Спосіб виготовлення інструмента з абразивно-полімерного волокна

Реферат: Спосіб виготовлення абразивного інструмента включає розплавлення органічного зв'язуючого, отримання абразивної маси шляхом змішування абразивного порошку зі зв'язуючим і формування заготовки абразивного інструмента. Перед формуванням заготовки абразивну масу охолоджують до кімнатної температури, подрібнюють, завантажують в ємність екструзивного пристрою, нагрівають до температури, не нижчої за температуру розплавлення органічного зв'язуючого, через філь'єру з розплаву витягують абразивно-полімерне волокно, калібрують його до потрібного діаметра, поміщають в прес-форму, і формують елементи інструмента. UA 95949 U (12) UA 95949 U UA 95949 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області виробництва абразивного інструмента на органічному зв'язуючому, який може бути використано переважно для фінішної обробки неметалевих матеріалів, в тому числі оптичного скла, природного та штучного каменю. Відомий спосіб виготовлення абразивного інструмента (див. пат. України № 51196 МПК 6 В24D 3/34, опубл. 15.11.2002 р. Бюл. № 11), який включає розплавлення органічного зв'язуючого, отримання абразивної маси шляхом змішування абразивного порошку зі зв'язуючим і формування заготовки абразивного інструмента. Недоліком такого способу є низька міцність інструмента, що значно обмежує величини режимних параметрів обробки і, як наслідок, продуктивність обробки, а також деструкція інструмента в процесі його охолодження, після формування. Відомий також найбільш близький за технічною суттю до корисної моделі спосіб виготовлення абразивного інструмента (див. пат. України № 10751 МПК 6 В24D 3/34, опубл. 15.11.2005 р. Бюл. № 11), який включає додавання в робочий шар інструмента базальтових волокон. Недоліком такого способу є велика імовірність утворення конгломератів зерен абразиву у робочому шарі інструмента, при використанні алмазних зерен зернистістю 14/10, 10/7 і нижче. В основу корисної моделі поставлено задачу такого удосконалення способу виготовлення абразивного інструмента, при якому за рахунок витягування з розплаву абразивної маси каліброваних абразивних волокон і подальшому формуванні з них робочого шару, що запобігає утворенню конгломератів зерен абразиву і, як наслідок підвищує якість поверхонь оброблених виробів. Для вирішення цієї задачі у способі виготовлення абразивного інструмента, який включає в розплавленні органічного зв'язуючого, отримання абразивної маси шляхом змішування абразивного порошку зі зв'язуючим і формування заготовки абразивного інструмента, згідно з корисною моделлю, перед формуванням заготовки абразивну масу охолоджують до кімнатної температури, подрібнюють до розмірів 1-10 мм, завантажують в ємність екструзивного пристрою, нагрівають до температури, не нижчої за температуру розплавлення органічного зв'язуючого, через філь'єру з розплаву витягують абразивно-полімерне волокно, калібрують його до потрібного діаметра, зменшуючи частоту обертання бобіни, на яку намотується волокно під час витягування з розплаву, у відповідності до формули n(t)=n 0-kt (t - час; n0 - частота обертання на початку процесу витягування волокна; k - коефіцієнт), потім поміщають в пресформу, і формують елементи інструмента при тиску 0,7-0,8 МПа і температурі 270-275 °C. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. В разі використання каліброваних за діаметром абразивних волокон в робочому шарі інструменту забезпечується виключення утворення конгломератів зерен абразиву. Приклад конкретної реалізації способу виготовлення абразивного інструмента з абразивнополімерного волокна. Виготовляли абразивний інструмент для тонкого шліфування виробів з природного та штучного каменю інструментом форми 6А2 діаметром 160 мм, висотою 20 мм за Патентом № 43681). Для виготовлення робочого шару як абразив використовували алмазний мікропорошок АСМ 10/7, а як зв'язуюче - поліетилентерефталат (ПЕТФ). Приготовляли наважки алмазного мікропорошку і зв'язуючого. Наважку зв'язуючого розплавляли при температурі 300 °C, розмістивши її в металевій ємності. В розплав зв'язуючого поступово всипали абразив при постійному перемішуванні композиту. Після отриману однорідну розплавлену абразивну масу охолоджували до кімнатної температури і подрібнювали до розмірів 1-10 мм, потім поміщали в екструдуючий пристрій висотою 70 мм зі змінними філь'єрами діаметром 1,0-1,2 мм, з якого і витягували каліброване абразивно-полімерне волокно, зменшуючи частоту обертання бобіни у відповідності до формули n(t)=n0-kt (n0=100 об/хв., k=0,1), значення n в різні моменти часу встановлювали наступним чином: t=0 год. t=1,5 год. t=3,0 год. t=4,5 год. t=6,0 год. t=7,5 год. і т.д. n=100 об/хв. n=90 об/ хв. n=81 об/ хв. n=71 об/хв. n=62 об/ хв. n=55 об/ хв. 1 UA 95949 U В ході експериментальних досліджень встановлено, що заявлений спосіб дозволяє ліквідувати імовірність утворення конгломератів зерен абразиву у робочому шарі інструмента і тим самим підвищити якість обробки виробів. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб виготовлення абразивного інструмента, який включає розплавлення органічного зв'язуючого, отримання абразивної маси шляхом змішування абразивного порошку зі зв'язуючим і формування заготовки абразивного інструмента, який відрізняється тим, що перед формуванням заготовки абразивну масу охолоджують до кімнатної температури, подрібнюють до розмірів 1-10 мм, завантажують в ємність екструзивного пристрою, нагрівають до температури, не нижчої за температуру розплавлення органічного зв'язуючого, через філь'єру з розплаву витягують абразивно-полімерне волокно, калібрують його до потрібного діаметра, поміщають в прес-форму, і формують елементи інструмента при тиску 0,7-0,8 МПа і температурі 270-275 °C. 2. Спосіб виготовлення абразивного інструмента за п. 1, який відрізняється тим, що абразивно-полімерне волокно калібрують за діаметром, зменшуючи частоту обертання бобіни, на яку намотується волокно під час витягування з розплаву, у відповідності до формули n(t)=n0kt (t - час; n0 - частота обертання на початку процесу витягування волокна; k - коефіцієнт). 20 Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2