188406. lajstromszámú szabadalom • Szerszám finomfelületű megmunkáláshoz, valamint eljárás a szerszám előállítására
1 188 406 2 kisebb, javaslata szerint 0,1-1 pm szemcseméretű 5,5 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 3,6 kN/mm2), célszerűen 6 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint 5,6 kN/mm2) nagyobb keménységű szemcsék, így ón-dioxid, szilícium-dioxid, divastrioxid,trivas-tetraoxid, titán-dioxid, germániumdioxid, króm-trioxid, alumínium-oxid, bór-karbid, szilícium-karbid, cirkónium-oxid és tórium-oxid szemcsék, valamint 6-200 pm-es, javaslata szerint 50-100 pm szemcseméretű 5 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 3 kN/mm2) célszerűen 4 Mohs-nál (KNOOP keménység szerint kb. 1,63 kN/mm2) kisebb keménységi értékkel rendelkező szemcsék, így kalcium-karbonát, cink-oxid, A1203 • ■ 4 Si02 ■ H20 (agalmatolit), A1203 • 2 Si02 ■ 2 H20 (kaolinit), 3 CaO • A1203 • 3 CaSO+ • 31 H20, természetes vagy kicsapott bárium-szulfát szemcsék alkotják. A keményebb-puhább szemcsék súlyaránya: 1 : 10 - 1 : 100. A tisztító szalagot magnetofonfejre lerakodott szennyeződés eltávolítására alkalmazzák. A karcmentes tisztított felületet és a magnetofonfej mágneses térerősség változásra mutatott érzékenysége növekedését, amely a légrésből a szennyeződés eltávolítása következtében a tisztítás minőségére szintén jellemző, azáltal érik el, hogy a tisztító szalagot magnetofonfej előtt való elvezetés közben a magnetofonfejnek egy meghatározott nagyságú erővel nekiszorítják. A tisztítószalagnál a kiálló nagyobb részecskék puhábbságukból adódva anélkül, hogy karcolnák a tisztítandó felületet a magnetofonfejtől távolabb tartják a keményebb részecskéket, így csökkentik a keményebb részecskék felületre gyakorolt hatását és biztosítják, hogy csak a szennyeződés kerüljön eltávolításra. A megoldás a megnetofonfej, mint eltérő keménységű rétegekből álló test tisztításra alkalmas, de finomfelületi megmunkálására a hordozó flexibilitása és így a keményebb és puhább rétegektől való egyenetlen anyageltávolítás miatt a nyomóerő változtatása esetén sem alkalmas. Meggondolásaink szerint a megoldás a hordozó merev testként való megválasztása esetén sem lenne céljainknak megfelelő, mivel ekkor bár feltehetően a kívánt felületi finomság elérhető lenne, de járulékosan a felület geometriáját nem kívánt mértékben változtatná, a hordozó rugalmatlansága miatt a rétegek egymásra átkenődnének, és a hézagok (légrés) eltömődnének. Számos abrazív anyagösszetétellel, illetve abból kialakított szerszámmal végeztünk kísérletet olyan szerszám fellelése végett, amely mind a homogén, mind a különböző keménységű és eltérő fizikaikémiai tulajdonságú rétegeket tartalmazó testek Ra = 0,4 pm és ennél kisebb felületi érdességű finomfelületének gyors, gazdaságos és megfelelő minőségű kialakítására alkalmazható. Meglepő módon úgy találtuk, hogy kétfajta abrazív anyag együttes alkalmazása esetén a kétfajta abrazív anyag egy adott fajsúlyaránya és keménységi aránya, valamint egy adott szemcseméret arány mellett az abrazív anyagoknak kötőanyaggal testté formált kialakításával, egy műveleti lépésben több felületi érdességi fokozatot átfogó felületi finomság növekedést érünk el a szokásos töltő- és/ vagy kenőanyagok alkalmazása mellett, olyan felületi érdesség tartományban, amely egyébként igen gondos és hosszadalmas megmunkálással érhető csak el a hagyományos módon, mind homogén, mind réteges testek esetében. A találmány szerinti szerszám abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm2 keménységű, legfeljebb 10 pm, célszerűen 1-3 pm átlagos szemcseméretű abrazív szemcséket tartalmaz, amely szemcsék töltőanyag és/vagy kenőanyag mellett kötőanyaggal rögzítetten legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszámrészen réteget alkotnak. A szerszám lényege, hogy az abrazív anyag primer abraziv szemcséket alkotó 48-86 kN/ mm2 keménységű abrazív szemcsék mellett a primer abrazív szemcsék keménységénél a KNOOP keménység szerint 20-66 kN/mm2-tel kisebb értékű, de legalább 20 kN/mm2 keménységgel rendelkező, 20-200 /un célszerűen 30-100 m átlagos szemcseméretü, de a primer abrazív szemcsék átlagos szemcseméreténél legalább fél nagyságrenddel nagyobb átlagos szemcsemérettel rendelkező, és a primer abrazív szemcsék fajsúlyától legfeljebb - 1,0 g/cm3 ... +0,5 g/cm3 értékkel eltérő fajsúlyú szekunder abrazív szemcséket foglal magába, és kötőanyaggal önmagában, vagy ismert módon hordozómátrixon testté, adott esetben merev testté formált. A találmány tárgya továbbá eljárás a finomfelületi megmunkáló szerszám előállítására. Az eljárás során úgy járunk el, hogy abrazív anyagként KNOOP keménység szerint 48-86 kN/mm2 keménységű, legfeljebb 10 pm, célszerűen 1-3 pm átlagos szemcseméretü abrazív szemcséket töltőanyaggal és/ vagy kenőanyaggal, valamint kötőanyaggal összekeverten legalább aktív - forgácsoláshoz kialakított - szerszám részen réteggé formában rögzítünk. Az eljárás lényege, hogy az abrazív anyaga primer abrazív szemcséit alkotó 48-86 kN/mm2 keménységű abrazív szemcsékhez 0,5-1 súlyrészre számítva 300-700 súlyrésznyi, a primer abrazív szemcsék keménységénél a KNOOP keménység szerint 20-66 kN/'mm2-tel kisebb keménységi értékkel rendelkező, 20-200 pm célszerűen 30-100 m átlagos szemcseméretű, a primer abrazív szemcsék átlagos szemcseméretét legalább fél nagyságrenddel meghaladó átlagos szemcseméretű és a primer abrazív szemcsék fajsúlyától legfeljebb - 1,0 g/cm3... + 0,5 g/ cm3 eltérő fajsúlyú szekunder abrazív szemcséket keverünk, a töltőanyag és/vagy a kenőanyag valamint a kötőanyag összekeverését külön műveletben végezzük el, a primer és a szekunder abrazív szemcséket tartalmazó keveréket a kötőanyagot tartalmazó keverékkel összekeverjük, majd az ilymódon nyert anyagkeveréket önmagában ismert módon hőkezelve hordozómátrixra visszük föl vagy kívánt esetben testté formázzuk. A továbbiakban a találmány szerinti finomfelület megmunkáló szerszámot ismertetjük részletesebben hivatkozva az ábrára, amely a szerszám egy kiviteli alakja szövetszerkezeti vizsgálatok alapján rekonstruált nagyított metszetét mutatja. Az ábrán láthatóan 2 primer abrazív szemcsék és 4 szekunder abrazív szemcsék 6 kötőanyagba ágyazottan réteget alkotva 8 hordozómátrixhoz vannak 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3