SCHLEIFWERKZEUG MIT EINEM METALL-KUNSTHARZ-BINDEMITTEL UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug zur Bearbeitung von insbesondere sprödharten Werkstoffen wie Natur- und Kunststein, gesintertem Hartmetall, Keramik und dergleichen, wobei das Schleifwerkzeug einteilig oder vorzugsweise mehrteilig aus einem Tragteil und einem Schleifkörper aufgebaut ist und das Schleifwerkzeug beziehungsweise dessen Schleifkörper aus Hochleistungsschleifkorn wie Diamant, metallischem Bindemittel, Kunstharzbindemittel und gegebenenfalls Füllstoff hergestellt ist, und wobei das metallische Bindemittel und das Kunstharzbindemittel zu je einem zusammenhängenden Netzwerk versintert sind, das Metallbindungsnetzwerk und das Kunstharzbindungsnetzwerk ein verflochtenes, zusammenhängendes, doppeltes räumliches Netzwerk bildend einander durchdringen und das Schleifkorn und gegebenenfalls der Füllstoff sich innerhalb von mindestens einem der unterschiedlichen Bindemittel und/oder im Phasengrenzbereich zwischen den unterschiedlichen Bindemitteln befindet.

[0002] Die Erfindung bezieht sich weiters auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schleifkörpers.

[0003] Schleifwerkzeuge der eingangs genannten Art können sowohl im Naß- als auch im Trockenschleifverfahren verwendet werden. Die Anwendungsgebiete sind die Bearbeitung von Natur- und Kunststein, mit bevorzugt mehrteilig aufgebauten Schleifwerkzeugen in beispielsweise Schleif- und Polierstraßen für dekorative Steinwerkstoffe, beim Produktions- und Instandsetzungsschliff von Werkzeugen zur spanenden Metallbearbeitung, die ganz oder telweise aus gehärtetem Werkzeugstahl, Hartmetall oder Keramik bestehen.

[0004] Die Patentschrift US 3650715 gibt eine Schleifscheibenbindung an, die dendritisches Metall als Füllstoff in Polyimidharz enthält. Das Metall liegt dabei als "clusters of dendritic metal particles", also als Anhäufungen von Dendriten vor. Die genannte Patentschrift schlägt hochwärmebeständiges Polyimidharz zur Verwendung in hochbeanspruchten, insbesondere im Trockenschliff eingesetzten Schleifwerkzeugen vor. Zur Ableitung der beim Schleifen entstehenden Wäre und zur zusätzlichen Stützung der Schleifkörner im Kunstharz-Bindungsverband wird bevorzugt Kufper oder Silber als Füllstoff beigemischt. Dadurch werden Schleifscheiben vorgeschlagen, bei denen der weiche Eingriff von kunstharzgebundenen Schleifkörpern und die Wärmeleitfähigkeit und Standfestigkeit von Metallbindungen angestrebt werden.

[0005] Ein Teil der am Markt erhältlichen kunstharzgebundenen Diamantschleifscheiben für hohe Wärmebeanspruchung oder für hohe Flächenpressung am Schleifbelag beruht auf der in der US 3650715 vorgeschlagenen Bindungsart.

[0006] Ein Metallkunstharz-Verbundmaterial aus dem gattungsgemäße Schleifwerkzeuge hergestellt werden können, ist in der US 4,042,347 offenbart. Dieses Material besteht aus einer kontinuierlichen Metallmatrix und einer kontinuierlichen Kunstharzmatrix und wird durch Heißpressen einer Mischung von Vorprodukten hergestellt. Die Vorprodukte für die Metallmatrix beinhalten ein elementares Metall mit einem Schmelzpunkt unterhalb 450° C und einer intermetallischen Komponente oder Legierung mit einem Schmelzpunkt oberhalb von 500°C. Die kontinuierliche Kunstharzmatrix ist bei Temperaturen oberhalb 250°C verarbeitbar. in einem in dieser Schrift gezeigten Ausführungsbeispiel werden Kupferpulver und Zinnpulver zu einer Sinterbronze versintert, wobei Reste des erst bei höheren Temperaturen schmelzenden Kupfers bestehen bleiben. Das in der US 4,042,347 A geoffenbarte Material zur Herstellung von Schleifwerkzeugen besitzt den Nachteil, daß ein weiches tripologisch ungünstiges Reinmetall als hochschmelzende Komponente vorgesehen ist. Dies hat wiederum negative Auswirkungen auf die Schleifeigenschaften des daraus hergestellten Schleifwerkzeugs.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, einen verbesserten Schleifkörper anzugeben, der unter Verwendung von hochwärmebeständigen Kunstharzen und von Metallegierungen als Bindungsrohstoffe eine Verbesserung der Schleifeigenschaften, eine Erhöhung der Zerspanungsleistung und eine wirtschaftliche Ausnützung des enthaltenen teueren Hochleistungsschleifkorns ermöglicht. Weiters ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem derartige Schleifkörper hergestellt werden können.

[0008] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das metallische Bindemittel im nicht gesinterten Zustand eine Kupfer-Zinn-Bronzelegierung enthält.

[0009] Die beiden miteinander verflochtenen Bindungsnetzwerke erstrecken sich dabei über den gesamten Schleifkörper, wogegen bei derartigen Werkzeugen nach dem Stand der Technik der Metallbestandteil der Bindung als Anhäufungen von Füllstoffpartikeln in einer Kunstharzmatrix vorliegt. Dabei wurde erkannt, daß bei Anpassung der Sinterfähigkeit der metallischen Komponente und der Kunstharzkomponente der Bindung aneinander eine sichere Ausbildung von zwei auf gänzlich unterschiedlichen Stoffen beruhender Netzwerke erreichbar wird. Die Sinterfähigkeit ist dabei gekennzeichnet durch gleiche Sintertemperatur bei der Drucksinterung für beide Netzwerkgrundstoffe. Zwischen den Stegen oder innerhalb der Stege eines jeden Bindungsnetzwerkes sind Schleifkörner und gegebenenfalls Füllstoffpartikel eingebettet. Während der Ausbildung der beiden Netzwerke während des Drucksinterprozesses können dabei sowohl im Bereich des metallischen, als auch im Bereich des Kunststoffbindungsteils Schleifkörner umschlossen und für den späteren Kontakt mit dem Werkstück eingebunden werden.

[0010] Gemäß der Erfindung wird durch das Vorliegen des Metallbindungsanteils in Form eines weitläufigen Metallgeflechtes eine sehr gute Stützwirkung im Bindungsgefüge erreicht ähnlich der Verfestigungswirkung von Armierungsstahl in Beton. Das dazwischen eingebettete Kunstharznetzwerk dagegen ist verantwortlich für die Nachgiebigkeit und Schwingungsdämpfung beim Eintritt der Schleifkömer in die sprödharte Werkstückoberfläche.

[0011] Erfindungsgemäß wird die Sinterfähigkeit der Metallbindungskomponente an jene der jeweiligen Kunstharzbindungskomponente der Bindung angepaßt. Dies geschieht durch Auswahl der Legierungszusammensetzung der metallischen Bindungskomponente hinsichtlich Druckerweichungspunkt und Flüssigphasenbildung.

[0012] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist gegeben, wenn das Kunststoffbindemittel ein Hochtemperatur-Thermoplast ist und für das metallische Netzwerk eine entsprechend niedrigsintemde Legierung gewählt wird, die vorzugsweise eine Bronze mit einer Zusammensetzung von 60 Volumsprozent Kupfer und 40 Volumsprozent Zinn sein kann. Die Ausbildung der beiden erfindungsgemäßen, untereinander verflochtenen Netzwerke wird dabei selbst bei den maximalen Verarbeitungstemperaturen des Hochtemperatur-Thermoplastes von 300°C erreicht.

[0013] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist gegeben, wenn das Netzwerk aus Kunstharzbindemittel aus einem durch Vernetzung aushärtbaren Drucksinterpolymer aus der Gruppe der Polyimide aufgebaut ist. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann das entsprechende Metallbindungsnetzwerk ebenfalls vorzugsweise aus einer Bronze ausgebildet sein. Die zugehörige Drucksintertemperatur in dieser Ausführungsform beträgt 400 bis 500°C, um je ein sintermetallgebundenes und ein kunstharzgebundenes, räumliches Netzwerk aufzubauen.

[0014] Die US 3650715 beispielsweise sieht "melleable metal" in Form von Füllstoffanhäufungen vor, die in der Kunstharzmatrix eingebettet sind. Durch diese Anordnung können die erfindungsgemäßen Wirkungen nicht erzielt werden. Erfindungsgemäß ist dagegen vorgesehen, daß der Metallbestandteil der Bindung als stützendes Armierungsgeflecht wirkt, wobei zusätzlich der Vorteil gewonnen wird, daß eine Bronze, vornehmlich eine Sprödbronze beim Schleifkontakt mit dem Werkstück weniger zu Zusetzungen der Schleifscheibenoberfläche bzw. der Schneidkanten der Schleifkörner neigt, als dies bei duktilem Metall leicht auftreten könnte.

[0015] Eine Reihe von Variationen des beschriebenen Grundgedankens der Erfindung ist neben den bevorzugten Ausführungsbeispielen möglich in Abhängigkeit der am Markt erhältlichen Rohstoffe, insbesondere in Abhängigkeit der Kunstharzeigenschaften.

[0016] Eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist gegeben, wenn in Anpassung an die relativ niederen Verarbeitungstemperaturen für das Kunstharzbindungsnetzwerk niedrig sintemde Legierungen genommen werden, welche dann auch meist duktil bzw. schmierend beim Schleifeinsatz, wie oben erwähnt, sein können. In diesem Fall braucht nur ein anorganischer Füllstoff wie Siliziumkarbid, Aluminiumoxid, Schwerspat, Quarz, Graphit oder dergleichen in einer vorzugsweisen Komfeinheit von kleiner als 100 my zur Förderung der Sprödigkeitseigenschaften in das Pulver für die Netzwerke eingemischt werden.

[0017] Die Erfindung hat erkannt, daß auf Basis der an sich bekannten Bindemittel wie Hochtemperaturharze und Sintermetallegierungen wesentliche Verbesserungen beim Aufbau von Hochleistungsschneidstoff enthaltenden Schleifkörpern möglich sind. Die erzielbaren Verbesserungen sind an das Herstellverfahren gebunden. Dementsprechend ist Gegenstand der Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Schleifkörpers mit Verfahrensschritten gemäß Kennzeichnung des unabhängigen Anspruchs 7.

[0018] Bei Verwendung eines Hochtemperatur-Thermoplastes wird eine gemeinsame Sintertemperatur von höher als 300°C für das Drucksintern vorgesehen. Bei Verwendung eines Drucksinterpolymers aus der Gruppe der Polyimide kann die gemeinsame Drucksintertemperatur für die Ausbildung je eines Netzwerkes aus Metallbindung und aus Kunstharzbindung auf bis etwa 500°C gesteigert werden. Wesentlich ist dabei, daß die Drucksinterfähigkeit des Metallbindungsanteils bereits bei einer Temperatur gegeben ist, welche mindestens 10°C unterhalb der jeweiligen Degradationstemperatur des Kunstharzbindungsanteils liegt.

[0019] Die Erfindung macht sich die überraschende Erkenntnis zunutze, daß das gemeinsame Verpressen und Versintern bzw. das gemeinsame Drucksinterpressen zweier in ihrer Art gänzlich unterschiedlicher Bindungspulver zu je einem Bindungsteil im Schleifkörper führt. Wichtig ist dabei nur die Heranführung der Sintertemperatur des metallischen Bindungsbestandteils an die Verarbeitungstemperatur des Kunstharz-Bindungsbestandteils bei Verwendung eines Hochtemperaturthermoplastes. Bei Verwendung von thermisch härtendem Drucksinterpolymer muß ebenfalls dessen spezielle Verarbeitungs- und Aushärtetemperatur die Grundlage für die Heranführung der Sintertemperatur des metallischen Bindungsbestandteiles sein. Bestimmend für die gemeinsame Sintertemperatur ist dabei jene Verarbeitungstemperatur des Bindungsharzes, bei welcher noch ausreichend Abstand zur Degradationstemperatur des Harzes verbleibt. Dieser Mindestabstand zeigte sich mit etwa 10°C.

[0020] In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Herstellverfahrens wird die Heranführung der Sinterfähigkeit der metallischen Bindungskomponente an jene der Kunstharzbindungskomponente durch ein mit Zinn modifiziertes Bronzepulver herbeigeführt. Dabei wurde gefunden, daß zusätzliches Zinnpulver der Korngröße von 2 bis 50 my die Anpassung der Sinterbedingungen an die Erfordernisse der Kunststoff-Bindungsverarbeitung wesentlich erleichtert.

[0021] Bei Verwendung eines Hochtemperatur-Thermoplastes als Kunstharzkomponente der Bindung des Schleifkörpers sind besonders niedrige, gemeinsame Verarbeitungstemperaturen von 300°C aufwärts erforderlich, um die sichere Ausbildung auch des Metallbindungsnetzwerkes zu gewährleisten. In diesen Fällen hat es sich gezeigt, daß wie an sich bekannt, Wismut bei Gegenwart von Kupfer und Zinn die Sinterfähigkeit durch Bindung von besonders niedrigschmelzenden Gefügebestandteilen sinterfähig macht.

[0022] Nachfolgend werden zwei Herstellerbeispiele von erfindungsgemäßen Schleifkörpern beschrieben:

Beispiel I

[0023] Zum Trockenschleifen von mit Hartmetall der Sorte P20 bestückten Fräsern auf einer Strausack-Werkzeugschleifmaschine wurde der Schleifbeschlag für einen D11V9-Schleiftopf hergestellt. Es wurde ein Bindungspulver mit 60 Volumsprozent 70/30 Kupfer-Zinn-Bronze vom Typ 25 GR der Firma Poudmet/Frankreich mit mittlerer Korngröße von 30 my und 40 Volumsprozent Hochtemperatur-Thermoplast vom Typ "P84HAT" der Firma HPP (vormals Firma Lenzing)/Österreich mit Diamantschleifkorn vom Typ RVG-D der Firma General Electric/USA der Korngröße FEPA D126 (für Diamant- bzw. B126 für CBN) (US mesh 120/140) in einem Turbula-Mischer gemischt. Die Menge des Diamantkorns wurde so bemessen, daß im fertigen Schleifbelag eine Konzentration von C75 (3,3 Karat pro cm³) entstand.

[0024] Das Pulverharz enthielt 2 % Zinnpulver vom Typ "75F" der Firma Pometon/Frankreich als Flußmittel bzw. zur Angleichung der Sinterfähigkeit der auszubildenden unterschiedlichen Bindungsnetzwerke.

[0025] Alle Ausgangsstoffe wurden getrocknet.

[0026] Das gemeinsame Drucksintern erfolgte in der Schleifbelagsform bei 370°C während 20 Minuten in Stickstoffatmosphäre bei einem Druck von 20.000 N cm^-2.
Der Schleifbelag wurde bei 300°C ausgeformt und keiner Nachhärtung unterzogen.

Beispiel II

[0027] Zur Bestückung der Station Nr. 9 einer 24-Stationen Breton-Maschine wurden Wackelkopfsegmente hergestellt. Auf dieser Schleif- und Polierstraße wurden im Naßschliff mit Wasser als Spülmittel Granitplatten mittlerer Spanbarkeit im Durchlauf bearbeitet.

[0028] Zur Herstellung der Schleifbeläge wurde eine Mischung aus 8,5 Volumsprozent Zinnpulver vom Typ "75F" der Firma Pometon/Frankreich mit mittlerer Korngröße von 30 my, 51,5 Volumsprozent, 80/20-Bronze vom Typ "25GR" von Firma Poudmet/Frankreich, mit mittlerer Korngröße von 50 my, 40 Volumsprozent Pulverharz vom Typ "Vespel SP1A" der Firma DU Pont/USA mit mittlerer Korngröße von 50 my und Diamantschleifkorn vom Typ "MDAS" der Firma De Beers/Deutschland mit der Korngröße FEPA D64 (US-mesh 230/270), 20 Minuten in einem Turbula-Mischer gemischt. Die Ausgangsstoffe wurden vorgetrocknet und ohne Zusätze gemischt. Der Diamantgehalt für den fertigen Schleifbelag war mit einer Konzentration von C18 (= 0,79 Karat/cm²) vorgesehen.

[0029] Diese Schleifbelagsmischung wurde mit 2000 N cm^-2 in der Preßform kalt vorgepreßt. Die Schleifbelagsmischung wurde anschließend in derselben Preßform bei 490°C und einer Haltezeit von 20 Minuten in Stickstoffatmosphäre bei 22.000 N cm^-2 gesintert. Nach dem Drucksintern erfolgte eine drucklose Nachhärtung der Schleifbeläge unter Stickstoffatmosphäre und Temperaturen von 300-400°C während 16 Stunden.

[0030] Mit Schleifwerkzeugen nach der Erfindung können die Vorteile der Metallbindung mit den Vorteilen der Kunstharzbindung weitgehend in einem Werkzeug verwirklicht werden. So tritt die höhere Bindekraft des metallischen Netzwerkes gemeinsam mit der Elastizität und schwingungsdämpfenden Wirkung der Kunstharzbindung gleichzeitig auf. Die Druckbeanspruchung von erfindungsgemäßen Schleifbelägen kann gesteigert werden. Durch das zusammenhängende metallische Bindungsnetzwerk erfolgt ein guter thermischer Ausgleich der Schleiftemperatur.

Ansprüche

1. Schleifwerkzeug zur Bearbeitung von insbesondere sprödharten Werkstoffen wie Natur- und Kunststein, gesintertem Hartmetall, Keramik und dergleichen, wobei das Schleifwerkzeug einteilig oder vorzugsweise mehrteilig aus einem Tragteil und einem Schleifkörper aufgebaut ist und das Schleifwerkzeug beziehungsweise dessen Schleifkörper aus Hochleistungsschleifkorn wie Diamant, metallischem Bindemittel, Kunstharzbindemittel und gegebenenfalls Füllstoff hergestellt ist, und wobei das metallische Bindemittel und das Kunstharzbindemittel zu je einem zusammenhängenden Netzwerk versintert sind, das Metallbindungsnetzwerk und das Kunstharzbindungsnetzwerk ein verflochtenes, zusammenhängendes, doppeltes räumliches Netzwerk bildend einander durchdringen und das Schteifkorn und gegebenenfalls der Füllstoff sich innerhalb von mindestens einem der unterschiedlichen Bindemittel und/oder im Phasengrenzbereich zwischen den unterschiedlichen Bindemitteln befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Bindemittel im nicht gesinterten Zustand eine Kupfer-Zinn-Bronzelegierung enthält.

2. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Kunstharzbindungsnetzwerk aus einem Kunststoff aus der Gruppe der Hochtemperatur-Thermoplaste wie Polyamidimide, Polyetheretherketone, Polyarylsulfone, Liquidcrystal polymere, Polyphenylensulfide, Silikonharze, Polyimide besteht.

3. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Metallbindungsnetzwerk aus einer Bronze mit 50 bis 98 Gewichtsprozent Kupfer und 50 bis 2 Gewichtsprozent Zinn besteht.

4. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Metallbindungsnetzwerk aus Sprödbronze mit 38 bis 64 Gewichtsprozent Kupfer und 36 bis 62 Gewichtsprozent Zinn besteht.

5. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Metallbindungsnetzwerk einen anorganischen Füllstoff aus der Gruppe der Karbide, Oxide oder dergleichen zur Erhöhung der Sprödbruchneigung mit einer Korngröße von vorzugsweise maximal 100 my enthält.

6. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Volumensanteil des Metallbindungsnetzwerkes im Schleifkörper zum Volumensanteil des Kunstharzbindungsnetzwerks in einem Bereich von 20 : 80 bis 80 : 20, bevorzugt bei 30 : 70 liegt.

7. Verfahren zur Herstellung eines Hochleistungsschleifkom und gegebenenfalls Füllstoff in einer Bindung enthaltenden Schleifkörpers eines Schleifwerkzeugs nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

A) Trockenmischen von mindestens einem metallischen Bindungspulver, das Pulver einer Kupfer-Zinn-Bronzelegierung enthält,. und mindestens einem Kunstharzbindungspulver mit gleicher Sinterfähigkeit und gegebenenfalls einem Füller zu einem Bindungspulver;

B) Kaltvorpressen des Bindungspulvers nach Zugabe des Schleifkorns bei Raumtemperatur vorzugsweise ohne Befeuchtigungsmittel zu einem Grünling;

C) Gemeinsames Drucksintem des metallischen Bindemittels und des Kunstharz-Bindemittels des Grünlings bei einer Sintertemperatur von mindestens 10°C unterhalb der Degradationstemperatur des Kunstharzbindemittels;

D) Versintem des Kunstharz-Bindemittels und des metallischen Bindemittels zu je einem zusammenhängenden, miteinander verflochtenen, räumlichen Netzwerk, wobei die Schleifkömer und die gegebenenfalls vorhandenen Füllstoffpartikel innerhalb mindestens eines Netzwerks, jedoch vorzugsweise innerhalb beider Netzwerke und/oder im Bereich der Phasengrenze zwischen beiden Netzwerken eingebunden werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch gemeinsames Drucksintem eines Hochtemperatur-Thermoplastes aus der Gruppe der Polyamidimide, Polyetheretherketone, Polyarylsulfone, Liqudcrystal polymere, Polyphenylensulfide, Silikonharze, Polyimide und das Pulver einer Kupfer-Zinn-Bronzelegierung enthaltenden metallischen Bindungspulvers in einem Temperaturbereich beginnend bei 300°C und endend 10°C unterhalb der Degradationstemperatur des verwendeten Hochtemperaturthermoplasts und bei einem Druck von 5000 bis 30000 Newton pro Quadratzentimeter (N cm^-2).

9. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch gemeinsames Drucksintern eines durch Vernetzung aushärtbaren Drucksinterpolymers aus der Gruppe der Polyimide und des Pulvers einer Kupfer-Zinn-Bronzelegierung in einem Temperaturbereich beginnend bei 400°C und endend 10°C unterhalb der Degradationstemperatur des verwendeten Drucksinterpolymers und bei einem Druck von 5000 bis 30000 Newton pro Quadratzentimeter (N cm^-2).

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch chemische Aushärtung des beim gemeinsamen Drucksintern gebildeten Polyimid-Netzwerkes bei Temperaturen bis 400°C und einer Dauer bis 24 Stunden in einer drucklosen Sinterpreßform.

Claims

1. A grinding tool for machining of particularly brittle materials such as natural and artificial stone, sintered tungsten carbide, ceramics and similar, wherein the grinding tool is composed of one piece or preferably several pieces, namely a core and an abrasive rim, and the grinding tool or rather its abrasive rim is manufactured out of super abrasive such as diamond, metallic bonding agent, resinoid bonding agent and optionally a filler, and wherein the metallic bonding agent and the resinoid bonding agent are each sintered to form a connected network, and the metal bond network and the resinoid bond network form an intertwining, connected, double spatial network penetrating each other, and further wherein said abrasive and optionally the filler are located within at least one of the different bonding agents and/or in the interface area between the different bonding agents, characterised in that the metallic bonding agent contains in the unsintered state a copper-tin-bronze-alloy.

2. A grinding tool according to claim 1 characterised in that the resinoid bond network consists of a resin from the high temperature thermoplast group such as polyamideimides, polyetheretherketones, polyarylsulfones, liquid crystal polymer, polyphenylene sulfides, silicon resins and polyimides.

3. A grinding tool according to claim 1 or 2 characterised in that the metal bond network consists of a bronze with 50 to 98 weight percent copper and 50 to 2 weight percent tin.

4. A grinding tool according to claim 1 or 2 characterised in that the metal bond network consists of brittle bronze with 38 to 64 weight percent copper and 36 to 62 weight percent tin.

5. A grinding tool according to any one of claims 1 to 4 characterised in that the metal bond network contains an inorganic filler from the carbide group, oxide or similar for increasing the brittle fracture tendency with a grit size of preferably 100 microns maximum.

6. A grinding tool according to any one of claims 1 to 5 characterised in that the volume share of the metal bond network in the abrasive rim to the volume share of the resinoid bond network is in a range from 20:80 up to 80:20, preferably 30:70.

7. Process for the production of a super abrasive and optionally a filler in an abrasive rim of a grinding tool containing a bond according to claim 1, comprising the steps of:

A) dry mixing of at least one metallic bond powder containing a copper-tin-bronze alloy, and at least one resinoid bond powder with the same sintering capability, and optionally a filler to form a mixed bond powder;

B) cold prepressing of the bond powder after addition of the abrasive at room temperature, preferably without moistening agent to a green compact;

C) joint pressure sintering of the metallic bonding agent and the resinoid bonding agent of the green compact at a sintering temperature at least 10° C. below the degradation temperature of the resinoid bonding agent;

D) sintering of the resinoid bonding agent and the metallic bonding agent each to a connected, intertwined with each other spatial network, wherein the abrasive grains and optionally the filler particles present are bonded within at least one of the networks but preferably within both networks and/or in the interphase area between both networks.

8. Process according to claim 7 characterised by joint pressure sintering of a high temperature thermoplast from the group of polyamideimides, polyetheretherketones, polyarylsulfones, liquid crystal polymer, polyphenylene sulfides, silicon resins, polyimides, and the powder of a metallic bond powder containing a copper-tin-bronze-alloy in a temperature range starting at 300° C. and ending 10° C. below the degradation temperature of the high temperature thermoplast used and at a pressure of 5000 to 30,000 Newton per square centimeter (N cm^-2).

9. Process according to claim 7 characterised by joint pressure sintering of a crosslinking pressure sintered polymer from the polyimides group and the powder of a copper-tin-bronze-alloy in a temperature range starting at 400° C. and ending 10° C below the degradation temperature of the pressure sintered polymer used and at a pressure of 5000 to 30,000 Newton per square centimeter (N cm^-2).

10. Process according to claim 9 characterised by chemical thermosetting of the polyimide network formed by joint pressure sintering at temperatures up to 400 ° C. and a duration of up to 24 hours in a unpressurized sintering mould.

Revendications

1. Outil de meulage pour le travail en particulier de matériaux durs cassants tels que la pierre naturelle, la pierre de synthèse, le métal dur fritté, la céramique et similaires, l'outil de meulage étant constitué d'une pièce ou de préférence de plusieurs pièces comportant une partie portante et une meule, et l'outil de meulage ou sa meule étant fabriquée en des grains abrasifs très performants tels que le diamant, un liant métallique, un liant résinoïde synthétique et le cas échéant une matière de charge, et le liant métallique et le liant résinoïde synthétique étant frittés chacun en un réseau cohérent, le réseau liant métallique et le réseau liant résinoïde synthétique s'interpénétrant en formant un double réseau étroitement combiné, cohérent et tridimensionnel, et les grains abrasifs et le cas échéant la matière de charge se trouvant intégrée à au moins un des différents liants et/ou dans la zone interfaciale entre les différents liants, caractérisé en ce que le liant métallique contient un alliage bronze-cuivre-étain dans un état non fritté.

2. Outil de meulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réseau liant résinoïde synthétique est composé d'une matiere synthétique du groupe de thermoplastes résistant aux hautes températures, tels que les polyamidimides, les polyétheréthercétones, les polyarylsulfones, des polymères cristaux liquides, les sulfures de polyphénylène, les resines de silicone, les polyimides.

3. Outil de ponçage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réseau liant métallique est composé d'un bronze de 50 à 98 pour cent en poids de cuivre et de 50 à 2 pour cent en poids d'étain.

4. Outil de ponçage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le réseau liant métallique est composé d'un bronze fragile de 38 à 64 pour cent en poids de cuivre et de 36 à 62 pour cent en poids d'étain.

5. Outil de ponçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le réseau liant métallique comprend une matière inorganique de charge du groupe des carbures, oxydes ou similaires pour augmenter la tendance à la rupture fragile avec une grosseur de grains de préférence de 100 my maximum.

6. Outil de ponçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la part du volume du réseau liant métallique dans la meule se situe dans un domaine de 20 : 80 à 80 : 20, de préférence 30 : 70, par rapport à la part du volume du réseau liant résinoïde synthétique.

7. Procédé de fabrication d'une meule d'un outil de meulage, contenant en liaison des grains abrasifs très performants, et le cas échéant un matériau ou/charge, caractérisé par les étapes du procédé consistant à:

A) effectuer un mélange à sec, pour obtenir une poudre de liants, d'au moins une poudre de liant métallique qui contient une poudre d'un alliage bronze-cuivre-ètain, et d'au moins une poudre de liant résinoïde synthétique ayant une faculté de frittage équivalente et le cas échéant d'une matière de charge;

B) effectuer une compression à froid à température ambiante de la poudre de liants après ajout des grains abrasifs, de préférence sans humidifiant, pour obtenir un comprimé cru;

C) effectuer un frittage sous pression en commun du liant métallique et du liant résinoïde synthétique qui composent le comprimé cru à une température de frittage d'au moins 10° C en dessous de la température de dégradation du liant résinoïde synthétique;

D) effectuer un frittage du liant résinoïde synthétique et du liant métallique pour former chacun un réseau cohérent, étroitement combiné et tridimensionnel, les grains abrasifs et les particules de matière de charge présentes le cas échéant étant incorporés à l'intérieur d'au moins un réseau, cependant de préférence à l'intérieur des deux réseaux et/ou dans la zone interfaciale des deux réseaux.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le frittage sous pression en commun d'un thermoplaste réstistant aux hautes températures du groupe des polyamidimides, des polyétheréthercétones, des polyarylsulfones, des polymères cristaux liquides, des sulfures de polyphénylène, des resines de silicone, des polyimides, et de la poudre de liant métallique contenant une poudre d'un alliage de bronze-cuivre-étain, dans un domaine de températures commençant à 300° C et finissant à 10° C en dessous de la température de dégradation du thermoplaste réstistant aux hautes températures utilisé et sous une pression de 5000 à 30 000 newtons par centimètre carré (N cm^-2).

9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le frittage sous pression en commun d'un polymère fritté sous pression et durci par réticulation, du groupe des polyimides, et de la poudre d'un alliage cuivre-étain-bronze dans un domaine de températures commençant à 400° C et finissant à 10° C en dessous de la température de dégradation du polymère frittable sous pression, et sous une pression de 5000 à 30 000 newtons par centimètre carré (N cm^-2).

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le durcissement chimique du réseau de polyimides formé par le frittage sous pression en commun à une température allant jusqu'a 400° C et une durée de 24 heures dans une matrice de frittage sans pression.