188406. lajstromszámú szabadalom • Szerszám finomfelületű megmunkáláshoz, valamint eljárás a szerszám előállítására
1 188 406 2 rögzítve. A rétegben a 2 primer abrazív szemcsék elhelyezkedése olyan, hogy nagyobb részük a jóval nagyobb szemcseméretű 4 szekunder abrazív szemcsék körül, azok felületével érintkezve és a 4 abrazív szemcsék körül mintegy burkolatot alkotva helyezkednek el, míg kisebb részük van csak szabadon a 6 kötőanyagba ágyazva. A szerszám 10 munkafelületén a 2 primer abrazív szemcsék és a 4 szekunder abrazív szemcsék elhelyezkedésüket tekintve különösebb rendezettséget nem mutatnak. Forgácsolási kísérleteink során megállapítottuk, hogy az anyageltávolításban mind a 2 primer, mind a 4 szekunder abrazív szemcsék egyaránt résztvesznek. A meglepően hatásos és különböző keménységű rétegekből való egyenletes anyageltávolítás, valamint a nyert finomfelület karcmentességének okát abban találtuk, hogy a forgácsolás során a nagyobb szemcseméretű puhább 4 szekunder abrazív szemcsék a kisebb szemcseméretű keményebb 2 primer abrazív szemcséket mintegy rugalmasan megtámasztják, és a keményebb 2 primer abrazív szemcsék a szerszám kopása során a nagyobb szemcseméretű 4 szekunder abrazív szemcséken legördülnek. Ez a rugalmas megtámasztási és legördülési jelenség együttes megléte folyamatos önélezést és karcmentes finom felületet eredményez. Az ábrán látható szövetszerkezet kialakulásában kísérleteink tanúsága szerint a szemcseméretek mellett a súlyaránynak, valamint a fajsúlynak van jelentős szerepe és feltehetően elektrosztatikus kölcsönhatás is föllép. A találmány szerinti szerszám 2 primer abrazív szemcsékként köbös bór-nitrid (KNOOP keménység: 48 kN/mm2, fajsúlya: 3,48 g/cm3) természetes gyémánt (KNOOP keménység: 70 kN/mm2, fajsúly: 3,5 g/cm3) szemcséket vagy ezek keverékét tartalmazza. A 2 primer abrazív komponens szemcsemérete legfeljebb 10 pm, célszerűen 1-3 pm. A 4 szekunder abrazív szemcsékként a primer abrazív szemcsékkel összhangban elektrokorund (KNOOP keménység: 20 kN/mm2, fajsúly: 3,9 g/cm3), fekete és zöld szilíciumkarbid (KNOOP keménység: 22 kN/mm2, illetve 24 kN/mm2, fajsúly: 3,2 g/cm3) bór-karbid (KNOOP keménység: 28 kN/mm2, fajsúly: 2,52 g/cm3), köbös bór-nitrid szemcséket, vagy ezek keverékét tartalmazza. A 4 szekunder abrazív komponens szemcsemérete nem haladja meg a 200 pm-t, célszerűen 30-100 pm nagyságú. A találmány szerinti szerszámok lehetnek olyan kialakításúak, hogy a teljes szerszám a kötőanyaggal önmagában merev testté formált, egészében abrazív anyagú, szükség szerint felfogást vagy rögzítést elősegítő zsák- vagy átmenőfurattal, vagy beágyazással rögzített fémcsappal ellátva, vagy lehet olyan kialakítású, hogy megfelelő, például bakelit anyagú előtesten, mint hordozómátrixon van kialakítva, ahol az előtesthez való rögzítést a primer és a szekunder abrazív komponensek kötőanyaga biztosítja. Lehet olyan kialakítású is, hogy az előtesttel, mint hordozómátrixszal egy darabként van kialakítva, vagy olyan megoldású is, hogy forgácsolásra szolgáló aktív szerszámrész réteg formájában van a hordozómátrixon rögzítve. Az előtestként szolgáló hordozómátrix lehet még kerámia, fémöntvény, célszerűen alumínium vagy acél anyagú, vagy más rugalmas anyagú test, szükség szerint rögzítést, vagy felfogást elősegítő zsák- vagy átmenőfurattal vagy tengelyirányú csappal ellátva. A találmány szerinti szerszámok kiviteli alakja igazodik a szerszámmal végzett finomfelületi megmunkálás, például fogköszörülés, csiszolás, polírozás, leppolás, tükrösítés, dörzs-csiszolás (hónolás) stb. által megszabott alakigényhez. A szerszámok alakja így általában valamilyen szabályos idom, célszerűen hasábok vagy forgástestek. A forgástestek lehetnek tárcsa, korong, üreges henger, csapos henger, ahol ezek aktív szerszámrészét - munkafelületét - mind a hengerpalást, mind annak homloklapja, illetve egyik vagy mindkét homlokfelülete szolgáltatja. További forgástest alakú szerszámok még gömb, tányér, fazék, kúpos fazék, kúp, csonkakúp és gyűrű alakúak. A találmány szerinti eljárásnál töltő- és kenőanyagként elsősorban grafitot és kalcinált timföldet használunk. Grafit alkalmazásánál előnyben részesítjük a gömbszemcsés grafitokat, szemcsenagyságuk 10-30 pm között változhat. A kalcinált timföld szemcsenagysága célszerűen 5-10 pm közötti. Igen előnyös, ha a grafit és a kalcinált timföld együtt keriil alkalmazásra. A kötőanyagként előnyben részesítjük a fenolformaldehid gyantákat mind folyékony, mind őrlemény formában. Bizonyos esetekben kifejezetten előnyös a bakelit por alkalmazása, továbbá a gyűrűs poliamid gyanták, fenol-furfurol gyanták, formaldehid-anilin gyanták, formaldehid-karbamid gyanták, fenoxi-epoxi-gyanták és novalakk-fenol gyanták alkalmazhatók még. Az eljárásban 4-6 súlyrész abrazív szemcsére számítva a töltőanyagból összesen 1-1,2 súlyrésznyi mennyiséget használunk. Az abrazív szemcsék és a kötőanyag súlyarányát 5-6: 1 értékre választjuk meg. Az abrazív szemcsék, valamint a töltő- és kenőanyagok a kötőanyagra vonatkoztatott súlyarányát 5-8 : 0,9-1,1 határok közt: kell tartani, hogy a kívánt hatásosságú szerszámot nyerjük. A találmány szerinti eljárás során a primer és a szekunder abrazív szemcséket kimérjük, majd azokat összekeverjük. Az abraziv szemcsék keverésénél minden esetben a szekunder abrazív szemcsékhez adagoljuk a primer abrazív szemcséket, mivel ebben az esetben biztosítható, hogy a szekunder abrazív szemcsék körül a primer abrazív szemcsékből álló burkolat kialakuljon. Az abrazív komponensek keverését célszerűen száraz közegben végezzük, vagy folyékony kötőanyag félszáraz alkalmazása esetén a kötőanyaggal kismérvű előnedvesítéssel dolgozunk. A töltő-, kenő- és kötőanyagot tetszés szerinti sorrendben és adagokban keverhetjük össze. Amennyiben a műgyanta kötőanyagot folyadék formájában visszük a rendszerbe, célszerűen a töltő- és kenőanyagot tartalmazó keverékhez adagolni. A keverék előállításánál oldószert nem, vagy csak igen kis mennyiségben alkalmazunk. ' Az abrazív komponenseket tartalmazó keverék és kötőanyagot tartalmazó keverék összekeverését ismert módon végezzük. 5 10 1.5 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4 i
