Schleifmittel und Verfahren zu seiner Herstellung

Beschreibung

[0001] Schleifmittel auf Unterlage werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, daß auf einen flexiblen Träger wie Papier, Gewebe oder Vulkanfiber ein Bindemittel wie tierischer Leim oder Phenol-Formaldehyd-Harz aufgebracht wird, in welches das Schleifkorn elektrostatisch oder mechanisch gestreut wird. Nach Aushärtung dieser sogenannten Grundbindung ist das Schleifkorn in seiner Stellung auf dem Träger fixiert. Es wird dann eine zweite Bindungsschicht, die sogenannte Deckbindung, aufgebracht, die ebenfalls aus tierischen Leimen oder Resolen, vermischt mit Füllstoffen, bestehen kann. Diese zweite Bindungsschicht verleiht dem Schleifkorn seine endgültige feste Verankerung auf dem Träger.

[0002] Die Verwendung von Füllstoffen unterschiedlicher Art in Bindungssystemen für Schleifmittel wie die erwähnten Leime oder Resole geschieht aus verschiedenen Gründen. So wird neben der Streckung durch billigere Stoffe wie z. B. Kreide auch die Verbesserung der jeweiligen Trocknungs- und Härtungsverfahren sowie eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Bindungen angestrebt.

[0003] Daneben wird durch die Verwendung sogenannter schleifaktiver Füllstoffe, wie z. B. Kryolith oder Kaliumfluoroborat, eine vom jeweiligen Material abhängige, mehr oder minder große Verbesserung der Schleifleistung erzielt, da diese Stoffe den Schleifprozeß positiv beeinflussen.

[0004] Nach dem Stand der Technik erfolgt die Zugabe in fein aufgemahlener Form in die Deckbindung. Normalerweise wird die maximal verarbeitbare Größe durch die üblichen Misch- und Auftragsverfahren bestimmt. Nach der DE-PS 3 112 954 C2 werden schleifaktive Stoffe in festen Schleifkörpern auch in Form von Granulaten oder Pellets eingesetzt.

[0005] Ferner ist bekannt, Mischungen von normalem Schmelzkorund mit sogenanntem Hochleistungsschleifkorn wie z. B. Schleifkorn auf Basis von Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Zusammensetzung, im folgenden _"Zirkonkorund" genannt, oder polykristallinem Aluminiumoxid, im folgenden _"Sinterkorund" genannt, zu verwenden, um die Kosten für die Herstellung von Hochleistungsschleifmitteln zu senken. Dabei werden allerdings besondere Anforderungen an die Kornverteilung der gesamten Mischung gestellt.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schleifmittel der fraglichen Art aufzuzeigen, welches nicht den vorgenannten Einschränkungen unterliegt und trotzdem mit einem geringeren Schleifkornanteil und damit reduzierten Kosten eine vergleichbare Schleifleistung wie die Schleifmittel gemäß dem Stand der Technik erbringt.

[0007] Diese Aufgabe wird bei dem Schleifmittel nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß diese Zusatzstoffe etwa in der Größe des Schleifkornes vorliegen und eine geringere Härte als das Schleifkorn haben. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Schleifleistung sogar erheblich gesteigert werden kann, wenn Zusatzstoffe etwa in der Größe des verwendeten Schleifkornes vorliegen, die für sich allein keine abrasiven Eigenschaften besitzen müssen. Das heißt, es ist keine bestimmte Härte erforderlich. Ebenso sind schleifaktive Eigenschaften, wie sie z. B. bei Kryolith bekannt sind, nicht erforderlich.

[0008] In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die räumliche Anordnung von Schleifkorn und Zusatzstoffen so gewählt, daß die Spitzen des Schleifkorns und der Zusatzstoff möglichst in einer Ebene liegen und damit beim Schleifprozeß gleichzeitig zum Einsatz kommen.

[0009] Der Vorteil des erfindungsgemäßen Schleifmittels liegt dabei nicht nur in einer erheblichen Ersparnis an teurem Schleifkorn, sondern vor allem auch in einer signifikanten Steigerung der Schleifleistung.

[0010] Vorteilhaft ist auch die Verwendung einer feinteiligen, getrockneten und auf die entsprechende Korngröße aufgesiebten Suspension aus Aluminiumoxid, wie sie z. B. bei der Herstellung von keramischem Schleifkorn als Vorprodukt mit einer Mohs-Härte von 1 - 2 nach der DE-PS 3 604 848 anfällt.

[0011] Nach dem üblichen Stand der Technik ist das Aufbringen von Zusatzstoffen in der Größe der eingesetzten Schleifkörner zusammen mit der Deckbindung nur unter größeren Schwierigkeiten möglich, so daß das erfindungsgemäße Schleifmittel vorteilhaft so hergestellt wird, daß die Zusatzstoffe mit dem eingesetzten Schleifkorn gemischt werden und dieses Gemisch elektrostatisch oder mechanisch in die Grundbindung gestreut wird. In einer weiteren Ausführung der Erfindung können die beiden Komponenten auch in zwei oder mehreren aufeinanderfolgenden Streuvorgängen aufgebracht werden.

[0012] Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Schleifmittels im Vergleich zum Stand der Technik soll in den nachfolgenden Beispielen dargestellt werden, ohne daß diese den gesamten Bereich der Erfindung abdecken:

Beispiel 1 :

[0013] Auf ein in üblicher Weise ausgerüstetes Polyestergewebe wird eine Grundbindung bestehend zu 50 Gew.% aus einem Phenol-Resol mit einem Phenol/Formaldehyd-Verhältnis von 1 : 1,5 und einem Festkörpergehalt von ca. 80 % und 50 Gew.% gemahlener Kreide als Zusatzstoff mit einer mittleren Teilchengröße von 20 µm in einer Menge von 220 g/qm mittels Rakelbeschichtung aufgetragen. Dann wird ein Gemisch aus 33 Vol.% Normalkorund der Korngröße P 36 (nach FEPA-Norm) und 67 Vol.% einer auf die gleiche Korngröße aufgesiebten Kreide in bekannter Weise elektrostatisch aufgebracht und in einem üblichen Temperaturprogramm getrocknet und gehärtet. Die aufgebrachte Schleifkorn/Kreide-Menge beträgt ca. 645 g/qm.

[0014] Anschließend wird die Deckbindung mittels Walzenbeschichtung aufgetragen, wobei diese zu 50 Gew.% aus einem Phenol-Resol und zu 50 Gew.% aus synthetischem Kryolith mit einer mittleren Teilchengröße von 15 µm besteht. Die aufgetragene Menge beträgt 460 g/qm. Die Deckbindung wird ebenfalls in bekannter Weise ausgehärtet.

[0015] Danach wird das so erhaltene Schleifmittel flexibilisiert und zu einem Endlos-Band von 2000 mm Länge und 50 mm Breite konfektioniert.

[0016] Die Prüfung erfolgt durch Schleifen gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus C 45, Werkstoffnr. 1.0503 nach DIN 669 unter einer Belastung von 35 N, wobei in Intervallen von je 5 min geschliffen wird. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 50 g absinkt.

[0017] Es wird ein Abschliff von 1314 g erzielt.

[0018] Ein mit reinem Normalkorund in einer Auftragsmenge von 810 g/qm bestreutes Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen eine Abschliffleistung von nur 976 g.

Beispiel 2 :

[0019] Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.% Zirkonkorund der Korngröße 36 (nach AINSI) und 50 Vol.% einer auf die gleiche Korngröße aufgesiebten Kreide als Zusatzstoff gestreut wird. Die aufgebrachte Menge beträgt 680 g/qm. Die Prüfung erfolgt wie in Beispiel 1 unter einer Belastung von 40 N. Die Prüfung wird beendet, wenn der Abschliff pro Intervall unter 100 g absinkt.

[0020] Es wird ein Abschliff von 2182 g erzielt.

[0021] Ein mit reinem Zirkonkorund in einer Menge von 908 g/qm bestreutes Vergleichsband erzielt unter sonst gleichen Bedingungen einen Abschliff von nur 1745 g.

Beispiel 3 :

[0022] Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 60 Vol.% Kryolith-Granulat als Zusatzstoff, aufgesiebt auf Korngröße 36, und 40 Vol.% Zirkonkorund gestreut wird. Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus rostfreiem Stahl (Werkstoffnr. 1.4301 gewalzt und abgeschreckt, ADW 2, DIN 17440 - 7/85). Es wird in acht Intervallen von je 5 min ein Abschliff von insgesamt 1203 g erzielt. Das mit reinem Zirkonkorund bestreute Vergleichsband erzielt im gleichen Zeitraum einen Abschliff von nur 660 g.

Beispiel 4 :

[0023] Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei jedoch ein Gemisch aus 55 Vol.% Zirkonkorund der Korngröße 36 und 45 Vol.% einer getrockneten, feinteiligen Aluminiumoxid-Suspension gemäß DE-PS 3 604 848 C2 als Zusatzstoff, aufgesiebt auf die gleiche Korngröße, gestreut wird. Die Fertigstellung des Bandes erfolgt wie in den vorangegangenen Beispielen.

[0024] Die bereits beschriebene Prüfung gegen C 45 ergibt eine Schleifleistung von 4293 g bei einem Andruck von 50 N; das mit reinem Zirkonkorund hergestellte Vergleichsband erzielt unter gleichen Bedingungen eine Leistung von nur 2165 g.

[0025] Die Standzeit des erfindungsgemäßen Schleifmittels beträgt dabei 25 Intervalle gegenüber nur 12 Intervallen des Vergleichsbandes.

Beispiel 5 :

[0026] Es wird ein Versuchsband gemäß Beispiel 1 hergestellt, wobei ein Gemisch aus 50 Vol.% Sinterkorund der Korngröße 36 und 50 Vol.% einkristallinem Magenesiumoxid der gleichen Korngröße als Zusatzstoff gestreut wird.

[0027] Die Prüfung erfolgt gegen einen rotierenden Rundstab von 30 mm Durchmesser aus 42 CrMo4 (Werkstoffnr. 1.7225). Es werden unter einem Andruck von 35 N 20 Intervalle von je 1 min geschliffen. Der Abtrag beträgt 642 g; ein Vergleichsband mit reinem Sinterkorund erreicht einen Abschliff von nur 545 g im gleichen Zeitraum.

Ansprüche

1. Schleifmittel auf Unterlage, bestehend aus einem Träger, Bindemitteln mit feinteiligen Füllstoffen, Schleifkorn und weiteren Zusatzstoffen in den Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zusatzstoffe etwa in der Größe des Schleifkornes vorliegen und eine geringere Härte als das Schleifkorn haben.

2. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Zusammensetzung besteht.

3. Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn aus polykristallinem Aluminiumoxid besteht.

4. Schleifmittel nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkornarten für sich allein oder in Mischung miteinander verwendet werden.

5. Schleifmittel nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Zusatzstoffe einen Durchmesser von 50 bis 150 %, vorzugsweise 80 bis 120 % des mittleren Schleifkorndurchmessers aufweist.

6. Schleifmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Zusatzstoffen in Schleifkorngröße 5 bis 90 Vol.%, vorzugsweise 20 bis 80 Vol.%, bezogen auf die Gesamtmenge von Schleifkorn und Zusatzstoffen, beträgt.

7. Schleifmittel nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe in Schleifkorngröße alle in Schleifmitteln üblichen Füllstoffe für sich allein oder in Mischung miteinander verwendet werden und diese während des Schleifvorganges feinteilig verschleißen.

8. Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln nach Anspruch 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe und das Schleifkorn gemeinsam oder in verschiedenen Schritten aufgebracht werden.

9. Verwendung des Schleifmittels nach Anspruch 1 - 8 in daraus konfektionierten Schleifwerkzeugen.