Muela abrasiva con cápsulas de semillas vegetales como material de relleno y procedimiento para su producción.

Muela abrasiva unida con resina sintética, que contiene una mezcla de grano abrasivo,

aglutinante y formador deporos, siendo los formadores de poros semillas vegetales, caracterizada por que las semillas vegetales estáncontenidas en la muela abrasiva acabada.

Muela abrasiva con cápsulas de semillas vegetales como material de relleno y procedimiento para su producción

Campo técnico La presente invención se refiere a una muela abrasiva unida con resina sintética, en la que se usan cápsulas de semillas vegetales como formadores de poros, así como a un procedimiento para la producción de muelas abrasivas de este tipo.

Una muela abrasiva consiste esencialmente en grano abrasivo, material aglutinante y espacio poroso. El espacio poroso se compone de intersticios naturales, que se producen entre los granos abrasivos, así como los poros incorporados por formadores de poros en la muela abrasiva. Adicionalmente a la formulación, el tamaño y el número de poros se ven afectados también por la presión de compresión. Así, en el caso de una alta presión se genera un espacio poroso pequeño, mientras que una presión menor tiene como consecuencia un espacio poroso correspondientemente más grande. No obstante, una presión de compresión menor provoca también un disco más blando. Además de los formadores de poros pueden usarse también otros materiales de relleno en muelas abrasivas. Éstos pueden tener actividad abrasiva (por ejemplo, enfriamiento) y por lo tanto apoyan el proceso de abrasión o sirven para la estabilización (resistencia al reventamiento, flexibilidad) de la muela abrasiva.

La finura de la viruta que se forma durante el proceso de abrasión o la rugosidad de la superficie del material depende esencialmente del tamaño del grano abrasivo. Los granos abrasivos consisten principalmente en materiales duros, quebradizos y se utilizan de rutina en un amplio intervalo de tamaños. El material aglutinante puede ser, tal como en la presente solicitud, una resina sintética. Sirve para mantener juntos los granos abrasivos individuales. El espacio poroso permite, entre otras cosas, transportar de forma segura la viruta de material, pero también puede aprovecharse para acoger medio refrigerante. Mediante la variación de las relaciones en volumen de los componentes individuales entre sí pueden ajustarse las propiedades de la muela abrasiva, de modo que para cada material a procesar puedan obtenerse los resultados de abrasión deseados.

Estado de la técnica Hasta el momento, los formadores de poros orgánicos se utilizan sólo en muelas abrasivas unidas con cerámica.

En el documento US 5.221.294 A se describe una muela abrasiva unida con cerámica que puede producirse en un único proceso de cocción y, a este respecto, que no necesita el uso de un aglutinante. Como formador de poros se usan, entre otros, cáscaras de nuez, bolitas de plástico o material orgánico espumado. Como producto de partida sirve un sol-gel a base de germen cristalino de boemita, que se mezcla con cáscaras de nuez de un tamaño promedio de 275 μm. A continuación se moldea esta mezcla en la forma deseada, se seca y por último se calcina a una temperatura máxima de 1300 ºC. A este respecto, la boemita cristaliza dando óxido de aluminio α. Las cáscaras de nuez se queman a estas temperaturas elevadas sin residuos y dejan por tanto poros en la muela abrasiva. El producto final tiene una porosidad de aproximadamente el 40 % y es suficientemente estable como para utilizarse como muela abrasiva.

En el documento US 5.203.886 A se describe una muela abrasiva que consiste en una combinación de formadores 45 de poros, concretamente esferas de óxido de aluminio huecas y formador de poros orgánico, así como un sol-gel de granos abrasivos de óxido de aluminio. El formador de poros orgánico puede estar producido a partir de cáscaras de nuez, carbono, semillas de flores, almidón, azúcar o partículas de madera. El formador de poros orgánico se degrada completamente con la calcinación de la muela abrasiva y deja a este respecto poros abiertos en la muela abrasiva. La porosidad conseguida de este modo de la muela abrasiva asciende aproximadamente a del 1 al 12 % de su volumen. Las esferas de óxido de aluminio resistentes a temperatura, huecas, de pared delgada confieren a la muela abrasiva como poros cerrados una porosidad adicional de hasta el 70 % y proporcionan a este respecto al mismo tiempo una estabilidad suficiente. No obstante, en este sentido es problemático que estos poros cerrados, si bien pueden acoger agente refrigerante, en cambio, normalmente pueden transportar viruta abrasiva.

El documento DE 602 06 661 T2 describe una muela abrasiva unida con un tipo de vidrio impregnada, que está impregnada con una sustancia orgánica que contiene azufre como material auxiliar abrasivo. Este agente de impregnación es un compuesto de hidrocarburo con al menos un enlace carbono-azufre. Como formador de poros pueden usarse, entre otro, también sustancias orgánicas, tales como cáscaras de nuez, resinas o polvo de madera, que, sin embargo, a la temperatura de calcinación indicada de 538 a 1371 ºC (de 1000 a 2500 ºF) durante el proceso de calcinación, podrían quemarse sin residuos.

En el documento DE 12 943 A se trata un procedimiento, para producir porcelana porosa, loza o arcilla. Como formador de poros se mencionan una pluralidad de sustancias, así como madera, cáñamo, lino, papel y granos de distinto tipo. No obstante, estos formadores de poros se queman, en el caso del procedimiento descrito, durante el

proceso de calcinación. La loza producida según este procedimiento es adecuado, entre otras cosas, para su uso como muelas de molino sintéticas en molinos de cereales.

El documento DE 10 2004 035 088 A1 describe una muela tronzadora unida orgánicamente con un aditivo funcional. El cuerpo abrasivo comprende un aglutinante (resinas fenólicas, resinas epoxídicas, imidas) , grano abrasivo y al menos un material de relleno funcional. El material de relleno funcional es en este caso una aleación de metal que puede seleccionarse en función del material a procesar. Durante la producción se aplica una temperatura de calcinación en el intervalo de 150 ºC a 250 ºC, y el proceso de endurecimiento dura en total de 12 a 76 horas.

El documento DE 697 05 538 T2 describe objetos abrasivos y procedimientos para su producción. Como aglutinante se utilizan, entre otros, resinas fenólicas y resinas epoxídicas. El grano abrasivo usado tiene diámetros de aproximadamente 1 μm a aproximadamente 10 μm. El endurecimiento de estas muelas abrasivas tiene lugar a lo largo de un periodo de tiempo de 8 a 15 horas a temperaturas de 66 a 120 ºC.

El documento DE 102 97 124 T5 describe un procedimiento para la producción de una herramienta vitrificada con agente superabrasivo, en el que se selecciona una composición de unión de vidrio fritada, se combinan un componente de agente superabrasivo, un componente de agente de relleno con cuerpos huecos y la composición de unión de vidrio, y se calcinan los componentes combinados a aproximadamente de 600 a 850 ºC.

Exposición de la invención Objetivo técnico Es objetivo de la presente invención proporcionar muelas abrasivas unidas con resina sintética que presenten altos periodos de servicio, que no se dañen y que tengan un amolado frío.

Solución técnica En el caso de una muela abrasiva del tipo mencionado al principio, este objetivo se consigue por que las semillas vegetales están contenidas en la muela abrasiva acabada.

La muela abrasiva consiste en una mezcla de grano abrasivo, aglutinante y formador de poros, siendo los formadores de poros semillas vegetales, y las semillas vegetales no se queman durante la producción, sino que están contenidas en la muela abrasiva acabada.

Las semillas vegetales se usan en la producción de la muela abrasiva como formadores de poros orgánicos. Las semillas vegetales no se queman a este respecto, tal como es habitual en la producción de muelas abrasivas unidas con cerámica, durante la producción, sino que permanecen intactas y forman un componente importante de la muela abrasiva acabada.

A las semillas vegetales le corresponden a este respecto varias funciones. Tienen como componente de la muela abrasiva un cierto efecto de apoyo, que impide el desprendimiento temprano del grano abrasivo. No obstante, además de esta función de apoyo, las semillas vegetales satisfacen también el objetivo de poros convencionales y proporcionan por ejemplo el transporte de las virutas abrasivas. Dado que las semillas vegetales son relativamente blandas, pueden deformarse por las virutas abrasivas en la mayoría de los casos más duras, y transportar las mismas después al espacio poroso recién generado. También es posible que las virutas abrasivas calientes, que tienen temperaturas de entre 1500 ºC y 2000 ºC, quemen las semillas vegetales durante el proceso de abrasión. El

espacio poroso que se genera a este respecto puede compararse... [Seguir leyendo]

1. Muela abrasiva unida con resina sintética, que contiene una mezcla de grano abrasivo, aglutinante y formador de poros, siendo los formadores de poros semillas vegetales, caracterizada por que las semillas vegetales están 5 contenidas en la muela abrasiva acabada.

2. Muela abrasiva de acuerdo con la reivindicación 1, que consiste en del 60 al 90 % en peso de grano abrasivo y del 10 al 40 % en peso de aglutinante.

3. Muela abrasiva de acuerdo con la reivindicación 2, constituyendo las semillas vegetales hasta el 80 % en peso del aglutinante.

4. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo el grano abrasivo corindón, carburo de silicio, óxido de cromo, nitruro de boro cúbico, diamante, óxido de silicio, óxido de zirconio, granate y esmeril, o 15 mezclas de los mismos.

5. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando el tamaño de los granos abrasivos en el intervalo de 105 μm a 2830 μm, preferentemente en el intervalo de 250 μm a 2830 μm.

6. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, conteniendo las semillas vegetales aceite.

7. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo las semillas vegetales semillas de colza, semillas de amapola, semillas de trébol, semillas de altramuz, semillas de mostaza, semillas de serradella, semillas de arveja o semillas vegetales similares.

8. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo el aglutinante resina sintética líquida o pulverulenta, por ejemplo poliimida, resina fenólica, resina epoxídica, poliéster insaturado.

9. Muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que contiene un refuerzo, en particular un 30 refuerzo de tejido de vidrio.

10. Procedimiento para la fabricación de una muela abrasiva de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las siguientes etapas: mezclar grano abrasivo, aglutinante y semillas vegetales, cargar la mezcla inicial en un molde previsto para ello, prensar la mezcla, secar previamente la mezcla y endurecer la muela abrasiva,

caracterizado por que las semillas vegetales no se queman durante la fabricación de la muela abrasiva.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que el prensado de la mezcla tiene lugar a presiones de prensado de 15 a 45 N/mm2, preferentemente de 20 a 35 N/mm2, más preferentemente de 30 N/mm2 para formar una pieza en verde.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que la duración de prensado se encuentra en el intervalo de 1 a 100 segundos, preferentemente de 5 a 50 segundos.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 12, en el que la muela abrasiva se endurece a

temperaturas de hasta 250 ºC, preferentemente de hasta 200 ºC, más preferentemente de hasta 180 ºC y en particular de hasta 150 ºC.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 a 13, en el que el endurecimiento de la muela abrasiva dura de 5 a 40 horas, preferentemente de 10 a 30 horas y más preferentemente 15 horas.