Связка для изготовления алмазо-абразивного инструмента

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АЛМАЗО-АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА(71) Заявитель Республиканское алмазообрабатывающее унитарное предприятие Гомельское ПО Кристалл(73) Патентообладатель Республиканское алмазообрабатывающее унитарное предприятие Гомельское ПО Кристалл, Горлач Александр Григорьевич, Зайцев Валентин Алексеевич, Кузей Анатолий Михайлович, Кузнецов Владимир Витальевич, Марцинкевич Эдуард Адамович(57) Связка для изготовления алмазо-абразивного инструмента на основе органического связующего и неорганического наполнителя, отличающаяся тем, что в качестве неорганического наполнителя она содержит тетраборат натрия и/или стекло на его основе при следующем соотношении компонентов, мас.органическое связующее 0,6 - 30,0 тетраборат натрия и/или стекло на его основе 70,0 - 99,4,при этом стекло содержит, по крайней мере, один оксид из группы 2, , 23, 23, 25, 2 при следующем соотношении компонентов, мас.тетраборат натрия 70,0 - 99,9 оксид 0,1 - 30,0. Предлагаемое изобретение относится к области изготовления абразивного инструмента, в частности к алмазо-абразивному на органических связующих, используемого для обработки стекла, стали, сверхтвердых материалов, твердых сплавов и т.д. Известна связка для алмазо-абразивного инструмента, состоящая из фенол-формальдегидной смолы, карбида бора при следующих соотношениях компонентов в связке ( об.) смола фенол-формальдегидная 50 карбид бора 50.(И.П. Захаренко. Алмазные инструменты и процессы обработки. - Киев Техника, 1980, стр. 28). Недостатком известной связки является высокий удельный расход алмаза, засаливание при обработке сверхтвердых материалов, нитрида бора, алмаза, композитов на их основе. 4638 1 Наиболее близким к предлагаемому является связка, содержащая органическое связующее (фенолформальдегидную смолу) и неорганические наполнители барий сернокислый, тальк при следующих соотношениях компонентов в связке ( мас.) барий сернокислый 46,6 тальк 18,6 пульвербакелит (СФ-012 А) остальное.(И.П. Захаренко. Алмазные инструменты и процессы обработки. - Киев Техника, 1980, стр. 28). Недостатком известной связки является то, что при шлифовании инструментом на ее основе сверхтвердых материалов алмаза, эльбора, балласа (Б) формируется поверхность с неоднородным по глубине рельефом, что обусловлено различным характером резания рабочих и изношенных зерен алмаза. На обработанной поверхности наблюдаются риски, сколы различных размеров и морфологии. Таким образом, задачей является повышение качества обработки (чистоты поверхности) сверхтвердых материалов. Поставленная задача решается тем, что в связке, содержащей органическое связующее и неорганический наполнитель, в качестве наполнителя содержится тетраборат натрия и/или стекло на его основе при следующих соотношениях компонентов в связке ( мас.) органическое связующее 0,6-30 тетраборат натрия (стекло) 99,4-70 при следующих соотношениях компонентов в стекле ( мас.) 247 - 99,9-70 Оксид (группы 12, , 23, 23, 2, 25) - 0,1-30. Тетраборат натрия, стекла на его основе, содержащие 0,1-3 оксидов (12, , 23, 23, 25,2), хорошо смачиваются рядом органических связующих - полиамидными, эпоксидными, фенолформальдегидными, кремний-органическими, высокомолекулярными смолами, поливиниловым спиртом (и его производными) и образуют высокопрочные композиции. Помимо этого стекла на основе тетрабората взаимодействуют со смолами, образуя трехмерные структуры. Образующиеся композиции обладают высоким алмазоудержанием (смачивая поверхность алмаза, нитрида бора) и одновременно упруги. В процессе шлифования алмаза, нитрида бора, острые кромки алмазных зерен внедряются в обрабатываемую поверхность. Разрушение (затупление) острой кромки увеличивает площадь контакта, увеличение давления на зерно приводит к углублению зерна в связку. В результате формируется однородная морфология обрабатываемой поверхности без глубоких и мелких канавок, неравномерных по глубине. Поверхность с однородным рельефом, далее может быть легко обработана химическими методами. Оксиды (12, , 23, 23, 2, 25) увеличивают твердость стекла на основе 247 при содержании 0,1-30 мас. Увеличение содержания оксидов более 30 повышает твердость стекол, что приводит к ухудшению эффекта самозатачивания связки при работе с охлаждением. Снижение содержания оксидов менее 0,1 приводит к росту удельного расхода алмаза при шлифовании конических поверхностей. Снижение содержания наполнителя в связке менее 70 мас. приводит к снижению твердости связки и ухудшению качества обрабатываемой поверхности. Увеличение содержания наполнителя более 99,4 приводит к увеличению твердости связки, снижению упругости, появлению на обрабатываемой поверхности борозд глубоких и широких только в одном конце, т.е. снижению чистоты обрабатываемой поверхности. При шлифовании поверхностей цилиндрических наиболее целесообразно использовать в качестве наполнителя 247, а сложных (конусных, овальных и т.д.) - стекло на основе тетрабората натрия. Пример. На связке органическое связующее - стекло были изготовлены алмазо-абразивные круги диаметром 150 мм формы 11, концентрация алмазного порошка -6 (80/63) - 100 . В качестве связующего использовалась фенол-формальдегидная смола СФ-012 А. Инструмент использовался для шлифования цилиндрических заготовок из природного алмаза. Шероховатость поверхности представлена в таблице. Таким образом, инструмент на предлагаемой связке позволяет повысить качество обработки поверхности Шероховатость поверхности рундистабриллианта (мкм) 0,6 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,63 0,63 0,6 0,63 0,64 0,6 0,64 0,63 0,6 0,6 0,6 0,6 0,62 0,6 0,6 0,65 0,64 0,6 0,63 0,65 0,6 0,64 0,63 0,6 0,6 0,63 0,6 0,65 0,63 0,6 0,63 0,65 0,6 0,6 0,63 0,6 0,6 0,63 0,6 0,6 0,63 0,8 0,5 0,3 0,8 0,3 0,4 0,6 0,63 0,65 0,8 0,3 0,4 0,7 Где - крист. - кристаллическая форма неорганического наполнителя. В отличие от инструмента на органической связке, содержащей в качестве наполнителей тальк и барий сернокислый, связка, содержащая тетраборат натрия (стекла на его основе), формирует равномерную бех глубоких царапин и сколов поверхность заготовки (рундиста) бриллианта, т.е. повышает качество обработки сверхтвердого материала (алмаза). Источники информации Захаренко И.П. Алмазные инструменты и процессы обработки. - Киев Технка, 1980. - С. 28.1662824 1, 1991.4842619 А, 1989. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.