201107. lajstromszámú szabadalom • Alumínium-oxid alapú csiszolószemcse
1 HU 201107 B 2 A találmány tárgya aluminium-oxid alapú csiszolószemcse. A találmány szerinti csiszolószemcse alátétre való felvitelével előnyösen csiszolóeszkózök előállítására alkalmazható. A DE-OS 21 25 942 lajstromszámú közrebocsétási irat alapján csiszolóeszközök, csiszolópapir formájában ismertek, melyekben az egyes csiszolószemcsék között üres terek vannak, és az összes csiszolószemcse csúcséle egy, az alátéttel párhuzamos síkban helyezkedik el. Ezt úgy érik el, hogy az alátétet műgyantával vagy enyvréteggel vonják be, majd egy bizonyos mennyiségű csiszolószemcsét szórnak rá elektrosztatikus úton a nehézségi erővel ellentett irányban, az így felállított szemcséket egy első enyvrétegbe ágyazzék be. Kiderült az a hátrányos tulajdonság, hogy a csupasz csiszolószemcséknek - ilyen gyártási eljárás mellett - elektromos mezőben a nehézségi erő ellen ható mozgóképessége és az erővonalak irányába való iránybaálló tulajdonsága nem megfelelő. Például az említett DE-OS 21 25 942 lajstromszámú közrebocsátási iratban javasolják, hogy az elektrosztatikus töltés csekély ereje miatt az alátétről történő szemcseleválást oly módon akadályozzuk meg, hogy olyan nagy viszkozitású anyagot hordjunk fel vékony filmként, amely a szemcséket odáig rögzíti, míg azok az enyvrétegbe be vannak ágyazva. Az elektrosztatikus felhordási eljárásnál további hátrányos tulajdonságok jelentkeztek, minthogy az elektromos mezőben a feszültséget erősen növelni kellett, ezáltal nem kívánt elektromos kisülések léptek fel, vagy a megmunkálási tartományban nagyobb relativ páratartalom vált szükségessé. Azonban mindezek az intézkedések sem tudták megakadályozni, hogy az alátét szemcsével történő bevonása többnyire rendszertelenül, nem egyenletesen történik, a selejt részaránya megnövekedik, hiszen a csiszolóeszközöknek egy gyártási szériáján belül is lényeges különbségeket állapítottak meg a csiszolószemcséknek az elektromos mezőben a nehézségi erő ellen ható mozgóképességében - a továbbiakban ezt mozgóképességnek nevezzük - ezáltal a gyártási teljesítmény erősen lecsökkent. További hátrány abban mutatkozott, hogy a csiszolószemcsék rögzítése az alátétre nem minősült elég tartósnak, amely ahhoz vezetett, hogy ezen csiszolóeszközök esiszolási teljesítményében a veszteség elkerülhetetlenné vált. A HU 187 801 lajstromszámú szabadalmi leírás olyan csiszolószemcsét ismertet, amely az alátétbe vagy a műgyantával kötött csiszolókorongba való bekötésének javítására ráolvasztott kerámiabevonattal van ellátva, amelyhez finomszemcsés csiszolóképes anyagot adagolnak hozzá. Ezen megoldás esetén a csiszolószemcse mozgóképessége lényegesen nem javítható, ezenfelül az ilyen csiszolószemcsék előállítása nagy ráfordítást igényel és csupán durva szemcseszerkezetekhez alkalmazható, mivel a finom szemcseszerkezetek a kerámiabevonat ráolvasztásakor összesülnének. A találmány feladata tehát az, hogy egy olyan csiszolószemcsét hozzon létre, mely a fenti hátrányos tulajdonságokkal nem rendelkezik. A feladat megoldására olyan aluminium-oxid alapú csiszolószemcsét hoztunk létre, amelynek a felülete higroszkópos vagy hidrofil szervetlen anyaggal van kezelve, ahol ezen anyag mennyisége - az anyagmennyiség - ü,001-5,0 tömegszázaléka a csiszolószemcse mennyiségének, a higroszkópos anyag szervetlen só, a hidrofil szervetlen anyag pedig szilícium-dioxid, aluminium-oxid, titán-dioxid, vagy ezek keveréke. Annak megállapítására, hogy a csiszolószemcse a kívánt tulajdonságokkal rendelkezik-e, célszerűnek mutatkozott a csiszolószemcsének szemcsehalmazban mért fajlagos ellenállását meghatározni. Ez a fajlagos ellenállás kisebb 3,5 x 1010 Ohm x cm-nél, előnyösen 0,05 x 1010 és 2,5 x 1010 Ohm x cm között van. A találmány szerinti aluminium-oxid alapú csiszolószemcse mind a mikro-, de kiváltképpen a makrotartományban megfelelő a FEPA-szabványnak (Föderation Européenne des Fabricants de Produits Abrasifs által meghatározott szabvány a csiszolószemcsék osztályozására). A aluminium-oxid alapú csiszolószemcsék alatt korundok, mint pl. nemeskorund, félnemeskorund, normálkorund, hókezelt kékkorund, cirkonkorund, szinterkorund, vagy megfelelő egy- vagy többfázisú összetételek használhatók. Különböző korundok keverékei is alkalmazhatók, mint pl. nemeskorund, kékkorund, cirkonkorund, szinterkorund keverékei. A találmány célját elérendő a nevezett csiszolószemcséket egy higroszkópos vagy hidrofil anyaggal kell bevonni. A higroszkópos anyag a periódusos rendszer 1., 2. vagy 3. főcsoportjába tartozó fémek-, illetve az átmeneti elemek 1. vagy 2. sorába tartozó fémek karbonátja, hidrogén-karbonátja, szulfátja, nitrátja, foszfátja, fluoridja vagy kloridja, célszerű azonban nátrium-karbonátot, nátrium-hidrogén-karbonátot, magnézium-kloridot, kalcium-nitrátot, vas-kloridot külön-külön vagy ezek keverékeit alkalmazni. A hidrofil anyagok finomrészecskéjű fém-oxidok, mint szilícium-dioxid, alumínium-oxid vagy titán-dioxid, illetve ezek keverékei. A finomrészecskéjű fém-oxidok primer részecskéinek részecskenagysága - d50 értékben - célszerűen 1-500 nm, előnyösen 10- -50 nm, fajlagos felületük célszerűen 5- -500 m2/g, előnyösen 50-380 m2/g, ahol a dso érték a részecskenagyságának olyan ér5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
