148405. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hővel keményített műgyantákból és szemcsékből álló rendszerek szilárdságának növelésére
Megjelent: 1961. szeptember 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.405. SZÁM > . [3 —27. OSZTÁLY — HE—350. ALAPSZÁM Eljárás hővel keményített műgyantákból és szemcsékből álló rendszerek szilárdságának növelésére Hevenesi György oki. vegyészmérnök, Szekeres János oki. gépészmérnök A bejelentés napja: 1959. december 7. Mint ismeretes, az ipar területén használatosak olyan rendszerek, amelyek hővel keményített műgyantából, többnyire fenolgyanta-„bakelit"-ből és többnyíre ásványi szemcsékből állanak. így például az öntő-iparban a héjformázó eljárás héjformái finom szemcséjű kvarchomokból és bakelitből, a gépiparban használatos csiszolókorongok pedig különböző méretű korund szemcsékből és bakelitből állnak. A héjformák készítése úgy történik, hogy olyan finomszemcséjű homokot, amelynek szemcséi hőre keményedő fenolgyanta igen vékony, szilárd halmazállapotú rétegével vannak bevonva, forró fémmintára szórnak, mire a műgyanta először megolvad, majd a hő hatására hamarosan megszilárdul, úgyhogy a forró fémmintán vékony homok-gyanta kéreg, „héj" képződik. Ezután a feleslegben levő gyantás bevonatú homokot eltávolítják, és a forró mintalapot, a rajta levő héjjal együtt forró kemencébe teszik, ahol a műgyanta néhány perc alatt bakelittá alakul és a homokszemeket szilárdan összetartja. Az így kapott héjformákban történik az öntés. A csiszolókorongok készítésének elve teljesen hasonló. Egy újabb eljárás szerint ugyanis hőre keményedő fenolgyanta igen vékony, szilárd halmazállapotú rétegével bevont korund szemeket préseléssel különböző méretű korongokká alakítanak, és addig tartják forró kemencében, amíg a fenolgyanta bakelittá alakulva a korundszemcséket szilárdan össze nem köti. Mivel a fenolgyanta ára aránylag magas, és nem áll korlátlan mértékben rendelkezésre, igen nagy a jelentősége annak, hogy ha az adott esetben szükséges kqtőszilárdság eléréséhez minél kevesebb műgyantát használhatunk fel. Ez egyben minőségi javulást is eredményez a héjformák öntészeti, és a csiszolókorongok csiszoló tulajdonságaiban. Találmányunk olyan eljárás, amelynek segítségével a homok szemcséket, illetve korundszemcsé- • ket jóval kevesebb műgyantával lehet bevonni a szükséges szilárdságú héiformák, illetve csiszolókorongok készítéséhez, mint egyébként. Találmányunk azon újabb vizsgálatokon alapszik, (1), amelyek kimutatták, hogy a fenolgyanta dyn/cm-ben mért adhéziós munkája különböző anyagokon különböző. Ugyanekkor megállapították azt is, hogy ezen anyagokból készült azonos méretű szemcsék egyforma mennyiségű és azonos minőségű fenolgyantával azonos körülményék között bakelizálva, különböző hajlítószilárdeágú próbatesteket adtak: t. MgO A12 0 3 Si0 2 ZrSi04 adhéziós munka dyn/cm hajlító szil. psi 10 12 24 28 146 175 460 720 Látható a táblázatból, hogy nagyobb „adhéziós munkához jóval nagyobb hailítószilárdságok tartoznak. Mivel a gyantával szemben legnagyobb adhéziót mutató anyag (ZrSiC>4) sem a héj formázásnál, sem a csiszolókorong készítésénél nem jöhet számításba, nagyobb szilárdságú, vagy csökkentett műgyantatartalmú héiformát vagy csiszoló-korongot csak úgy nyerhetünk, ha a műgyanta és a homok ill. korund közti adhéziót növeljük meg. Találmányunk lényege szerint ez úgy érhető el, hogy a homokszemcséket, illetve a korundszemcséket bevonó műgyantaréteg alá egy közvetítőréteget alkalmazunk. Ez a közvetítőréteg igen véko^r, akár monomolekuláris is lehet, és elvileg bármilyen anyagból állhat, amely kielégíti azt a feltételt, hogy a szemcsére jobban tapad, mint a fenolgyanta (vagy más műgyanta), viszont a fenolgyanta (vagy más műgyanta) jobban tapad rá, mint a szemcsére. Ezt a közvetítőréteget az alábbiak szerint lehet kialakítani: A közvetítőréteget alkotó anyagot, ami kísérleteink szerint például hőre keményedő epoxidgyanta, vagy valamilyen szerves fémvegyület vagy ezekből készült gyanta (fémalkoholátok, fémenolátok, acetecetészter alumínium chelátja, fémtartalmú fenol-formaldehid gyanták, fémfenolátok stb.) lehet, akár önmagában, akár oldatban, akár emulzióban keverés közben a szemcsékre olvaszt-
