Полимерная композиция для изготовления абразивного инструмента

Полимерная композиция для изготовления абразивного инструмента

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик . Республик

<»>958450

:в »

i г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30,10.80 (21) 3000393/23-05 с присоединением заявки ¹вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 1509.82, Бюллетень ¹ 34

) $1 j М. Кл. з

С 08 L 63/02/(В 24 D 3/34

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (531УДК 678.686 (088.8) Дате опубликования описания 15 ° 09.82

О.A.Áàáåíêî, В.П.Дегтярев» В.Б..Еленеви

A.B.3àáðîäñêèé, П.С.КОшель, В.М.Кузнец и В.Н.Станиславский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ КЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к составам абразивных масс, используемых для изготовления абразивного инструмента.и может быть использовано преимущественно в транспортном машиностроении для шлифования и хонингования высокопрочных сплавов, например ти» тановых.

Известна полимерная композиция 10 для изготовления абразивного инстру мента (1), содержащая, по меньшей мере, один абразив, эйоксндный оли,гомер, отвердитель, твердую смазку, коррозионно-активное вещество в ви 15 де комплексного соединения трехфтористого бора с амином или с гидроокисью алюминия, в следующем соотношении компонентов, об.%:

Абразив 6 -65

Эпоксидный олигомер 15-60

Отвердитель 5-45

Твердая смазка 5-25

Коррозионноактивное вещество 3-13

Комплексное соединение трехфторнстого бора

30 с амином или гидроокисью алюминия 0,5-5

Однако инструменты, изготовленные из этой массы, характеризуются низкой иэносостойкостью. Низкая из-

С носостойкость инструмента объясня.ется тем, что в качестве полимерного связующего в связке применяется порошкообразный эпоксидный олнгомер, который при изготовлении инструмента не обеспечивает прочной адгезионной связи с абразивом, так как совмещение кОмпонентов абразивной массы происходит только прн нагревании, путем смачивания абразива и наполнителей расплавом эпоксидного олигомера.

Известно, что абразивные массы на основе порошкообразных эпоксидных олигомеров при высоких температурах отверждения (160+5оС) облада;ют малой жизнеспособностью, так как после расплавления эпоксидного олигомера начинается интенсивный процесс сшивки, который сопровождается быстрым повышением вязкости масси, поэтому изготовление инструмента возможно лишь прн высоких давлениях прессбвания (300 1

»10 кгс/см 1). Время, в течение ко958450

S iO 25-28

; АЮ10 28-30

Ге а +FeO 20-23

Сас 5., 0-7., 0 мдо 6,0-8 0

5 т о1 12-15

Ы1О 0,2-0,3 к1о Остальное причем композиция содержит компоненты в следующем соотношении, об. ls

10 Эпоксиднодиановый олигомер 12-65

Отвердитель 4-20

Винильный мономер 5-30

15 Флексибилизатор 4,0-30,0

Инициатор 0,3-1,5 .Восстановитель 0,03-.0,15

Каменное литье 10-60

Тетрафторборат

2О калия 5-20

Введение в композицию каменного литья повышает механическую прочность связки, поскольку имеет повышенную адгеэию по отношению к связующему.

Наряду с этим каменное литье обладает абразивными свойствами, что повышает режущую способность .инструмента. Введение в состав связки тетрафторбората калия способствует улучшению условий резания, так как при температуре шлифования тетрафторборат калия разлагается с .выделением фтора. Свободный фтор, взаимодействуя с обрабатываемым материалом, образует соединения, которые легко удаляются абразивными зернами, что в значительной степени способствует повышению качества обработки.

Технология изготовления абразивного инструмента с применением . предлагаемой смазки заключается в следующем

Исходные порошкообраэные компоненты дозируют в. требуемых количествах и смешивают в барабане типа НИАС-14 по режиму: коэффициент заполнения

0,3, скорость вращения барабана

30 об/мин, время 15 мин, готовят раствор эпоксидного олигомера пу тем смешивания всех жидких компо", нентов.. Затем смесь порошкообразных компонентов вводят в раствор эпоксидного олигомера, перемешивают до получения однородной массы и заполняют формы. Отверждение абразивной массы проводят. путем выдержхи, ее при комнатной температуре 3-4 ч, после чего абразивный инструмент извлекают иэ формы.

Абразивный инструмент готовят следующим образом:

Пример 1. Готовят абразивный инструмент иэ синтетического алмаза марки ACB на композиции следующего состава, об.В:

Целью изобретения является повышение режущей способности -инструмента и качества обработки шлифуемой поверхности.

Поставленная цель достигается тем, что полимерная композиция, содержа-. щая эпоксиднодиановый олигомер, отвердитель, винильный мономер, инициатор, восстановитель, флексибилизатор и наполнитель, дополнительно содержит тетрафторборат калия, а в качестве наполнителя — каменное литье, имеющее следующий состав, вес.%: 65 торого расплав эпоксидного олигоме ра находится в жидком состоянии, мало, что не обеспечивает хорошей смачивающей способности, снижает адгеэионную прочность, что приво дит к потере иэносостойкости инструмента.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемому эффекту является полимерная композиция (21, содержащая эпоксидный опигомер, наполнитель, твердую смазку, винильный мономер, Флексибилизатор

° и иннциирующую систему, включающую инициатор и восстановитель при ,следующем соотношении компонентов, об,. %:

Наполнитель 2-30

Твердая смазка 2-30

Отвердитель 4-20

Эпоксидный олиго„мер 12-65

Вннильный мономер 5-30

Флексибилиэатор 4-30

Инициатор 0,3-15

Восстановитель 0,03-0,15 25

В этой связке в качестве наполнителя применяют восстановленные или плавленные карбиды переходных металлов, например карбиды титана, циркония, ниобия, ванадия, молибде- 30 на, хрома, вольфрама. Эти материалы не обладают достаточно высокой адгеэионной прочностью по отношению к связующему, что приводит к разупрочнению связки и снижению из- 35 носостойкости абразивного инструмента.

Еще в большей степени разупрочняют связку выбранные твердые смазки (дисульфид и деселенид вольфрама ,в смеси с фторпластом). Кроме того, при высоких температурах, возникающих при шлифовании, значительно повышается коэффициент трения Фторпласта по обрабатываемому материалу. При повышенных температурах 45 фторпласт обволакивает режущие зерна и заполняет поры круга, что приводит к эасаливанию рабочей поверхности и потере режущих свойств аб-, разивных кругов, а также снижению 50 качества обработки.

958450

60

Варианты, в об.%

Компоненты

Условный индекс связки

H0l Н02 НОЗ НО4 H05 ..НО6 Н07 Н08

Эпоксндный олигомер 27,8 14,0 22,0 19,0 12,0 25,0 30,0 65,0

5,67,30 0 10,0 11,0 . 6,4

Винильный мономер

5,5

6,4 5,56

0,55 0,4

0,55

0,45 1,5 1,35 0,6

Инициатор

0,3

Восстановитель

0,03 0,05 0,15 0,15 0,06 0,05 0,04

0,05

Тетрафторборат калия 10

Эпоксиднодиановый олигомер .

Вкнильный мономер, ИМА .. 20

Инициатор, перекись ьеизоила

Восстановитель, диметилпаратолуидин 0,2

Флекскбилизатор, 10

МГФ-9 13,3

Отвердитель, УП-0633М 10.

Каменное литье 44 жидкое связующее смешивают с норошкообразными компонентами (каменное литье и тетрафторборат калия зернистостью 80 мкм, синтетический алмаз .марки АСВ зернистостью 160/125 и полученной массой заполняют прессформы. Отверждение происходит при комнатной температуре 4 ч.

Пример 2. Готовят абразив- ный инструмент кз скнтетического алмаза марки АСВ на композиции следующего состава, об.Ф 25

Каменное литье

Тетрафторборат калкя . 5

Эпоксиднодиановый олигомер, ЭД«20 60

Винильный мономер, ММА 12

Инициатор, перекись бензоила 0,4

Восстановитель, диметклпаратолуидкн 0,04

Флексибилизатор, МГФ-9 12,56

Отвердитель, УБ-0633М 15

Жидкое связующее смешивают с порошкообразними компонентами (ка- 4п менное литье и тетрафторборат калия зернистостью 80 мкм, синтеткческий алмаз марки ACB зернистостью

160/125 и полученной массой запол,няют пресс-формы. ОтвеРжденке происходит при комнатной температуреЗ ч.

Для проведения сравнительных испытаний изготавливают партию кругов следующих характеристик: ЧК

125 5 3 32 ACB 160/125 100%-ной кон- центрации по рецептуре, приведенной в табл.1 Испытания проводят на модернизированном заточном станке млд.ЭА64Д при постоянной производительности 300 ммЗ/мин при следующих. режимах скорость круга 30 м/с, продольная подача 1 м/мин, поперечная подача 0,05 мм/дв.ход., время испытаний - 30 мин. Обрабатываемый материал - титановый сплав

ВТ22, В качестве критериев, по которым производят сравнение работоспособности изготовленных кругов, при- няты следующие показателиг удельный расход алмазов q г/гру

Щероховатость обрабо» таиной поверхности Н, мкм

Одновременно контролируют наличие пркжогов и глубину кх проникновения на обработанной поверхности.

Как показывают сравнительные испытания, наилучшие результаты обеспечивают. кругк с вариантамк связок

Н01 НОЗ, НО4 к Н06.

Результаты сравнительных испытаний кругов с вариантамк связок

Н01, НОЗ, Н04, Н06 и круга на основе композиции М - прототипа приведены в табл.2. . Проведенные испытания покаэыва" ют, что износостойкость кругов на предлагаемой связке увеличивается в

l,5-2,0 раза по сравнению с кзносостойкостью кругов на связке М, снижается также и шероховатость обработанной поверхности. По предварительному расчету ожидаемая экономическая эффективность от использования предлагаемого технического решения .на одном предприятии отрасли составляет в среднем 30 тыс.руб.

Таблица 1

958450

Продолжение табл. 1

Варианты, в об. %

М

Компоненты

Условный индекс связки

Н01 Н02 НОЗ Н04 Н05 Н06 Н07 Н08

Флексибилизатор

4,0 11,0 1-3 35 30,0 4,94 7,0 5 0

5,5

4 5 4,0 2,5 5,0 7,0 11,0

5,6

4,0

Отвердитель

Каменное литье

40,0 60,0 25,0 37,0 25,0 48,0 29,0 12,0

15,0

Тетрафторборат калия:

7,0 15,0 18,0 10,0 20,0 11,0

12,0

Таблица 2

Шероховатость обработанной поверхности, аикм

Условный ин- Удельный расход декс связки алмазов, мг/гр

Наличие прижогов

Нет

0,18-0,24

0,16-0,2

0,6-0,8. Í01

1,2-1,45

То же

НОЗ

0,2-0,26

1,35-1,5

НО4

0,24-0,3

0,95-1,2

НО6

0,40-0,32

1,5-1,6

Формула изобретения

Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Заказ 6975/34

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Полимерная композиция для изготовления абразивного инструмента, содержащая эпоксиднодкановый олиго-. мер, отвердитель, винильный мономер, инициатор, восстановитель, флексибилиэатор и наполнитель, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения режущей способности инструмента и качества обработки шлифуемой поверхности, композиция дополнительно содержит тетрафторборат калия, а в качестве наполнителя— каменное литье, имеющее следующий состав, вес.%:

8101 25 0-28 0

АЕ ОЗ 28., 0-30., 0

Fe1++ FeO 20,0-23,0

СаО 5.,0-7. 0

NgO 6., 0- 8, 0

T 1"Oy 12,0-15,0

NiO 0,2-0,3

К О Остальное причем композиция содержит компоненты в следующем соотношении, об.В:

Эпоксиднодиановый олигомер 12.,0-65,0

Отвердитель 4,0-20,0

Винильный мономер 5 0-30,0

Инициатор. 0 03-1,5

5О Восстановитель 0,03-0,15

Флексибилиэатор 4,0-30,0

Тетрафторборат калия .. 5,0-20,0

Каменное литье 10,,0-60,0

55 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 536953, кл. В 24 D 3/34, 1978..

2, Авторское свидетельство СССР

9) 9 785025, кл. В 24 D 3/34, 1978 (прототип).