HUP0500274A2 - Javított, bevonatos csiszolóeszközök - Google Patents
Javított, bevonatos csiszolóeszközök Download PDFInfo
- Publication number
- HUP0500274A2 HUP0500274A2 HU0500274A HUP0500274A HUP0500274A2 HU P0500274 A2 HUP0500274 A2 HU P0500274A2 HU 0500274 A HU0500274 A HU 0500274A HU P0500274 A HUP0500274 A HU P0500274A HU P0500274 A2 HUP0500274 A2 HU P0500274A2
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- particles
- binder
- abrasive
- agglomerate
- coated abrasive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
- B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1418—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1454—Abrasive powders, suspensions and pastes for polishing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
A csiszoló agglomerátumszemcséket tartalmazó új, bevonatoscsiszolóeszközöket a nagy porozitás és a kis (szilárdanyag-térfogat)/(névleges térfogat) arány jellemzi, amely tulajdonságokrendkívül hasznos közepes és kis nyomású köszörülési jellemzőketbiztosítanak. Ó
Description
700.242/DE p05 0 0 2 7 4
S. S. G. & K.
Szabadalmi ügyvivői Iroda H-1062 Budapest, Andrássy út 113 Telefon: 461-1000 Fax: 461-1099
JAVÍTOTT, BEVONATOS CSISZOLÓESZKÖZÖK
A találmány bevonatos csiszolóeszközökre és különösen mérsékelt és kis nyomású köszörülés! körülmények közötti alkalmazáskor javított módon történő működésre alkalmassá tett csiszolóeszköz termékekre vonatkozik.
A bevonatos csiszolóeszközök előállítása során egy hátlap anyagot, amely az abszorptív tulajdonságok módosítása érdekében kezelt lehet, egy keményíthető kötőanyag gyantából álló munkabevonattal (make coat) látnak el, majd még azt megelőzően, hogy a kötőanyag akár csak részlegesen megkeményedne, csiszolószemcséket helyeznek a munkabevonaton. Annak érdekében, hogy biztosítsák a szemcséknek a hátlaphoz történő szilárd kötődését, ezt követően egy keményíthető kötőanyag gyantából álló enyvbevonatot (size coat) helyeznek el a csiszolószemcse felett.
Amikor a bevonatos csiszolóeszközt egy munkadarab lecsiszolására használjuk, a felület síkjában fekvő csiszolószemcsék csúcsai hozzáérnek a munkadarabhoz és megkezdik a csiszolást. A munkadarabbal ily módon érintkező szemcsék nagy igénybevételnek vannak kitéve, és ha az enyvbevonat nem tartja megfelelően a szemcsét, a szemcsék még a csiszolás befejeződése előtt kiszakadhatnak a felületből. A kötőanyagnak tehát szilárdan meg kell tartania a szemcsét. A csiszolás folytatódásakor a szemcse simává válhat, amely esetben jelentős súrlódási hő keletkezhet és kismértékű munkadarab-eltávolítás történik.
Tovább fokozódik az igénybevétel, majd végső fokon a szemcse teljesen kiszakad vagy kitörik, és így egy nagyobb darab válik le. Ez azonban új éles széleket hoz létre, és ily módon a csiszolás folytatódhat. Ideális esetben a repedésnek a lehető legkisebbnek kell lennie, és ily módon az egyes szemcsék hoszszú ideig kitartanak. Ezt olyan szol-gél alumínium-oxid (alumina) csiszolószemcsék alkalmazásával valósítják meg, amelyek mindegyike olyan, mikrométer méretű vagy kisebb krisztallitokból áll, amelyek csiszolási körülmények között új vágóélek kialakulása közben törnek le. Ez azonban csak mérsékelt és nagy csiszolónyomás alatt következik be, míg alacsonyabb nyomású csiszolási körülmények között csak kisebb mértékű önélezés történik. Szükség van tehát egy olyan, nagy hatékonyságú csiszolószemcsére, amely mérsékelt és kis nyomású csiszolási körülmények között is nagyon hatékonyan működik.
Az egyik, korábban már megvizsgált lehetőséget olyan agglomerált csiszolószemcsék alkalmazása jelenti, amelyekben finomabb csiszolórészecskékből felépített csiszolószemcséket egy kötőanyag tart össze, amely kötőanyag szerves vagy üvegszerű jellegű lehet. Mivel a kötőanyag általában morzsalékonyabb, mint a csiszolószemcsék, a kötőanyag töredezik olyan csiszolási körülmények között, amelyek egyébként a csiszolószemcsét lesimítanák vagy a csiszolószemcse nagy arányú töredezéséhez vezetnének.
Az agglomerált csiszolószemcse lehetőséget nyújt arra, hogy kisebb csiszolórészecske-méretet (grit méretet) alkalmazzanak ugyanolyan köszörülés! hatékonyság elérésére, mint amilyet egy nagyobb abrazív grit méret biztosít. Arról is be számoltak, hogy agglomerált csiszolószemcséket a köszörülés hatékonyságának a javítására alkalmaztak.
A 2 194 472. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Jackson) nagyszámú, viszonylag finom csiszolószemcse és a bevonatos vagy kötőanyaggal készült csiszolószerszámokban szokásosan alkalmazott kötőanyagok agglomerátumaival készített, bevonatos csiszolószerszámokat ismertetnek. Szerves kötőanyagokat alkalmaznak ahhoz, hogy az agglomerátumok a bevonatos csiszolóeszköz hátlapjához tapadjanak. Az agglomerátumok a viszonylag finom szemcséből készült bevonatos csiszolóeszközek számára egy nyitott bevonatfelületet kölcsönöznek. Az egyedi csiszolószemcsék helyett az agglomerátumokkal készített bevonatos csiszolóeszközökre az jellemző, hogy viszonylag gyorsan vágnak, hosszú élettartamúak és alkalmasak a munkadarabon finom felületsimasági minőség kialakítására.
A 2 216 728. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Benner) tetszőleges típusú kötőanyagokból készített csiszolószemcse/kötőanyag agglomerátumokat ismertetnek. Az agglomerátumok alkalmazásának a célja az, hogy olyan, nagyon sűrű tárcsa szerkezeteket érjenek el, amelyek a csiszolási műveletek során visszatartják a gyémánt vagy CBN (köbös bór-nitrid) szemcsét. Amennyiben az agglomerátumokat porózus szerkezettel készítik, akkor a porózus szerkezet azt a célt szolgálja, hogy az agglomerátumok közötti kötőanyagok befolyhassanak az agglomerátumok pórusaiba és az égetés ideje alatt teljesen besűrítsék a struktúrát. Az agglomerátumok lehetővé teszik az egyébként az előállításban elvesző csiszolószemcse részecskék felhasználását.
A 3 048 482. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Hurst) agglomerált csiszolószemcsék és szerves kötőanyagok formára alakított, gúlák vagy más elkeskenyedő alakok formájában lévő csiszoló mikroszegmentjeit ismertetik. A formára alakított csiszoló mikroszegmentek egy rostos (fibrózus) hátlaphoz tapadnak, és bevonatos csiszolóeszközök, valamint vékony köszörűtárcsák felületének a bevonására alkalmazhatók. A találmányra az jellemző, hogy az agglomerált csiszolószemcse mikroszegmentek nélkül készített szerszámokhoz viszonyítva hosszabb vágási élettartamot, a szerszám számára kontrollált flexibilitást, nagy szilárdsági és sebességi biztonságot, rugalmas működést és rendkívül hatékony vágási működést biztosít.
A 3 982 359. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás (Elbel) olyan gyanta kötőanyag és csiszolószemcse aggregátumok kialakítását ismerteti, amelyek nagyobb keménységűek, mint azok a gyanta kötőanyagok, amelyeket egy csiszolószerszámban az aggregátumok megkötésére alkalmaznak. Az aggregátumokat tartalmazó, gumi kötőanyaggal készített tárcsákkal nagyobb köszörülés! sebességeket és hosszabb szerszámélettartamokat érnek el.
A 4 355 489. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Heyer) körülbelül 70-97 %-os hézagtérfogatú, a manuális kontaktus pontoknál egymáshoz kötött hullámosított rostok mátrixából és csiszolóagglomerátumokból készített csiszolótárgyakat (tárcsákat, korongokat, szíjakat, blokkokat stb.) ismertetnek. Az agglomerátumok üvegesitett vagy gyanta kötőanyagokkal és tetszőleges csiszolószemcsével készülhetnek.
A 4 364 746. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Bitzer) eltérő szilárdságú, különböző csiszolóagglomerátumokat tartalmazó csiszolószerszámokat ismertetnek. Az agglomerátumok csiszolószemcséből és gyanta kötőanyagokból készülnek, és a szilárdság, illetve a keménység növelése érdekében más anyagokat, például vágott rostokat is tartalmazhatnak .
A 4 393 021. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Eisenberg et al.) eljárást ismertetnek csiszolóagglomerátumok csiszolószemcséből és egy gyanta kötőanyagból történő előállítására, amelynek során egy szitahálót alkalmaznak, ahol a szemcse és a kötőanyag pasztáját a hálón keresztül hengerelve féregszerű extrudátumokat hoznak létre. Az extrudátumokat melegítéssel keményítik, majd aprítják az agglomerátumok kialakításához.
A 4 799 939. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Bloecher) csiszolószemcse, üreges testek és szerves kötőanyag erodálható agglomerátumait ismertetik, valamint leírják ezeknek az agglomerátumoknak bevonatos csiszolóeszközökben és kötőanyaggal készült csiszolóeszközökben történő alkalmazását. Az agglomerátumokat tartalmazó csiszolótárgyak nagyobb anyageltávolítással, hosszabbélettartammal rendelkeznek és felhasználhatók nedves köszörülési körülmények között. Az agglomerátumok legnagyobb mérete előnyösen 150-3000 pm. Az agglomerátumok előállításához az üreges testeket, a szemcsét, a kötőanyagot és a vizet iszap (slurry) formájában összekeverik, a víz eltávolításához az iszapot melegítve vagy besugározva megszilárdítják, majd a szilárd keveréket egy pofástörőben vagy egy hengeres törőben összezúzzák és rostálják.
Az 5 129 189. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Wetscher) csiszolószemcsc, gyanta és töltőanyag, például kriolit konglomerátumokat tartalmazó, gyantakötött mátrixszal rendelkező csiszolószerszámokat ismertetnek.
Az 5 651 729. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Benguerel) csiszolótárcsát ismertetnek, amely egy maggal és egy csiszolóperem-szegéllyel (rim) rendelkezik, amelyet egy gyanta kötőanyagból és gyémánt vagy CBN csiszolószemcse fém vagy kerámia kötőanyaggal alkotott, őrölt agglomerátumaiból állítottak elő. A leírás szerint az agglomerátumokkal készített tárcsák előnyös tulajdonságai közé tartoznak a nagy forgácselvezető terek, a nagy kopásállóság, az önélezési (self-sharpening) tulajdonságok, a tárcsa nagy mechanikai ellenálló képessége, valamint az, hogy a csiszolóperem-szegély közvetlenül hozzáköthető a tárcsa magjához. Az egyik megoldásban az agglomerátumok kialakításához az alkalmazott gyémánt vagy CBN kötött köszörűszegélyeket 0,2-3 mm-es méretre aprítj ák.
A 4 311 489. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Kressner) finom (< 200 pm) csiszolószemcse és kriolit adott esetben egy szilikát kötőanyaggal alkotott agglomerátumait, valamint ezek bevonatos csiszolószerszámok elő állításában történő felhasználását ismertetik.
A 4 541 842. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban (Rostoker) csiszolószemcsének és üvegesített [vitrifikált (vitrified)] kötőanyagok más, az aggregátumok égetése során habképzésre alkalmas nyersanyagokkal, például korommal (carbon black) vagy karbonátokkal alkotott habosított keverékének az aggregátumaival készített, bevonatos csiszolóeszközöket és csiszolótárcsákat ismertetnek. Az aggregátum pelletek nagyobb térfogatszázalékos arányban tartalmaznak kötőanyagot, mint szemcsét. A csiszolótárcsák előállítására alkalmazott pelleteket 900 °C-on [1,134 g/cm3 (70 lbs/cu. ft.) sűrűségre] zsugorítják (szinterelik) , és a tárcsa előállítására alkalmazott vitrifikált kötőanyagot 880 °C-on égetik. A 16 térfogat% pellettel készített tárcsák a köszörülés során hasonló hatékonyságot mutattak, mint a 46 térfogat% csiszolószemcsével készített összehasonlító tárcsák. A pelletek a vitrifikált kötőanyag mátrixban nyitott cellákat tartalmaznak, ahol a viszonylag kisebb csiszolószemcsék a nyitott cellák körül csoportosulnak. A pelletek kialakításához később habosodó és zsugorodó pre-agglomerált zöld aggregátumok égetéséhez forgódobos kemence alkalmazását javasolják.
Az 5 975 988. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban kötőanyag mátrixban diszpergált csiszolórészecskékből álló, azonban pontos sorrendben egy hátlapon elhelyezett és a hátlaphoz kötött, alakra formált szemcsék formájában lévő hagyományos csiszolóagglomerátumokat ismertetnek.
A 6 319 108. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban egy olyan, merev hátlapot ismertetnek, amelyhez egy fémbevonattal több, porózus kerámia mátrixban diszpergált több csiszolórészecskéből álló csiszolókompozit tapad.
A technika állása szerinti fejlesztések egyike sem utal bevonatos csiszolóeszközöknek a jelen leírásban meghatározott porózus agglomerált csiszolószemcse és egy kötőanyag alkalmazásával történő előállítására. Olyan termékek előállítására sem utalnak, amelyek viszonylag kis mennyiségű kötőanyaggal oly módon együtt tartott csiszolórészecskékkel rendelkeznek, amelynek révén a részecske kötőanyag fázis nem folytonos. A találmány szerinti eljárások és szerszámok az ilyen agglomerált csiszolószemcsék alkalmazásából származó új struktúrákat és előnyöket eredményeznek, ezért jobb lehetőséget kínálnak a előnyös, egymáshoz kapcsolódó (interconnected) porozitási jellemzőkkel rendelkező csiszológyártmány-szerkezetek széles körének a kontrollált tervezésére és gyártására. Az ilyen egymáshoz kapcsolódó porozitás javítja a csiszolószerszám teljesítményét a nagy érintkezési felületű, precíziós köszörülés! műveletekben, és általában a viszonylag mérsékelt és kis nyomású köszörülés! alkalmazásokban.
A jelen találmány hátlapanyagból és kötőanyaggal ehhez tapadó csiszoló agglomerátumszemcsékből álló bevonatos csiszológyártmányokra vonatkozik, amelyekre az jellemző, hogy a bevonatos csiszolóeszköz előállításában alkalmazott szemcsék több, háromdimenziós szerkezetben egymáshoz tapadó csiszolórészecskéből állnak, ahol minden egyes részecske legalább egy szomszédos részecskéhez kapcsolódik egy olyan részecske-kötőanyag révén, amely az agglomerált szemcsében lévő nem folytonos fá zisként van jelen az agglomerátumban és lényegében teljesen a szomszédos részecskéket összekötő kötőkapcsok (bond posts) formájában helyezkedik el, és ily módon az agglomerátum olyan laza töltettérfogattal (loose pack volume) rendelkezik, amely legalább 2 %-kal kisebb, mint az egyedi állapotban lévő csiszolórészecskéké.
A jelen leírásban a szemcsék kifejezés több csiszolórészecske agglomerátumait jelenti. Tehát a szemcsék a fentiekben meghatározott porozitási jellemzőkkel rendelkeznek, míg a részecskéknek lényegében nulla porozitásúk van. Ezenkívül a részecskéket együtt tartó kötőanyagot részecske-kötőanyagként azonosítjuk, amely a szemcséket a hátlapanyaghoz rögzítő kötőanyaggal azonos vagy (gyakrabban) a szemcséket a hátlapanyaghoz rögzítő kötőanyagtól eltérő lehet.
Az agglomerátumszemcsékben lévő részecske-kötőanyag lényegében teljesen kötőkapcsok (bond posts) formájában helyezkedik el, ami azt jelenti, a kötőanyag legalább 70 %-át, és előnyösen több mint 80 %-át a szomszédos részecskéket összekötő kötőkapcsok kialakítására alkalmazzuk. Az agglomerátum-kialakítási körülmények között a kötőkapcsok akkor alakulnak ki, amikor a részecske-kötőanyag fluid állapotban van és először bevonja a részecskéket, majd a szomszédos részecskék érintkezési pontjaihoz vagy legközelebbi részeihez folyik és összeolvad a szomszédos részecskékhez társult kötőanyaggal. Amikor a hőmérséklet csökken, és a kötőanyag megszilárdul, a kötőanyag egy kötőkapocs-ként ismert szilárd érintkezést alkot a részecskék között. Természetesen minden egyes kötőkapocs az általa összekötött részecskék felületéhez is kötődik, azonban a jelen találmány szempontjából ez a kötés a kötőkapocs részét képezi. Ez nem zárja ki annak a lehetőségét, hogy bizonyos viszonylag kis mennyiség a részecskefelületnek legalább egy részén lévő, kötőkapcsokhoz nem társuló bevonatként legyen jelen. Követelmény azonban annak a helyzetnek a kizárása, amelyben a részecskék egy kötőanyag mátrixba vannak beágyazva, ahogyan az a hagyományos aggregátum csiszolószemcsékben történik. Ahogyan az az 5-7. ábra szerinti vizsgálatokból látszik, az agglomerátumszemcsét felépítő egyedi csiszolórészecskék egyedileg azonosíthatók, és ráadásul lényegében mindegyikük a találmány szerinti jellegzetes agglomerátumszemcsékben látható. A részecskéket tehát egymáshoz kötött, agglomerált részecskékként írhatjuk le, nem pedig egy olyan mátrixban tartott részecskékként, amely mátrix kitölti a részecskék közötti tér legnagyobb részét. Természetesen, ha nagyszámú részecske agglomerálódik, az agglomerátum belsejében lévő néhány egyedi részecske nem látható, azonban ha lehetőség nyílna keresztmetszet felvételére, akkor ezek az egyedi részecskék is láthatóvá válnának.
Egyértelmű, hogy ha az agglomerálódott részecskék száma megnő, az agglomeráció szükségszerűen jelentős térfogatú porozitást hoz létre. Ez az agglomerátum teljes látszólagos térfogatának akár a 70 %-át is elérheti. Azonban ha az agglomerálódott részecskék száma kicsi, például egyszámjegyű, a porozitás fogalom alkalmatlanná válik az agglomerátumok leírására. Az említett szerkezetek jellegét mutató agglomerátumok példáit az 5-7. ábra szemlélteti.
Ez előbbi okból a laza töltettérfogat (loose pack volume, LPV) kifejezést alkalmazzuk. Az LPV értéket úgy kapjuk meg, hogy a szilárdanyag-térfogatot (azaz a csiszolószemcsében vagy -részecskében lévő szilárd anyagok, köztük a kötőkomponens teljes tényleges térfogatát) elosztjuk az agglomerátumszemcse látszólagos (ömlesztett) térfogatával. A lehetséges legnagyobb számot akkor kapjuk, ha a részecskék önmagukban, agglomerációtól mentesen helyezkednek el. Amennyiben az agglomerálódott részecskék száma nagyobb, nagyobb az eltávolodás a maximális számtól. Bár az eltérés akár csak 2 %-os is lehet, a különbség 40 %-ra, sőt még nagyobb értékre is növelhető, ha a találmány szerinti megoldással nagyobb számú részecskét agglomerálunk.
Az LPV kiszámításának egyik példáját az alábbi adatok alkalmazásával mutatjuk be. Az adatok egy oltott szol-gél alumínium-oxid (alumina) 60 grit (50 mesh, 254 gm) méretű részecskéinek mint csiszolószemcséknek és egy, az ilyen részecskékkel történő felhasználásra alkalmas, hagyományos üvegszerű kötőanyagnak az alkalmazásával és az alábbi 2. példában ismertetett eljárással lényegében azonos módon előállított valódi agglomerátumra vonatkoznak.
A termékeket az egyes oszlopok tetején látható agglomerátum-szemcsemérettel azonosítjuk. A méréséket valamennyi esetben az agglomerátum csiszolószemcsék rögzített térfogata (a továbbiakban: látszólagos térfogata) alapján hajtottuk vég12
| Részecskék 60 grit | -40 +45 | -30 +35 | -25 +30 | -20 +25 | |
| Tömeg | 25,1 | 23,1 | 19,73 | 18,3 | 16 |
| Sűrűség (szilárd anyagé)* | 3,9 | 3,759 | 3,759 | 3,759 | 3,759 |
| Szemcse + kötőanyag térfogat | 6,436 | 6,145 | 5,249 | 4,868 | 4,256 |
| Látszólagos térfogat | 12,797 | 12,797 | 12,797 | 12,797 | 12,797 |
| LPV | 0,503 | 0,480 | 0,410 | 0,380 | 0,333 |
A sűrűséget a keverékszabály szerint számítottuk ki.
Amint az a fentiekből látható, a nagyobb agglomerátumszemcséhez az agglomerálatlan részecskékhez képest kisebb LPV tartozik. A 60 grit méretű részecskék LPV-jével összehasonlítva a legkisebb szemcsék 4,6 %-os LPV csökkenést mutatnak, míg a legnagyobbak (-20+25) LPV csökkenése közel 34 %-os.
Az agglomerátumszemcsék általában olyan [a szemcséket visszatartó legdurvább hálóval rendelkező szita (vagy standard szitasorozat) nyílásméreteként meghatározott] átmérővel rendelkeznek, amely legalább kétszer akkora, mint az általuk tartalmazott egyedi csiszolórészecskék átmérője. A agglomerátum csiszolószemcsék alakja nem kritikus jellemző; például rendszertelenül némileg tömbös alakúak vagy még előnyösebben némileg megnyújtott alakúak lehetnek. Az agglomerátum csiszoló szemcsék ezenkívül tördelt (imposed) formájúak is lehetnek, ami gyakran előnyös bizonyos alkalmazásokhoz.
A találmány szerinti agglomerátumokban lévő csiszolórészecskék a csiszolószerszámokban történő felhasználásra alkalmas egy vagy több ismert csiszolóanyagot is magukban foglalhatnak, amilyenek -—· egyebek mellett — például a következők: alumínium-oxidok (aluminas), ezen belül olvasztott/zsugorított (fused) aluminium-oxid, színtereit és szol-gél színtereit alumínium-oxid, színtereit bauxit stb., szilícium-karbid, alumínium-oxid/cirkónium(IV)-oxid (alumina/zirconia) , gránát (garnet), kovakő (fiint), gyémánt, ezen belül természetes és szintetikus gyémánt, köbös bór-nitrid (cubic boron nitride, CBN), illetve az előbbiek kombinációi. Bármilyen méretű és alakú csiszolórészecske felhasználható. Például a szemcse magában foglalhatja az 5 129 919. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett típusú, nagy oldalarányú, megnyújtott színtereit szol-gél alumínium-oxid szemcsét vagy az 5 009 676. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett szálas alakú csiszolórészecskéket.
A csiszolórészecskék különböző minőségű csiszolóanyagok keverékeiből is állhatnak, mivel a kiváló minőségű részecskék teljesítményét a gyengébb minőségű részecskék kis mennyiségeivel végzett hígítások általában csak csekély mértékben csökkentik. Arra is lehetőség van, hogy a csiszolórészecskéket nem csiszolóanyagok, például csiszolási segédanyagok, porusképzők és hagyományos fajtájú töltőanyagok kisebb mennyiségeivel keverjük össze.
A találmány szerinti megoldásban történő felhasználásra alkalmas részecskeméretek a szabályos csiszolószemcséktől (azaz 60-7000 mikrométertől) a mikro-csiszolószemcsékig (aza 2-60 mikrométerig) terjednek, magukban foglal az említett méretek keverékeit is. Bármely adott csiszoló köszörülő művelet esetén általában előnyösen kisebb szemcseméretű agglomerátum szemcséket alkalmazunk, mint az ugyanilyen csiszoló köszörülő művelethez szokásosan kiválasztott hagyományos (nem agglomerált) csiszolószemcsék szemcsemérete. Például, ha agglomerált szemcséket alkalmazunk, 80 grit (70 mesh, 165 pm) szemcsemérettel helyettesíthető egy 54 grit (45 mesh, 305 pm) szemcseméretű hagyományos csiszolóanyag, 100 grit (100 mesh, 122 pm) szemcsemérettel helyettesíthető egy 60 grit (50 mesh, 254 pm) szemcseméretű hagyományos csiszolóanyag, és 120 grit (120 mesh, 102 pm) szemcsemérettel helyettesíthető egy 80 grit (70 mesh, 165 pm) szemcseméretű hagyományos csiszolóanyag.
Az agglomerátumban lévő csiszolórészecskéket egy fémes, szerves vagy üvegszerű kötőanyag köti egymáshoz; ezeket a kötőanyagokat általánosan részecsek-kötőanyagok-nak nevezzük.
Az agglomerátumok előállítására felhasználható részecske-kötőanyagok körébe üvegszerű anyagok (amelyek a jelen értelmezésben hagyományos üveganyagokat és üveg-kerámia anyagokat egyaránt magukban foglalnak), előnyösen a vitrifikált kötőanyaggal készített csiszolószerszámok esetén kötőrendszerekként alkalmazott üvegszerű anyagok tartoznak. Az üvegszerű kötőanyag például lehet előzetesen porrá őrölt, előégetett (pre-fired) üveg (fritt), vagy különféle nyersanyagok, például
agyag, földpát, mész, bórax és szóda keveréke, illetve égetett (frittelt) és nyersanyagok kombinációja. Az ilyen anyagok körülbelül 500 °C és 1400 °C közötti hőmérséklet-tartományban megolvadnak és egy folyékony üvegfázist képeznek, majd a csiszolórészecskék felületét megnedvesitik, és a szomszédos részecskék közötti legközelebbi érintkezési pontokhoz folyva a lehűlés során kötőkapcsokat (bond posts) képeznek, és így a csiszolórészecskéket egy kompozit szerkezetben tartják. A részecske-kötőanyagot porított formában alkalmazzuk, és egy folyékony vivőanyaghoz adhatjuk hozzá, annak érdekében, hogy az agglomerátum szemcsék előállítása során egyenletes, homogén keveréket biztosítsunk a csiszolórészecskék bevonásához.
Az elporított szervetlen, frittelt vagy nyersanyag bevonó komponensekhez olvasztási vagy feldolgozási segédanyagokként előnyösen átmeneti szerves kötőanyagokat adunk. Ilyen kötőanyagok — egyebek mellett — például a következők: dextrinek, keményítő, állati fehérje eredetű enyv, illetve más enyvtípusok; folyékony komponensek, például víz vagy etilénglikol, viszkozitás- vagy pH-módosítók; valamint segédanyag-keverékek. Az átmeneti kötőanyagok alkalmazása javítja az agglomerátum egységességét és az előégetett vagy zöld agglomerátumok szerkezeti minőségét. Mivel a szerves kötőanyagok az agglomerátum szemcsék égetése során kiégnek, nem válnak a kész szemcsék részévé .
A részecske-kötőanyag és a csiszolórészecskék tapadásának a javítása érdekében szükséges esetben egy szervetlen adhéziós promotert, például foszforsavat adhatunk a keverékhez. Fősz16 forsavnak az alumínium-oxid szemcsékhez történő hozzáadása nagymértékben javítja a keverék minőségét, ha a részecske-kötőanyag frittelt üveget tartalmaz. Az agglomerátum szemcsék előállításában a szervetlen adhéziós promotert szerves részecske-kötőanyaggal vagy részecske-kötőanyag nélkül alkalmazhatjuk.
Az előnyös részecske-kötőanyag egy szervetlen anyag, például egy üvegszerű kötőanyag. Ez kifejezetten előnyösebb, mint a szerves részecske-kötőanyagok, mivel egy bevonatos csiszolóeszköz UP technika alkalmazásával történő kialakítása során lehetőséget nyújt az agglomerátumszemcséknek egy szubsztráton történő elhelyezésére. Az UP elhelyezési módszer akkor is nagyon alkalmasan használható, amikor a részecskéket egy fémes kötőanyag köti egymáshoz. Mivel ez az eljárás meglehetősen hatékonyabb és kontrollálhatóbb, mint a gravitációs elhelyezési módszer, az így előállított termék lényegesen jobb, mint a szerves gyanta kötőanyag mátrix alkalmazásával előállított, hagyományos aggregátum szemcsék.
A részecske-kötőanyag szerves kötőanyag is lehet, amilyenek — egyebek mellett — például a következők: hőre keményedő gyanták, például fenolgyanták, epoxigyanták, karbamid/formaldehid gyanták vagy besugárzással keményíthető gyanták, például akrilátok, uretán/akrilát, epoxi-akrilát, poliészter-akrilát gyanták stb. Szerves kötőanyagokként általánosan előnyösek a hőre keményedő gyanták.
A részecskék és a kötőanyag együttes térfogatára vonatkoztatva a részecske-kötőanyag körülbelül 2-25 térfogat%, még előnyösebben 3-15 térfogati, és legelőnyösebben 3-10 térfogati mennyiségben van jelen.
Előre látható az is, hogy a részecske-kötőanyag komponens teljesen eliminálható, ha a csiszolórészecskék szabályozott módon, például az érintkező részecskék közötti anyagtranszport révén együttesen szinterelődnek, és így a kötőkapcsok autogenikusan kialakulnak. Alternatív módon, ahol a csiszolórészecske alumínium-oxid (alumina), a csiszolórészecskéket összekeverhetjük egy alfa-alumínium-oxid prekurzor, például böhmit viszonylag kis mennyiségének egy szoljával. Az égetés során ez átalakul az alfa-fázissá, és a szomszédos részecskék összekötésével ugyanúgy funkcionál, mint a kötőkapcsok.
A találmány kiterjed az olyan, agglomerált csiszolószemcséket magukban foglaló bevonatos csiszolóeszközökre is, amelyekben a szemcsék egy, a következő lépésekből álló eljárással vannak előállítva:
a) egy forgó égetőkemencébe szabályozott betáplálás! sebességgel csiszolórészecskéket és egy, a következő csoportból kiválasztott részecske-kötőanyagot adagolunk: vitrifikált kötőanyagok, vitrifikált anyagok, kerámiaanyagok, szervetlen kötőanyagok, szerves kötőanyagok, víz, oldószer és ezek keverékei;
b) az égetőkemencét szabályozott sebességgel forgatjuk;
c) a keveréket a betáplálás! sebesség és az égetőkemence sebessége által meghatározott melegítési sebességgel körülbelül 145-1300 °C-ra melegítjük;
d) a részecskéket és a részecske-kötőanyagot az égetőkemencé ben addig forgatjuk, amíg a kötőanyag hozzátapad a részecskékhez, és több részecske összetapadva színtereit agglomerátum szemcséket képez; és
e) az égetőkemencéből kinyerjük a színtereit agglomerátumokat , amelynek eredményeként a színtereit agglomerátum szemcsék egy kezdeti háromdimenziós alakkal, a megfelelő összetevő részecskék laza töltettérfogatánál legalább 2 %-kal kisebb laza töltettérfogattal rendelkeznek, és több csiszolórészecskét tartalmaznak .
A találmány kiterjed továbbá az olyan, agglomerált csiszolószemcséket magukban foglaló bevonatos csiszolóeszközökre is, amelyekben a szemcsék egy, a következő lépésekből álló eljárással van előállítva:
a) egy forgó égetőkemencébe szabályozott betáplálás! sebességgel egy részecske-kötőanyaggal együtt csiszolórészecskéket adagolunk;
b) az égetőkemencét szabályozott sebességgel forgatjuk;
c) a keveréket a betáplálás! sebesség és az égetőkemence sebessége által meghatározott melegítési sebességgel körülbelül 145-1300 °C-ra melegítjük;
d) a részecskéket és a részecske-kötőanyagot az égetőkemencében addig forgatjuk, amíg a kötőanyag hozzátapad a szemcséhez, és több szemcse összetapadva színtereit csiszoló agglomerátum szemcséket képez; és
e) az égetőkemencéből kinyerjük a színtereit agglomerátum szemcséket, amelynek eredményeként a szintereit agglomerátum szemcsék egy kezdeti háromdimenziós alakkal rendelkeznek, több részecskét tartalmaznak, és a megfelelő összetevő részecskék laza töltettérfogatánál legalább 2 %-kal kisebb laza töltettérfogattal rendelkeznek.
Az ábrák ismertetése
Az 1. ábra egy, a találmány szerinti agglomerátumok előállítására felhasználható forgó égetőberendezést mutat be.
A 2. ábrán látható diagram azt a fémforgácsmennyiséget mutatja be, amit négy köszörűkorongnak az 1. példa szerint végzett értékelése során mértünk.
A 3. ábrán látható diagram azt a fémforgácsmennyiséget mutatja be, amit négy köszörűkorongnak a 2. példa szerint végzett értékelése során mértünk.
A 4. ábrán látható diagram azt a fémforgácsmennyiséget mutatja be, amit négy köszörűkorongnak a 3. példa szerint végzett értékelése során mértünk.
Az 5-7. ábra a találmány szerinti bevonatos csiszolóeszközök előállítására alkalmazott agglomerátumok felnagyított fényképeit mutatja be.
A következő részben a csiszoló agglomerátum szemcsék és az ilyen szemcsékkel készített bevonatos csiszolóeszközök jellegét és előállítását mutatjuk be, illetve szemléltetjük több olyan példa segítségével, amely példák jól megvilágítják azokat a meglepően jobb, javított tulajdonságokat, amelyeket a csiszoló agglomerátum szemcséknek bevonatos csiszolóeszközök komponenseiként történő alkalmazásával érünk el.
Csiszoló agglomerátumok előállítása
Az agglomerátum szemcséket különféle módszerekkel számos méretben és formában kialakíthatjuk. Az eljárásokat a kezdeti (zöld) állapotú szemcse és részecske-kötőanyag keverék égetése előtt vagy után hajthatjuk végre. A keverék melegítési lépését, amelynek hatására a részecske-kötőanyag megolvad és megfolyik, majd hozzátapad a szemcséhez és a szemcsét egy agglomerált formában rögzíti, égetésnek, kalcinálásnak vagy színterelésnek nevezzük. A szakterületen ismert, a részecskék keverékeinek az agglomerálására alkalmas eljárások bármelyikét felhasználhatjuk a csiszoló agglomerátum szemcsék előállítására .
Az agglomerátum szemcsék előállítására a jelen leírásban alkalmazott eljárás egyik első megoldásában a részecskék és a részecske-kötőanyag kezdeti keverékét a keverék égetése előtt agglomeráljuk, és így egy viszonylag gyenge mechanikájú szerkezetet hozunk létre, amit a jelen leírásban zöld agglomerátum vagy égetés előtti (pre-fired) agglomerátum néven hivatkozunk .
Az említett első megoldás megvalósításához a csiszolórészecskéket egy szervetlen részecske-kötőanyaggal a számos különböző módszer egyikével, például szemcsésítő üstben (pan pelletizer) a zöld állapotban agglomeráljuk, majd a szintereléshez egy forgó égetőberendezésbe töltjük. A zöld agglomerá tumokat elhelyezhetjük egy tálcán vagy egy állványon is, majd forgatás nélkül, folyamatos vagy szakaszos eljárásban kemencében égethetjük.
Egy másik eljárásban a csiszolórészecskéket szállítószalaggal egy fluidizált ágyra juttatjuk, ezt követően egy, a részecske-kötőanyagot tartalmazó folyadékkal megnedvesítjük, hogy a kötőanyag a részecskék felületére tapadjon, az agglomerátum méret szerinti osztályozásához rostáljuk, majd egy kemencében vagy kalcináló berendezésben égetjük.
Az üstszemcsésítést gyakran hajtjuk végre, hogy a részecskéket bemérjük egy keverőüstbe, ezt követően a szemcsére keverés közben hozzáadagolunk egy, a részecske-kötőanyagot tartalmazó folyékony komponenst (például vizet vagy szerves kötőanyagot és vizet), majd az előbbi összetevőket agglomeráljuk. Alternatív módon a részecske-kötőanyag és adott esetben egy szerves kötőanyag folyékony diszperzióját permetezzük a részecskékre, majd a bevonatos részecskéket összekeverve alakítjuk ki az agglomerátumokat.
Egy kisnyomású extrudáló berendezést alkalmazhatunk ahhoz, hogy a részecskéknek és a részecske-kötőanyagnak egy pasztáját megfelelő méretekre és alakokra extrudáljuk, amelyeket szárítunk és így alakítjuk ki az agglomerátum szemcséket. A 4 393 021. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett berendezéssel és eljárással részecske-kötőanyagból és a részecskékből, valamint adott esetben egy szerves átmeneti kötőanyagból álló pasztákat állíthatunk elő, amelyekből megnyújtott részecskéket extrudálhatunk.
Egy száraz granlálási eljárásban egy, a részecske-kötőanyag diszperziójába vagy pasztájába beágyazott csiszolórészecskékből készített lapot vagy tömböt megszárítunk, majd egy hengeres tömörítő berendezés alkalmazásával felaprítva az agglomerátum szemcsék prekurzorait alakítjuk ki.
A zöld vagy prekurzor agglomerátum szemcsék előállításának egy másik eljárásában a részecske-kötőanyag és a részecskék keverékét egy formázóeszközbe (molding device) töltjük, majd a keveréket például a 6 217 413. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetetteknek megfelelően pontos formára és méretre alakítjuk.
Az agglomerátum szemcsék előállítására alkalmas eljárásnak egy másik megoldásában a csiszolórészecskék, a részecske-kötőanyag és egy átmeneti szerves kötőanyagrendszer keverékét előzetes agglomerálás nélkül tápláljuk be egy kemencébe. A keveréket olyan hőmérsékletre melegítjük, amely elég nagy ahhoz, hogy a részecske-kötőanyag megolvadjon, megfolyjon és hozzátapadjon a részecskékhez, majd a keverék lehűtésével egy kompozitot nyertünk. A színtereit agglomerátum szemcsék előállításához a kompozitot összetörtük és rostáltuk.
További lehetőség, hogy az agglomerátumokat aközben szintereljük, miközben a részecskéket és a kötőanyagot egy megfelelő formára kialakított üreg tartalmazza, és így különleges alakkal, például négyzetalapú gúla alakkal rendelkező agglomerátumokat állítsunk elő. Az alaknak nem kell pontosnak lennie, és mivel a részecske-kötőanyag mennyisége viszonylag csekély, az alakzatok oldalai gyakran viszonylag durvák. Az ilyen agg lomerált szemcsék azonban rendkívül jól alkalmazhatók olyan bevonatos csiszolóeszközök előállítására, amelyek egy nagyon aggresszív csiszolás! műveletben képesek nagyon egyenletes felület kialakítására.
Csiszoló agglomerátumok előnyös előállítása
Az agglomerátumok egyik előnyös előállítási eljárásában a részecskék és egy szervetlen részecske-kötőanyag (és adott esetben egy átmeneti szerves kötőanyag) egyszerű keverékét betöltjük egy, az 1. ábrán látható típusú forgó kalcináló berendezésbe. A keveréket melegítés közben, előre meghatározott dőlésszög mellett, előre meghatározott percenkénti fordulatszámmal forgatjuk. Ahogyan a részecske-kötőanyag melegedik, megolvad, megfolyik és hozzátapad a részecskékhez, agglomerátum szemcsék képződnek. Az égetési és az agglomerációs lépést szabályozott betáplálás! sebességek és térfogatok, valamint melegítés mellett egyidejűleg hajtjuk végre. A betáplálás! sebességet általában úgy állítjuk be, hogy a folyás a forgó kalcináló berendezés csövének durván 8-12 térfogat%-át foglalja el. A berendezésen belüli legfeljebb hőmérsékletet úgy választjuk meg, hogy a hőmérséklet a folyékony állapotban lévő részecske-kötőanyag viszkozitását legalább körülbelül 1000 poise értéken tartsa. így elkerülhető, hogy a részecske-kötőanyag túlzottan ráfolyjon a cső felszínére, és így csökkenjen a csiszolórészecskék felületére kerülő mennyiség.
Egy, az 1. ábrán látható típusú forgó kalcináló berendezést alkalmazhatunk az olyan agglomerációs eljárás végrehajtó24
sára, amely az agglomerálást és az agglomerátumok égetését egyetlen eljárási lépésben végzi el. Amint az az 1. ábrán látható, egy, a részecske-kötőanyag és a csiszolórészecskék keverékéből álló 11 nyersanyagot tartalmazó 10 adagológarat a 11 nyersanyagot egy, a keverék mérésére alkalmas 12 eszközön keresztül egy 13 üreges melegítőcsőbe táplálja. A 13 üreges melegítőcső körülbelül 0,5-5,0 fokos 14 hajlásszögben helyezkedik el, és így a 11 nyersanyag gravitációs úton haladhat át a 13 üreges melegítőcsövön. Ezzel egyidejűleg, annak érdekében, hogy miközben a 11 nyersanyag és a 18 melegített keverék végighalad az üreges csőben, a 11 nyersanyagot és a 18 melegített keveréket mozgassuk, a 13 üreges melegítőcsövet az a nyíl irányában szabályozott sebességgel forgatjuk.
A 13 üreges melegítőcsőnek egy részét melegítjük. Az egyik megoldásban a melegítőrészlet három 15, 16, 17 melegítőzónából állhat, amely három melegítőzóna dl hosszúsága a 13 üreges melegítőcső 305 cm-es (120 inches) d2 teljes hosszúságából 152 £.m-t (60 inches) tesz ki. A melegítőzónák lehetővé teszik a gépkezelő számára, hogy ellenőrizze a folyamat hőmérsékletét, illetve hogy az agglomerátum szemcsék szintereléséhez szükség esetén módosítsa a folyamat hőmérsékletét. A berendezés más modelljeiben az üreges cső csak egy vagy két melegítőzónát tartalmaz, vagy háromnál több melegítőzónát tartalmazhat. Bár az 1. ábrán nem látható, a berendezés a termikus folyamat végrehajtásához megfelelő melegítőeszközzel, valamint mechanikai, elektronikai és hőmérsékleti szabályozó és érzékelő eszközökkel van felszerelve. Amint a 13 üreges melegítőcső keresztmet25
szeti nézetén látható, a 11 nyersanyag a csőben átalakul egy 18 melegített keverékké, ami kilép a csőből, és amit 19 agglomerált granulákként gyűjtünk össze. Az üreges cső falának van van egy d3 belső átmérője és egy d4 átmérője, ahol a modelltől és az üreges cső kialakítására alkalmazott anyag (például hőálló fémötvözet, rozsdamentes acél, hőálló tégla, szili cium- karbid, mullit) típusától függően a d3 belső átmérő értéke 14-76 cm (5,5-30 inches), és a d4 átmérő értéke 15-91 cm (6-36 inches) lehet. A cső kialakításához az anyag kiválasztását nagymértékben befolyásolja az elért hőmérséklet. Legfeljebb 1000 °C-os hőmérsékleteket általában jól elvisel egy rozsdamentes acél cső, azon ennél magasabb hőmérsékleteknél gyakran előnyös a szilícium-karbid csövek alkalmazása.
A cső hajlásszöge 0,5 fok és 5,0 fok közötti értékű lehet, és a cső 0,5-10 fordulat/perc forgássebességgel működhet. Kisméretű forgó kalcináló berendezések esetén a betáplálás! sebesség körülbelül 5-10 kg/óra értékű, míg ipari gyártási méretek esetén a betáplálás! sebesség értéke körülbelül 227-910 kg/óra lehet. A forgó kalcináló berendezést 800-1400 °C-os szinterelési hőmérsékletre melegíthetjük, és a betáplált anyagot, ahogy a nyersanyag belép a melegített zónába, legfeljebb 200 °C/perc sebességgel melegítjük fel. Ahogy a nyersanyag egy melegített zónából egy melegítetlen zónába lép át, a cső utolsó részében hűlni kezd. A terméket például vízhűtő rendszerrel szobahőmérsékletre hűtjük, majd összegyűjtjük.
Alkalmas forgó kalcináló berendezéseket például a következő helyekről (vagy más berendezésgyártóktól) szerezhetünk be:
Harper International, Buffalo, New York, Amerikai Egyesült Államok, vagy Alstom Power, Inc., Applied Test Systems, Inc. A berendezést adott esetben felszerelhetjük elektronikus, folyamat közbeni szabályozó és detektáló eszközökkel, hűtőrendszerrel, különféle tervezésű betápláló berendezéssel és más opcionális eszközökkel.
Bevonatos csiszolóeszközök gyártása
A találmány szerinti bevonatos csiszolóeszközök csiszolószalagok, csiszolólapok, egyedi csiszolókorongok vagy tetszőleges szerkezetű vagy formátumú összetett (kompozit) csiszolóeszközök formájában lehetnek. így a szubsztrát, amelyhez a csiszoló agglomerátum szemcsék hozzátapadnak, például film, papír, textil, rost [nem szövött hálózat (non-woven web) formájában vagy telt fogású szálas (lofty fibrous) szerkezetként egyaránt), vagy akár egy hab anyag lehet. A jelen leírásban alkalmazott bevonatos csiszolóeszköz kifejezés egyaránt kiterjed a hagyományos csiszolótermékekre, például a hagyományos anyagokkal készített sík szubsztrátokat felhasználó szalagokra és korongokra, valamint további olyan termékekre is, amelyekben a találmány szerinti csiszoló agglomerátumok telt fogású szálas szerkezetekhez tapadnak, amelyeket gyakran összetett (composite) csiszolóeszközök-nek is neveznek, továbbá olyan termékekre is, amelyekben a találmány szerinti csiszoló agglomerátumok nyitott cellás hab szerkezetek felületi rétegeiben vannak diszpergálva és megtapadva.
A találmány szerinti bevonatos csiszolóeszközöket a tech nika állásából ismert hagyományos módszerek bármelyikével kialakíthatjuk. Ezek közé tartozik például az, hogy egy szubsztráton elhelyezett munkabevonat fölé (make coat) elhelyezünk egy enyvbevonatot (size coat), valamint az, hogy a csiszoló agglomerátum szemcséket egy alkalmas keményíthető kötőanyagban diszpergált formában helyezzük el egy szubsztráton. A felületi szerkezetet kialakításához a keményíthető kötőanyagot a felvitelt követően keményíthetjük, vagy a felületi felületet ismert módszerekkel kezelhetjük.
Szintén a technika állásából ismert eljárások alkalmazásával állíthatjuk elő az olyan bevonatos csiszolóeszközöket, amelyekben a csiszoló agglomerátum szemcsék telt fogású szálas (lofty fibrous) szerkezeteken vannak elhelyezve, vagy amelyekben legalább a felületi rétegek egy polimer habból állnak.
A bevonatos csiszolóeszközöket úgy alakíthatjuk ki, hogy a csiszoló agglomerátum szemcséket egy olyan szubsztráton helyezzük el, amelyet előzetesen hagyományos módon egy munkabevonattal (maker coat) vontunk be. Ebben az esetben az elhelyezés gravitációs adagolással vagy UP eljárásokkal történhet. Amennyiben egy üvegszerű részecske-kötőanyagot használunk az agglomerátumok kialakításához, lehetővé válik az UP elhelyezési módszer alkalmazása, ami általánosan előnyös a bevonatos csiszolóeszközök esetén. Ez a módszer kevésbé jól adaptálható a részecske-kötőanyagként egy szerves gyanta alkalmazásával készített agglomerátumok elhelyezésére, mivel az ilyen szemcsék egy elektrosztatikus erőtér hatása alatt nem lökődnek ki (project) megfelelően.
A csiszoló agglomerátum szemcsét elhelyezhetjük önmagában vagy más hagyományos csiszolószemcsékkel összekeverve. A felvitel szintje biztosíthat egy zárt bevonatot (a szubsztrátnak a felszíne, amelyre a szemcséket felvisszük, 100 %-osan fedett) vagy egy nyitottabb bevonatott, amelyben a szemcsék a nyitottság fokától függően bizonyos mértékben szeparáltak. Bizonyos esetekben előnyös, ha a csiszoló agglomerátum szemcséket egy másik, esetleg gyengébb minőségű csiszolóanyag előzetesen elhelyezett, a csiszoló agglomerátum szemcsék számára jobb hordozót biztosító rétegére visszük fel.
Ahol a bevonatos csiszolóeszközt hagyományos módon, az agglomerátum szemcsék rögzítéséhez munka- és enyvbevonat alkalmazásával állítjuk elő, gyakran előnyös, ha az enyvbevonat felvitelének nincs olyan hatása, ami jelentős mértékben csökkentené a csiszoló agglomerátum szemcsék porozitását. Az enyvbevonat jellemzően egy viszonylag fluid keményíthető gyanta készítmény, és ha ezt bizonyos nyomás alatt, például hengerléses felviteli technikával visszük fel, a keményíthető készítmény bepréselődhet a szemcse pórusaiba, miáltal romlik a csiszoló agglomerátum szemcsék egyik fontos tulajdonsága. Ezért előnyös, ha az enyvbevonatot egy nem érintkező módszerrel, például permetfelvitellel visszük fel. Ezenkívül vagy alternatív módon gyakran előnyös, ha módosítjuk az enyvbevonat tulajdonságait, például adott esetben töltőanyagok, például szilícium-dioxid hozzáadásával növeljük a viszkozitását, illetve csökkentjük a gyantának a szemcse szerkezetébe történő behatolását. Előnyösen a viszkozitást legalább 1000 centipoise, és még előnyösebben legalább 1500 centipoise vagy még nagyobb értékre állítjuk be. Ahol a kötőanyagot mátrixként használjuk az agglomerátum szemcse megtartására és ezzel egyidejűleg a hátlaphoz erősítésére, hasonló viszkozitás beállítása az előnyös.
A bevonatos csiszolóeszközök munkabevonat (maker coat) alkalmazásával végzett előállítása során a szemcsék nem merülnek bele a munkabevonatba, ami minden esetben szokásosan részlegesen megkeményedett, és így nem nagyon fluid, amikor megkapja a csiszoló agglomerátumokat. Az enyvbevonatot (size coat) azonban szokásosan az agglomerátum szemcse fölé visszük fel, és így lényegesen nagyobb lehetősége van arra, hogy behatoljon az agglomerátum szerkezetébe. Bár a több részecskéből álló agglomerátum szerkezet nyitottságának a túlzott elvesztése nemkívánatos, az agglomerátum szerkezetébe történő kismértékű penetráció nem szükségszerűen rossz dolog, mivel ennek a hatása növeli az enyvbevonattal érintkező szemcsefelületet, és ezáltal az enyvbevonat erősebben fogja a szemcsét.
A bevonatos csiszolóeszközt úgy is kialakíthatjuk, hogy egy, a csiszoló agglomerátum szemcséket egy keményíthető kötőanyag-készítményben diszpergált formában tartalmazó iszapot (slurry) viszünk fel egy alkalmas hátlap anyagra. Ebben az esetben a kötőanyagot is kezelhetjük annak érdekében, hogy csökkentsük a kötőanyag gyantának a csiszoló agglomerátum szemcsék szerkezetébe történő behatolását. Az iszap felvitelét két vagy több műveletben valósíthatjuk meg, adott esetben úgy, hogy az egymást követő elhelyezések során eltérő készítményeket alkalmazunk. Ez bizonyos rugalmasságot tesz lehetővé abban az értelemben, hogy a bevonatos csiszolóeszköz kopásával egyidejűleg változtathatjuk a csiszoló hatás jellegét.
A találmány szerinti bevonatos csiszolószalagokat lehet, hogy a felhasználás előtt meg kell hajlítani, ahogyan az szokásos a rugalmatlan rétegen elhelyezett kötőanyag gyanták alkalmazásával készített szalagok esetén. Ezenkívül gyakran előnyös, ha a felhasználás előtt lesimítjuk a köszörülő felületet, annak érdekében, hogy a kezdettől fogva egyenletes, nagy vágási sebességeket biztosíthassunk.
A találmány szerinti telt fogású rostos szerkezeteket például úgy állíthatjuk elő, hogy egy telt fogású rostlemezt egy kötőanyaggal kezelünk, leggyakrabban permetezéses technika alkalmazásával, és ezt követően a kötőanyag keményítőse előtt elhelyezzük a telt fogású rostlemezen a csiszoló agglomerátum szemcséket. Az ilyen formában lévő találmány szerinti termékek különösen jól alkalmazhatók fémfelületek polírozására és simítására.
Példák
A következőkben a találmányt példákkal szemléltetjük. A példákkal a találmány szerinti termékek meglepően előnyös tulajdonságait kívánjuk bemutatni.
Üvegszerű kötőanyaggal készült csiszoló agglomerátum szemcsék előállítása
A következő példákban az agglomerátum szemcsék értékelését a fentiekben a Csiszoló agglomerátumok előnyös előállítása fejezetben ismertetett eljárással és az 1. ábrán bemutatott berendezés alkalmazásával végeztük.
Az első hat példában a találmány szerinti megoldásban alkalmazott csiszoló agglomerátumok előállítását szemléltetjük. Az ily módon előállított agglomerátum szemcséket bevonatos csiszolóeszközökbe építettük be, majd hagyományos, jó minőségű kereskedelmi csiszolószemcsékkel végzett összehasonlítással értékeltük a hatékonyságukat. Az eredményeket a 7-9. példában ismertetjük (a példák a találmány szemléltetésére szolgálnak, a találmány oltalmi körét, illetve terjedelmét a példák nem korlátozzák).
1. példa
Egy forgó égetőberendezésben [183 cm (72) hosszúságú, 14 cm (5,5) belső átmérőjű tűzálló fémcsővel felszerelt, elektromos melegítésű HOU-5D34-RT-28 modell (gyártó: Harper International, Buffalo, New York, Amerikai Egyesült Államok), 1200 C maximális hőmérséklet, 30 kW bemeneti teljesítmény] szervetlen kötőanyagokat tartalmazó agglomerált szemcse minták sorozatát állítottuk elő. A tűzálló fémcsövet egy azonos méretű szilícium-karbid csővel helyettesítettük, és a berendezést úgy modsítottuk, hogy 1550 °C-os maximális hőmérsékleten működhessen. Az agglomerálási eljárást atmoszferikus körülmények között, 1180 C-ra beállított meleg zóna hőmérséklet-szabályozással, 9 fordulat/perc sebességű berendezéscső forgási sebességgel, 2,5-3 fokos cső dőlésszöggel és 6-10 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berende zés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható. A nyersanyag égetés előtti össztömegének 60-90 tömeg%-a volt a hasznos szabadon folyó granulák kihozatala [a hasznos szabadon folyó granulákat az edényre vonatkoztatott -12 mesh (1-2 mesh to pan) formájában definiáltuk].
Az agglomerátum mintákat a csiszolószemcse, kötőanyag és víz keverékeknek az 1-1. táblázatban ismertetett egyszerű keverékeiből állítottuk elő. A minták előállítására alkalmazott vitrifikált kötés részecske-kötőanyagokat a 2. táblázatban soroljuk fel. A mintákat az 1. táblázatban felsorolt szemcseméretű csiszolószemcsék három típusából állítottuk elő: 38A. olvasztott /zsugorított (fused) alumínium-oxid (alumina), 32A. olvasztott/zsugorított (fused) alumínium-oxid (alumina), és színtereit szol-gél alfa-alumínium-oxid Norton SG szemcse (gyártó: Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, Massachusetts, Amerikai Egyesült Államok).
A forgó égetőberendezésben történő agglomeráció után az agglomerált csiszolószemcse mintákat rostáltuk, majd a laza térfogatsűrűségre (loose packing density, LPD), a méreteloszlásra és az agglomerátum-szilárdságra nézve teszteltük. Az eredményeket az 1. táblázatban mutatjuk be.
1. táblázat
Az agglomerált szemcsék jellemzői
| Minta száma szemcse folyadék kötőanyag | Tömeg (kg) | Kötő- anyag tömeg% (szemcsére vonatkoztatva) | Kötőanyag térfogat%a | LPD g/cm3 -12/pan | Átl. méreteloszlás (μm) | Átl. méreteloszlás (mesh méret) | Átl. %-os relatív sűrűség | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 1. 60 grit 38A. víz A. kötőanyag | 13,6 0,3 0,3 | 2,0 | 3,18 | 1,46 | 334 | -40/+50 | 41,0 | 0,6 ± 0,1 |
| 2. 90 grit 38A. víz E. kötőanyag | 13,6 0,4 0,9 | 6,0 | 8,94 | 1,21 | 318 | -45/+50 | 37,0 | 0,5 + 0,1 |
| 3. 120 grit 38A. víz C. kötőanyag | 13,6 0,5 1,5 | 10,0 | 13,92 | 0,83 | 782 | -20/+25 | 22,3 | 2,6 ± 0,2 |
| 4. 120 grit 32A. víz A. kötőanyag | 13,6 0,4 0,9 | 6,0 | 8,94 | 1,13 | 259 | -50/+60 | 31,3 | 0,3 ± 0,1 |
| Minta száma szemcse folyadék kötőanyag | Tömeg (kg) | Kötő- anyag tömeg% (szem- csére vonatkoztatva) | Kötőanyag térfogat%a | LPD g/cm3 -12/pan | Átl. méreteloszlás (μm) | Átl. méreteloszlás (mesh méret) | Átl. %-os relatív sűrűség | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 5. 60 grit 32A. víz E. kötőanyag | 13,6 0,5 1,5 | 10,0 | 14,04 | 1,33 | 603 | -25/+30 | 37,0 | 3,7 ± 0,2 |
| 6. 90 grit 32A. víz C. kötőanyag | 13,6 0,3 0,3 | 2,0 | 3,13 | 1,03 | 423 | -40/+45 | 28,4 | 0,7 ± 0,1 |
| 7. 90 grit SG. víz A. kötőanyag | 13,6 0,5 1,4 | 10,0 | 14,05 | 1,20 | 355 | -45/+50 | 36,7 | 0,5 ± 0,1 |
| 8. 120 grit SG. víz E. kötő- anyag | 13,6 0,3 0,3 | 2,0 | 3,15 | 1,38 | 120 | -120/+140 | 39,1 | — |
| 9. 60 grit SG. víz C. kötőanyag | 13,6 0,4 0,9 | 6,0 | 8,87 | 1,03 | 973 | -18/+20 | 27,6 | — |
A kötőanyag térfogat%-a az égetés után a szemcsében lévő szilárd anyagra (azaz a kötőanyag és a részecskék összegére) vonatkoztatott érték, amely nem foglalja magában a térfogat%-os porozitást.
Az égetett agglomerátum szemcsék térfogat%-os kötőanyag-tartalmát a kötőanyag nyersanyagok átlagos égési veszteségének (loss on ignition, LOI) az alkalmazásával számítottuk ki.
A színtereit agglomerátum szemcsék méret szerinti osztályozását vibrációs rostáló berendezésen (Ro-Tap; Model RX-29; W. S. Tyler Inc., Mentor, Ohio, Amerikai Egyesült Államok) elhelyezett szabványos (US) tesztelő szitákkal végeztük. A különböző mintáknak megfelelően a szűrőhálóméretek 18 mesh (813 pm) és 140 mesh (89 μm) közötti értékűek voltak. A színtereit agglomerátum szemcsék laza térfogatsűrüségét (loose packing density, LPD) az American National Standard (Bulk Density of Abrasive Grains) szerint mértük.
A százalékos formában kifejezett kezdeti átlagos relatív sűrűséget nulla porozitást feltételezve úgy számítottuk ki, hogy az LPD-t (p) elosztottuk az agglomerátum szemcsék elméleti sűrűségével (po) . Az elméleti sűrűséget a részecske-kötőanyag és az agglomerátumokban lévő csiszolórészecskék tömegszázalékából és fajlagos sűrűségéből a keverékek térfogatszárnifásával (volumetric rules of mixtures) határoztuk meg.
Az agglomerátum szemcsék szilárdságát egy tömörítési teszttel mértük. A tömörítési teszteket egy Instron univerzális tesztgépen (MTS 1125 modell, 9072 kg), 2,54 cm átmérőjű, síkosított acél matrica (steel die) alkalmazásával, 5 grammos agglomerátum szemcse mintával hajtottuk végre. Az agglomerátum szemcse mintát beöntöttük a matricába, majd a matrica külsejé nek az ütögetésével nagyjából elegyengettük. Egy felső sajtolószerszámot (top punch) illesztettünk a matricába, majd egy keresztfejet addig süllyesztettünk, amíg a rekorderen bizonyos erő megjelenését észleltük (kezdeti pozíció). 180 MPa maximális nyomás eléréséig állandó sebességgel növekvő (2 mm/perc) nyomást gyakoroltunk a mintára. Az agglomerátum szemcse mintának a keresztfej elmozdulásakor (a terheléskor) megfigyelt térfogatát (a minta tömörített LPD-jét) az alkalmazott nyomás logaritmusának függvényeként a relatív sűrűségként rögzítettük. A százalékos töredezett frakció meghatározásához a viszszamaradt anyagot ezt követően rostáltuk. Különböző nyomások mérésével felvettük az alkalmazott nyomás logaritmusa és a százalékos töredezett frakció közötti összefüggés grafikonját. Az 1. táblázatban bemutatott eredmények annál a pontnál mutatják a nyomás logaritmusát, amelynél a töredezett frakció menynyisége az agglomerátum minta 50 tömeg%-ának felel meg. A töredezett frakció a kisebb szitán átjutott töredezett részecskék tömegének a minta kezdeti tömegére vonatkoztatott arányának felel meg.
A kész, színtereit agglomerátumok háromdimenziós, egyebek mellett háromszögletű, gömb alakú, kocka alakú, négyszögletes és más geometriai formákkal rendelkeztek. Az agglomerátumok a szemcse-szemcse érintkezési pontoknál üveg kötőanyaggal egymáshoz kötött több egyedi csiszolószemcséből (például 2-20 szemcséből) álltak.
Az agglomerátum szemcseméret annak megfelelően növekedett, ahogyan az agglomerátum szemcsében a kötőanyag mennyisége 3 tömeg% és 20 tömeg% részecske-kötőanyag között növekedett.
Megfelelő tömörítési szilárdságot figyeltünk az 1-9. minta mindegyikénél, ami azt jelzi, hogy az üveg kötőanyag előzőleg átalakult és megfolyt, amelynek eredményeként hatékony kötés alakult ki az agglomerátumban lévő csiszolórészecskék között. A 10 tömeg% kötőanyaggal készített agglomerátum szemcsék lényegesen nagyobb tömörítési szilárdsággal rendelkeztek, mint azok az agglomerátumok, amelyek 2-6 tömeg% kötőanyaggal kés zültek.
A kisebb LPD értékek nagyobb fokú agglomerizációt jeleztek. A részecske-kötőanyag tömeg%-ának a növekedésével és a csiszolószemcse méretének a csökkenésével az agglomerátum szemcsék LPD értéke csökkent. A 2 és 6 tömeg% részecske-kötőanyag közötti viszonylag nagy különbségek, valamint a 6 és 10 tömeg% részecske-kötőanyag közötti viszonylag kis különbségek azt jelzik, hogy 2 tömeg%-nál kisebb tömeg%-os részecske-kötőanyag mennyiség nem elegendő az agglomerátum-kialakításhoz. Lényegesen nagyobb vagy szilárdabb agglomerátum szemcsék előállítása során nagyobb, körülbelül 6 tömeg% feletti tömegszázalékos értékeknél nem előnyös további kötőanyag hozzáadása.
Amint arra az agglomerátum szemcseméret eredmények utalnak, a három részecske-kötőanyag közül az agglomerálási hőmérsékleten a legkisebb üvegolvadék viszkozitással rendelkező C. részecske-kötőanyag mintának volt a legkisebb LPD értéke. A csiszolóanyag típusának nem volt szignifikáns hatása az LPD értékére.
2. táblázat
Az agglomerátumokban alkalmazott részecske-kötőanyag
| Égetett kompozíció elemek13 | A. kötőanyag tömeg% (A-1. kötőanyag) | B. kötőanyag tömeg% | C. kötőanyag tömeg% | D. kötőanyag tömeg% | E. kötőanyag tömeg% | F. kötőanyag tömeg% |
| AI2O3 | 15 (11) | 10 | 14 | 10 | 18 | 16 |
| üvegképzők (S1O2 + B2O3) | 69 (72) | 69 | 71 | 73 | 64 | 68 |
| alkáliföldfém (CaO, MgO) | 5-6 (7-8) | <0,5 | <0,5 | 1-2 | 6-7 | 5-6 |
| alkálifém (Na2O, K2O, Li2O) | 9-10 (10) | 20 | 13 | 15 | 11 | 10 |
| fajlagos sűrűség g/cm3 | 2,40 | 2,38 | 2,42 | 2,45 | 2,40 | 2,40 |
| becsült viszkozitás (poise) 1180 °C-on | 25 590 | 30 | 345 | 850 | 55 300 | 7800 |
A zárójelben megadott A-l. kötőanyag változatot alkalmaztuk a 2. példa mintáinál.
Körülbelül 0,1-2 % mennyiségben szennyezőanyagok (például Fe2Ű3 és TÍO2) vannak jelen.
2. példa
Különféle más eljárási megoldások és nyersanyagok alkalmazásával további agglomerátum szemcse mintákat állítottunk elő.
Az agglomerált szemcse sorozatokat (10-13. számú minta) egy három hőmérsékleti kontroll zónát tartalmazó, 152 cm (60 inch) melegített hosszúságú, összesen 305 cm (120 inch) hosz39
szúságú, 15,6 cm (5,75 inch) belső átmérőjű, 0,95 cm (3/8 inch) vastagságú mullit csővel felszerelt forgó égető berendezés (#HOU-6D60-RTA-28 modell, Harper International, Buffalo, New York, Amerikai Egyesült Államok) alkalmazásával, 1100 °C és 1250 °C közötti különböző szinterelési hőmérsékleteken alakítottuk ki. A csiszolórészecskék és a részecske-kötőanyag keveréknek a forgó égető berendezés fűtőcsövébe történő beadagolásához egy állítható betáplálás! térfogati sebesség szabályozóval ellátott Brabender adagolóberendezést alkalmaztunk. Az agglomerációs eljárást atmoszferikus körülmények között, egy 4 fordulat/perc forgási sebességű és 2,5 fok dőlésszögű csővel rendelkező berendezéssel, 8 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berendezés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható. Az agglomerátumok előállításához alkalmazott hőmérsékleti értékeket és egyéb paramétereket a 2-1. táblázatban foglaljuk össze.
Valamennyi minta egy olyan keveréket tartalmazott, amely a következő összetétellel rendelkezett: 89,86 tömeg% csiszolórészecske [60 grit 38A. alumínium-oxid (gyártó: Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, Massachusetts, Amerikai Egyesült Államok)], 10,16 tömeg% átmeneti kötőanyag-keverék (6,3 tömeg% AR30 folyékony protein kötőanyag, 1,0 tömeg% Carbowax 3350 PEG és 2,86 tömeg% A. részecske-kötőanyag) . Ez a keverék a szintereit agglomerátum szemcsében 4,77 térfogat% részecske-kötőanyagot és 95,23 térfogat% csiszolórészecskét eredményezett. Az agglomerátum szemcsék (nulla porozitást fel40 χ 3 tetelező) számított elméleti sűrűsége 3,852 g/cm volt.
A keveréknek a betápláló egységbe történő elhelyezése előtt szimulált extrudálással zöld állapotú agglomerátum szemcséket alakítottunk ki. Az extrudált agglomerátum szemcsék előállításához a folyékony protein átmeneti kötőanyagot melegítettük, hogy feloldja a Carbowax 3350 PEG-et. Ezt követően a keverékhez keverés közben lassan hozzáadtuk a részecske-kötőanyagot. Egy nagynyírású [112 cm (44 inch) átmérőjű] keverőbe beadtuk a csiszolórészecskéket, majd a keverőben lévő részecskékhez lassan hozzáadtuk az előállított részecske-kötőanyag keveréket. A keveréket 3 percen keresztül keverhettük. Az öszszekevert keveréket egy 1346 pm-es (12 mesh) méretű (amerikai egyesült államokbeli szabvány szerinti) szitán nedvesen tálcákra rostáltuk, ahol a réteg vastagsága legfeljebb 2,5 cm (one inch) volt, és így nedves, zöld (nem égetett), extrudált agglomerátum szemcséket nyertünk. Az extrudált agglomerátum szemcsék rétegét kemencében 24 órán keresztül 90 °C-on szárítottuk. Szárítás után az agglomerátum szemcséket 1346-940 pm-es (12-16 mesh) sziták alkalmazásával ismét rostáltuk.
A forgó kalcinálás során megfigyeltük, hogy a zöld állapotban elkészített agglomerátum szemcsék a melegítéskor látszólag széttöredeznek, majd újraalakulnak, ahogy a forgó kalcináló cső melegített részletének a kilépő végéből kigurulnak. A zöld állapotban elkészített agglomerátum szemcséknek az égetés utáni agglomerált szemcsékéhez viszonyított nagyobb mérete a minták vizuális ellenőrzésekor könnyen látható volt.
Égetés után azt tapasztaltuk, hogy az agglomerált szemcse41 méretek kellőképpen egyenletesek voltak a kereskedelmi célokhoz; a méreteloszlás körülbelül 500 pm és körülbelül 1200 pm közötti tartományba esett. A méreteloszlási mérések eredményeit az alábbi 2-2. táblázatban foglaljuk össze.
2-1. táblázat
| Minta száma | Szint. hőm.a °C | % hozam -12 mesh | Átl. méret μιη | LPD g/cm3 -12 | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa | % hozam -16/ + 35 mesh | Átl. aggl. méret pm | LPD g/cm3 -16/ + 35 mesh |
| (10) | 1100 | / b n/a | n/a | n/a | n/a | n/a | 536 | n/a |
| (11) | 1150 | 97,10 | 650 | 1,20 | 13±1 | 76,20 | 632 | 0,95 |
| (12) | 1200 | 96,20 | 750 | 1,20 | 9±1 | 87,00 | 682 | 1,04 |
| (13) | 1250 | 96,60 | 675 | 1,25 | 8±1 | 85,20 | 641 | 1,04 |
A forgó kalcináló berendezés hőmérséklet-szabályozójának a beállított értéke (mindhárom zónánál).
n/a azt jelzi, hogy nem történt mérés.
2-2. táblázat
Az égetett agglomerátum szemcsék méreteloszlása
| Szitaszám ASTM-E | Szitaszám ISO 565 pm | Szitán lévő tömeg% | |||
| Minta száma | 10. | 11. | 12 . | 13 . | |
| -35 | -500 | 41,05 | 17,49 | 11,57 | 14,31 |
| 35 | 500 | 22,69 | 17,86 | 14,56 | 17,69 |
| 30 | 600 | 18,30 | 24,34 | 21,27 | 26,01 |
| 25 | 725 | 12,57 | 21,53 | 24,89 | 23,06 |
| 20 | 850 | 3,43 | 13,25 | 16,17 | 12,43 |
| 18 | 1000 | 1,80 | 4,58 | 10,09 | 5,97 |
| 16 | 1180 | 0,16 | 0,95 | 1,44 | 0,54 |
3. példa
A 2. példában ismertetetteknek megfelelően állítottunk elő agglomerált szemcséket (14-23. számú minta), azzal az eltéréssel, hogy a hőmérsékletet 1000 °C-os állandó értéken tartottuk, és egy három hőmérsékleti kontroll zónát tartalmazó, 122 cm (48 inch) melegített hosszúságú, összesen 274 cm (108 inch) hosszúságú, 20 cm (8 inch) belső átmérőjű, olvasztott szilícium-dioxid csővel felszerelt forgó égető berendezést (#KOU-8D48-RTA-20 modell, Harper International, Buffalo, New York, Amerikai Egyesült Államok) alkalmaztunk. A csiszolórészecskék és a részecske-kötőanyag égetés előtti (pre-fired) keverékeinek az előállításához különféle eljárásokat vizsgáltunk meg. Az agglomerálási eljárást atmoszferikus körülmények között, 3-4 fordulat/perc sebességű berendezéscső forgási sebességgel, 2,5 fokos cső dőlésszöggel és 8-10 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berendezés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható .
Valamennyi minta 13,6 kg (30 Ibs) csiszolórészecskét [ugyanaz, mint amit a 2. példában alkalmaztunk, kivéve a 16. mintát, ami 11,3 kg (25 Ibs) 70 grit Norton SG® szol-gél alumínium-oxidot (gyártó: Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, Massachusetts, Amerikai Egyesült Államok)] és 0,41 kg (0,9 Ibs) A. részecske-kötőanyagot tartalmazott (ami a színtereit agglomerátum szemcsében 4,89 térfogat% részecske-kötőanyagot eredményezett). A csiszolórészecskékhez történő hozzáadás előtt a részecske-kötőanyagot különböző átmeneti kötőanyagrendszerekben diszpergáltuk. Néhány mintához a 2. példa szerinti átmeneti kötőanyagrendszert (2. kötőanyag) alkalmaztuk, míg más mintákat az AR30 folyékony protein átmeneti kötőanyag (3. kötőanyag) alkalmazásával állítottunk elő; a kötőanyagok tömeg%-os mennyiségeit az alábbi 3. táblázatban soroljuk fel. A 20. mintát a zöld, nem égetett állapotú agglomerátum szemcséknek a 2. példa szerinti szimulált extrudálási eljárással történő előállítására alkalmaztuk.
A tesztelt változókat és a vizsgálatok eredményeit a 3. táblázatban foglaljuk össze.
3. táblázat
Zöld állapotú kötőanyag kezelések
| Minta száma | Keverék kezelés | tömeg% kötőanyag (a szemcse tömegére vonatkoztatva) | % hozam -12 mesh szita | LPD g/cm3 |
| 14 . | 3. kötőanyag | 2,0 | 100 | 1,45 |
| 15 . | 3. kötőanyag | 1, o | 100 | 1,48 |
| 16 . | 3. kötőanyag SG szemcse | 4,0 | 92 | 1,38 |
| 17 . | 3. kötőanyag | 4,0 | 98 | 1,44 |
| 18 . | 2. kötőanyag | 6,3 | 90 | 1,35 |
| 19. | 3. kötőanyag | 8,0 | 93 | 1,30 |
| 20 . | 2. kötőanyag szimulált extrudálás | 6,3 | 100 | 1,37 |
| 21. | 3. kötőanyag | 3,0 | 100 | 1,40 |
| 22 . | 3. kötőanyag | 6,0 | 94 | 1,44 |
| 23 . | 2. kötőanyag | 4,0 | 97 | 1,54 |
Az eredmények megerősítik, hogy a zöld állapotú agglomerálásnak nem kell elfogadható minőségű és hozamú színtereit agglomerált szemcséket kialakítania (vö.: 18. és 20. példa). Ahogyan a kezdeti keverékben a 3. kötőanyag tömeg%-os arányát 1 tömeg%-ról 8 tömeg%-ra növeltük, az LPD mérsékelt csökkenést mutatott, ami azt jelzi, hogy egy kötőanyag alkalmazása elő nyös, de nem nélkülözhetetlen hatást gyakorol az agglomerálási eljárásra. így inkább váratlanul úgy tűnt, hogy a forgó kalcináló berendezésben történő szinterelés előtt nincs szükség egy kívánt agglomerátum szemcse alak vagy méret előzetes kialakítására. Ugyanazt azt LPD-t értük el akkor is, ha csak az agglomerátum komponensek nedves keverékét tápláltuk be a forgó kalcináló berendezésbe és forgattuk, miközben a keverék végighaladt a berendezés melegített részletén.
4. példa
A 2. példában ismertetetteknek megfelelően állítottunk elő agglomerált szemcséket (24-29. számú minta), azzal az eltéréssel, hogy a hőmérsékletet 1200 °C-os állandó értéken tartottuk, valamint a csiszolórészecskék és a részecske-kötőanyag égetés előtti (pre-fired) keverékeinek az előállításához különféle eljárásokat vizsgáltunk meg. A 28. és a 29. minta kivételével valamennyi minta 136,4 kg (300 Ibs) csiszolórészecskét (ugyanazt, mint amit a 2. példában alkalmaztunk: 60 grit 38A. alumínium-oxid) és 4,1 kg (9,0 Ibs) A. részecske-kötőanyagot tartalmazott (ami a színtereit agglomerátum szemcsében 4,89 térfogat% részecske-kötőanyagot eredményezett).
A (2. példa szerintivel azonos összetétetű) 28. minta 20,4 kg (44,9 Ibs) csiszolórészecskét és 0,6 kg (1,43 Ibs) A. átmeneti kötőanyagot tartalmazott. A kötőanyagot összekevertük a folyékony kötőanyag-keverékkel [1,41 kg (3,1 Ibs) 37,8 tömeg%os vizes AR30 kötőanyag], majd az így nyert keverék 2,26 kgját (4,98 Ibs) hozzáadtuk a csiszolórészecskékhez. A folyékony keverék viszkozitása 22 °C-on 784 CP volt (Brookfield LVF Viscometer).
A (2. példa szerintivel azonos összetételű) 29. minta 13 kg (28,6 Ibs) csiszolórészecskét és 0,4 kg (0,92 Ibs) (a színtereit agglomerátum szemcsében 4,89 térfogat% részecske-kötőanyagot eredményező) A. átmeneti kötőanyagot tartalmazott. A kötőanyagot összekevertük a folyékony kötőanyag-keverékkel [0,22 kg (0,48 Ibs) 54,7 tömeg%-os vizes Duramax® B1052 gyanta és 0,662 kg (1,456 Ibs) 30,1 tömeg%-os vizes Duramax® B1051 gyanta], majd az így nyert keveréket hozzáadtuk a csiszolórészecskékhez. A Duramax gyantákat a következő helyről szereztük be: Rohm and Haas, Philadelphia, Pennsylvania, Amerikai Egyesült Államok.
Az agglomerálási eljárást atmoszferikus körülmények között, 4 fordulat/perc sebességű berendezéscső forgási sebességgel, 2,5 fokos cső dőlésszöggel és 8-12 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berendezés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható.
A 28. mintát kalcinálás előtt egy fluid ágyas berendezésben {Niro, Inc., Columbia, Maryland, Amerikai Egyesült Államok [a legszélesebb részén 0,9 méter (3 láb) átmérőjű MP-1 méretű kúppal felszerelt MP-2/3 MultiProcessor™ modell]} pre-agglomeráltuk. A fluidizált ágyas eljárás végrehajtásához a következő eljárási paramétereket választottuk: belépő levegő hőmérséklete: 64-70 °C belépő levegő áramlási sebessége: 100-300 köbméter/óra
7 granulálási folyadék áramlási sebessége: 440 g/perc ágyvastagság (kezdeti sarzs 3-4 kg) körülbelül 10 cm légnyomás: 1 bar kétfolyadékos külső keverőfúvóka: 800 mikrométer nyílásméret
A csiszolórészecskéket betöltöttük a berendezés aljába, majd a fluidizált ágy lemezének befúvószerkezetén (lemez diffúzoron) keresztül levegőt fúvattunk át a fluidizált ágyba és a részecskék közé. Ezzel egyidejűleg a részecske-kötőanyag és az átmeneti kötőanyag folyékony keverékét a külső keverőfúvókához szivattyúztuk, majd a keveréket a fúvókákból a lemezdiffúzoron keresztül és a részecskék közé permeteztük, miáltal bevontuk az egyedi részecskéket. A részecske-kötőanyag és a kötőanyag keverék szárítása során zöld állapotú agglomerátum szemcsék alakultak ki.
A 29. mintát kalcinálás előtt egy (0,5 mm átmérőjű nyílásokkal rendelkező kosárral felszerelt) Benchtop Granulator™ (LCI Corporation, Charlotte, North Carolina, Amerikai Egyesült Államok) alkalmazásával végzett kis nyomású extrudálási eljárásban pre-agglomeráltuk. A csiszolórészecskék, a részecske-kötőanyag és az átmeneti kötőanyag keverékét kézzel betöltöttük a perforált kosárba (az extruder szitába), forgólapátokkal átpréseltük a szitán, majd egy szedőedénybe gyűjtöttük. Az extrudált pre-agglomerált szemcséket kemencében 24 órán keresztül 90 °C-on szárítottuk, majd a forgó kalcinálási eljárás nyersanyagaként (feed stock) használtuk fel.
A tesztelt változókat és a vizsgálatok eredményeit az alábbiakban, valamint a 4-1. és a 4-2. táblázatban foglaljuk össze. Ezek a tesztek megerősítik 3. példában összefoglalt eredményeket, ugyanis magasabb égetési hőmérsékleten is azonos értékeket figyeltünk meg (1200 °C, illetve 1000 °C) . A tesztek azt is szemléltetik, hogy az agglomerált granulák előállítására alkalmazhatunk kis nyomású extrudálást és fluid ágyas preagglomerálást, azonban a forgó kalcinálás előtti agglomerálási lépés nem elengedhetetlenül szükséges a találmány szerinti agglomerátumok előállításához.
4-1, táblázat Az agglomerátumok jellemzői
| Minta száma | Keverék kezelés | tömeg% kötőanyag a részecskéken | % hozam -12 mesh szita | Átl. méret pm | LPD g/cm3 |
| 24. | 3. kötőanyag | 1, o | 71,25 | 576 | 1,30 |
| 25. | 3. kötőanyag | 4,0 | 95,01 | 575 | 1,30 |
| 26. | 3. kötőanyag | 8,0 | 82,63 | 568 | 1,32 |
| 27 . | 2. kötőanyag | 7,2 | 95,51 | 595 | 1,35 |
| 28. | 3. kötőanyag | 7,2 | 90,39 | n/a | n/a |
| 29. | Duramax gyanta | 7,2 | 76,17 | 600 | 1,27 |
4-2. táblázat
Az agglomerátum szemcsék szemcseméret-eloszlása
| Szitaszám ASTM-E | Szitaszám ISO 565 pm | Szitán lévő tömeg% | |||||
| Minta száma | 24. | 25. | 26. | 27 . | 28 . | 29 . | |
| -40 | -425 | 17,16 | 11,80 | 11,50 | 11,50 | n/a | 11,10 |
| 40 | 425 | 11,90 | 13,50 | 14,00 | 12,50 | n/a | 12,20 |
| 35 | 500 | 17,30 | 20,70 | 22,70 | 19,60 | n/a | 18,90 |
| 30 | 600 | 20,10 | 25,20 | 26,30 | 23,80 | n/a | 23,70 |
| 25 | 725 | 17,60 | 19,00 | 17,20 | 18,40 | n/a | 19,20 |
| 20 | 850 | 10,80 | 8,10 | 6,40 | 9,30 | n/a | 10,30 |
| 18 | 1000 | 3,90 | 1,70 | 1,60 | 3,20 | n/a | 3,60 |
| 16 | 1180 | 0,80 | 0,10 | 0,30 | 1,60 | n/a | 1,10 |
5. példa
A 3. példában ismertetetteknek megfelelően további agglomerált szemcséket (30-37. számú minta) állítottunk elő, azzal az eltéréssel, hogy a szinterelést 1180 °C-on hajtottuk végre, különböző típusú csiszolórészecskékekt teszteltünk, és 13, 6 kg (30 Ibs) csiszolórészecskét 0,9 kg (1,91 Ibs) A. részecske-kötőanyaggal kevertünk össze (amely a színtereit agglomerátum szemcsékben 8,94 térfogat% részecske-kötőanyagot eredményezett). A zöld állapotú agglomerálásnál a 3. példa szerinti 3.
kötőanyagot vízzel mint átmeneti kötőanyaggal hasonlítottuk össze. A 30-34. mintákban átmeneti kötőanyagként 0,4 kg (0,9 Ibs) vizet alkalmaztunk. A 35-37. mintákban 0,3 kg (0,72 lbs) 3. kötőanyagot használtunk. A tesztelt változókat az alábbi 5. táblázatban foglaljuk össze.
Az agglomerálási eljárást atmoszferikus körülmények között, 8,5-9,5 fordulat/perc sebességű berendezéscső forgási sebességgel, 2,5 fokos cső dőlésszöggel és 5-8 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berendezés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható.
Az agglomerálás után az agglomerált szemcsemintákat rostáltuk, majd a laza térfogatsűrűségre (LPD), a méreteloszlásra és az agglomerátum szilárdságára nézve teszteltük. Ezeket az eredményeket az 5. táblázat mutatja be.
5. táblázat
| Minta száma | Csiszolórészecskék | Átmeneti kötőanyag | Tömeg% kötő- anyag a ré- szecskéken | Átl. méret pm | LPD g/cm3 | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 30 . | 60 grit 57A aluminium-oxid | ví z | 3,0 | 479 | 1,39 | 1,2 ± 0,1 |
| Minta száma | Csiszolórészecskék | Átmeneti kötőanyag | Tömeg% kötőanyag a részecskéken | Átl. méret pm | LPD g/cm3 | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 31. | 60 grit 5 5Ά aluminium-oxid | víz | 3,0 | 574 | 1,27 | 2,5 ± 0,1 |
| 32 . | 80 grit XG aluminium-oxid | víz | 3,0 | 344 | 1,18 | 0,4 ± 0,1 |
| 33 . | 70 grit m ® Targa szol-gél alumínium-oxid | víz | 3,0 | 852 | 1,54 | 17 ± 1,0 |
| 34. | 70 : 30 tömeg% 60 grit 38A/ 60 grit Norton SG alumínium-oxid | víz | 3,0 | 464 | 1,31 | 1,1 ± 0,1 |
| 35. | 60 grit 38A alumínium-oxid | 3. kötő- anyag | 2,4 | n/a | n/a | n/a |
| 36 . | 60 grit Norton SG® alumínium-oxid | 3. kötő- anyag | 2,4 | n/a | n/a | n/a |
| Minta száma | Csiszolórészecskék | Átmeneti kötőanyag | Tömeg% kötőanyag a részecskéken | Átl. méret pm | LPD g/cm3 | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 37 . | 60:25:15 tömeg% 60 grit 38A/ 120 grit Norton SG/ 320 grit 5 7A | 3. kötő- anyag | 2,4 | n/a | n/a | n/a |
Az eredmények ismét azt bizonyítják, hogy a forgó kalcinálási eljárásban a víz felhasználható átmeneti kötőanyagként az agglomerátum szemcsék előállítására. Ezenkívül, szemcsetípusok és/vagy szemcseméretek keverékei is agglomerálhatók a találmány szerinti eljárással, és ezeket az agglomerátumokat a forgó kalcináló berendezésben 1180 °C-on vonhatjuk be. A törőszilárdság jelentős növekedését figyeltük meg, amikor nagy (azaz > 4:1) oldalarányú, megnyújtott szemcsét alkalmaztunk az agglomerátum szemcsék előállításában (33. minta).
6. példa
A 3. példában ismertetetteknek megfelelően további agglomerált szemcséket (38-45. számú minta) állítottunk elő, azzal az eltéréssel, hogy eltérő szinterelési hőmérsékleteket alkalmaztunk, valamint különböző szemcseméretű csiszolórészecske keverékeket és eltérő részecske-kötőanyagokat teszteltünk. A
nyersanyagkeverékek közül néhányban szerves pórusindukáló töltőanyagként dióhéjat alkalmaztunk (a 40/60 US szitaméretű dióhéjat a következő helyről szereztük be: Composition Materials Co., Inc., Fairfield, Connecticut, Amerikai Egyesült Államok). A tesztelt változókat az alábbi 6. táblázatban foglaljuk öszsze. Valamennyi minta egy 13,6 kg (30 Ibs) csiszolórészecskéből és a szemcsetömegre vonatkoztatva 2,5 tömeg% 3. kötőanyagból, valamint a 6. táblázatban megadott különböző mennyiségű részecske-kötőanyagból álló keveréket tartalmazott.
Az agglomerálási eljárást atmoszferikus körülmények között, 8,5-9,5 fordulat/perc sebességű berendezéscső forgási sebességgel, 2,5 fokos cső dőlésszöggel és 5-8 kg/óra anyagbetáplálási sebességgel hajtottuk végre. Az alkalmazott berendezés lényegében ugyanolyan volt, mint amilyen berendezés az 1. ábrán látható.
Az agglomerálás után az agglomerált szemcsemintákat rostáltuk, majd a laza térfogatsűrűségre (LPD), a méreteloszlásra és az agglomerátum szilárdságára nézve teszteltük (lásd a 6. táblázatot). Az adatok azt jelzik, hogy a szerves pórusindukátorok, például a dióhéj alkalmazása nem gyakorolt szignifikáns hatást az agglomerátum jellemzőire.
6. táblázat
| Minta száma | Csiszolórészecskék tömeg% keverék szemcseméret / típus | Részecskekötőanyag | Térfogat% égetett részecske-kötőanyag | Térfogat% égetett pórusindukátor | LPD g/cm3 | Nyomás 50 % töredezett frakciónál MPa |
| 38. | 90:10 tömeg% 60 grit 38A/ 70 grit Targa® szol-gél alumínium-oxid | F. | 5,18 | 0 | 1,14 | 11,5 ± 0,5 |
| 39. | 90:10 tömeg% 60 grit 38A / 70 grit Targa® szol-gél alumínium-oxid | C. | 7,88 | 2 | 1,00 | 11,5±0,5 |
| 40. | 90:10 tömeg% 80 grit 38A / 70 grit Targa® szol-gél alumínium-oxid | F. | 5,18 | 2 | 1,02 | 10,5 ±0,5 |
| 41. | 90:10 tömeg% 80 grit 38A/ 70 grit Targa® szol-gél alumínium-oxid | C. | 7,88 | 0 | 0,92 | n/a |
| 42. | 50:50 tömeg% 60 grit 38A / 60 grit 32A | F. | 5,18 | 2 | 1,16 | 11,5± 0,5 |
| Minta száma | Csiszolórészecskék tömeg% keverék szemcseméret /típus | Részecskekötőanyag | Térfogat0/® égetett részecske-kötőanyag | Térfogat0/® égetett pórusindukátor | LPD g/cm3 | Nyomás 50% töredezett frakciónál MPa |
| 43. | 50:50 tömeg% 60 grit 38A / 60 grit 32A | C. | 7,88 | 0 | 1,06 | n/a |
| 44. | 50:50 térfogat% 80 grit 38A / 60 grit 32A | F. | 5,18 | 0 | 1,08 | 8,5 ±0,5 |
| 45. | 50:50 térfogat% 80 grit 38A / 60 grit 32A | C. | 7,88 | 2 | 1,07 | 11,5 ±0,5 |
A térfogat%-os értékek a teljes (szemcse, kötőanyag és pórusindukátor) szilárdanyag-tartalomra vonatkoznak, és nem tartalmazzák az agglomerátum porozitását.
A 38A és a 32A olvasztott/zsugorított (fused) alumínium-oxid (alumina) csiszolóanyag.
7. példa
Ebben a példában egy találmány szerinti csiszoló agglomerátumok alkalmazásával készített 17,8 cm-es (7 inch) csiszolókorongot hagyományos anyagokkal és csiszolószemcsék alkalmazásával készített, kereskedelmi csiszolókorongokkal hasonlítottunk össze.
A találmány szerinti csiszolókorongot 90 grit szemcsemé retű beoltott szol-gél alumínium-oxid csiszolórészecskékből (gyártó: Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc., Worcester, Massachusetts, Amerikai Egyesült Államok) álló csiszoló agglomerátum szemcsék alkalmazásával állítottuk elő. A részecskéket a fenti 1. példában a 7. minta előállításánál ismertetetteknek megfelelően alakítottuk át csiszoló agglomerátum szemcsékké. A szemcséket osztályoztuk, és a -28+40 fokozatú frakciót tartottuk meg a további felhasználáshoz.
Ezeket az csiszoló agglomerátum szemcséket bevonatos csiszolókorong előállítására alkalmaztuk, amelynek során a szemcséket hagyományos munkabevonat/enyvbevonat (make coat/size coat) módszer alkalmazásával egy hagyományos korong szubsztráton helyeztük el. A munkabevonat és az enyvbevonat biztosításához alkalmazott gyanta egy hagyományos fenolgyanta volt. A 2 munkabevonatot 0,12 kg/m (8,3 pounds/Ream) mennyiségben vittük fel, míg a csiszoló agglomerátum szemcséket UP technikával 2
0,28 kg/m (19 pounds/Ream) mennyiségben helyeztük el. Az enyv2 bevonatot permetezéssel 0,49 kg/m (33 pounds/Ream) mennyiségben vittük fel, és az enyvbevonat egy olyan, 800 cps viszkozitású standard fenolgyanta volt, amelynek a viszkozitását Cab-O-Sil szilicium-dioxid (Cabot Corporation) hozzáadásával 2000 cps-re módosítottuk. A Ream jelölés valamennyi esetben egy csiszolópapír-előállító területegységet jelöl, ami 30,7 négyzetméternek (vagy 330 négyzetlábnak) felel meg.
A találmány szerinti korongot 1008-as acélból készült lapos rúd csiszolására alkalmaztuk. A korongot 90 kPa (13 Ibs/sq.in.) állandó érintkezési nyomás mellett 30 másodpercen keresztül érintkeztettük a rúddal, és minden egyes érintkezés után lemértük a rúd tömegét, hogy minden egyes érintkezés esetén meghatározzuk az eltávolított fém mennyiségét. Az eredményeket grafikusan ábrázoltuk (2. ábra).
Az összehasonlítás érdekében három azonos méretű kereskedelmi forgalomban kapható korongot is megvizsgáltunk ugyanezzel a teszttel. Ezeket az eredményeket is feltüntettük a 2. ábra szerinti grafikonon. A következő korongokat teszteltük: 984C, ami a 3M Company-nek egy rost-hátlapos, 44 bevonatos, beoltott szol-gél alumínium-oxid 80 grit szemcsméretű csiszolószemcse;
987C, ami a 984C-hez hasonló, azzal az eltéréssel, hogy a esiszolószemcse 80 321 Cubtiron , és a korong egy supersize kezelést kapott; ezt a korongot is 3M Company árusítja; és
983C, ami ugyanolyan, mint a 984C, azzal az eltéréssel, hogy a szemcse egy 80 grit szemcseméretű MgO-módosított szol-gél alumínium-oxid, és a szemcsét egy 100 %-os UP eljárással viszik fel; ez a korong is a 3M Company-től szerezhető be. Amint az a 2. ábrán látható, míg valamennyi korong körülbelül azonos sebességgel kezdte a vágást, addig a találmány szerinti korong sokkal hosszabb ideig és lényegesen jobban végezte a vágást, mint bármelyik 3M összehasonlító korong.
8. példa
Ebben a példában egy módosított enyvbevonat (size coat) alkalmazásának a hatását vizsgáljuk. Az 1. példában ismertetett találmány szerinti korongéval azonos módon két, eltérő enybevonattal rendelkező, más vonatkozásban viszont azonos csiszolókorongot állítottunk elő. Az első mintában a korong pontosan ugyanolyan volt, mint az 1. példában ismertetett találmány szerinti minta, míg a második mintában a korong pontosan ugyanolyan volt, mint az 1. példában ismertetett találmány szerinti minta, azzal az eltéréssel, hogy ebben az esetben nem módosított enybevonatot alkalmaztunk. Az értékelés során az 1. példában ismertetett eljárásokat alkalmaztuk, és az eredményeket a 3. ábrán mutatjuk be.
Egyértelműen látható, hogy bár a teljesítmény még mindig jobb, mint a technika állása szerinti termékeké, mégsem olyan jó, mint a viszkozitás-módosított enyvbevonattal rendelkező terméké. Ez azt a nézetet hitelesíti, miszerint a kisebb viszkozitású enyv bizonyos mértékben csökkenti a csiszoló agglomerátum szemcsékben lévő porozitás előnyös hatását.
9. példa
Ez a példa két olyan, találmány szerinti korong teljesítményét hasonlítja össze, amelyek mindegyike standard enyvbevonattal rendelkezik (azaz az enyvbevonat nincs módosítva a viszkozitás növeléséhez, mint a 8. példában tesztelt korongban) . Ebben az esetben a két korong közötti egyetlen különbséget az a kötőanyag jelenti, amit a csiszoló agglomerátum szemcsék kialakításához a csiszolórészecskék összekötésére alkalmazunk. A Vitrifikált SCA standard enyvebevonat-tál azonosított mintában a kötőanyag egy üvegszerű kötőanyag volt, és a minta az volt, amit a 8. példában a fentiekben teszteltünk. A
Szerves SCA standard enyvbevonat-tál azonosított mintában a kötőanyag egy szerves kötőanyag volt, és az agglomerátumokban a beoltott szol-gél alumínium-oxid csiszolórészecskék némileg durvábbak, 80 grit szemcseméretűek voltak. A porozitás azonban lényegében azonos volt. A korábbi példákban alkalmazott eljárásokkal azonos teszttel kapott összehasonlító adatokat grafikusan ábrázoltuk (4. ábra) .
A diagram alapján látható, hogy az üvegszerű kötőanyaggal kötött agglomerátumok valamivel jobb teljesítményt nyújtanak, mint a szerves kötőanyaggal kötött agglomerátumok, még úgy is, hogy a Szerves SCA standard enyvbevonat-os korongban lévő durvább szemcsék lettek volna várhatóan azok, amelyek nagyobb fémeltávolítási sebességet eredményeznek. A különbség a korong későbbi működési fázisaiban válik még kifejezettebbé.
A fenti adatok alapján egyértelműen látszik, hogy a csiszoló agglomerátum szemcsék alkalmazása a technika állása szerinti termékekénél lényegesen jobb eredményeket biztosít, különösen ha az agglomerátumokat együtt tartó kötőanyag egy üvegszerű kötőanyag, és az enyv nagyobb viszkozitású, mint amilyet normálisan alkalmaznánk a porozitás csökkenésének a gátlására, amikor az agglomerátumokat bevonatos csiszolóeszközök előállítására alkalmazzuk.
Claims (39)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Egy hátlapanyagból és kötőanyaggal ehhez tapadó csiszoló agglomerátum szemcsékből álló bevonatos csiszolóeszköz, azzal jellemezve, hogy a bevonatos csiszolóeszköz előállításában alkalmazott szemcsék több, háromdimenziós szerkezetben egymáshoz tapadó csiszolórészecskéből állnak, ahol minden egyes részecske legalább egy szomszédos részecskéhez kapcsolódik egy olyan részecske-kötőanyag révén, amely nem folytonos fázisként van jelen az agglomerátumban és lényegében teljesen a szomszédos részecskéket összekötő kötőkapcsok formájában helyezkedik el az agglomerátum szemcsékben, és ily módon az agglomerátum olyan laza töltettérfogattal rendelkezik, amely legalább 2 %-kal kisebb, mint az egyedi állapotban lévő csiszolórészecskéké .
- 2. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszoló agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű, üveg-kerámia, szerves és fémes részecske-kötőanyagok csoportjából kiválasztott részecske-kötőanyagnak az agglomerátum teljes szilárdanyag-térfogatára vonatkoztatott 5-25 térfogat%-nyi mennyisége által egymáshoz ragasztott csiszolórészecskékből állnak.
- 3. A 2. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a részecske-kötőanyag egy üvegszerű kötőanyag.
- 4. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a szemcséket a hátlaphoz ragasztó kötőanyag egy szerves gyanta.
- 5. A 4. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag egy legalább 1500 centipoise viszkozitással rendelkező szerves gyanta.
- 6. Az 5. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag viszkozitása egy töltőanyaggal van beállítva .
- 7. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék a köszörülési segédanyagok, töltőanyagok és pórusképzők csoportjából kiválasztott legalább egy nem-csiszoló anyaggal összekeverve kerülnek felhasználásra az agglomerátum szemcsék előállításában.
- 8. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék eltérő csiszolású minőségű csiszolórészecskék, eltérő méretű csiszolórészecskék és ezek keverékei közül kerülnek kiválasztásra.
- 9. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű és fémes kötőanyagok közül kiválasztott részecske-kötőanyagot tartalmaznak, és az agglomerátum szemcsék egy UP eljárással vannak a hátlapon elhelyezve.
- 10. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 11. Az 5. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 12. Az 5. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a bevonatos csiszolóeszköz felülete több diszkrét alakból álló, megtervezett felülettel rendelkezik.
- 13. Az 1. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az csiszoló agglomerátum szemcsék a hátlapon szabályos elrendezésben elhelyezett, formázott szerkezetek formájában vannak.
- 14. Bevonatos csiszolóeszköz, amely hátoldalt és a hátoldalhoz egy kötőanyaggal hozzáragasztott nagyszámú, a következő lépésekből álló eljárással előállított csiszoló agglomerátum szemcsét tartalmaz:a) egy forgó égetőkemencébe szabályozott betáplálás! sebességgel csiszolórészecskéket és egy, a következő csoportból kiválasztott részecske-kötőanyagot adagolunk: vitrifikált kötőanyagok, vitrifikált anyagok, kerámiaanyagok, szervetlen kötőanyagok, szerves kötőanyagok, víz, oldószer és ezek keverékei;b) az égetőkemencét szabályozott sebességgel forgatjuk;c) a keveréket a betáplálás! sebesség és az égetőkemence sebessége által meghatározott melegítési sebességgel körülbelül 145-1300 °C-ra melegítjük;d) a részecskéket és a részecske-kötőanyagot az égetőkemencében addig forgatjuk, amíg a kötőanyag hozzátapad a részecskékhez, és több részecske összetapadva színtereit agglomerátum szemcséket képez; ése) az égetőkemencéből kinyerjük a színtereit agglomerátum szemcséket, amelyek egy kezdeti háromdimenziós alakkal, és a megfelelő összetevő részecskék laza töltettérfogatánál legalább 2 %-kal kisebb laza töltettérfogattal rendelkeznek .
- 15. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszoló agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű, üveg-kerámia, szerves és fémes részecske-kötőanyagok csoportjából kiválasztott részecske-kötőanyagnak az agglomerátum teljes szilárdanyag-térfogatára vonatkoztatott 5-25 térfogat%-nyi mennyisége által egymáshoz ragasztott csiszolórészecskékből· állnak.
- 16. A 15. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a részecske-kötőanyag egy üvegszerű kötőanyag.
- 17. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a szemcséket a hátlaphoz ragasztó kötőanyag egy szerves gyanta.
- 18. A 17. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag egy legalább 1500 centipoise viszkozitással rendelkező szerves gyanta.
- 19. A 18. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag viszkozitása egy töltőanyaggal van beállítva .
- 20. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék a köszörülési segédanyagok, töltőanyagok és pórusképzők csoportjából kiválasztott legalább egy nem-csiszoló anyaggal összekeverve kerülnek felhasználásra az agglomerátum szemcsék előállításában.
- 21. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék eltérő csiszolás! minőségű esi szolórészecskék, eltérő méretű csiszolórészecskék és ezek keverékei közül kerülnek kiválasztásra.
- 22. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű és fémes kötőanyagok közül kiválasztott részecske-kötőanyagot tartalmaznak, és az agglomerátum szemcsék egy UP eljárással vannak a hátlapon elhelyezve.
- 23. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 24. A 18. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 25. A 18. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a bevonatos csiszolóeszköz felülete több diszkrét alakból álló, megtervezett felülettel rendelkezik.
- 26. A 14. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az csiszoló agglomerátum szemcsék a hátlapon szabályos elrendezésben elhelyezett, formázott szerkezetek formájában vannak.
- 27. Bevonatos csiszolóeszköz, amely hátoldalt és a hátoldalhoz egy kötőanyaggal hozzáragasztott nagyszámú, a következő lépésekből álló eljárással előállított csiszoló agglomerátum szemcsét tartalmaz:a) egy forgó égetőkemencébe szabályozott betáplálás! sebességgel egy részecske-kötőanyaggal együtt csiszolórészecskéket adagolunk;b) az égetőkemencét szabályozott sebességgel forgatjuk;c) a keveréket a betáplálás! sebesség és az égetőkemence sebessége által meghatározott melegítési sebességgel körülbelül 145-1300 °C-ra melegítjük;d) a részecskéket és a részecske-kötőanyagot az égetőkemencében addig forgatjuk, amíg a kötőanyag hozzátapad a részecskékhez, és több részecske összetapadva olyan, színtereit agglomerátum szemcséket képez, amelyek egy háromdimenziós alakkal, és a megfelelő összetevő részecskék laza töltettérfogatánál legalább 2 %-kal kisebb laza töltettérfogattal rendelkeznek; ése) az égetőkemencéből kinyerjük a színtereit agglomerátum szemcséket.
- 28. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszoló agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű, üveg-kerámia, szerves és fémes részecske-kötőanyagok csoportjából kiválasztott részecske-kötőanyagnak az agglomerátum teljes szilárdanyag-térfogatára vonatkoztatott 5-25 térfogat%-nyi mennyisége által egymáshoz ragasztott csiszolórészecskékből állnak.
- 29. A 28. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a részecske-kötőanyag egy üvegszerű kötőanyag.
- 30. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a szemcséket a hátlaphoz ragasztó kötőanyag egy szerves gyanta.
- 31. A 30. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag egy legalább 1500 centipoise viszkozitás-66 - ’* sal rendelkező szerves gyanta.
- 32. A 31. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a kötőanyag viszkozitása egy töltőanyaggal van beállítva .
- 33. A 26. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 34. A 31. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék a kötőanyagnak egy mátrixában vannak diszpergálva.
- 35. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék a köszörülési segédanyagok, töltőanyagok és pórusképzők csoportjából kiválasztott legalább egy nem-csiszoló anyaggal összekeverve kerülnek felhasználásra az agglomerátum szemcsék előállításában.
- 36. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a csiszolórészecskék eltérő csiszolási minőségű csiszolórészecskék, eltérő méretű csiszolórészecskék és ezek keverékei közül kerülnek kiválasztásra.
- 37. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az agglomerátum szemcsék egy, az üvegszerű és fémes kötőanyagok közül kiválasztott részecske-kötőanyagot tartalmaznak, és az agglomerátum szemcsék egy UP eljárással vannak a hátlapon elhelyezve.
- 38. A 33. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben a bevonatos csiszolóeszköz felülete több diszkrét alakból álló, megtervezett felülettel rendelkezik.67 - -· · - “
- 39. A 27. igénypont szerinti bevonatos csiszolóeszköz, amelyben az csiszoló agglomerátum szemcsék a hátlapon szabályos elrendezésben elhelyezett, formázott szerkezetek formájában vannak.A meghatalmazott:Derzsi Katalin 1 szabadalmi ügyvivő / azSB.G AK.S^WalTjUgyvivöíIi*h ,7 /tagja —H-1062 Buaapcst, Andrássy ín 113 Telefon. 4.14000 Fax: 461-1099
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/145,367 US6797023B2 (en) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | Coated abrasives |
| PCT/US2003/008992 WO2003097762A1 (en) | 2002-05-14 | 2003-03-21 | Improved coated abrasives |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0500274A2 true HUP0500274A2 (hu) | 2005-06-28 |
| HU228686B1 HU228686B1 (en) | 2013-05-28 |
Family
ID=29400435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0500274A HU228686B1 (en) | 2002-05-14 | 2003-03-21 | Improved coated abrasives |
Country Status (30)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6797023B2 (hu) |
| JP (2) | JP2005526171A (hu) |
| KR (1) | KR100644741B1 (hu) |
| CN (1) | CN100584535C (hu) |
| AR (1) | AR039110A1 (hu) |
| AU (1) | AU2003230723B2 (hu) |
| BE (1) | BE1015426A4 (hu) |
| BR (1) | BR0310025B1 (hu) |
| CA (1) | CA2484169C (hu) |
| CH (1) | CH698999B1 (hu) |
| CZ (1) | CZ20041110A3 (hu) |
| DE (1) | DE10392644B4 (hu) |
| DK (1) | DK176825B1 (hu) |
| ES (1) | ES2244350B2 (hu) |
| FI (1) | FI126896B (hu) |
| FR (1) | FR2839669B1 (hu) |
| GB (1) | GB2404922B (hu) |
| HK (1) | HK1081587A1 (hu) |
| HU (1) | HU228686B1 (hu) |
| IL (1) | IL165148A (hu) |
| IT (1) | ITMI20030562A1 (hu) |
| MX (1) | MXPA04011230A (hu) |
| NL (1) | NL1022988C2 (hu) |
| NO (1) | NO335223B1 (hu) |
| NZ (1) | NZ536324A (hu) |
| PL (1) | PL205237B1 (hu) |
| RU (1) | RU2279966C2 (hu) |
| SE (1) | SE528955C2 (hu) |
| TW (1) | TWI252248B (hu) |
| WO (1) | WO2003097762A1 (hu) |
Families Citing this family (62)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7544114B2 (en) | 2002-04-11 | 2009-06-09 | Saint-Gobain Technology Company | Abrasive articles with novel structures and methods for grinding |
| US6679758B2 (en) * | 2002-04-11 | 2004-01-20 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Porous abrasive articles with agglomerated abrasives |
| US6833014B2 (en) * | 2002-07-26 | 2004-12-21 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same |
| US7044989B2 (en) * | 2002-07-26 | 2006-05-16 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive product, method of making and using the same, and apparatus for making the same |
| US7297170B2 (en) * | 2002-07-26 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Method of using abrasive product |
| EP1729920A1 (en) * | 2004-03-11 | 2006-12-13 | Memry Corporation | Finishing processes for improving fatigue life of metal components |
| US8287611B2 (en) * | 2005-01-28 | 2012-10-16 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles and methods for making same |
| US7591865B2 (en) * | 2005-01-28 | 2009-09-22 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method of forming structured abrasive article |
| US7524345B2 (en) * | 2005-02-22 | 2009-04-28 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles |
| US7867302B2 (en) * | 2005-02-22 | 2011-01-11 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles |
| US7875091B2 (en) * | 2005-02-22 | 2011-01-25 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Rapid tooling system and methods for manufacturing abrasive articles |
| US7722691B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-05-25 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive tools having a permeable structure |
| US7399330B2 (en) * | 2005-10-18 | 2008-07-15 | 3M Innovative Properties Company | Agglomerate abrasive grains and methods of making the same |
| JP2007136559A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Kurenooton Kk | ビトリファイド砥石及びその製造方法 |
| US8435098B2 (en) * | 2006-01-27 | 2013-05-07 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article with cured backsize layer |
| EP2094444A2 (en) * | 2006-12-21 | 2009-09-02 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Low corrosion abrasive articles and methods for forming same |
| US7959694B2 (en) * | 2007-03-05 | 2011-06-14 | 3M Innovative Properties Company | Laser cut abrasive article, and methods |
| WO2009020872A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article with adhesion promoting layer |
| US8123828B2 (en) * | 2007-12-27 | 2012-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Method of making abrasive shards, shaped abrasive particles with an opening, or dish-shaped abrasive particles |
| WO2009129384A2 (en) * | 2008-04-18 | 2009-10-22 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Hydrophilic and hydrophobic silane surface modification of abrasive grains |
| CA2743808A1 (en) | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Acrylate color-stabilized phenolic bound abrasive products and methods for making same |
| US8734205B2 (en) * | 2008-12-22 | 2014-05-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Rigid or flexible, macro-porous abrasive article |
| CA2748511C (en) * | 2008-12-30 | 2014-07-08 | Saint-Gobain Abrasifs | Multi-air aqua reservoir moist sanding system |
| JP5542938B2 (ja) | 2009-08-14 | 2014-07-09 | サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド | 細長い物体に結合させた研磨粒子を含む研磨物品 |
| EP2368959A1 (en) * | 2010-03-23 | 2011-09-28 | Cedric Sheridan | Aggregate abrasives for abrading or cutting tools production |
| CN103079768B (zh) * | 2010-07-02 | 2015-12-02 | 3M创新有限公司 | 涂覆磨料制品 |
| WO2012061016A1 (en) * | 2010-11-01 | 2012-05-10 | 3M Innovative Properties Company | Shaped abrasive particles and method of making |
| CN103339218A (zh) * | 2010-12-30 | 2013-10-02 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 涂覆的磨料聚集体及含其的产品 |
| TWI466990B (zh) | 2010-12-30 | 2015-01-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | 磨料物品及形成方法 |
| EP2675575B1 (en) | 2011-02-16 | 2021-11-03 | 3M Innovative Properties Company | Electrostatic abrasive particle coating apparatus and method |
| WO2012112305A2 (en) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | 3M Innovative Properties Company | Coated abrasive article having rotationally aligned formed ceramic abrasive particles and method of making |
| EP2726569A4 (en) | 2011-06-30 | 2015-01-07 | Saint Gobain Abrasives Inc | COATED GRINDING AGGREGATES AND THESE PRODUCTS CONTAINING |
| WO2013040423A2 (en) | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| WO2013049526A2 (en) | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for finishing hard surfaces |
| JP5869680B2 (ja) | 2011-09-29 | 2016-02-24 | サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド | バリア層を有する細長い基板本体に結合した研磨粒子を含む研磨物品及びその形成方法 |
| WO2013106575A1 (en) | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for finishing coated surfaces |
| GB2515946B (en) | 2012-03-16 | 2017-11-15 | Saint Gobain Abrasives Inc | Abrasive products and methods for finishing surfaces |
| US8968435B2 (en) | 2012-03-30 | 2015-03-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses |
| TWI477343B (zh) * | 2012-06-29 | 2015-03-21 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨物品及形成方法 |
| TWI474889B (zh) | 2012-06-29 | 2015-03-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨物品及形成方法 |
| TW201404527A (zh) | 2012-06-29 | 2014-02-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨物品及形成方法 |
| TW201402274A (zh) | 2012-06-29 | 2014-01-16 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨物品及形成方法 |
| CN103087676B (zh) * | 2013-01-29 | 2014-07-30 | 淄博理研泰山涂附磨具有限公司 | 一种耐磨磨粒的烧结方法 |
| TW201441355A (zh) | 2013-04-19 | 2014-11-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | 研磨製品及其形成方法 |
| AU2014360274B2 (en) | 2013-12-06 | 2017-09-28 | Saint-Gobain Abrasifs | Coated abrasive article including a non-woven material |
| AT515587B1 (de) * | 2014-03-25 | 2017-05-15 | Tyrolit - Schleifmittelwerke Swarovski K G | Schleifteilchenagglomerat |
| US9586308B2 (en) * | 2014-04-09 | 2017-03-07 | Fabrica Nacional De Lija, S.A. De C.V. | Abrasive product coated with agglomerated particles formed in situ and method of making the same |
| JP6357536B2 (ja) * | 2014-07-31 | 2018-07-11 | Hoya株式会社 | 研磨スラリーの作製方法、ガラス基板の製造方法、及び原料砥粒の塊 |
| US9926477B2 (en) * | 2014-12-31 | 2018-03-27 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Aggregates of diamond with vitrified bond |
| JP6459555B2 (ja) * | 2015-01-27 | 2019-01-30 | 株式会社ジェイテクト | 砥石、及びその製造方法 |
| EP3313614A4 (en) * | 2015-06-25 | 2019-05-15 | 3M Innovative Properties Company | GLASS-BONDED GRINDING AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF |
| TWI621505B (zh) | 2015-06-29 | 2018-04-21 | 聖高拜磨料有限公司 | 研磨物品及形成方法 |
| CN107511769B (zh) * | 2016-06-17 | 2023-11-21 | 江苏瑞和磨料磨具有限公司 | 一种磨料定向排列的涂附磨具的制备方法 |
| JP2019527148A (ja) | 2016-07-20 | 2019-09-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 成形ガラス化研磨凝集体、研磨物品、及び研磨方法 |
| CN109890564B (zh) * | 2016-10-25 | 2022-04-29 | 3M创新有限公司 | 具有成形磨粒的成形玻璃化磨料团聚物、磨料制品和相关方法 |
| KR102458318B1 (ko) | 2016-12-23 | 2022-10-24 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 | 중합체 접합제 연마 물품 및 그의 제조 방법 |
| US10836016B2 (en) * | 2016-12-23 | 2020-11-17 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles including aggregates of silicon carbide in a vitrified bond |
| CN108251056A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 研磨颗粒、固定研磨制品以及形成该固定研磨制品的方法 |
| CN109749633B (zh) * | 2017-11-08 | 2021-01-22 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 一种常温固化硅酸盐耐高温粘结剂及其制备方法 |
| CN112055737B (zh) | 2018-03-01 | 2022-04-12 | 3M创新有限公司 | 具有成型磨料颗粒的成型硅质磨料团聚物、磨料制品及相关方法 |
| CN112812743A (zh) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | 磨料制品及其形成方法 |
| CN116042179A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-05-02 | 河南省惠丰金刚石有限公司 | 一种树脂磨具用自锐性团聚磨料的制备方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2194472A (en) | 1935-12-30 | 1940-03-26 | Carborundum Co | Production of abrasive materials |
| US3048482A (en) | 1958-10-22 | 1962-08-07 | Rexall Drug Co | Abrasive articles and methods of making the same |
| US3982359A (en) * | 1968-06-21 | 1976-09-28 | Roc A.G. | Abrasive member of bonded aggregates in an elastomeric matrix |
| US3916584A (en) | 1973-03-22 | 1975-11-04 | Minnesota Mining & Mfg | Spheroidal composite particle and method of making |
| DE2813258C2 (de) | 1978-03-28 | 1985-04-25 | Sia Schweizer Schmirgel- & Schleifindustrie Ag, Frauenfeld | Schleifkörper |
| US4311489A (en) | 1978-08-04 | 1982-01-19 | Norton Company | Coated abrasive having brittle agglomerates of abrasive grain |
| JPS5689479A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-20 | Riken Korandamu Kk | Agglomerated abrasive particle for abrasive paper and cloth and preparation thereof |
| US4541842A (en) | 1980-12-29 | 1985-09-17 | Norton Company | Glass bonded abrasive agglomerates |
| DE3147597C1 (de) * | 1981-12-02 | 1983-02-03 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Korund-Schleifkorn mit keramischer Ummantelung |
| JPS5976772A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-01 | Taiheiyo Randamu Kk | 研磨布紙用集合砥粒 |
| US4575384A (en) * | 1984-05-31 | 1986-03-11 | Norton Company | Grinding wheel for grinding titanium |
| JPS6294262A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-30 | Micron Seimitsu Kk | 超砥粒研削砥石の製造方法 |
| US4799939A (en) | 1987-02-26 | 1989-01-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Erodable agglomerates and abrasive products containing the same |
| US5039311A (en) * | 1990-03-02 | 1991-08-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive granules |
| AU676799B2 (en) * | 1994-03-16 | 1997-03-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles and method of making abrasive articles |
| US5562745A (en) * | 1994-03-16 | 1996-10-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles, methods of making abrasive articles, and methods of using abrasive articles |
| US5498268A (en) * | 1994-03-16 | 1996-03-12 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles and method of making abrasive articles |
| BR9509116A (pt) | 1994-09-30 | 1997-11-18 | Minnesota Mining & Mfg | Artigo abrasivo revestido processos para produzir o mesmo e processo para desbastar uma peça dura |
| JPH08112765A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-05-07 | Mitsubishi Materials Corp | 高研削比を示すビトリファイドボンド砥石 |
| JP3027723B2 (ja) * | 1997-02-26 | 2000-04-04 | ナショナル住宅産業株式会社 | カバー材取付構造 |
| JP2000237962A (ja) * | 1999-02-18 | 2000-09-05 | Yasuhiro Tani | 鏡面加工用研磨具 |
| US6056794A (en) | 1999-03-05 | 2000-05-02 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles having bonding systems containing abrasive particles |
| JP2003532550A (ja) | 2000-05-09 | 2003-11-05 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | セラミック研磨複合体を有する多孔質研磨物品、その製造方法、および使用方法 |
| JP2004510873A (ja) | 2000-10-06 | 2004-04-08 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 凝集砥粒およびその製造方法 |
-
2002
- 2002-05-14 US US10/145,367 patent/US6797023B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-03-21 MX MXPA04011230A patent/MXPA04011230A/es active IP Right Grant
- 2003-03-21 CH CH01867/04A patent/CH698999B1/fr not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 JP JP2004506427A patent/JP2005526171A/ja not_active Withdrawn
- 2003-03-21 ES ES200450068A patent/ES2244350B2/es not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-21 NZ NZ536324A patent/NZ536324A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 AU AU2003230723A patent/AU2003230723B2/en not_active Ceased
- 2003-03-21 GB GB0427134A patent/GB2404922B/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-21 AR ARP030101007A patent/AR039110A1/es not_active Application Discontinuation
- 2003-03-21 NL NL1022988A patent/NL1022988C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 HU HU0500274A patent/HU228686B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 FR FR0303487A patent/FR2839669B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-21 BR BRPI0310025-1A patent/BR0310025B1/pt active IP Right Grant
- 2003-03-21 DE DE10392644T patent/DE10392644B4/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-21 BE BE2003/0180A patent/BE1015426A4/fr not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 IT IT000562A patent/ITMI20030562A1/it unknown
- 2003-03-21 WO PCT/US2003/008992 patent/WO2003097762A1/en active IP Right Grant
- 2003-03-21 PL PL372577A patent/PL205237B1/pl unknown
- 2003-03-21 KR KR1020047018343A patent/KR100644741B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-21 CA CA002484169A patent/CA2484169C/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-21 CN CN03814247A patent/CN100584535C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-21 TW TW092106317A patent/TWI252248B/zh not_active IP Right Cessation
- 2003-03-21 CZ CZ20041110A patent/CZ20041110A3/cs unknown
- 2003-03-21 RU RU2004136289/02A patent/RU2279966C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-11-10 IL IL165148A patent/IL165148A/en not_active IP Right Cessation
- 2004-11-10 DK DK200401729A patent/DK176825B1/da not_active IP Right Cessation
- 2004-11-11 SE SE0402743A patent/SE528955C2/sv unknown
- 2004-11-12 FI FI20041460A patent/FI126896B/fi active IP Right Grant
- 2004-12-13 NO NO20045422A patent/NO335223B1/no not_active IP Right Cessation
-
2006
- 2006-02-15 HK HK06101966.2A patent/HK1081587A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2009
- 2009-08-21 JP JP2009192402A patent/JP5048732B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2279966C2 (ru) | Абразивные изделия и абразивный материал с покрытием | |
| US7544114B2 (en) | Abrasive articles with novel structures and methods for grinding | |
| RU2281851C2 (ru) | Пористые абразивные изделия с агломерированными абразивными материалами и способы изготовления агломерированных абразивных материалов | |
| CA2479712C (en) | Abrasive articles with novel structures and methods for grinding | |
| CA2580657C (en) | Porous abrasive articles with agglomerated abrasives and method for making the agglomerated abrasives | |
| IE84072B1 (en) | Improved coated abrasives |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |