumkarbid, beschickt.
Die Metallabscheidung wird insbesondere durch galvanische Metallabscheidung ausgeführt, jedoch kann ebenso eine stromlose Metallabscheidung verwendet werden. Das bevorzugte Metall für die Schicht ist Kupfer und für die Metallablagerungen Nickel, jedoch können auch andere Kombinationen benutzt werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Maske nach der galvanischen Metallabscheidung von dem Blatt bzw. dem Bogen oder der Bahn - je nach Form und Größe -abgezogen, um die Metallschicht freizulegen, und die Metallschicht zwischen den einzelnen Metallablagerungen wird weggeäzt, um das Blatt vor dem Auffüllen mit Harz freizulegen.
Die Maske kann an die Metallschicht angelegt werden, indem sie mit einer Photopolymerschicht überzogen und die Photopolymerschicht durch eine die Öffnungen bildende Leinwand ultraviolettem Licht ausgesetzt wird. Hierauf wird die Beschichtung entwickelt, insbesondere durch Behandlung mit einem Alkali, wie zum Beispiel Natriumhydroxid. Als Photopolymer kann ein trockenes Filmpolymer ausgewählt werden, wie zum Beispiel das von Dupont unter dem Namen Riston vertriebene trockene Filmpolymer, oder ein aus dünnen parallelen Schichten bestehender trockener Filmabdecklack von Dynachem oder ein trockener Filmabdecklack von Herculestic oder ein flüssiger Filmabdecklack von Kodak GAF, Dynachem, Dupont oder Fuji Film. Das Photopolymer wird bevorzugterweise ultraviolettem Licht ausgesetzt. Jedoch ist auch jeder andere Strahlungstyp geeignet, der das Polymer abbaut, so daß es entwickelt werden kann.
Ebenso kann die Maske durch Schablonendruck aufgetragen werden, wobei die Maske mit einer unter der Wirkung von UV-Licht oder von Wärme aushärtbaren Tinte wie zum Beispiel einer durch Infrarotwärme aushärtbaren Tinte hergestellt wird. Derartige aushärtbare Abdecklacke und Ätzabdecklacke werden von den Firmen McDernid Inc., Dynachem und M & T Chemicals hergestellt.
Die flexible Unterlage besteht bevorzugterweise aus einem Webstoff oder einer Bespannung, kann jedoch auch aus einem normalerweise für gedruckte Schalttafeln verwendeten Fiberglasepoxydlaminat, wie es von Westinghouse und GE hergestellt wird, bestehen, wenn Schleifkissen oder -Scheiben hergestellt werden sollen.
Das Blatt kann auch aus einem Phenolharz wie zum Beispiel aus einem Phenolformaldehydharz oder aus einem auch für gedruckte Schalttafeln verwendeten Polyesterfieberglaslaminat bestehen. Derartige Blätter haben geeigneterweise eine Gesamtdicke von ungefähr 0,2 bis 0,3 mm (8 bis 12 Mil).
Zum Bilden eines flexiblen Schleifkörpers kann ein kupferplattiertes, faserfreies Harzsystem verwendet werden, wie es zum Beispiel unter dem Warenzeichen Kapton (von Dupont) vertrieben wird und für flexible gedruckte Schaltungen benutzt wird. Jedoch ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung das Blatt aus einem starken Gewebe gebildet, auf dem die Metallbeschichtung abgelagert ist. Ein besonders geeignetes Gewebe besteht aus Polyaramidgam wie zum Beispiel p-Poly(Phenylen)-Terephthalamidgarn, das unter dem Warenzeichen Kevlar^TM vertrieben wird.
Die Metallschicht ist fest mit der Oberfläche des Blattes verbunden und als Film laminiert oder durch stromlosen Niederschlag, durch Bedampfen, durch Zerstäuben oder durch elektrochemischen Niederschlag wie zum Beispiel durch Elektroplattieren aufgebracht. Als Metall kann jedes elektrisch leitende Metall wie zum Beispiel Kupfer, Aluminium, Nickel, Stahl, Rhodium oder Gold ausgewählt werden, jedoch wird Kupfer bevorzugt. Geeigneterweise weist die Metallschicht eine Dicke von 0,004 bis 0,356 mm (3/20 bis 14 Inch x 10^-3) bevorzugterweise 0,012 bis 0,07 mm (7/10 bis 2,8 inch x 10^- ³) auf.
Das Schleifmaterial ist ein konventionelles teilchenförmiges Schleifmaterial wie zum Beispiel Diamantstaub oder kubisches Bornitrid, insbesondere aber industrieller Diamant. Als Metall kann jedes Metall verwendet werden, das durch galvanische Metallabscheidung oder stromlose Metallabscheidung von einem geeigneten Bad abgeschieden werden kann, bevorzugterweise Nickel oder Kupfer, jedoch insbesondere Nickel.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Blatt mit der hieran befestigten Metallschicht fortlaufend durch ein Elektrolytbad gezogen, um eine Kathode zu bilden, deren Anoden durch das Metall gebildet werden, wobei das Metall sich fortlaufend in den einzelnen Öffnungen niederschlägt und die Schleifpartikel während der galvanischen Metallabscheidung in dem Bad gelöst werden. Um sicherzugehen, daß das Blatt in dem Bad als Kathode wirkt, ist dieses mit einer Stromquelle mit Negativpotential verbunden. Das Blatt befindet sich im Bad, das geeigneterweise ein Nickelsulphamatbad ist, und in Kontakt mit einer glatten nichtleitenden Oberfläche wie zum Beispiel einer Plastikoberfläche. Die Maske, die in der Art eines sehr dünnen Blattes mit einer Dicke von einigen Tausendstel, zum Beispiel 0,08 bis 0,1 mm (3 bis 4 inch x 10-³) gebildet ist, bildet ein Gitter mit einer großen Anzahl von Öffnungen mit zum Beispiel 1,5 mm (1/16 inch) Durchmesser.
Nach dem Entfernen aus dem Bad wird das Blatt abgezogen und mit einer alkalischen Lösung geätzt. Ein außerdem sehr bezeichnendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Kevlar^TM-Blatt, das die diamanteingebetteten Nickelablagerungen trägt, mit einem Harz überzogen ist, beispielsweise einem zweiteiligen Polyurethan-Harz, das unter der Warenbezeichnung UR 2139X-1 und UR 2139X-LA von Elecbro Inc. verkauft wird. Nach dem Abziehen und Ätzen besteht das KevlarTM-Blatt aus einer Vielzahl von Nickelklumpen, die durch an das Kevlar^TM-Gewebe gebundene Kupfersegmente getragen werden.
Zwar halten diese Klumpen während des Gebrauchs recht gut auf dem Gewebe, jedoch kann deren Tendenz abzublättern stark reduziert werden, indem sie mit Polyurethan-Harz überzogen werden. Hierdurch werden die Zwischenräume zwischen den Klumpen aufgefüllt, wodurch die Scherkräfte, die durch die Bewegung des Gewebes über die Arbeitsoberfläche entstehen, reduziert werden. Außerdem wurde herausgefünden, daß der Gebrauch von einem mit Zusätzen versehenen Harz, zum Beispiel einem mit Festkörperteilchen gefüllten Harz, insbesondere einem Silikonkarbidpulver, außerdem die seitlichen Bewegungen der Klumpen verhindert, wodurch auch deren Tendenz abzublättern reduziert wird.
Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung werden den Nickelklumpen bestimmte charakteristische Formen gegeben. In einem Ausführungsbeispiel sind die Klumpen sichelförmig.
Hierdurch wird die Verwendung von Diamant minimiert, ohne die Schleifeigenschaften zu beeinträchtigen. Das Entfernen von abgeschliffenem Material kann auch durch sorgfältige Auswahl der Klumpenformen unterstützt werden. Das oben beschriebene fotografische und Schablonendruckverfahren erlaubt es sehr gut, geformte Klumpen herzustellen.
Nachfolgend wird die Erfindung genauer anhand eines Beispieles beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen; hierbei zeigt:
1 im Querschnitt einen kurzen Abschnitt eines Kevlar^TM-Gewebes, das Diamant enthaltende Nickelablagerungen trägt;
2 eine geschichtete Unterlage, die eine Oberflächenmaske trägt, welche ein gleichmäßiges Muster von sichelförmigen Öffnungen bildet;
3a eines der geformten Öffnungen im Detail; und 3b eine Gruppe dieser Öffnungen im Detail.
BEISPIEL 1
Bei einem kupferplattierten Fiberglasepoxydlaminat, das von Westinghouse oder GE für gedruckte Schalttafel-Anwendungen verkauft wird, mit einer Dicke von 0,2 bis 0,3 mm (8 Mil bis 12 Mit) wurde die Kupferoberfläche mechanisch mit einem Schrubber gereinigt. Ein trockener Filmphotopolymer von Dynachem wurde auf die Kupferfläche laminiert bei ungefähr 104,5°C und dann ultraviolettem Licht durch eine mit Löchern versehene Abschirmung mit einer Scannex-Belichtungseinheit ausgesetzt. Das Mylar-Schutzblatt, das sich auf dem trockenen Film befand, wurde entfernt und der belichtete Film mit einer Potassiumhydroxidlösung entwickelt.
Das Produkt, das die fotografisch hergestellte Maske trug, wurde dann in einem kommerziell üblichen elektrolytischen Nickelsulphamatbad behandelt, das unter dem Warenzeichen SNR 24 von Hansen verkauft wird und bei 170 Ampere und 9 Volt Gleichstrom bei einer Temperatur von 140°C arbeitet.
Der das Bad verlassende flexible Schleifkörper wurde, obwohl er zum Schneiden und zur Verwendung ohne weitere Behandlung geeignet war, mit einem Chemalex-Abscheider behandelt, um den trockenen Fotofilm abziehen zu können und dann mit alkalischer Kupferätzlösung von Hunt Chemicals durch Sprühätzung geätzt.
Der Schleifkörper hatte hierauf ein klar durchsichtiges, ästhetisch ansprechendes Aussehen mit gut ausgebildeten Erhebungen, die das Diamantschleifmittel enthielten, und im wesentlichen kein zwischen den Erhebungen befindliches, Diamant enthaltendes Metall. Dies steht im Gegensatz zu dem Ergebnis, das in unserer gleichzeitig anhängigen kanadischen Patentanmeldung Nr. 518210 beschrieben ist, das eine ungeordnetere Erscheinung darstellte und dazu tendierte, Metall und Diamantpartikel zwischen den Erhebungen zu haben. Die saubere Erscheinung des Schleifkörpers erweckt das Interesse beim Konsumenten, insbesondere bei Heimwerkermärkten, jedoch wird hierdurch auch ein effizienterer Schleifkörper zur Verfügung gestellt. Zusätzlich kann dadurch das Produkt billiger hergestellt werden, da weniger Metall- und Schleifmaterialabfall anfällt.
Die Verwendung der Kupferschicht hat eine Vielzahl von Vorteilen: Sie sorgt für eine glatte Oberfläche, auf der die Ablagerung stattfinden kann, was wichtig ist, um ein Durchbrechen der Maske zu verhindern und gleichmäßige Ablagerung des Diamantstaubs zu ermöglichen.
Wenn die Maske und die kupferüberbrückenden Bereiche zwischen den Klumpen entfernt werden, bilden die verbleibenden Kupferabschnitte unter den Klumpen, durch die die Klumpen mit der Unterlage verbunden sind, einen Teil der Erhebungen. Um für eine Erhebung eine gegebene Höhe zu erhalten, kann die Zeit der galvanischen Metallablagerung aufgrund der Anwesenheit der unterlegten Metallabschnitte verkürzt werden. Die Metallablagerungen sollten von der Unterlage in ausreichendem Maße hervorstehen, um ein adäquates Entfernen des abgeschliffenen Materials zu ermöglichen und um übermäßige Abnutzung zu verhindern.
BEISPIEL 2
Ein 28,5 g (10 Unzen) schweres KevlarTM-Gewebe mit der Größe 61 x 61 cm (24 x 24 inch) wurde einer stromlosen Kupferbeschichtung ausgesetzt, indem es das unter dem Warenzeichen Ethone System CU 701 bekannte stromlose Standardkupferbeschichtungsverfahren durchlaufen hat. Ein solches Verfahren wird normalerweise zum Herstellen von gedruckten Schalttafeln benutzt mit einer Kupferbeschichtung von 80 bis 120 Mikron Dicke, die auf beiden Seiten abgelagert war.
Das kupferbeschichtete Gewebe wurde dann dem in Beispiel 1 beschriebenen Abdeck- und Ablagerungsverfahren von Nickel und Diamant ausgesetzt. Die plattierten Kupferblätter können in einer dem Fiberglasepoxydlami-nat ähnlichen Art behandelt werden.
Nach dem Entfernen aus dem Elektrolytbad und nach dem Abziehen und Ätzen werden die Kevlar^TM-Blätter mit Polyurethan-Harz überzogen, um die Zwischenräume zwischen den Nickelklumpen zu füllen. Danach werden die Blätter geschnitten und in Bänder geformt, nachdem die Rückseite mit einem gummierten Epoxydharzsystem überzogen wurde, um ein Ausfransen und Zerschneiden des Bandes zu verhindern.
BEISPIEL 3 Ein gesäubertes Blatt Banday F-2160/175 KevlarTM 29-165tex (1500 Denier)-Geflecht wurde mit B0800 LOMOD^TM-Copolyester-Elastomerharz imprägniert. Das Harz befand sich in flüssiger Form und wurde mit Rollen aufgetragen. Eine 28,5 g (10 Unzen) schwere Kupferfolie wurde dann auf das imprägnierte Blatt aufgetragen und das Gefüge in einer Presse unter einem Druck von 1,73 x 10^-8 Ncm^- ² (1,73 x 10^-3 dyne cm^-2) (250 psi) für ungefähr eine Stunde bei Raumtemperatur gehalten.
Nach dem Entfernen aus der Presse wurde die ungeschützte Folienoberfläche mechanisch abgerieben, um die Haftung zu verbessern. Eine plattierungsbeständige Maske mit einer Vielzahl von Öffnungen wurde dann in der oben beschriebenen Art auf die Kupferfolie aufgetragen und das Laminat in ein elektrolytisches Ablagerungsbad gelegt. Hierbei wurde Nickel auf die Kupferfolie durch die Öffnungen in der Maske abgelagert, wobei Diamantpartikel während der Metallablagerung in den Tank gestreut wurden.
Die Maske wurde von der Folie abgezogen und das dazwischen liegende Kupfer weggeäzt, wobei hervorstehende, auf kleinen Kupferscheiben liegende, Diamant tragende Nickelablagerungen übrigblieben. Die Zwischenräume zwischen den Nickelablagerungen wurden hierauf mit einem flexiblen Polyurethan-Harz gefüllt, wie zum Beispiel Elecbro UR 2139X-1 und ÜR 2139X-1A, so daß das Schleifprodukt eine ununterbrochene Oberfläche auf der Schleifseite aufwies. Wie bereits oben erörtert wurde, hat die Anwendung einer Harzbeschichtung den bedeutenden Vorteil, daß die Tendenz der Ablagerungen, während des Gebrauchs vom Unterlagsgewebe abzuplatzen, minimiert wird. Jedoch können auch andere flexible Harze verwendet werden.
Das LOMOD^TM-Harz verbessert die Eigenschaften des Gewebes wesentlich. Es verhindert Qualitätsverluste des Gewebes aufgrund von Ausfransen und Verschleißen während starkem industriellen Gebrauch, ohne die Flexibilität des Bandes zu beeinflussen. Es weist gute physikalische, mechanische, thermische, elektrische und flammenfeste Eigenschaften auf.
Von gleicher Signifikanz ist die Tatsache, daß das LOMOD^TM-Harz eine ausreichende Stärke hat, um ein Laminieren der Kupferfolie auf das Gewebe und eine gute Beständigkeit der nach dem Abziehen und Ätzen zurückbleibenden Kupferabschnitte während des Gebrauchs zu ermöglichen.
Der Vorteil dieser Technik besteht darin, daß anders als beim Kupfersprayen die laminierte Folie eine glatte Oberfläche aufweist. Die Gleichmäßigkeit des Schleif-materials kann genau kontrolliert und die Tendenz der elektrolytischen Ablagerungen, durch die abgedeckten Teile durchzubrechen, minimiert werden.
Die physikalischen Werte dieser LOMODTM-Harze sind wie folgt:
Bänder, Scheiben und andere Arten von Schleifprodukten, die mit LOMOD^TM-imprägnierten Blättern in der oben beschriebenen Art hergestellt werden, haben außerordentliche Stärke und Schleifeigenschaften.
BEISPIEL 4
Ein 28,5 g (10 Unzen) schweres Blatt aus Kevlar^TM-Gewe-be (Kevlar^TM ist ein Warenzeichen von Dupont für p-Poly-(Phenylen)-Terephtalamidgarn), mit 61 x 61 cm (24 x 24 inch) Größe wurde unter Hitzedruck mit LOMOD^TM-(erhältlich von General Electric) Harz an ein Kupferblatt angebunden, das eine Oberflächendichte von einer Unze pro Quadratfoot aufweist. Die Oberfläche des Kupferblattes wurde gereinigt und mit einer Schleifbürste in einer Schrubbmaschine geschrubbt.
Das gereinigte Laminat wurde durch einen Trockenfilmlaminator der Firma Thiokol/Dynachem (Modell 30) gezogen, um einen Riston (Warenzeichen von Dupont) fotobeständigen Film aufzutragen (als Alternative ist ein Dynachem-Film möglich).
Das Laminat mit dem aufgetragenen fotoresistenten Film wurde in eine Scannex-II-Belichtungseinheit gegeben mit einer Abschirmung, die das gewünschte Muster der sichelförmigen Öffnungen aufwies. Die Abschirmung kann fotografisch hergestellt werden.
Nach Belichtung mit ultraviolettem Licht wurde das Bild entwickelt und der Mylar-Schutzfilm, der durch den Laminator aufgetragen wurde, entfernt.
Die galvanische Metallablagerung fand in Anwesenheit von Diamantstaub in einem Elektrolytbad in ähnlicher Weise statt, wie es oben bereits beschrieben wurde, um die halbmondförmigen in Diamant eingebetteten Nickelsegmente zu bilden. Andere Schleifinaterialpartikel wie zum Beispiel kubisches Bornitrid können ebenso verwendet werden.
Nach der Metallablagerung wurden die Maske und das entwickelte Kupfer mit einer alkalischen Abzieh- und Ätzlösung entfernt.
Das Produkt wurde dann mit Polyurethan-Schutzharz walzbeschichtet, das die Warenbezeichnung UR 2139X-1 und UR 2139X-1A von Elecbro Inc. trägt, um die Zwischenräume zwischen den Nickelablagerungen auszufüllen.
Das Blatt wurde hierauf in Streifen geschnitten und die Streifen in als Schleifmittel fertige Bänder geformt.
Anstatt zum Bilden der Maske fotobeständiges Material zu benutzen, kann die Maske durch einen Schablonendruckprozeß aufgetragen werden. In diesem Fall wird die Maske aus UR 2311 B Schablonendruckmaterial hergestellt, das nach Anwendung des Schablonendruckprozesses mit ultraviolettem Licht behandelt wird.
Bezogen auf 1 ist ein Abschnitt eines KevlarTM-Gewebes 1 mit LOMOD^TM imprägniert und mit Kupferscheiben 2 verbunden. Diese Scheiben werden als Kupferfolie in der oben beschriebenen Art aufgetragen, jedoch stellen sie das Einzige von der ursprünglichen Folie dar, das nach der oben beschriebenen Abzieh- und Ätzbehandlung übrigbleibt.
Die Nickelklumpen 3 werden galvanisch auf den Kupferscheiben 1 abgelagert und weisen in sie eingebettete Diamantpartikel 4 auf.
Die Abstände zwischen den Klumpen 3 sind mit Polyurethan-Harz 5 in der oben beschriebenen Art ausgefüllt. Das Harz 5 reduziert seitliche Bewegungen der Klumpen 4 und weist einen bedeutenden Effekt bezüglich deren Neigung auf, während des Abschleifprozesses abzublättern. Das Harz hat einen größeren Einfluß, als es bloß durch dessen Haftwirkung haben würde aufgrund der Art und Weise, wie es die Klumpen beim Arbeiten stabilisiert. Einer der Faktoren, warum ein weit verbreitetes Arbeiten dieser Art von Schleifprodukt in der Vergangenheit verhindert wurde, liegt in der Schwierigkeit, die Klumpen auf der Unterlage in der aggressiven Umgebung einer industriellen Schleifmaschine zu halten.
Die Schleifmittelbögen werden in Streifen geschnitten und in Bänder geformt, indem eine Stoßverbindung hergestellt und ein Streifen mit Bostik 7070-Kleber auf die Rückseite aufgetragen wird. Um die Abnutzung zu minimieren, sollte die Rückseite etwas in dem Bereich angerieben werden, in dem sich der Streifen befinden wird, um ein merkliches Schlagen zu verhindern, wenn der Streifen aufgetragen ist. Die Kanten sollten bevorzugterweise in einer Wellenlinie geschnitten sein, um seitliche Bewegungen zu reduzieren.
Das in 2 dargestellte Laminat 11 enthält ein Kevlar^TM-Gewebeharz, das an ein Kupferblatt 12 gebunden ist, welches mit einer Oberflächenmaske 13 aus fotobeständigem Material abgedeckt ist, die sichelförmige Öffnungen 14 aufweist, durch die die galvanische Metallablagerung stattfindet. Das in 2 dargestellte Laminat wird hierauf in einen Elektrolyt-Tank gegeben, um die Ablagerung von Nickel in Anwesenheit von Diamantstaub durch die geformten Öffnungen 14 zu ermöglichen. Dieses Verfahren ergibt sichelförmige Segmente an den Orten der Öffnungen, wobei Diamantstaub im Nickel eingebettet ist.
Nach Entfernung des Tanks werden die Maske und das belichtete Kupfer vom KevlarTM abgezogen, wobei ein Blatt bestehend aus einem gewöhnlichen Muster sichelförmiger Segmente übrigbleibt, die fest mit der Kevlar^TM-Rückseite verbunden sind. Jedes Segment besteht aus einer Nickelmetallablagerung, das den Diamantstaub trägt, der auf ein sichelförmiges Kupfersegment transportiert wurde, welches an das darunter liegende Gewebe gebunden ist.
3a zeigt im Detail die Form der Öffnungen. Die Sichelformen werden durch überlappende Kreise mit leicht verschiedenen Radien gebildet. 3b zeigt wie die Löcher in einer symmetrischen Anordnung angeordnet werden.
Hierauf wird das hergestellte Blatt in Streifen geschnitten, die wiederum in Bänder geformt werden. Die sichelförmigen Module richten die Bänder in eine Richtung aus, indem die konvexe Kante der Bewegungsrichtung des Bandes entgegengerichtet sein muß. Dies ist üblicherweise ein signifikanter Nachteil.
Die Verwendung von Sichelformen ermöglicht erhebliche Einsparungen von Diamantstaub, da der Oberflächenbereich der Segmente kleiner als der kreisförmiger Segmente ist, ohne die Schleifeigenschaften zu beeinträchtigen, wobei aber dennoch das Entfernen des abgeschliffenen Materials verbessert wird.
Die Öffnungen können ebenso andere Formen aufweisen. Zum Beispiel verleihen wabenförmige Öffnungen dem Band eine größere Steifigkeit.
Der Abstand und die Größe der Segmente kann variiert werden, um die Eigenschaften des Schleifproduktes entsprechend der gewünschten Anwendung genauer einzustellen. Hierdurch kann ein noch größeres Maß an Steuerung auf die Schleifeigenschaften ausgeübt werden als es früher möglich war. Zur Verwendung bei grobem Abschleifen werden die Segmente weiter auseinander angeordnet und größere Diamanten benutzt. Bei Anwendungen zum Feinschleifen werden die Segmente näher zusammengebracht und kleinere Diamanten benutzt.
KevlarTM stellt ein besonders nützliches Material zum Herstellen von Schleifbändern dar. Auf der anderen Seite kann für Scheiben die Kupferfolie an Fiberglas oder anderes halbstarres Material gebunden werden und das Fiberglas dann auf eine starke unterläge wie zum Beispiel eine Polyesterunterlage auflaminiert werden.

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern, wobei eine Metallschicht (2) fest mit der einen Seite einer nichtleitenden flexiblen (1) Bahn verbunden wird, und eine Maske (13) aus galvanisch beständigern Material auf die freie Oberfläche der Metallschicht (2) aufgebracht wird, wobei das galvanisch beständige Material eine Vielzahl von Einzelöffnungen (14) besitzt und Metall (3) durch diese Einzelöffnungen (14) galvanisch auf die Metallschicht (2) in Anwesenheit eines teilchenförmigen Schleifmaterials (4) abgeschieden wird, wodurch letzteres in das abgeschiedene Metall (3) eingebettet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerstellen zwischen den Metallabscheidungen mit flexiblem Harz (5) ausgefüllt sind, um die Seitenbewegung der Metallabscheidungen (3) zu reduzieren.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Harz (5) um Polyurethan-Harz handelt.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der galvanischen Abscheidung des Metalls (3) auf die Metallschicht (2) die Maske von der Bahn entfernt wird, wodurch die Metallschicht (2) freigelegt und diese dann zwischen den Abscheidungen (2) weggeätzt wird, wodurch die flexible Bahn (1) freigelegt wird und die zumindest teilweise mit Harz (5) gefüllten Leerstellen gebildet werden.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (13) auf die Metallschicht (2) aufgebracht wird, indem diese mit Photopolymer beschichtet wird, das dann hinter einem Sieb mit Einzelöffnungen dem Licht ausgesetzt und dadurch abgebaut wird. Die Beschichtung wird danach entwickelt, um das abgebaute Polymer zu entfernen und die darunterliegende Metallschicht freizulegen.
Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske durch Schablonendruck aufgetragen wird.
Ein Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske mit einer unter der Wirkung von UV-Licht oder von Wärme aushärtbaren Tinte hergestellt wird.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (2) auf die Bahn (1) laminiert ist oder durch stromlosen Niederschlag, durch Bedampfen, durch Zerstäuben oder auf elektrochemische Weise aufgebracht wird.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Bahn (1) aus einem flexiblen Gewebe besteht, insbesondere einem Gewebe aus Polyaramidgarn oder aus p-Poly(Phenylen)-Terephthalamidgarn.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis R, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (13) eine Vorlage mit einer Vielzahl von Löchern (14) darstellt, die eine vorgegebene Form haben, insbesondere die einer Sichel, wodurch das Metall in besonders geformten Segmenten abgeschieden wird (2).
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (2) eine Kupferfolie, die Unterlage (1) ein durch Harz mit dieser Kupferfolie verbundenes Polyaramidgewebe, das galvanisch abgeschiedene Metall (2) Nickel und das teilchenförmige Schleifmaterial (3) Diamantstaub ist.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Bahn (1) von einem Copolyester-Elastomerharz überzogen ist und die Metallschicht (2) mittels des Copolyester-Harzes unter Druck mit dem Gewebe (1) verklebt wird.
Ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (5) einen festen, teilchenförmigen Füllstoff enthält.
Ein Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der feste, teilchenförmige Füllstoff aus pulverförmigem Siliziumkarbid besteht.
Ein Schleifkörper bestehend aus einer flexiblen Bahn (1) mit einer Vielzahl von einzelnen Metallerhebungen (2, 3), die an einer Seite fest mit der Bahn verbunden sind. Jede der Erhebungen (2, 3) besteht aus einer unteren Dünnschicht (2) eines ersten fest mit der Bahn verbundenen Metalls und einer oberen galvanisch abgeschiedenen Schicht eines zweiten Metalls (3), in das ein teilchenförmiges Schleifmaterial (4) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerstellen zwischen den Metallerhebungen (2, 3) mit flexiblem Harz (5) ausgefüllt sind, um die Seitenbewegung der Erhebungen (2, 3) zu reduzieren.
Ein Schleifkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz (5) einen festen, teilchenförmigen Füllstoff enthält.
Ein Schleifkörper nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der feste, teilchenförmige Füllstoff pulverförmiges Siliziumkarbid ist.
Ein Schleifkörper nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Metall (2) Kupfer, das zweite Metall (3) Nickel und der teilchenförmige Füllstoff (4) Diamantstaub ist.
Ein Schleifkörper nach den Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Unterlage (1) ein Polyaramidgewebe ist.
Ein Schleifkörper nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallerhebungen (2, 3) aus galvanisch auf Kupfersegmenten (2) abgeschiedenem Metall (3) bestehen. Letztere sind mittels Harz in einem Muster angeordnet an die Unterlage (1) gebunden und weisen eine vorgegebene Form auf.
Ein Schleifkörper nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (2) mittels Copolyester-Harz an das Gewebe gebunden sind.