DE69407304T2

DE69407304T2 - Schleifmittel, verfahren zum herstellen und zur anwendung derselben.

Info

Publication number: DE69407304T2
Application number: DE69407304T
Authority: DE
Inventors: Gregory Berg; Scott Culler; Richard Olson; Jon Pieper
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1994-08-04
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2014-08-05
Also published as: CN1066663C; US5378251A; KR100358480B1; AU676084B2; DE69407304D1; CN1130888A; WO1995007796A1; EP0719200A1; CA2170990A1; BR9407537A; AU7554594A; KR960704678A; JPH09502666A; ES2110772T3; CA2170990C; EP0719200B1

Description

Schleifmittel sind gut über hundert Jahre lang verwendet worden, um Werkstückoberflächen abzuschleifen und zu bearbeiten. Diese Anwendungen haben sich von hoher Materialabnahme, Hochdruckmetallschleifprozessen bis zu dem Feinpolieren von Augenlinsen erstreckt. Im allgemeinen weisen Schleifmittel mehrere Schleifteilchen auf, die entweder aneinander (z.B. ein gebundenes Schleifmittel oder eine Schleifscheibe) oder an eine Unterlage (z.B. ein beschichtetes Schleifmittel) gebunden sind. Bei einem beschichteten Schleifmittel gibt es typischerweise eine einzige oder manchmal zwei Schichten aus Schleifteilchen. Sobald diese Schleifteilchen abgetragen sind, ist das beschichtete Schleifmittel im wesentlichen abgenützt und wird typischerweise weggeworfen.
Eine Lösung dieser einzelnen Schicht aus Schleifteilchen ist in den folgenden US-Patenten Nrn. 4 652 275; 4 799 939 und 5 039 311 beschrieben. Das beschichtete Schleifmittel, das in diesen Referenzen beschrieben ist, weist eine Unterlage mit mehreren Schleifagglomeraten auf, die an die Unterlage gebunden sind. Das Schleifagglomerat ist eine geformte Masse, die aus Schleifkörnern, einem Bindemittel, wahlweise einem Schleifhilfsmittel und anderen Sonderzusatzstoffen besteht. Diese Schleifagglomerate ergeben im wesentlichen eine dreidimensionale Schicht aus Schleifteilchen.
Eine weitere dreidimensionale Schicht aus Schleifteilchen ist ein Schleifläppfilm. Ein Läppfilm, wie derjenige, der in den US-Patenten Nrn. 4 644 703, 4 773 920 und 5 015 266 beschrieben ist, besteht im wesentlichen aus einer Schmirgelbrühe mit Schleifteilchen und einem Bindemittel, das an eine Unterlage gebunden ist. Diese Läppfilme haben großen Markterfolg bei Polieranwendungen besessen, bei denen auf einem Werkstück eine feine Oberflächenbeschaffenheit gewünscht wird. Jedoch besitzen diese Läppfilme für viele andere Anwendungen nicht immer die gewünschte Spantiefe.
Ein Mittel, um die Spantiefe der Läppfilme zu vergrößern, ist in dem US-Patent Nr. 5 152 917 (Pieper et al.) beschrieben.
Pieper lehrt ein strukturiertes Schleifmittel, das zu einer relativ großen Spantiefe und einer relativ feinen Oberflächenbeschaffenheit auf der Werkstückoberfläche führt. Das strukturierte Schleifmittel weist nichtzufällige, genau geformte Schleifschichtkörper auf, die an eine Unterlage gebunden sind.
Pieper ist eine bedeutende weiterentwicklung auf dem Fachgebiet der Schleifmittel, insbesondere zum Abschleifen von angemalten Flächen, jedoch besteht immer die Möglichkeit, das Abschleifen von Metallwerkstücken zu verbessern.
EP-A-0 078 896 betrifft kaltgeformte organisch gebundene Schleifkörper, wie etwa Metallschleif-, Grobschleif- und Abschneidscheiben mit abschleifenden Teilen. Diese Teile bestehen auf das Volumen bezogen aus 30 bis 44% Schleifmittel der Korngröße 12 bis 100, 24 bis 36% aushärtbarem Harz, 14 bis 29% reaktionsfähigem Füllmaterial und 5 bis 18% Poren.
WO 92/13680 ist auf ein beschichtetes Schleifmittel gerichtet, bei dem die Schleifschichtkörper eine bestimmte Form, z.B. pyramidal, besitzen. Das beschichtete Schleifmittel wird angefertigt, indem eine Brühe, die eine Mischung aus einem Bindemittel und mehreren Schleifkörnern enthält, auf ein Fertigungswerkzeug aufgebracht wird; eine Unterlage auf die Außenfläche des Fertigungswerkzeugs hinzugefügt wird, so daß die Brühe eine Hauptfläche der Unterlage benetzt, um ein Zwischenprodukt auszubilden; das Bindemittel mindestens teilweise ausgehärtet oder geliert wird, bevor sich das Zwischenprodukt von der Außenfläche des Fertigungswerkzeugs ablöst, um ein beschichtetes Schleifmittel auszubilden; und das beschichtete Schleifmittel aus dem Fertigungswerkzeug entfernt wird.
WO 93/13912 betrifft ein beschichtetes Schleifmittel mit einer geprägten Unterlage, die Vertiefungen enthält, die in sich Schleifschichtkörperteile tragen. Das Schleifmittel besitzt Schleifschichtkörperteile, die fest in Vertiefungen in einem Unterlagenbogen mit einem genauen Muster befestigt sind, wobei es zwischen jedem Schleif schichtkörperteil einen gewünschten seitlichen Zwischenraum gibt. Die Vertiefungen werden mit einer Schmirgelbrühe gefüllt, die mehrere in einem Bindemittelzwischenstoff verteilte Schleifkörner enthält. Ein Triebmittel ist in den Vertiefungen vorgesehen, das, wenn es aktiviert wird, die Schmirgelbrühe aus dem Inneren über die Vorderfläche des geprägten Unterlagenbogens ausdehnt. Nachdem der Bindemittelzwischenstoff der Schmirgelbrühe gehärtet ist, erstrecken sich einzelne Schleifschichtkörperteile über die Vorderfläche des geprägten Unterlagenbogens hinaus.
Diese Erfindung betrifft ein Schleifmittel, ein Verfahren zum Herstellen eines Schleifmittels und ein Verfahren zur Anwendung eines Schleifmittels gemäß der Patentansprüche
Bezüglich des ersten Aspekts der Erfindung weist ein beschichtetes Schleifmittel insbesondere auf:
a. eine Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche; und
b. einen Schleifbelag, der an die Vorderfläche der Unterlage gebunden ist, wobei der Schleifbelag eine homogene Mischung aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittel und einem Schleifhilfsmittel aufweist; wobei das Bindemittel dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden, und wobei das Schleifhilfsmittel mindestens 1 Gewichts-% des Schleifbelags, jedoch nicht mehr als 50 Gewichts-% (vorzugsweise nicht mehrals 30 Gewichts-%) ausmacht.
Hinsichtlich des ersten Aspekts der Erfindung besteht der Schleifbelag im wesentlichen aus mehreren genau geformten Schleifschichtkörpern. Diese Schleifschichtkörper besitzen eine genaue Form, die durch eine deutliche und erkennbare Grenze bestimmt ist. Die geformten Schichtkörper können entweder nichtzufällig oder zufällig geformt sein.
Bezüglich eines zweiten Aspekts wird ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen beschichteten Schleifmittels des ersten Aspekts dargestellt, wobei die Erfindung insbesondere aufweist:
a. Anfertigen einer Brühe bzw. eines Schlamms, die/der aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel besteht;
b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;
c. Auftragen der Brühe zumindest auf die Vorderfläche der Unterlage;
d. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in einen Schleifbelag umgewandelt ist, wobei der Schleifbelag mindestens 1 Gewichts-%, jedoch nicht mehr als 50 Gewichts-% (vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichts-%) Schleifhilfsmittel aufweist, und wobei das Bindemittel dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden.
Zwei bevorzugte Verfahren im Rahmen des zweiten Aspekts stellen den dritten und vierten Aspekt der Erfindung dar.
Bezüglich des dritten Aspekts weist das Verfahren auf:
a. Anfertigen einer Brühe, die aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel besteht;
b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;
c. Vorsehen eines Fertigungswerkzeugs, das mehrere Hohlräume enthält;
d. Auftragen der Brühe in die mehreren Hohlräume in dem Fertigungswerkzeug, so daß die Brühe in die Hohlräume fließt;
e. Inkontaktbringen der Vorderfläche der Unterlage mit dem Fertigungswerkzeug, so daß die Brühe die Vorderfläche der Unterlage benetzt; und
f. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in mehrere Schleifschichtkörper umgewandelt ist, die eine genaue Form besitzen, die durch eine deutliche und erkennbare Grenze bestimmt ist, und wobei die Schleifschichtkörper auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% (vorzugsweise nicht mehr als 30%) Schleifhilfsmittel aufweisen.
Bezüglich des vierten Aspekts der Erfindung weist das Verfahren auf:
a. Anfertigen einer Brühe, die aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel besteht;
b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;
c. Auftragen der Brühe auf die Vorderfläche der Unterlage, um eine mit Brühe beschichtete Unterlage auszubilden;
d. Inkontaktbringen der mit Brühe beschichteten Unterlage mit einem Fertigungswerkzeug, das mehrere Hohlräume besitzt, so daß die Brühe in die Hohlräume fließt;
e. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in mehrere Schleifschichtkörper umgewandelt ist, wobei die Schleifschichtkörper auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% (vorzugsweise nicht mehr als 30%) Schleifhilfsmittel aufweisen.
Brühen bzw. Schlämme, die bei der Erfindung verwendbar sind, bestehen aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel. Der Ausdruck "Bindemittelzwischenstoff" bezeichnet eine Verbindung, die in einem flüssigen Zustand ist und die nicht polymerisiert oder ausgehärtet ist. Dieser flüssige Zustand führt dazu, daß die Brühe auf die Unterlage und in die Hohlräume der Unterlage, falls sie vorhanden sind, fließen oder aufgetragen werden kann. Die Brühe wird dann einer Energiequelle ausgesetzt, um den Bindemittelzwischenstoff auszuhärten oder zu polymerisieren und um ein Bindemittel auszubilden. Dieser Polymerisationsprozeß führt ebenfalls dazu, daß die Brühe in einen Schleifbelag umgewandelt wird. Die Energiequelle kann Wärmeenergie oder Strahlungsenergie (z.B. Elektronenstrahlung, ultraviolettes Licht oder sichtbares Licht) sein.
Der fünfte Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren zum Abschleifen einer Metalloberfläche eines Werkstücks dar, wobei das Verfahren insbesondere die Schritte aufweist:
a. Herstellen eines Reibungskontakts einer Metalloberfläche mit einem Schleifmittel, wobei das Schleifmittel aufweist:
i) eine Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;
ii) einen Schleifbelag, der zumindest an die Vorderfläche der Unterlage gebunden ist, wobei der Schleifbelag eine homogene Mischung aus mehreren Schleifteuchen, einem Bindemittel und einem Schleifhilfsmittel aufweist; wobei das Bindemittel auch dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden, und wobei der Schleifbelag auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% Schleifhilfsmittel aufweist, und wobei zumindest entweder das Schleifmittel oder die Metalloberfläche während des Reibungskontakts relativ zueinander bewegt werden, so daß ein Teil der Metalloberfläche des Werkstücks entfernt wird.
Der Schleifbelag besteht vorzugsweise aus mindestens etwa 1 Gewichts-%, noch besser mindestens etwa 5 Gewichts-%, noch besser mindestens etwa 10 Gewichts-% und am besten mindestens etwa 20 Gewichts-% Schleifhilfsmittel, jedoch nicht mehr als 50 Gewichts-%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Gewichts-%. Die besonders bevorzugten Gewichts-% von Schleifhilfsmittel werden von dem Werkstück und dem Schleifhilfsmittel abhängen. Die bevorzugten Schleifhilfsmittel sind Kryolith und Kaliumtetrafluoroborat (KBF&sub4;).
Der Ausdruck "homogene Mischung" bedeutet, daß die Schleifteilchen/Bindemittel/Schleifhilfsmittel vorzugsweise gleichmäßig in dem ganzen Schleifbelag oder überall in jedem Schleifschichtkörper vorhanden sind. Es wird verständlich sein, daß die Schleifteilchen oder das Bindemittel oder das Schleifhilfsmittel eine etwas höhere Konzentration in einem Bereich des Schleifbelags oder der Schleifschichtkörper besitzen können, jedoch wird eine bedeutend höhere Schleifhilfsmittelkonzentration in einem Bereich nicht bevorzugt.
Fig. 1 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Ausführungsform eines Schleifmittels dieser Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die eine weitere Ausführungsform eines Schleifmittels dieser Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist eine Darstellung eines Verfahrens zum Herstellen des Schleifmittels aus Fig. 2; und
Fig. 4 ist eine Darstellung eines weiteren Verfahrens zum Herstellen des Schleifmittels aus Fig. 2.
Gemäß Fig. 1 besitzt ein Schleifmittel 10 im Rahmen der Erfindung eine Unterlage 11 mit einem Schleifbelag 16, der zumindest an die Vorderfläche 17 der Unterlage gebunden ist. Der Schleifbelag 16 weist eine homogene Mischung aus mehreren Schleifteilchen 13, einem Bindemittel 14 und einem Schleifhilfsmittel 15 auf. Das Bindemittel 14 dient auch dazu, den Schleifbelag 16 an die Vorderfläche 17 der Unterlage 11 zu binden. Die Schleifteilchen sind im wesentlichen gleichmäßig über die ganze Bindemittel- und Schleifhilfsmittelmischung verteilt. Das in Fig. 1 veranschaulichte und vergrößerte Schleifmittel wird typischerweise durch Aufstreichen von Brühe auf die Unterlage mit einem Messer hergestellt, wobei es ver ständlich ist, daß andere Beschichtungsverfahren, wie etwa Gravurstreichverfahren, eine verschiedenartigere Oberfläche erzeugen würden.

Unterlage

Die Unterlage dieser Erfindung besitzt eine Vorder- und Rückfläche und kann irgendeine herkömmliche Schleifunterlage sein. Beispiele verwendbarer Unterlagen umfassen polymere Filme bzw. Folien, grundierte polymere Filme bzw. Folien, Leinen, Papier, Vulkanfiber, Faservlies und Kombinationen aus diesen. Andere verwendbare Unterlagen umfassen faserige, verstärkte thermoplastische Unterlagen und endlose, nahtlose Unterlagen. Die Unterlage kann ebenfalls eine Behandlung oder Behandlungen erfahren haben, um die Unterlage abzudichten und/oder um einige physikalische Eigenschaften der Unterlage zu verändern. Diese Behandlungen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt.
Die Unterlage kann auch eine Befestigungseinrichtung auf ihrer Rückfläche besitzen, um das Befestigen des entstehenden beschichteten Schleifmittels an einem Tragepolster oder Unterstützungspolster zu ermöglichen. Diese Befestigungseinrichtung kann ein druckempfindlicher Haft- bzw. Klebstoff, eine Fläche eines Klett- bzw. Haken- und Schleifen-Befestigungssystems oder ein Gewindevorsprung sein. Wahlweise kann es ein ineinandergreifendes Befestigungssystem geben, wie es in dem US-Patent Nr. 5 201 101 des Bevollmächtigen beschrieben ist.
Die Rückseite des Schleifmittels kann auch eine gleitwiderstandsfähige Schicht oder Reibungsschicht enthalten. Beispiele derartiger Schichten enthalten einen anorganischen, aus Partikeln bestehenden Stoff (z.B. Kalziumcarbonat oder Quarz), der in einem Klebstoff verteilt ist.

Schleifbelag

Schleifteilchen

Die Schleifteuchen besitzen typischerweise eine Teilchengröße, die zwischen etwa 0,1 und 1500 Mikrometern, gewöhnlicherweise zwischen etwa 0,1 und 400 Mikrometern, vorzugsweise zwischen 0,1 und 100 Mikrometern und am besten zwischen 0,1 und 50 Mikrometern liegt. Es wird bevorzugt, daß die Schleifteilchen eine Mohssche Härte von mindestens 8, mehr vorzuziehen von mehr als 9 besitzen. Beispiele derartiger Schleifteilchen umfassen geschmolzenes Aluminiumoxid (das braunes Aluminiumoxid, wärmebehandeltes Aluminiumoxid und weißes Aluminiumoxid umfaßt), keramisches Aluminiumoxid, grünes Siliziumkarbid, schwarzes Siliziumkarbid, Chrom(III)-oxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Diamant, Eisenoxid, Cer(IV)-oxid, kubisches Bornitrid, Borkarbid, Granat und Kombinationen aus diesen.
Der Ausdruck "Schleifteilchen" schließt ebenfalls ein, daß einzelne Schleifteilchen aneinander gebunden sind, um ein Schleifagglomerat zu bilden. Schleifagglomerate sind ferner in den US-Patenten Nrn. 4 311 489; 4 652 275 und 4 799 939 beschrieben.
Es liegt auch im Rahmen des Schutzbereichs dieser Erfindung, eine Oberflächenbeschichtung auf den Schleifteilchen zu besitzen. Die Oberflächenbeschichtung kann viele Funktionen besitzen. In einigen Fällen erhöhen die Oberflächenbeschichtungen die Haftung der Schleifteilchen an dem Bindemittel, ändern die Schleifeigenschaften der Schleifteilchen und dergleichen.
Beispiele von Oberflächenbeschichtungen umfassen Haftvermittler, Halogenidsalze, Metalloxide mit Siliciumdioxid, feuerfeste Metallnitride, feuerfeste Metallkarbide und dergleichen.
Bei dem Schleifschichtkörper kann es auch verdünnende Teilchen geben. Die Teilchengröße dieser verdünnenden Teilchen kann von der gleichen Größenordnung wie die der Schleifteilchen sein. Beispiele derartiger verdünnender Teilchen umfassen Gips, Marmor, Kalkstein, Flintstein, Siliciumdioxid, Glasblasen, Glasperlen, Aluminiumsilikat und dergleichen.

Bindemittel

Die Schleifteilchen sind in einem organischen Bindemittel verteilt, um den Schleifschichtkörper zu bilden. Das Bindemittel stammt von einem Bindemittelzwischenstoff ab, der aus einem organischen, polymerisierbaren Harz besteht. Während der Herstellung der erfindungsgemäßen Schleifmittel wird der Bindemittelzwischenstoff einer Energiequelle ausgesetzt, die die Einleitung des Polymerisations- oder Aushärtungsprozesses unterstützt. Beispiele für Energiequellen umfassen Wärmeenergie und Strahlungsenergie, wobei die letztere Elektronenstrahlung, ultraviolettes Licht und sichtbares Licht umfaßt. Während dieses Polymerisationsprozesses wird das Harz polymerisiert und der Bindemittelzwischenstoff wird in ein verfestigtes Bindemittel umgewandelt. Nach der Verfestigung des Bindemittelzwischenstoffs ist der Schleifbelag ausgebildet. Das Bindemittel in dem Schleifbelag ist im allgemeinen auch für die Haftung des Schleifbelags an der Unterlage verantwortlich.
Es gibt zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung zwei bevorzugte Arten von Harzen, durch Kondensation aushärtbare und additionspolymerisierbare Harze. Die bevorzugten Bindemittelzwischenstoffe bestehen aus additionspolymerisierbaren Harzen, da diese Harze leicht durch Bestrahlung mit Strahlungsenergie aushärten Additionspolymerisierbare Harze können durch einen Kationenmechanismus oder Radikalmechanismus polymerisieren. Abhängig von der Energiequelle, die verwendet wird, und den chemischen Eigenschaften des Bindemittelzwischenstoffs wird manchmal ein Aushärtungsmittel, Initiator oder Katalysator bevorzugt, um die Einleitung der Polymerisation zu unterstützen.
Beispiele für typische und bevorzugte organische Harze umfassen Phenolharze, Hamstoff-Formaldehyd-Harze, Melamin-Form aldehyd-Harze, Acrylat-Urethane, Acrylat-Epoxidharze, ethylenisch ungesättigte Verbindungen, Aminoplastderivate mit angehängten ungesättigten Carbonylgruppen, Isocyanuratderivate mit mindestens einer angehängten Acrylatgruppe, Isocyanatderivate mit mindestens einer angehängten Acrylatgruppe, Vinylether, Epoxidharze und Mischungen und Kombinationen aus diesen. Der Ausdruck "Acrylat" umfaßt Acrylate und Methacrylate.
Phenolharze werden aufgrund ihrer thermischen Eigenschaften, Verfügbarkeit und Kosten weitverbreitet bei Bindemitteln für Schleifmittel verwendet. Es gibt zwei Typen von Phenolharzen, Resol und Novolak. Resolphenolharze besitzen ein Molverhältnis von Formaldehyd zu Phenol, das größer oder gleich eins zu eins ist, typischerweise zwischen 1,5 : 1,0 und 3,0 : 1,0. Novolak-Harze besitzen ein Molverhältnis von Formaldehyd zu Phenol, das geringer ist als eins zu eins. Beispiele im Handel erhältlicher Phenolharze umfassen diejenigen, die unter den Handelsbezeichnungen "Durez" und "Varcum" von Occidental Chemicals Corp.; "Resinox" von Monsanto; "Aerofene" von Ashland Chemical Co. und "Aerotap" von Ashland Chemical Co. bekannt sind.
Acrylat-Urethane sind Diacrylatester von Isocyanat-NCO verlängerten Polyestem oder Polyethern mit Hydroxyendgruppen. Beispiele im Handel erhältlicher Acrylat-Urethane umfassen diejenigen, die unter den Handelsbezeichnungen "UVITHANE 782", das von Morton Thiokol Chemical erhältlich ist, und "CMD 6600", "CMD 8400" und "CMD 8805", die von Radcure Specialities erhältlich sind, bekannt sind.
Acrylat-Epoxidharze sind Diacrylatester von Epoxidharzen, wie etwa Diacrylatester von Bisphenol-A-Epoxidharz. Beispiele im Handel erhältlicher Acrylat-Epoxidharze umfassen diejenigen, die unter den Handelsbezeichnungen "CMD 3500", "CMD 3600" und "CMD 3700", die von Radcure Specialities erhältlich sind, bekannt sind.
Ethylenisch ungesättigte Harze umfassen sowohl monomere als auch polymere Verbindungen, die Kohlenstoff-, Wasserstoffund Sauerstoff- und wahlweise Stickstoff- und Halogenatome enthalten. Sauerstoff- oder Stickstoffatome oder beide sind im allgemeinen in Ether, Ester, Urethan, Amid und Harnstoff-Gruppen vorhanden.
Ethylenisch ungesättigte Verbindungen besitzen vorzugsweise ein Molekulargewicht von weniger als etwa 4.000 und sind vorzugsweise Ester, die aus der Reaktion von Verbindungen hergestellt sind, die aliphatische Monohydroxygruppen oder aliphatische Polyhydroxygruppen und ungesättigte Karbonsäuren, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Itakonsäure, Crotonsäure, Isocrotonsäure, Maleinsäure und dergleichen, enthalten. Repräsentative Beispiele der Acrylatharze umfassen Methyl-Methacrylat, Ethylmethacrylatstyrol, Butadienbenzol, Vinyltoluol, Ethylenglykoldiacrylat, Ethylenglykolmethacrylat, Hexandioldiacrylat, Triethylenglykoldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Glyceroltriacrylat, Pentaerythroltriacrylat, Pentaerythrolmethacrylat und Pentaerythroltetraacrylat. Andere ethylenisch ungesättigte Harze umfassen Monoallyl-, Polyallylund Polymethallylester und Amide von Karbonsäuren, wie etwa Diallylphthalat, Diallyladipat und N,N-Diallyladkipamid. Noch weitere Stickstoff enthaltende Verbindungen umfassen Tris-(2- acryloyloxyethyl)-isocyanurat, 1,3,5-Tri-(2-methylacryloxyethyl)-triazin, Acrylamid, Methylacrylamid, N-Methylacrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, N-Vinylpyrrolidon und N-Vinylpiperidon.
Die Aminoplaste besitzen mindestens eine entsprechende alpha, beta-ungesättigte Carbonylgruppe pro Molekül oder Ohgomer. Diese ungesättigten Carbonylgruppen können Acrylat, Methacrylat oder acrylamidartige Gruppen sein. Beispiele derartiger Materialien umfassen N-(Hydroxymethyl)-acrylamid, N,N'- Oxydimethylenbisacrylamid, Ortho- und Para-Acrylamidomethyl- Phenol, Acrylamidomethyl-Phenol-Novolak und Kombinationen aus diesen. Diese Materialien sind ferner in den US-Patenten Nrn. 4 903 440 und 5 236 472 beschrieben.
Isocyanuratderivate mit mindestens einer angehängten Acrylatgruppe und Isocyanatderivate mit mindestens einer angehängten Acrylatgruppe sind ferner in dem US-Patent Nr. 4 652 274 beschrieben, das hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Das bevorzugte Isocyanuratmaterial ist ein Triacrylat von Tris(hydroxyethyl)-isocyanurat.
Epoxidharze besitzen ein Oxiran und werden durch die Ringöffnung polymerisiert. Derartige Epoxidharze umfassen monomere Epoxidharze und oligomere Epoxidharze. Beispiele einiger bevorzugter Epoxidharze umfassen 2,2-Bis-[4-(2,3-epoxypropoxy)phenylpropan] (diglycidylether von Bisphenol) und im Handel erhältliche Materialien unter den Handelsbezeichnungen "Epon 828", "Epon 1004" und "Epon 1001F", die von Shell Chemical Co. erhältlich sind, "DER-331", "DER-332" und "DER-334", die von Dow Chemical Co. erhältlich sind. Andere geeignete Epoxidharze umfassen Glycidylether von Phenol-Formaldehyd-Novolak (z.B. "DEN-431" und "DEN-428", die von Dow Chemical Co. erhältlich sind).
Die Epoxidharze der Erfindung können über einen Kationenmechanismus mit dem Zusatz eines geeigneten kationischen Aushärtungsmittels polymerisieren. Kationische Aushärtungsmittel erzeugen eine saure Quelle, um die Polymerisation eines Epoxidharzes einzuleiten. Diese kationischen Aushärtungsmittel können ein Salz mit einem Oniumkation und einem Halogen umfassen, das ein Komplexanion eines Metalls oder Nichtmetalls enthält. Andere kationische Aushärtungsmittel umfassen ein Salz mit einem metallorganischen Komplexkation und einem Halogen, das ein Komplexanion eines Metalls oder Nichtmetalls enthält, die ferner in dem US-Patent Nr. 4 751 138 beschrieben sind. Ein weiteres Beispiel ist ein metallorganisches Salz, und ein Oniumsalz ist in dem US-Patent Nr. 4 985 340 und den Europäischen Patentanmeldungen Nrn. 306161 und 306162 beschrieben, die beide am 8. März 1989 veröffentlicht sind. Noch weitere kationische Aushärtungsmittel umfassen ein Ionensalz eines metallorganischen Komplexes, bei dem das Metall aus den Elementen der Periodischen Gruppe IVB, VB, VIB, VIIB und VIIIB ausgewählt ist, die in der am 21. November 1983 veröffentlichten Europäischen Patentanmeldung Nr. 109581 beschrieben sind.
Hinsichtlich der über freie Radikale aushärtbaren Harze wird es in einigen Fällen bevorzugt, daß die Schmirgelbrühe ferner ein Radikalaushärtungsmittel enthält. Jedoch ist in dem Fall einer Elektronenstrahlenergiequelle das Aushärtungsmittel nicht immer erforderlich, da der Elektronenstrahl selbst freie Radikale erzeugt.
Beispiele thermischer Radikalinitiatoren umfassen Peroxide, z.B. Benzoylperoxid, Azoverbindungen, Benzophenone und Chinone. Für Energiequellen aus entweder ultraviolettem oder sichtbarem Licht wird dieses Aushärtungsmittel manchmal als ein Photomitiator bezeichnet. Beispiele für Initiatoren, die, wenn sie mit ultraviolettem Licht bestrahlt werden, eine Quelle freier Radikale erzeugen, umfassen diejenigen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus organischen Peroxiden, Azoverbindungen, Chinonen, Benzophenonen, Nitrosoverbindungen, Acrylhalogeniden, Hydrozonen, Mercaptoverbindungen, Pyryhumverbindungen, Triacrylimidazolen, Bisimidazolen, Chioralkyltriazinen, Benzomethern, Benzilketalen, Thioxanthonen und Acetophenonderivaten und Mischungen aus diesen besteht, sind jedoch nicht auf sie eingeschränkt. Beispiele fur Initiatoren, die, wenn sie mit sichtbarer Strahlung bestrahlt werden, eine Quelle freier Radiale erzeugen, können in dem US-Patent Nr. 4 735 632 gefunden werden, das den Titel "Coated Abrasive Binder Containing Ternary Photomitiator System" trägt, das hier durch Bezugnahme aufgenommen ist. Der bevorzugte Initiator zur Verwendung bei sichtbarem Licht ist "Irgacure 369", das im Handel von Ciba Geigy Corporation erhältlich ist.

Schleifhufsmittel

Ein Schleifhilfsmittel ist als ein Material definiert, vorzugsweise ein aus Partikeln bestehendes Material, dessen Zugabe zu einem Schleifmittel eine wesentliche Auswirkung auf die chemischen und physikalischen Prozesse des Abschleifens besitzt, die zu einer verbesserten Wirksamkeit führen. Typischerweise und vorzugsweise wird das Schleifhilfsmittel als ein aus Partikeln bestehender Stoff der Brühe hinzugefügt, jedoch kann es als Flüssigkeit der Brühe hinzugefügt werden. Das Vorhandensein des Schleifhilfsmittels wird im Vergleich zu einem Schleifmittel, das kein Schleifhilfsmittel enthält, die Schleifleistung oder Spantiefe (definiert als Gewicht des entfernten Werkstücks pro Gewicht des Schleifmittelverlusts) des entsprechenden Schleifmittels erhöhen. Insbesondere wird auf dem Fachgebiet geglaubt, daß das Schleifhilfsmittel entweder 1) die Reibung zwischen den Schleifkörnern und dem abzuschleifenden Werkstück verringert, 2) verhindert, daß das Schleifkorn "bedeckt" wird, d.h. verhindert, daß Metallteilchen (in dem Fall eines Metallwerkstücks) an die Oberseiten der Schleifkörner angeschweißt werden, 3) die Grenzflächentemperatur zwischen den Schleifkörnern des Werkstücks verringert, 4) die erforderliche Schleifkraft verringert oder 5) Oxidation des Metallwerkstücks verhindert. Im allgemeinen erhöht die Zugabe eines Schleifhilfsmittels die Nutzungsdauer des Schleifmittels.
Bekannte Schleifhilfsmittel umfassen eine große Vielzahl verschiedener Materialien und können auf anorganischer oder organischer Basis vorliegen. Beispiele chemischer Gruppen von Schleifhilfsmitteln umfassen Wachse, organische Halogenidverbindungen, Halogenidsalze und Metalle und ihre Legierungen. Die organischen Halogenidverbindungen werden während des Abschleifens typischerweise aufbrechen und eine Halogensäure oder eine gasförmige Halogenidverbindung freisetzen. Beispiele derartiger Materialien umfassen chlorierte Wachse wie Tetrachlornaphthalin, Pentachlornaphthalin und Polyvinylchlorid. Beispiele für Halogenidsalze umfassen Natriumchlorid, Kaliumkryolith, Natriumkryolith, Ammoniumkryolith, Kaliumtetrafluoroborat, Natriumtetrafluoroborat, Siliziumfluoride, Kaliumchlorid, Magnesiumchlorid. Beispiele für Metalle umfassen Zinn, Blei, Wismut, Kobalt, Antimon, Cadmium, Eisentitan. Andere gemischte Schleifhilfsmittel enthalten Schwefel, organische Schwefelverbindungen, Graphit und metallische Sulfide. Es liegt auch im Rahmen des Schutzbereichs dieser Erfindung, eine Kombination verschiedener Schleifhilfsmittel zu verwenden, und in einigen Fällen kann dies einen synergistischen Effekt erzeugen.
Es ist beabsichtigt, daß die vorstehend erwähnten Beispiele für Schleifhilfsmittel lediglich repräsentativ sind. Ein bevorzugtes Schleifhilfsmittel, das bei der Erfindung verwendet wird, ist Kryolith und am meisten vorzuziehen ist Kaliumtetrafluoroborat (KBF&sub4;).
Das Schleifhilfsmittel wird als nichtabschleifend betrachtet, d.h. die Mohssche Härte des Schleifhilfsmittels ist kleiner als 8. Das Schleifhilfsmittel kann auch Verunreinigungen enthalten; diese Verunreinigungen sollten die Funktion des Schleifmittels nicht merklich nachteilig beeinflussen.
Die Teilchengröße der Schleifhilfsmittel liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,1 und 100 Mikrometern, besser zwischen 10 und 70 Mikrometern. Im allgemeinen ist die Teilchengröße des Schleifhilfsmittels vorzugsweise gleich oder kleiner als die Größe der Schleifteilchen.
Der Schleifbelag besteht im allgemeinen aus mindestens etwa 1 Gewichts-%, typischerweise aus mindestens etwa 2,5 Gewichts-%, vorzugsweise aus mindestens etwa 5 Gewichts-%, besser aus mindestens etwa 10 Gewichts-% Schleifhilfsmittel und am besten aus mindestens etwa 20 Gewichts-% Schleifhilfsmittel. Mehr als 50 Gewichts-% Schleifhilfsmittel können nachteilig sein, da darüber gelehrt wird, daß die Schleifleistung verringert werden würde (da weniger Schleifteilchen vorhanden sind). Es war überraschend, daß mit Erhöhung der Schleifhilfs mittelmenge die relative Schleifleistung, wie sie mit der Spantiefe gemessen wird, ebenfalls erhöht wird. Dies war unerwartet, da die relative Menge an Schleifteilchen verringert wird, wenn die Menge an Schleifhilfsmittel in dem Schleifbelag erhöht wird. Die Schleifteilchen, nicht das Schleifhilfsmittel, sind für das Abschneiden der Werkstückoberfläche verantwortlich. Im allgemeinen besteht der Schleifbelag aus 5 bis 90 Gewichts-%, vorzugsweise 20 bis 80 Gewichts-% Schleifteilchen, aus 5 bis 80 Gewichts-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gewichts-% Bindemittel und aus 5 bis 60 Gewichts-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gewichts-% Schleifhilfsmittel.

Sonderzusatzstoffe

Brühen, die bei der Erfindung verwendbar sind, können ferner Sonderzusatzstoffe, wie etwa zum Beispiel Füllstoffe, Fasern, Schmiermittel, Benetzungsmittel, thixotrope Materialien, grenzflächenaktive Stoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antistatikmittel, Haftvermittler, Weichmacher und Suspensionsmittel, aufweisen. Die Mengen dieser Materialien sind so ausgewählt, daß die gewünschten Eigenschaften erzeugt werden. Ihre Verwendung kann das Abtragvermögen des Schleifschichtkörpers beeinflussen. In einigen Fällen wird absichtlich ein Zusatzstoff hinzugefügt, um den Schleifschichtkörper abtragfähiger zu machen, wobei stumpfgewordene Schleifteilchen abgestoßen und neue Schleifteilchen freigesetzt werden.
Beispiele für Antistatikmittel, die bei der Erfindung verwendbar sind, umfassen Graphit, Ruß, Vanadiumoxid, Feuchthaltemittel und dergleichen. Diese Antistatikmittel sind in den US-Patenten Nrn. 5 061 294; 5 137 542 und 5 203 884 beschrieben.
Ein Haftvermittler kann eine Assoziationsbrücke zwischen dem Bindemittelzwischenstoff und den Füllstoffteilchen oder Schleifteilchen liefern. Beispiele verwendbarer Haftvermittler umfassen Silane, Titanate und Zirkonaluminate. Verwendbare Brühen enthalten vorzugsweise etwa 0,01 bis 3 Gewichts-% Haftvermittler.
Ein Beispiel eines Suspensionsmittels, das bei der Erfindung verwendbar ist, ist ein amorphes Silikateilchen mit einer Oberfläche von weniger als 150 Quadratmetern/Gramm, das im Handel von DeGussa Corp. unter der Handelsbezeichnung "Ox-50" erhältlich ist.

Schleifbelag mit Schleifschichtkörpern

Bezüglich eines bevorzugten Aspekts der Erfindung besitzt der Schleifbelag die Form mehrerer Schleifschichtkörper, die an die Unterlage gebunden sind. Es wird im allgemeinen bevorzugt, daß jeder Schleifschichtkörper eine genaue Form besitzt. Die genaue Form jedes Schichtkörpers wird durch deutliche und erkennbare Grenzen bestimmt. Diese deutlichen und erkennbaren Grenzen sind leicht sichtbar und klar, wenn ein Querschnitt des Schleifmittels unter einem Mikroskop, wie etwa einem Rasterelektronenmikroskop, untersucht wird. Zum Vergleich sind bei einem Schleifbelag mit Schichtkörpern, die keine genauen Formen besitzen, die Grenzen nicht eindeutig und können unleserlich sein. Diese deutlichen und erkennbaren Grenzen bilden den Umriß oder die Kontur der genauen Form. Diese Grenzen trennen bis zu einem gewissen Grad einen Schleifschichtkörper von einem ande ren und unterscheiden auch einen Schleifschichtkörper von einem anderen.
Gemäß Fig. 2 weist das Schleifmittel 20 Schleifschichtkörper 22 auf, die durch eine Grenze 25 getrennt sind. Die Grenze oder Grenzen, die zu der Schichtkörperform gehören, ergeben einen Schleifschichtkörper, der bis zu einem gewissen Grad von einem anderen angrenzenden Schleifschichtkörper getrennt ist. Um einen einzelnen Schleifschichtkörper auszubilden, muß ein Abschnitt der Grenzen, die die Form des Schleifschichtkörpers bilden, von einem anderen getrennt sein. Anzumerken ist, daß in Fig. 2 die Basis oder ein Abschnitt des Schleifschichtkörpers, der der Unterlage am nähesten liegt, mit seinem benachbarten Schleifschichtkörper aneinanderstoßen kann. (Anzumerken ist, daß "benachbart" nicht notwendigerweise "angrenzend" bedeutet.) Schleifschichtkörper 22 weisen mehrere Schleifteilchen 24 auf, die in einem Bindemittel 23 und einem Schleifhilfsmittel 26 verteilt sind. Es liegt auch im Rahmen des Schutzbereichs dieser Erfindung, eine Kombination aus Schleifschichtkörpern zu besitzen, die an eine Unterlage gebunden sind, bei der einige der Schleifschichtkörper aneinanderstoßen, während andere Schleifschichtkörper zwischen sich leere Zwischenräume besitzen.
In einigen Fällen sind die die Form bildenden Grenzen eben. Für Formen, die Ebenen aufweisen, gibt es mindestens drei Ebenen. Die Anzahl der Ebenen für eine gegebene Form kann sich abhängig von der gewünschten Geometrie ändern, zum Beispiel kann die Anzahl der Ebenen zwischen drei und mehr als 20 liegen. Im allgemeinen gibt es zwischen drei und zehn Ebenen, vorzugsweise zwischen drei und sechs Ebenen. Diese Ebenen schneiden sich, um die gewünschte Form zu bilden, und die Winkel, unter denen sich diese Ebenen schneiden, werden die Formabmessungen bestimmen.
Bezüglich eines weiteren Aspekts dieser Erfindung besitzt ein Abschnitt der Schleifschichtkörper einen benachbarten Schleifschichtkörper einer anderen Abmessung. Bei diesem Aspekt der Erfindung besitzen mindestens 10%, vorzugsweise mindestens 30%, besser mindestens 50% und am besten mindestens 60% der Schleifschichtkörper einen angrenzenden Schleifschichtkörper, der eine andere Abmessung besitzt. Diese unterschiedlichen Abmessungen können die Schleifschichtkörperform, den Winkel zwischen ebenen Grenzen oder die Abmessungen des Schleifschichtkörpers betreffen. Das Ergebnis dieser unterschiedlichen Abmessungen für benachbarte Schleifschichtkörper führt zu einem Schleifmittel, das eine verhältnismäßig feinere Oberflächenbeschaffenheit auf dem Werkstück erzeugt, das abgeschliffen oder verfeinert wird.
Die Schleifschichtkörperform kann irgendeine Form annehmen, jedoch wird eine geometrische Form, wie etwa ein Rechteck, ein Kegel, ein Halbkreis, ein Kreis, ein Dreieck, ein Quadrat, ein Sechseck, eine Pyramide, ein Achteck und dergleichen, bevorzugt. Die bevorzugte Form ist eine Pyramide und die Grundfläche dieser Pyramide kann drei- oder vierseitig sein. Es wird auch bevorzugt, daß die Querschnittsfläche des Schleifschichtkörpers von der Unterlage weg abnimmt oder entlang seiner Höhe abnimmt. Diese veränderliche Fläche führt zu einem ungleichmäßigen Druck, wenn sich der Schleifschichtkörper während der Verwendung abnutzt. Außerdem führt während der Herstellung des Schleifmittels diese veränderliche Fläche zu einem leichteren Ablösen des Schleifschichtkörpers aus dem Fertigungswerkzeug. Im allgemeinen gibt es mindestens 5 einzelne Schleifschichtkörper pro Quadratzentimeter. In einigen Fällen kann es mindestens 500 einzelne Schleifschichtkörper/Quadratzentimeter geben.

Verfahren zum Herstellen der Schleifmittel

Ein wesentlicher Schritt, um irgendeines der erfindungsgemäßen Schleifmittel herzustellen, besteht darin, die Brühe anzufertigen. Die Brühe wird hergestellt, indem durch irgendeine geeignete Mischtechnik der Bindemittelzwischenstoff, das Schleifhilfsmittel, die Schleifteilchen und die Sonderzusatzstoffe miteinander verbunden werden. Beispiele der Mischtechniken umfassen Niederdruck- und Hochdruckmischen, wobei Hochdruckmischen bevorzugt wird. Ultraschallenergie kann außerdem in Verbindung mit dem Mischschritt verwendet werden, um die Viskosität der Schmirgelbrühe zu verringern. Typischerweise werden dem Bindemittelzwischenstoff die Schleifteilchen und das Schleifhilfsmittel nach und nach hinzugefügt. Die Luftblasenmenge in der Brühe kann minimiert werden, indem während des Mischschritts ein Vakuum abgezogen wird. In einigen Fällen wird es bevorzugt, im allgemeinen in dem Bereich von 30 bis 70ºC, die Brühe zu erwärmen, um die Viskosität zu verringern. Es ist wichtig, daß die Brühe Fließeigenschaften besitzt, die es ermöglichen, daß die Brühe gut beschichtet, und mit denen sich die Schleifteilchen und das Schleifhilfsmittel nicht außerhalb der Brühe absetzen.
Bezüglich des zweiten Aspekts der Erfindung wird die Brühe zumindest auf die Vorderfläche einer Unterlage aufgetragen. Dieses Beschichten kann mit irgendeiner herkömmlichen Technik, wie etwa Walzbeschichten, Gravurstreichverfahren, Messerbeschichten, Spritzbeschichten, Transferbeschichten, Vakuumdüsenbeschichten, Düsenbeschichten und dergleichen, durchgeführt werden.

Energiequelle

Nachdem die Brühe auf die Unterlage aufgetragen ist, wird die Brühe mit einer Energiequelle bestrahlt, um in dem Bindemittelzwischenstoff die Polymerisation des Harzes einzuleiten. Beispiele für Energiequellen umfassen Wärmeenergie und Strahlungsenergie. Die Energiemenge hängt von verschiedenen Faktoren, wie etwa den chemischen Eigenschaften des Bindemittelzwischenstoffs, den Abmessungen der Schmirgelbrühe, der Menge und der Art der Schleifteuchen sowie der Menge und der Art der Sonderzusatzstoffe ab. Für Wärmeenergie kann die Temperatur zwischen etwa 30 und 150ºC, im allgemeinen zwischen 40 und 120ºC liegen. Die Bestrahlungszeit kann zwischen etwa 5 Minuten und mehr als 24 Stunden liegen.
Geeignete Strahlungsenergiequellen umfassen Elektronenstrahlung, ultraviolettes Licht oder sichtbares Licht. Elektronenstrahlung, die auch als ionisierende Strahlung bekannt ist, kann bei einem Energieniveau von etwa 0,1 bis etwa 10 Mrad, vorzugsweise bei einem Energieniveau von etwa 1 bis etwa 10 Mrad verwendet werden. Ultraviolette Strahlung bezieht sich auf nichtkorpuskulare Strahlung mit einer Wellenlänge, die zwischen etwa 200 und etwa 400 Nanometern, vorzugsweise zwischen etwa 250 und 400 Nanometern liegt. Sichtbare Strahlung bezieht sich auf nichtkorpuskulare Strahlung mit einer Wellenlänge, die zwischen etwa 400 und etwa 800 Nanometern, vorzugsweise zwischen etwa 400 und etwa 550 Nanometern liegt. Es wird bevorzugt, daß 300 bis 600 Watt/Inch sichtbaren Lichts verwendet wird.
Nachdem dieser Polymerisationsprozeß beendet ist, ist der Bindemittelzwischenstoff in ein Bindemittel umgewandelt und die Brühe ist in einen Schleifbelag umgewandelt. Das entstehende Schleifmittel ist im allgemeinen gebrauchsfertig. Jedoch können in einigen Fällen noch andere Prozesse notwendig sein, wie etwa Anfeuchten oder Falten. Das Schleifmittel kann in irgendeine gewünschte Form, wie etwa einen Kegel, ein endloses Band, einen Bogen, eine Scheibe und dergleichen, umgewandelt werden, bevor das Schleifmittel verwendet wird.

Fertigungswerkzeug

Hinsichtlich des dritten und vierten Aspekts der Erfindung wird es in einigen Fällen bevorzugt, daß der Schleifbelag als genau geformte Schleifschichtkörper vorliegt. Um diesen Schleifmitteltyp herzustellen, ist im allgemeinen ein Fertigungswerkzeug erforderlich.
Das Fertigungswerkzeug enthält mehrere Hohlräume. Diese Hohlräume besitzen im wesentlichen die umgekehrte Form des Schleifschichtkörpers und sind für die Erzeugung der Form der Schleifschichtkörper verantwortlich. Die Abmessungen der Hohlräume sind so gewählt, daß die gewünschte Form und die Abmessungen der Schleifschichtkörper erzeugt werden. Wenn die Form oder Abmessungen der Hohlräume nicht genau angefertigt sind, wird das entstehende Fertigungswerkzeug nicht die gewünschten Abmessungen für die Schleifschichtkörper liefern.
Die Hohlräume können in einem punktartigen Muster mit Zwischenräumen zwischen angrenzenden Hohlräumen vorliegen oder die Hohlräume können aneinander angrenzen. Es wird bevorzugt, daß die Hohlräume aneinander angrenzen. Zusätzlich ist die Form der Hohlräume so gewählt, daß die Querschnittsfläche des Schleifschichtkörpers von der Unterlage weg abnimmt.
Das Fertigungswerkzeug kann ein Band, ein Blech, ein kontinuierliches Blech oder Gewebe, eine Beschichtungswalze, wie etwa eine Tiefdruckwalze, eine auf einer Beschichtungswalze befestigte Manschette oder eine Gußform sein. Das Fertigungswerkzeug kann aus Metall (z.B. Nickel), Metallegierungen oder Kunststoff bestehen. Das Metallfertigungswerkzeug kann mit irgendeiner herkömmlichen Technik, wie etwa Gravieren, Abwälzfräsen, Elektroformen, Diamantdrehen und dergleichen, hergestellt werden. Eine bevorzugte Technik für ein Metallfertigungswerkzeug ist das Diamantdrehen.
Ein thermoplastisches Werkzeug kann von einer Metallschablone kopiert werden. Die Schablone wird das umgekehrte Profil besitzen, das für das Fertigungswerkzeug gewünscht wird. Die Schablone kann in der gleichen Weise wie das Fertigungswerkzeug hergestellt werden. Die Schablone besteht vorzugsweise aus Metall, z.B. Nickel, und ist mit Diamant gedreht. Das thermoplastische Blechmaterial kann wahlweise zusammen mit der Schablone erhitzt werden, so daß das thermoplastische Material durch das Schablonenprofil geprägt wird, indem die beiden zusammengepreßt werden. Das thermoplastische Material kann auch extrudiert werden oder auf die Schablone gegossen und dann gepreßt werden. Das thermoplastische Material wird gekühlt, um das Fertigungswerkzeug zu verfestigen und herzustellen. Beispiele bevorzugter thermoplastischer Materialien für Fertigungswerkzeuge umfassen Polyester, Polycarbonate, Polyvinylchlorid, Polypropylen, Polyethylen und Kombinationen aus diesen. Wenn ein thermoplastisches Fertigungswerkzeug verwendet wird, dann muß darauf geachtet werden, daß keine übermäßige Wärme erzeugt wird, die das thermoplastische Fertigungswerkzeug verziehen kann.
Das Fertigungswerkzeug kann auch eine Ablöseschicht enthalten, um leichteres Ablösen des Schleifmittels aus dem Fertigungswerkzeug zu ermöglichen. Beispiele derartiger Ablöse schichten für Metalle umfassen harte Karbid-, Nitrid- oder Boridschichten. Beispiele von Ablöseschichten für thermoplastische Materialien umfassen Silikone und Fluorochemikalien.
Ein Verfahren, um das in Fig. 2 veranschaulichte Schleifmittel der Erfindung herzustellen, ist in Fig. 3 veranschaulicht. Die Unterlage 41 verläßt eine Abrollstelle 42 und gleichzeitig verläßt das Fertigungswerkzeug 46 eine Abrollstelle 45. Das Fertigungswerkzeug 46 wird mittels einer Beschichtungsstelle 44 mit der Brühe beschichtet. Es ist möglich, vor dem Beschichten die Brühe zu erwärmen und/oder die Brühe einer Ultraschalltechnik auszusetzen, um die Viskosität zu verringern. Die Beschichtungsstelle kann irgendeine herkömmliche Beschichtungseinrichtung, wie etwa eine Tropfendüsenauftragmaschine, Messerauftragmaschine, Florstreicheinrichtung, Vakuumdüsenauftragmaschine oder Düsenauftraginaschine, sein. Während des Beschichtens sollte die Bildung von Luftblasen minimiert werden. Die bevorzugte Beschichtungstechnik ist eine unter Vakuum arbeitende Flüssigkeitslagerdüse, wie etwa in den US-Patenten Nrn. 3 594 865; 4 959 265 und 5 077 870 beschrieben ist. Nachdem das Fertigungswerkzeug beschichtet ist, werden die Unterlage und die Brühe auf irgendeine Weise in Kontakt gebracht, so daß die Brühe die Vorderfläche der Unterlage benetzt. In Fig. 3 wird die Brühe mittels einer Kontaktquetschwalze 47 mit der Unterlage in Kontakt gebracht. Als nächstes zwingt die Kontaktquetschwalze 47 auch die entstehende Struktur gegen eine Stütztrommel 43. Eine Energiequelle 48 (vorzugsweise eine Quelle sichtbaren Lichts) übertragt eine ausreichende Energiemenge in die Brühe, um mindestens teilweise den Bindemittelzwischenstoff auszuhärten. Der Ausdruck "teilweise Aushärten" bedeutet, daß der Bindemittelzwischenstoff soweit polymerisiert wird, daß die Brühe nicht aus einer umgedrehten Proberöhre herausfließt. Der Bindemittelzwischenstoff kann, sobald er aus dem Fertigungswerkzeug entfernt ist, mit irgendeiner Energiequelle vollständig ausgehärtet werden. Nachfolgend wird das Fertigungswerkzeug auf den Dorn 49 umgespult, so daß das Fertigungswerkzeug wieder verwendet werden kann. Außerdem wird das Schleifmittel 120 auf einen Dorn 121 gewickelt. Wenn der Bindemittelzwischenstoff nicht vollständig ausgehärtet ist, kann der Bindemittelzwischenstoff dann durch Zeiteinwirkung und/oder durch Bestrahlung mit einer Energiequelle vollständig ausgehärtet werden. Zufällig geformte Schleifschichtkörper können durch Verwendung von Werkzeugen mit einer zufälligen Form hergestellt werden.
Es wird bevorzugt, daß der Bindemittelzwischenstoff mit Strahlungsenergie ausgehärtet wird. Die Strahlungsenergie kann durch das Fertigungswerkzeug so lange übertragen werden, wie das Fertigungswerkzeug die Strahlungsenergie nicht merklich absorbiert. Außerdem sollte die Strahlungsenergiequelle das Fertigungswerkzeug nicht merklich verschlechtern. Es wird bevorzugt, ein thermoplastisches Fertigungswerkzeug und ultraviolettes oder sichtbares Licht zu verwenden.
Hinsichtlich des vierten Aspekts der Erfindung kann die Brühe auf die Unterlage und nicht in die Hohlräume des Fertigungswerkzeugs aufgetragen werden. Die mit Brühe beschichtete Unterlage wird dann mit dem Fertigungswerkzeug in Kontakt gebracht, so daß die Brühe in die Hohlräume des Fertigungswerkzeugs fließt. Die verbleibenden Schritte, um das Schleifmittel herzustellen, sind die gleichen, wie sie vorstehend detailliert beschrieben sind.
Ein anderes Verfahren ist in Fig. 4 veranschaulicht. Die Unterlage 51 verläßt eine Abrollstelle 52 und die Brühe 54 wird mittels der Beschichtungsstelle 53 in die Hohlräume des Fertigungswerkzeugs 55 aufgetragen. Die Brühe kann auf das Werkzeug mit irgendeiner der vielen Techniken, wie etwa Tropfendüsenbeschichten, Walzbeschichten, Messerbeschichten, Florstreichen, Vakuumdüsenbeschichten oder Düsenbeschichten, aufgetragen werden. Wieder ist es möglich, vor dem Beschichten die Brühe zu erwärmen und/oder die Brühe einer Ultraschalltechnik auszusetzen, um die Viskosität zu verringern. Während des Beschichtens sollte die Bildung von Luftblasen minimiert werden. Dann werden die Unterlage und das die Schmirgelbrühe enthaltende Fertigungswerkzeug durch eine Quetschwalze 56 in Kontakt gebracht, so daß die Brühe die Vorderfläche der Unterlage benetzt. Als nächstes wird der Bindemittelzwischenstoff in der Brühe durch Bestrahlen mit einer Energiequelle 57 mindestens teilweise ausgehärtet. Nach dieser mindestens teilweisen Aushärtung wird die Brühe in einen Schleifschichtkörper 59 umgewandelt, der an die Unterlage gebunden oder geklebt ist. Das entstehende Schleifmittel wird mittels Quetschwalzen 58 aus dem Fertigungswerkzeug entfernt und auf eine Umspulstelle 60 aufgewickelt. Bei diesem Verfahren kann die Energiequelle Wärmeenergie oder Strahlungsenergie sein. Wenn die Energiequelle entweder ultraviolettes Licht oder sichtbares Licht ist, wird es bevorzugt, daß die Unterlage für ultraviolettes oder sichtbares Licht durchsichtig ist. Ein Beispiel einer derartigen Unterlage ist eine Polyesterunterlage.
Hinsichtlich des vierten Aspekts der Erfindung kann die Brühe direkt auf die Vorderfläche der Unterlage aufgetragen werden. Die mit Brühe beschichtete Unterlage wird dann mit dem Fertigungswerkzeug in Kontakt gebracht, so daß die Brühe die Hohlräume des Fertigungswerkzeugs benetzt. Die verbleibenden Schritte, um das Schleifmittel herzustellen, sind dieselben, wie sie vorstehend detailliert beschrieben sind.

Verfahren zur Verfeinerung einer Werkstückoberfläche

Der fünfte Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschleifen einer Metalloberfläche. Dieses Verfahren umfaßt das Herstellen eines Reibungskontakts des Schleifmittels dieser Erfindung mit einem Werkstück, das eine Metalloberfläche besitzt. Der Ausdruck "Abschleifen" bedeutet, daß ein Teil des Metallwerkstücks durch das Schleifmittel abgeschnitten oder entfernt wird. Außerdem wird die mit der Werkstückoberfläche verknüpfte Oberflächenbeschaffenheit typischerweise nach diesem Verfeinerungsprozeß verringert. Eine typische Meßgröße der Oberflächenbeschaffenheit ist Ra; Ra ist die arithmetische Oberflächenbeschaffenheit, die im allgemeinen in Mikroinches oder Mikrometern gemessen wird. Die Oberflächenbeschaffenheit kann mit einem Profilmeßgerät, wie etwa einem Perthometer oder Surtronic, gemessen werden.

Werkstück

Das Metallwerkstück kann aus irgendeiner Metallart, wie etwa weichem unlegiertem Stahl, rostfreiem Stahl, Titan, Metallegierungen, exotischen Metallegierungen und dergleichen, bestehen. Das Werkstück kann flach sein oder kann eine Form oder Kontur besitzen, die mit ihm verknüpft ist.
Abhängig von der Anwendung kann die Kraft an der Schleifgrenzfläche zwischen etwa 0,1 kg und mehr als 1000 kg liegen. Im allgemeinen reicht dieser Bereich von 1 kg bis zu 500 kg der Kraft an der Schleifgrenzfläche. Ebenfalls von der Anwendung abhängig kann während des Abschleifens eine Flüssigkeit vorhanden sein. Diese Flüssigkeit kann Wasser und/oder eine organische Verbindung sein. Beispiele typischer organischer Verbindungen umfassen Schmiermittel, Öle, emulgierte organische Verbindungen, Schneidflüssigkeiten, Seifen oder dergleichen.
Diese Flüssigkeiten können auch andere Zusatzstoffe, wie etwa Antischaummittel, Entfettungsmittel, Korrosionshemmstoffe oder dergleichen, enthalten. Das Schleifmittel kann während der Verwendung an der Schleifgrenzfläche schwingen. In einigen Fällen kann diese Schwingung zu einer feineren Oberfläche auf dem abgeschliffenen Werkstück führen.
Die Schleifmittel der Erfindung können mit der Hand oder in Verbindung mit einer Maschine verwendet werden. Von dem Schleifmittel und dem Werkstück werden mindestens eines oder beide während des Schleifens relativ zueinander bewegt. Das Schleifmittel kann in ein Band, eine Bandrolle, eine Scheibe, einen Bogen und dergleichen umgewandelt werden. Für Bandanwendungen werden die zwei freien Enden eines Schleifbogens zusammengefügt und eine Spleißstelle wird ausgebildet. Es liegt auch im Rahmen des Schutzbereichs dieser Erfindung, ein Band ohne Spleißstelle zu verwenden. Im allgemeinen läuft das endlose Schleifband über mindestens eine Führungsrolle und einen Druckzylinder oder ein Kontaktrad. Die Härte des Druckzylinders oder Kontaktrads wird eingestellt, um die gewünschte Spantiefe und die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks zu erhalten. Die Schleifbandgeschwindigkeit hängt von der gewünschten Spantiefe und der Oberflächenbeschaffenheit ab. Die Bandabmessungen können zwischen etwa 5 mm und 1.000 mm Breite und etwa 5 mm und 10.000 mm Länge liegen. Schleifbänder sind fortgesetzte Abschnitte des Schleifmittels. Sie können in der Breite zwischen etwa 1 mm und 1.000 mm, im allgemeinen zwischen 5 mm und 250 mm liegen. Die Schleifbänder werden gewöhnlicherweise abgerollt, überqueren ein Tragepolster, das das Band gegen das Werkstück zwingt, und werden dann aufgewickelt. Die Schleifbänder können über die Schleifgrenzfläche fortlaufend zugeführt werden und können markiert sein. Die Schleifscheibe kann im Durchmesser zwischen etwa 50 mm und 1.000 mm liegen. Typischerweise sind Schleifscheiben mit einer Befestigungseinrichtung an einem Unterstützungspolster befestigt. Diese Schleifscheiben können sich mit zwischen 100 und 20.000 Umdrehungen pro Minute, typischerweise zwischen 1.000 und 15.000 Umdrehungen pro Minute drehen.

Beispiele

Die folgenden nichteinschränkenden Beispiele werden weiter die Erfindung veranschaulichen. Alle Teile, Prozentsätze, Verhältnisse in den Beispielen sind auf das Gewicht bezogen, falls nicht anderweitig angezeigt. Die folgenden Abkürzungen werden durchgehend verwendet:
TMPTA Trimethylolpropantriacrylat;
TATHEIC Triacrylat von Tris(hydroxyethyl)-isocyanurat;
PH2 2-Benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinphenyl)butanon, im Handel von Ciba Geigy Corp. unter der Handelsbezeichnung "Irgacure 369" erhältlich;
ASF amorpher Siliciumoxidfüllstoff, im Handel von DeGussa unter der Handelsbezeichnung "OX-50" erhältlich;
CAO keramisches Aluminiumoxid des Grades P320 gemäß den Lehren des US-Patents Nr. 4 881 951;
FAO geschmolzenes, wärmebehandeltes Aluminiumoxid des Grades P320;
SCA Silanhaftvermittler, 3-Methacryloxypropyl-trimethoxysilan, im Handel von Union Carbide unter der Handelsbezeichnung "A-174" erhältlich;
CRY synthetisches Kryolith, im Handel von Washington Mills erhältlich;
KBF 98% reines mikropulverisiertes Kaliumtetrafluoroborat, bei dem mindestens 95 Gewichts-% durch ein 325-mesh-Sieb laufen und 100 Gewichts-% durch ein 200-mesh-Sieb laufen.

Allgemeines Verfahren 1 zum Herstellen des Schleifmittels

Eine Schmirgelbrühe wurde durch Mischen der Schleifteilchen, des Bindemittelzwischenstoffs und wahlweise anderer Materialien angefertigt, die die Schmirgelbrühe bilden. Die Brühe wurde unter Verwendung eines Hochdruckmischers 20 Minuten lang bei 1200 Umdrehungen pro Minute gemischt. Die Unterlage war eine Viskosefaser-Unterlage mit Gewicht J. Die Unterlage hatte eine Latex/Phenolharz-Verarbeitung (85 Teile/15 Teile auf der Grundlage eines ausgehärteten Harzes) auf der Vorderfläche der Unterlage. Die vorgefertige Schlichte wurde auf die Unterlage aufgetragen und dann erhitzt, um im wesentlichen irgendwelche flüchtigen Stoffe zu entfernen und um das Phenolharz zu gelieren.
Das Schleifmittel wurde auf der in Fig. 3 veranschaulichten Einrichtung hergestellt. Das Fertigungswerkzeug war ein Polypropylenwerkzeug, das aus einer mit Diamant gedrehten Nickelschablone geprägt wurde, die ein pyramidenförmiges Muster besaß. Die Pyramiden waren derart angeordnet, daß ihre Grundflächen aneinandergefügt waren. Die Breite der Pyramidengrundfläche betrug etwa 180 Mikrometer und die Pyramidenhöhe betrug etwa 180 Mikrometer. Die Schmirgelbrühe wurde etwa 15 cm weit in die Hohlräume des Fertigungswerkzeugs mit dem Messer aufgestrichen. Der Messerzwischenraum betrug etwa 76 Mikrometer (3 Milli-Inches). Die Strahlungsquelle war eine Lampe im sichtbaren Licht, die mit 600 Watt/Inch betrieben wurde. Das Verfahren war ein fortlaufender Prozeß, der mit etwa 15 Metern/Minute (50 Fuß/Minute) arbeitete. Der Anpreßdruck zwischen dem Fertigungswerkzeug und der Unterlage betrug etwa 40 Pfund. Nachdem das Schleifmittel aus der Einrichtung aus Fig. 3 entfernt war, wurde es 12 Stunden lang bei 115ºC erwärmt, um die Latex/Phenol-Unterlagen-Verarbeitung vollständig auszuhärten. Das Schleifmittel wurde vor der Prüfung nicht gefaltet.

Allgemeines Verfahren II zum Herstellen des Schleifmittels

Das allgemeine Verfahren II war im wesentlichen das gleiche wie das allgemeine Verfahren I, außer daß ein anderes Fertigungswerkzeug verwendet wurde, eines, das eine zufällig texturierte Oberfläche erzeugt.

Prüfverfahren I

Das beschichtete Schleifmittel wurde in ein 7.6 cm mal 335 cm endloses Band umgewandelt und auf einem Flächenschleifer mit konstanter Last untersucht. Ein vorgewogenes Werkstück aus rostfreiem Stahl 304 von etwa 2,5 cm mal 5 cm mal 18 cm wurde in einem Halter befestigt. Das Werkstück wurde vertikal angeordnet, wobei die 2,5 cm mal 18 cm große Seite einem etwa im Durchmesser 36 cm großen 65-Shore-A-Härtemesser mit einer gezahnten Gummikontaktschleifscheibe mit einem 1:1-Formensteg gegenüberstand, auf dem das beschichtete Schleifband mitgeführt wurde. Das Werkstück wurde dann vertikal durch eine Weglänge von 18 cm mit einer Geschwindigkeit von 20 Zyklen pro Minute hin- und herbewegt, während ein federbelasteter Plunger mit einer Last von 4,5 kg (10 Pfund) das Werkstück gegen das Band drängte, wenn das Band mit etwa 1500 Umdrehungen pro Minute angetrieben wurde. Nach einer Minute des Schleifens wurde die Werkstückhaltereinheit entfernt und wieder gewogen, wurde die Menge an entferntem Material berechnet, indem das abgeschliffene Gewicht von dem ursprünglichen Gewicht subtrahiert wurde, und ein neues, vorgewogenes Werkstück und ein Halter wurden auf der Einrichtung befestigt. Lediglich während der ersten Minute des Schleifens wurde die Werkstückhaltereinheit nach dreißig Sekunden entfernt und eine zweite Werkstückhaltereinheit wurde für die verbleibenden dreißig Sekunden des Schleifens installiert. Der anfängliche Abtrag und die anfängliche Oberflächenbeschaffenheit wurden nach 30 Sekunden des Schleifens aufgenommen. Außerdem wurde auch die Oberflächenbeschaffenheit (Ra) des Werkstücks gemessen und dieses Vorgehen wird nachstehend beschrieben werden. Das Versuchsende war nach 10 Minuten des Schleifens oder wenn das Werkstück zu brennen anfing.

Prüfverfahren II

Das Prüfverfahren II war im wesentlichen das gleiche wie das Prüfverfahren I, außer daß das Werkstück weicher unlegierter Stahl 1018 war.

Ra

Ra ist ein übliches Maß der Rauhigkeit, das in der Schleifindustrie verwendet wird. Ra ist als das arithmetische Mittel der Abweichungen des Rauhigkeitsprofils von der Mittellinie definiert. Ra wurde mit einer Profilmeßgerätsonde gemessen, die ein mit Diamant bestückter Fühler war. Im allgemeinen gilt, daß je niedriger der Ra-Wert war, desto glatter oder feiner war die Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks. Die Ergebnisse wurden in Mikrometern aufgenommen. Das verwendete Profilmeßgerät war ein Perthen M4P.

Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele Abis D

Dieser Satz an Beispielen verglich die Schleifmittel der Erfindung mit herkömmlichen Schleifmitteln. Die entstehenden Schleifmittel wurden gemäß des Prüfverfahrens I untersucht und die Versuchsergebnisse können in Tabelle 2 gefunden werden.
Die Beispiele 1 bis 6 und die Vergleichsbeispiele C und D wurden gemäß des allgemeinen Verfahrens I zum Herstellen des Schleifmittels hergestellt. Die Mischungsansätze der Schmirgelbrühen können in Tabelle 1 gefunden werden, die aufgelisteten Mengen wurden in Kilogramm gemessen. Tabelle 1 Mischungsansätze der Schmirgelbrühen
Das Vergleichsbeispiel A war ein mit 3M 201 E Three-Mite Resin Bond cloth JE-VF des Grades P320 beschichtetes Schleifmittel, das im Handel von 3M Company, St. Paul, MN. erhältlich ist. Das Vergleichsbeispiel B war ein Grad P320, der von VSM unter der Handelsbezeichnung "KK511J" im Handel erhältlich ist. Tabelle 2 Prüfverfahren I

Beispiele 7 bis 11

Vergleichsbeispiele A und B

Dieser Satz an Beispielen verglich die Schleifmittel der Erfindung mit herkömmlichen Schleifmitteln. Die entstehenden Schleifmittel wurden gemäß des Prüfverfahrens 1 untersucht und die Versuchsergebnisse können in Tabelle 4 gefunden werden.
Die Beispiele 7 bis 11 wurden gemäß des allgemeinen Verfahrens II zum Herstellen des Schleifmittels hergestellt. Die Mischungsansätze der Schmirgelbrühen können in Tabelle 3 gefunden werden, die aufgelisteten Mengen sind in Gramm gemessen.
Außerdem wurden die Bänder aus den Beispielen 8, 11 und aus Vergleichsbeispiel A gemäß des Prüfverfahrens II untersucht. Diese Daten können in Tabelle 5 gefunden werden. Tabelle 3 Mischungsansätze der Schmirgelbrühen Tabelle 4 Prüfverfahren I Tabelle 5 Prüfverfahren II

Claims

1. Beschichtetes Schleifmittel mit:

a. einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche; und

b. einem Schleifbelag, der an die Vorderfläche der Unterlage gebunden ist, wobei der Schleifbelag eine homogene Mischung aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittel und einem Schleifhilfsmittel mit einer Teilchengröße aufweist, die zwischen etwa 0,1 und etwa 100 Mikrometern liegt, wobei das Bindemittel dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel mindestens 1 Gewichts-% des Schleifbelags, jedoch nicht mehr als 50 Gewichts-% ausmacht, die Schleifhilfsmittelteilchen aus der aus Halogenidsalzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind, der Schleifbelag im wesentlichen aus mehreren genau geformten Schleifzusammensetzungen besteht.

2. Beschichtetes Schleifmittel nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel nicht mehr als 30 Gewichts-% des Schleifbelags ausmacht.

3. Beschichtetes Schleifmittel nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel Kryolith ist.

4 Beschichtetes Schleifmittel nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel Kaliumtetrafluorborat ist.

5. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Schleifmittels, wobei das Verahren aufweist:

a. Anfertigen einer Brühe, die aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel mit einer Teilchengröße besteht, die zwischen etwa 0.1 und etwa 100 Mikrometern liegt;

b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;

c. Auftragen der Brühe zumindest auf die Vorderfläche der Unterlage;

d. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei das Bindemittel dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in einen Schleifbelag umgewandelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifbelag auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% Schleifhilfsmittel aufweist, und die Schleifhilfsmittelteilchen aus der aus Halogenidsalzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

6. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Schleifmittels, wobei das Verfahren aufweist:

a. Anfertigen einer Brühe, die aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittelzwischenstoff und einem Schleifhilfsmittel mit einer Teilchengröße besteht, die zwischen etwa 0,1 und etwa 100 Mikrometern liegt;

b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;

c. Vorsehen eines Fertigungswerkzeugs, das mehrere Hohlräume aufweist;

d. Auftragen der Brühe in die mehreren Hohlräume in dem Fertigungswerkzeug, so daß die Brühe in die Hohlräume fließt;

e. Inkontaktbringen der Vorderfläche der Unterlage mit dem Fertigungswerkzeug, so daß die Brühe die Vorderfläche der Unterlage benetzt; und

f. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in mehrere Schleifzusammensetzungen umgewandelt ist, die eine genaue Form besitzen, die durch eine deutliche und erkennbare Grenze bestimmt ist, und dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifzusammensetzungen auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% des Schleifhilfsmittels aufweisen, und die Schleifhilfsmittelteilchen aus der aus Halogenidsalzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

7. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Schleifmittels, wobei das Verfahren aufweist:

b. Vorsehen einer Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;

c. Auftragen der Brühe auf die Vorderfläche der Unterlage, um eine mit Brühe beschichtete Unterlage auszubilden;

d. Inkontaktbringen der mit Brühe beschichteten Unterlage mit einem Fertigungswerkzeug, das mehrere Hohlräume besitzt, so daß die Brühe in die Hohlräume fließt;

e. Aussetzen der Brühe zu Bedingungen, die ausreichen, den Bindemittelzwischenstoff zu verfestigen, um ein Bindemittel auszubilden, wobei die Brühe nach der Verfestigung in mehrere Schleifzusammensetzungen umgewandelt ist, wobei die Schleifzusammensetzungen auf das Gewicht bezogen durch mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% Schleifhilfsmittel gekennzeichnet sind, und die Schleifhilfsmittelteilchen dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus der aus Halogenidsalzen bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

8. Verfahren zum Abschleifen einer Metalloberfläche eines Werkstücks, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a. Herstellen eines Reibungskontakts einer Metalloberfläche mit einem Schleifmittel, wobei das Schleifmittel aufweist:

i) eine Unterlage mit einer Vorder- und Rückfläche;

ii) einen Schleifbelag, der zumindest an die Vorderfläche der Unterlage gebunden ist, wobei der Schleifbelag eine homogene Mischung aus mehreren Schleifteilchen, einem Bindemittel und einem Schleifhilfsmittel mit einer Teilchengröße aufweist, die zwischen etwa 0 1 und etwa 100 Mikrometern liegt; wobei das Bindemittel auch dazu dient, den Schleifbelag an die Unterlage zu binden, und dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifbelag auf das Gewicht bezogen mindestens 1%, jedoch nicht mehr als 50% Schleifhilfsmittel aufweist, wobei das Schleifhilfsmittel aus der aus Halogenidsalzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, der Schleifbelag im wesentlichen aus mehreren genau geformten Schleifzusammensetzungen besteht, wobei zumindest entweder das Schleifmittel oder die Metalloberfläche während des Reibungskontakts bewegt werden, so daß ein Teil der Metalloberfläche des Werkstücks entfernt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel nicht mehr als 30 Gewichts-% des Schleifbelags ausmacht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel Kryolith ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifhilfsmittel Kaliumtetrafluorborat ist.