Абразивные частицы, имеющие сложные формы, и способы их формования

Абразивные частицы, имеющие сложные формы, и способы их формования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение в общем относится к способам и системам для формования структурированных абразивных изделий. В частности, настоящее изобретение относится к профилированным абразивным зернам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Абразивные изделия, такие как абразивные покрытия и абразивные материалы со связующим, используют в различных отраслях промышленности для обработки заготовок, такой как притирание, шлифование или полирование. Механическая обработка, в которой используют абразивные изделия, охватывает широкий спектр отраслей промышленности от оптики и восстановления красочного покрытия автомобилей до машиностроения и металлообработки. В каждом из указанных примеров производственные предприятия используют абразивы для удаления лишнего материала или воздействия на поверхностные характеристики продуктов.

[0003] К поверхностным характеристикам относятся блеск, текстура и однородность. Например, изготовители металлических компонентов используют абразивные изделия для очистки и полировки поверхностей и часто нуждаются в абразивных изделиях с равномерной гладкой поверхностью. Схожим образом, изготовители оптики нуждаются в абразивных изделиях, которые позволяют изготавливать свободные от дефектов поверхности для предотвращения малейшей дифракции и рассеяния.

[0004] Изготовители для некоторых случаев применения также нуждаются в абразивных изделиях, которые имеют высокую интенсивность съема материала. Однако, часто приходится принимать компромиссные решения между удельным съемом материала и качеством обработанной поверхности. Мелкозернистые абразивные изделия обычно позволяют изготавливать более гладкие поверхности, но имеют пониженную интенсивность съема материала. Пониженная интенсивность съема материала имеет следствием более медленное изготовление и увеличенную стоимость.

[0005] В частности, в контексте изделий с абразивным покрытием, изготовители абразивных изделий внедряют использование поверхностных структур для улучшения интенсивности съема материала с одновременным поддерживанием высокого качества обработанной поверхности. Изделия с абразивным покрытием, имеющие поверхностные структуры или шаблоны приподнятых абразивных слоев, часто называемые специализированными или структурированными абразивами, обычно имеют увеличенный срок использования.

[0006] Однако, типичные способы формования структурированных абразивных изделий являются ненадежными и страдают недостаточно хорошими характеристиками. Типичный процесс формования структурированного абразивного изделия включает покрытие подложки вязким связующим веществом, покрытие вязкого связующего вещества функциональным порошком и штампование или прокатывание шаблонов структуры в вязком связующем веществе. Функциональный порошок препятствует прилипанию связующего вещества к инструментам для шаблонирования. Затем связующее вещество отверждают.

[0007] Несовершенное покрытие вязкого связующего вещества функциональным порошком приводит к тому, что связующее вещество прилипает к инструментам для шаблонирования. Прилипание связующего вещества становится причиной возникновения неполных структур, что приводит к недостаточно хорошим характеристикам продукта и повышенному количеству отходов.

[0008] Выбор связующих веществ, соответствующих типичным способам формования структурированных абразивов, технологически ограничен. Типичные связующие вещества имеют высокое содержание традиционных заполнителей, которые увеличивают вязкость связующего вещества. Такие традиционные заполнители воздействуют на механические свойства связующего вещества. Например, высокое содержание традиционных заполнителей может ухудшать прочность при растяжении, модуль упругости при растяжении и характеристики относительного удлинения при разрыве связующего вещества. Недостаточно хорошие механические свойства связующего вещества приводят к потере абразивных зерен, что приводит к царапанию и помутнению обрабатываемых поверхностей и снижению срока службы абразивного изделия.

[0009] Потеря зерен также ухудшает характеристики абразивных изделий, что ведет к их частой замене. Частая замена абразивных изделий увеличивает расходы изготовителей. Таким образом, имеется потребность в усовершенствованных абразивных изделиях и способах изготовления абразивных изделий.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0010] Согласно настоящему изобретению предложено абразивное зерно, содержащее тело. Тело зерна может иметь длину (l), высоту (h) и ширину (w). Согласно конкретному аспекту настоящего изобретения, длина тела больше, чем ее высота, или равна ее высоте, а высота тела больше, чем ее ширина, или равна ее ширине. Кроме того, согласно конкретному аспекту, тело может иметь первостепенное соотношение размеров, заданное отношением длины к высоте, составляющим по меньшей мере 1:1. Тело зерна также может иметь вероятность вертикальной ориентации, составляющую по меньшей мере 50%.

[0011] Согласно другому аспекту, предложенное абразивное зерно содержит тело, которое имеет длину (l), ширину (w) и высоту (h). Длина, ширина и высота могут соответствовать продольной оси, поперечной оси и вертикальной оси, соответственно, причем продольная ось, поперечная ось и вертикальная ось задают три перпендикулярные плоскости. Согласно данному аспекту, тело может иметь асимметричную конфигурацию относительно любой из трех перпендикулярных плоскостей.

[0012] Согласно другому аспекту, абразивное зерно содержит тело, имеющую сложную трехмерную конфигурацию, включая 3-скпадчатую симметрию в трех перпендикулярных плоскостях, заданных продольной осью, поперечной осью и вертикальной осью. Кроме того, тело может иметь отверстие, которое проходит через всю внутреннюю часть тела вдоль одной из продольной оси, поперечной оси или вертикальной оси.

[0013] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело, имеющее сложную трехмерную конфигурацию, заданную длиной (l), шириной (w) и высотой (h). Тело также может иметь центр массы и геометрическую среднюю точку. Центр массы может быть смещен относительно геометрической средней точки на расстояние (D_h), составляющее по меньшей мере 0,05(h) вдоль вертикальной оси тела, задающей высоту.

[0014] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело, которое имеет длину (l), ширину (w) и высоту (h). Тело может иметь опорную поверхность и верхнюю поверхность. Кроме того, опорная поверхность имеет форму сечения, отличающуюся от формы сечения верхней поверхности.

[0015] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело, которое имеет в целом плоское дно и куполообразную верхнюю часть, проходящую от плоского дна.

[0016] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h). Длина, ширина и высота могут соответствовать продольной оси, поперечной оси и вертикальной оси, соответственно. Кроме того, тело может иметь скручивание вдоль продольной оси, задающей длину тела таким образом, что опорная поверхность повернута относительно верхней поверхности для задания угла скручивания.

[0017] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело, имеющее первую торцевую поверхность и вторую торцевую поверхность, а также по меньшей мере три смежные боковые поверхности, проходящие между первой торцевой поверхностью и второй торцевой поверхностью, и краевую конструкцию, сформированную между каждой парой смежных боковых поверхностей.

[0018] Согласно другому аспекту, абразивное зерно может содержать тело, имеющее центральную часть и по меньшей мере три радиальных плеча, проходящие в наружном направлении от центральной части вдоль всей длины центральной части.

[0019] Согласно другому аспекту, абразивное зерно содержит тело, имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h), причем указанное тело содержит опорную торцевую поверхность и верхнюю поверхность, а указанная опорная поверхность имеет форму сечения, отличающуюся от формы сечения верхней поверхности.

[0020] Согласно другому аспекту, абразивное зерно содержит тело, имеющее центральную часть и по меньшей мере три радиальных плеча, проходящие в наружном направлении от центральной части вдоль всей ее длины, причем каждое радиальное плечо содержит стреловидный дальний конец.

[0021] Согласно другому аспекту, профилированная абразивная частица содержит тело, имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h), причем тело имеет опорную торцевую поверхность, верхнюю поверхность и боковую поверхность, проходящую между опорной поверхностью и верхней поверхностью, а указанная опорная поверхность имеет форму сечения, отличающуюся от формы сечения верхней поверхности.

[0022] Согласно одному аспекту, профилированная абразивная частица содержит тело, имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h), причем тело содержит трехконечную звезду, имеющую первое плечо, образующее первое плечо, второе плечо, образующее второе плечо, и третье плечо, образующее третье плечо, первое плечо, второе плечо и третье плечо образуют общий угол, который меньше чем 180°, а тело имеет коэффициент загибания, составляющий не более 10.

[0023] Согласно другому аспекту, профилированная абразивная частица содержит тело, имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h), причем тело содержит четырехконечную звезду, имеющую первое плечо, второе плечо, третье плечо и четвертое плечо, которые проходят от центральной части, и имеет коэффициент загибания, составляющий не более 10.

[0024] Согласно еще одному аспекту, профилированная абразивная частица содержит тело, имеющее длину (l), ширину (w) и высоту (h), причем тело содержит опорную торцевую поверхность, верхнюю поверхность и боковую поверхность, проходящую между указанной опорной поверхностью и верхней поверхностью, указанная опорная поверхность имеет крестообразную двухмерную форму, а верхняя поверхность имеет скругленную четырехстороннюю двухмерную форму.

[0025] Согласно другому аспекту, профилированная абразивная частица содержит тело, содержащее первый слой, имеющий первую длину, и второй слой, который перекрывает первый слой и имеет длину, которая находится в пределах диапазона между 50% и 90% от длины первого слоя.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0026] Настоящее изобретение может быть более понятным, а его многочисленные особенности и преимущества будут более очевидными для специалистов после ознакомления с сопроводительными чертежами, на которых:

На фиг. 1 схематически показан пример процесса;

На фиг. 2 показан перспективный вид структурированного абразивного изделия;

На фиг. 3 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно первому варианту реализации;

На фиг. 4 показан вид сверху второго конца профилированного абразивного зерна согласно первому варианту реализации;

На фиг. 5 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно второму варианту реализации;

На фиг. 6 показан вид сверху второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно второму варианту реализации;

На фиг. 7 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно третьему варианту реализации;

На фиг. 8 показан вид сверху второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно первому варианту реализации;

На фиг. 9 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно четвертому варианту реализации;

На фиг. 10 показан вид сверху второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно четвертому варианту реализации;

На фиг. 11 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно пятому варианту реализации;

На фиг. 12 показан вид сверху нижней поверхности профилированного абразивного зерна согласно пятому варианту реализации;

На фиг. 13 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно шестому варианту реализации;

На фиг. 14 показан вид сверху второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно четвертому варианту реализации;

На фиг. 15 показан вид сбоку профилированного абразивного зерна согласно седьмому варианту реализации;

На фиг. 16 показан вид сверху профилированного абразивного зерна согласно седьмому варианту реализации;

На фиг. 17 показан вид сбоку профилированного абразивного зерна согласно восьмому варианту реализации;

На фиг. 18 показан вид сверху профилированного абразивного зерна согласно восьмому варианту реализации;

На фиг. 19 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно девятому варианту реализации;

На фиг. 20 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно девятому варианту реализации;

На фиг. 21 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно десятому варианту реализации;

На фиг. 22 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно десятому варианту реализации;

На фиг. 23 показан вид сверху второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно десятому варианту реализации;

На фиг. 24 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно одиннадцатому варианту реализации;

На фиг. 25 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно одиннадцатому варианту реализации;

На фиг. 26 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двенадцатому варианту реализации;

На фиг. 27 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двенадцатому варианту реализации;

На фиг. 28 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно тринадцатому варианту реализации;

На фиг. 29 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно тринадцатому варианту реализации;

На фиг. 30 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно четырнадцатому варианту реализации;

На фиг. 31 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно четырнадцатому варианту реализации;

На фиг. 32 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно пятнадцатому варианту реализации;

На фиг. 33 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно пятнадцатому варианту реализации;

На фиг. 34 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно шестнадцатому варианту реализации;

На фиг. 35 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно шестнадцатому варианту реализации;

На фиг. 36 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно семнадцатому варианту реализации;

На фиг. 37 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно семнадцатому варианту реализации;

На фиг. 38 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно восемнадцатому варианту реализации;

На фиг. 39 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно восемнадцатому варианту реализации;

На фиг. 40 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно девятнадцатому варианту реализации;

На фиг. 41 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно девятнадцатому варианту реализации;

На фиг. 42 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцатому варианту реализации;

На фиг. 43 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцатому варианту реализации;

На фиг. 44 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать первому варианту реализации;

На фиг. 45 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать первому варианту реализации;

На фиг. 46 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать первому варианту реализации;

На фиг. 47 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать второму варианту реализации;

На фиг. 48 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать второму варианту реализации;

На фиг. 49 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать второму варианту реализации;

На фиг. 50 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать третьему варианту реализации;

На фиг. 51 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать третьему варианту реализации;

На фиг. 52 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать третьему варианту реализации;

На фиг. 53 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать четвертому варианту реализации;

На фиг. 54 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать четвертому варианту реализации;

На фиг. 55 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать четвертому варианту реализации;

На фиг. 56 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать пятому варианту реализации;

На фиг. 57 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать пятому варианту реализации;

На фиг. 58 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать пятому варианту реализации;

На фиг. 59 показан перспективный вид профилированного абразивного зерна согласно двадцать шестому варианту реализации;

На фиг. 60 показан вид первой торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать шестому варианту реализации; и

На фиг. 61 показан вид второй торцевой поверхности профилированного абразивного зерна согласно двадцать шестому варианту реализации.

На фиг. 62А и 62В показана система для формования профилированных абразивных частиц согласно одному варианту реализации.

На фиг. 63 показана система для формования профилированных абразивных частиц согласно одному варианту реализации.

На фиг. 64 показана часть системы для формования профилированных абразивных частиц согласно одному варианту реализации.

На фиг. 65А показана профилированная абразивная частица согласно одному варианту реализации.

На фиг. 65В показан вид сбоку профилированной абразивной частицы, показанной на фиг. 65А.

На фиг. 65С показана профилированная абразивная частица согласно одному варианту реализации.

На фиг. 66А показана профилированная абразивная частица согласно одному варианту реализации.

На фиг. 66В показан вид сбоку профилированной абразивной частицы, показанной на фиг. 66А.

На фиг. 67 показан вид сверху профилированной абразивной частицы согласно одному варианту реализации.

На фиг. 68 показан вид сверху профилированной абразивной частицы согласно одному варианту реализации.

На фиг. 69А показан вид сбоку профилированной абразивной частицы согласно одному варианту реализации.

На фиг. 69В показан вид сверху профилированной абразивной частицы, показанной на фиг. 69А.

Одинаковыми позиционными номерами, использованными в различных чертежах, обозначены подобные или идентичные элементы.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0027] Представленное ниже описание также относится к способам формирования профилированных абразивных частиц и особенностям таких профилированных абразивных частиц. Профилированные абразивные частицы могут быть использованы в различных абразивных изделиях, включая, например, изделия из абразивного материала со связующим, изделия с абразивным покрытием, и т.п. Альтернативно профилированные абразивные частицы согласно вариантов реализации, описанных в настоящей заявке, могут быть использованы в универсальных способах абразивной обработки, включая, например, шлифующие и/или полирующие шламы.

[0028] На фиг. 1 показан пример процесса, в общем обозначенного позиционным номером 100. Как показано на чертеже, подложка 102 может подаваться из рулона 104. Подложка 102 может быть покрыта связующим веществом 106, которое подают с использованием устройства 108 для нанесения покрытий. Пример устройства для нанесения покрытий включает вырубную обкладочную машину, ножевое устройство для нанесения покрытий, лаконаливочную машину, вакуумную вырубную обкладочную машину или вырубную обкладочную машину. Способы нанесения покрытия могут включать контактные или бесконтактные способы. Согласно таким способам используют два ролика, три реверсных ролика, нож над роликом, щелевую экструзионную головку, а также оборудование для рифления, экструзии или напыления покрытия.

[0029] Согласно одному варианту реализации связующее вещество 106 может быть доставлено в форме шлама, содержащего состав и абразивные зерна. Согласно другому варианту реализации связующее вещество 106 может быть доставлено отдельно от абразивных зерен. Абразивные зерна могут быть поданы после покрытия подложки 102 связующим веществом 106, после частичного отверждения связующего вещества 106, после шаблонирования связующего вещества 106, если таковое предполагается, или после полного отверждения связующего вещества 106. Например, абразивные зерна могут быть применены способом, таким как электростатическое нанесение, гравитационное нанесение или механическое вбрасывание. Согласно конкретному аспекту абразивные зерна могут быть любой комбинацией одного или большего количества профилированных описанных в настоящей заявке абразивных зерен.

[0030] Связующее вещество 106 может быть отверждено после прохождения под источником 110 энергии. Выбор источника 110 энергии частично может зависеть от химического состава связующего вещества 106. Например, источник 110 энергии может быть источником тепловой энергии или энергии актиничного излучения, такого как электронный луч, ультрафиолетовое излучение или видимый свет. Количество используемой энергии может зависеть от химической природы реактивных групп в полимерных компонентах предшественниках, а также от толщины и плотности связующего вещества 106. Для достижения необходимой тепловой энергии температуры нагревания от 75°С до 150°С при длительности нагревания от 5 минут до 60 минут в целом могут быть достаточными. Также могут быть использованы излучение электронного луча или ионизирующая радиация с энергетическим уровнем от 0,1 мрад (1 мкГр) до 100 мрад (1000 мкГр), в частности с энергетическим уровнем от 1 мрад (10 мкГр) до 10 мрад (100 мкГр). Ультрафиолетовое излучение включает излучение, имеющее длину волны в пределах диапазона от 200 нм до 400 нм, в частности в пределах диапазона от 250 нм до 400 нм. Видимое излучение включает излучение, имеющее длину волны в пределах диапазона от 400 нм до 800 нм, в частности в диапазоне от 400 нм до 550 нм. Параметры отверждения, такие как время облучения, в целом зависят от состава и могут быть отрегулированы путем выбора тока питания лампы и скоростью движения транспортерной ленты.

[0031] Согласно одному варианту реализации источник 110 энергии может облучать актиничным излучением покрытую подложку и таким образом частично отверждать связующее вещество 106. Согласно другому варианту реализации связующее вещество 106 отверждается нагревом и источник 110 энергии излучает тепло, необходимое для термообработки. Согласно другому варианту реализации связующее вещество 106 может включать компоненты, отверждаемые актиничным и тепловым излучением. Также, связующее вещество может быть частично отверждено с использованием одного из теплового и актиничного излучения, отверждающего и окончательно отверждено с использованием второго из теплового и актиничного отверждающих излучений. Например, эпоксидный компонент связующего вещества может быть частично отвержден с использованием ультрафиолетового электромагнитного излучения, а акриловый компонент связующего вещества может быть дополнительно отвержден тепловым излучением.

[0032] После отверждения связующего вещества 106 сформировано структурированное абразивное изделие 112. Согласно другому варианту реализации верхний слой абразивных зерен может быть нанесен поверх шаблонированных абразивных структур. Согласно конкретному варианту реализации структурированное абразивное изделие 112 может быть свернуто в рулон 114. Согласно другим вариантам реализации полное отверждение может быть достигнуто после сворачивания в рулон частично отвержденного абразивного изделия 112.

[0033] Согласно одному или большему количеству альтернативных вариантов реализации верхний слой абразивных зерен может быть нанесен поверх связующего вещества 106 и абразивных зерен. Например, верхний слой абразивных зерен может быть нанесен перед частичным отверждением связующего вещества 106, после частичного отверждения связующего вещества 106 или после дополнительного отверждения связующего вещества 106. Верхний слой абразивных зерен может быть нанесен, например, валиковым крашением или напылением. В зависимости от состава верхнего слоя абразивных зерен и этапа процесса, на котором он должен быть нанесен, верхний слой абразивных зерен может быть отвержден вместе со связующим веществом 106 или отдельно. Самый верхний слой абразивных зерен, содержащий диспергирующее средство, может быть нанесен поверх верхнего слоя абразивных зерен и отвержден вместе со связующим веществом 106, вместе с верхним слоем абразивных зерен или отвержден отдельно.

[0034] На фиг. 2 показано структурированное абразивное изделие, в целом обозначенное позиционным номером 200. Как показано на чертеже, структурированное абразивное изделие 200 может содержать подложку 202 и множество нанесенных на нее профилированных абразивных зерен 204. Согласно данному варианту реализации структурированное абразивное изделие 200 может быть изготовлено с использованием процесса, описанного выше со ссылкой на фиг. 1.

[0035] Согласно конкретному варианту реализации профилированные абразивные зерна 204 могут иметь одно или большее количество описанных в настоящей заявке профилированных абразивных зерен. Кроме того, профилированные абразивные зерна могут содержать одно или большее количество, или любую комбинацию описанных в настоящей заявке профилированных абразивных зерен. Кроме того, одно или большее количество описанных в настоящей заявке профилированных абразивных зерен могут иметь некоторую вероятность вертикальной ориентации. Вертикальной ориентацией может считаться ориентация, которая соответствует благоприятному абразивному/режущему положению каждого профилированного абразивного зерна, причем указанной вероятностью является простая математическая вероятность того, что зерно имеет вертикальную ориентацию.

[0036] Согласно конкретному аспекту настоящего изобретения вертикальная ориентация составляет по меньшей мере пятьдесят процентов (50%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере пятьдесят пять процентов (55%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере шестьдесят процентов (60%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере шестьдесят пять процентов (65%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере семьдесят процентов (70%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере семьдесят пять процентов (75%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере восемьдесят процентов (80%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере восемьдесят пять процентов (85%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере девяносто процентов (90%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет по меньшей мере девяносто пять процентов (95%). Согласно другому аспекту вертикальная ориентация составляет сто процентов (100%).

[0037] Тело каждого из описанных в настоящей заявке профилированных абразивных зерен может содержать поликристаллическое вещество. Поликристаллическое вещество может содержать абразивные зерна. Абразивные зерна могут включать нитриды, оксиды, карбиды, бориды, оксинитриды, алмаз или комбинации вышеперечисленного. Кроме того, абразивные зерна могут включать оксид, выбранный из группы оксидов, состоящих из алюмооксида, окиси циркония, окиси титана, окиси иттрия, окиси хрома, оксида стронция, кремниевого оксида и комбинаций вышеперечисленного.

[0038] Согласно другому аспекту абразивные зерна могут включать оксид алюминия. Согласно другому аспекту абразивные зерна по существу состоят из оксида алюминия. Кроме того, абразивные зерна могут иметь средний размер зерна не больше чем 500 мкм. Согласно другому варианту реализации средний размер зерна составляет не больше чем 250 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 100 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 50 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 30 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 20 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 10 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет не больше чем 1 мкм.

[0039] Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет по меньшей мере 0,01 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет по меньшей мере 0,05 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет по меньшей мере 0,08 мкм. Согласно другому аспекту средний размер зерна составляет по меньшей мере 0,1 мкм.

[0040] Согласно другому аспекту тело каждого из описанных в настоящей заявке профилированных абразивных зерен может представлять собой соединение, которое включает абразивные зерна по меньшей мере двух различных типов.

[0041] На фиг. 3 и 4 показан первый вариант реализации профилированного абразивного зерна 300. Как показано на фиг. 3, профилированное абразивное зерно 300 может включать тело 301, в целом призматическую, которая имеет первую торцевую поверхность 302 и вторую торцевую поверхность 304. Кроме того, профилированное абразивное зерно 300 может иметь первую боковую поверхность 310, проходящую между первой торцевой поверхностью 302 и второй торцевой поверхностью 304. Вторая боковая поверхность 312 может проходить между первой торцевой поверхностью 302 и второй торцевой поверхностью 304 рядом с первой боковой поверхностью 310. Как показано на чертеже, профилированное абразивное зерно 300 также может иметь третью боковую поверхность 314, проходящую между первой торцевой поверхностью 302 и второй торцевой поверхностью 304 рядом с второй боковой поверхностью 312 и первой боковой поверхностью 310.

[0042] Как показано на фиг. 3 и 4, профилированное абразивное зерно 300 также может иметь первый край 320 между первой боковой поверхностью 310 и второй боковой поверхностью 312. Профилированное абразивное зерно 300 также может иметь второй край 322 между второй боковой поверхностью 312 и третьей боковой поверхностью 314. Кроме того, профилированное абразивное зерно 300 может иметь третий край 324 между третьей боковой поверхностью 314 и первой боковой поверхностью 312.

[0043] Как показано на чертеже, каждая торцевая поверхность 302, 304 профилированного абразивного зерна 300 в целом может иметь треугольную форму. Каждая боковая поверхность 310, 312, 314 в целом может иметь прямоугольную форму. Кроме того, сечение профилированного абразивного зерна 300 в плоскости, параллельной торцевым поверхностям 302, 304, в целом является треугольным. Следует понимать, что профилированное абразивное зерно 300 может иметь больше, чем указанные три боковые поверхности 310, 312, 314 и три края 320, 322, 324. Кроме того, следует понимать, что в зависимости от количества боковых поверхностей 310, 312, 314, торцевые поверхности 302, 304 и сечение профилированного абразивного зерна 300 в плоскости, параллельной торцевым поверхностям 302, 304, могут иметь форму любого многоугольника, например, четырехугольника, пятиугольника, шестиугольника, семиугольника, восьмиугольника, девятиугольника, десятиугольника, и т.п. Кроме того, многоугольник может быть выпуклым, невыпуклым, вогнутым или невогнутым.

[0044] На фиг. 5 и 6 показан второй вариант реализации профилированного абразивного зерна 500. Как показано на фиг. 5, профилированное абразивное зерно 500 может иметь в целом призматическое тело 501, которая имеет первую торцевую поверхность 502 и вторую торцевую поверхность 504. Кроме того, профилированное абразивное зерно 500 может иметь первую боковую поверхность 510, проходящую между первой торцевой поверхностью 502 и второй торцевой поверхностью 504. Вторая боковая поверхность 512 может проходить между первой торцевой поверхностью 502 и второй торцевой поверхностью 504 рядом с первой боковой поверхностью 510. Как показано на чертеже, профилированное абразивное зерно 500 также может иметь третью боковую поверхность 514, проходящую между первой торцевой поверхностью 502 и второй торцевой поверхностью 504 рядом с второй боковой поверхностью 512 и первой боковой поверхностью 510.

[0045] Как показано на фиг. 5 и 6, профилированное абразивное зерно 500 также может иметь первую краевую поверхность 520, расположенную между первой боковой поверхностью 510 и второй боковой поверхностью 512. Профилированное абразивное зерно 500 также может иметь вторую краевую поверхность 522, расположенную между второй боковой поверхностью 512 и третьей боковой поверхностью 514. Кроме того, профилированное абразивное зерно 500 может иметь третью краевую поверхность 524, расположенную между третьей боковой поверхностью 514 и первой боковой поверхностью 512.

[0046] Как показано на чертеже, каждая торцевая поверхность 502, 504 профилированного абразивного зерна 500 в целом может иметь треугольную форму. Каждая боковая поверхность 510, 512, 514 в целом может иметь прямоугольную форму. Кроме того, сечение профилированного абразивного зерна 500 в плоскости, параллельной торцевым поверхностям 502, 504, в целом является треугольным.

[0047] На фиг. 7 и 8 показан третий вариант реализации профилированного абразивного зерна 700. Как показано на фиг. 7, профилированное абразивное зерно 700 может иметь в целом призматическое тело 701, которое имеет первую торцевую поверхность 702 и вторую торцевую поверхность 704. Кроме того, профилированное абразивное зерно 700 может иметь первую боковую поверхность 710, проходящую между первой торцевой поверхностью 702 и второй торцевой поверхностью 704. Вторая боковая поверхность 712 может проходить между первой торцевой поверхностью 702 и второй торцевой поверхностью 704 рядом с первой боковой поверхностью 710. Как показано на чертеже, профилированное абразивное зерно 700 также может иметь третью боковую поверхность 714, проходящую между первой торцевой поверхностью 702 и второй торцевой поверхностью 704 рядом с второй боковой поверхностью 712 и первой боковой поверхностью 710.

[0048] Как показано на фиг. 7 и 8, профилированное абразивное зерно 700 также может иметь первый вогнутый краевой канал 720, расположенный между первой боковой поверхностью 710 и второй боковой поверхностью 712. Профилированное абразивное зерно 700 также может иметь второй вогнутый краевой канал 722, расположенный между второй боковой поверхностью 712 и третьей боковой поверхностью 714. Кроме того, профилированное абразивное зерно 700 может иметь третий вогнутый краевой канал 724расположенный между третьей боковой поверхностью 714 и первой боковой поверхностью 712.

[0049] Как показано на чертеже, каждая торцевая поверхность 702, 704 профилированного абразивного зерна 700 в целом может иметь треугольную форму. Каждая боковая поверхность 710, 712, 714 в целом может иметь прямоугольную форму. Кроме того, сечение профилированного абразивного зерна 700 в плоскости, параллельной торцевым поверхностям 702, 704, в целом имеет треугольную форму.

[0050] На фиг. 9 и 10 показан четвертый вариант