Método para la fabricación de muelas abrasivas.

Método para la fabricación de muelas abrasivas

La invención se refiere a un procedimiento para fabricar muelas abrasivas

El área principal de aplicación de las muelas abrasivas, que comprenden abrasivos tales como corindón, carburo de silicio, CBN (nitruro de boro cristalino cúbico) , diamante o sus mezclas, son herramientas abrasivas para separar y amolar. En este caso, las muelas abrasivas pueden incorporarse, por ejemplo, en un disco abrasivo diseñado como muela abrasiva completa, en un recubrimiento abrasivo aplicado a un cuerpo portador o en un papel abrasivo, y precisamente, en el caso de muelas abrasivas cerámicas, por medio de un enlace cerámico o un enlace de resina sintética. En comparación con las herramientas abrasivas, en las que los abrasivos se incorporan directamente en el recubrimiento abrasivo, las herramientas abrasivas, en las que los abrasivos se utilizan indirectamente a través de las muelas, tienen un rendimiento de abrasión más alto.

Ya existen diferentes procedimientos para fabricar muelas abrasivas. Por ejemplo, en el documento WO 2012/061033 A2, se describe un procedimiento en el que una capa de cerámica proporcionada continuamente se corta en muelas abrasivas individuales por medio de rayos láser. El uso de un láser requiere un alto nivel de esfuerzo técnico y es relativamente costoso. Además, la fabricación de muelas abrasivas generalmente no tiene lugar en condiciones de espacios limpios, sino en entornos con polvo, lo que no conduce al uso de un láser con la óptica adecuada. Y finalmente, resultó que la precisión y la uniformidad de la forma de las muelas abrasivas, que se pueden lograr por medio de un láser, juegan un papel secundario con respecto al rendimiento de abrasión.

Otro procedimiento para fabricar muelas abrasivas se describe en el documento US 2013/0199105 A1. En este caso, se aplica una mezcla de partida a un soporte en forma de una capa, en donde esta capa puede tener una geometría similar a una placa. La capa se provee luego de bordes de ruptura predeterminados.

El objeto técnico consiste en especificar un procedimiento para fabricar muelas abrasivas que sea económico y técnicamente sencillo de llevar a cabo en comparación con el estado de la técnica.

Este objeto se resuelve mediante las sucesivas etapas de procedimiento.

i. Proporcionar una mezcla de partida de al menos un abrasivo, un aglutinante cerámico u orgánico y un plastificante,

ii. fabricar una capa a partir de la mezcla de partida con un espesor de capa uniforme predeterminado y iii. subdividir la capa de la mezcla de partida en cuerpos separados en forma de placa, y

iv. sinterizar los cuerpos en forma de placa y romper los cuerpos en forma de placa sinterizada en muelas abrasivas.

La primera etapa del procedimiento, la provisión de una mezcla de partida, se lleva a cabo preferiblemente mezclando los componentes de la mezcla de partida en una relación cuantitativa predeterminada. El corindón, el carburo de silicio, el nitruro de boro y/o los diamantes se usan preferiblemente como abrasivos.

Se proporciona una unión para el abrasivo en el curso del proceso de sinterización por medio del segundo componente básico de la mezcla de partida, el agente aglutinante cerámico u orgánico. El agente aglutinante se agrega preferiblemente a la mezcla de partida en forma de polvo. En principio, todas las sustancias cerámicas sinterizables conocidas del estado de la técnica son adecuadas como agentes aglutinantes cerámicos. Como agente aglutinante orgánico se tiene en cuenta, por ejemplo, la resina fenólica o la resina epoxi.

El tercer componente básico de la mezcla de partida, el plastificante, se agrega para que la mezcla de partida no sea demasiado frágil para su posterior procesamiento. También en este caso, se ofrecen varios plastificantes diferentes, generalmente conocidos. Se hace una distinción básica entre plastificantes no acuosos y acuosos. En casos individuales, la selección se puede utilizar para adaptar la flexibilidad de la mezcla de partida a los requisitos respectivos.

Además de los componentes básicos, se pueden agregar otros componentes a la mezcla de partida tales como, por ejemplo, aglutinantes, plastificantes, agentes humectantes, disolventes o aditivos de sinterización.

La segunda etapa del procedimiento, la producción de una capa a partir de la mezcla de partida, se lleva a cabo ventajosamente adaptando los parámetros de la mezcla de partida de tal manera que la mezcla de partida se pueda verter y la capa se produzca a partir de la mezcla de partida esencialmente por colada.

Si se coloca la capa, por ejemplo, sobre un soporte, preferiblemente una correa transportadora sin fin, el grosor de la capa se puede ajustar de manera simple a través de un intersticio con una altura predeterminada. Mediante la altura de esta capa se puede establecer la altura de las muelas abrasivas al final del procedimiento de fabricación, disminuyendo la altura en el curso del procedimiento de sinterización, esencialmente debido a la reducción de la racción líquida, hasta en un 50%, en promedio entre el 5% y el 20%. En términos de rendimiento de abrasión, una altura de la muela de abrasión de 5, 0 mm como máximo, preferiblemente de 0, 2 mm a 1, 0 mm, ha demostrado ser favorable.

En la tercera etapa del procedimiento, la capa de la mezcla de partida se divide en cuerpos separados en forma de placa.

Los cuerpos en forma de placa sinterizada se rompen en muelas abrasivas en el transcurso de la cuarta etapa del procedimiento ventajosamente en un dispositivo de ruptura.

Con respecto a la ruptura del cuerpo en forma de placa en muelas abrasivas, se ha demostrado que es ventajoso que la capa esté provista de bordes de ruptura predeterminados en una etapa adicional del procedimiento. Básicamente, se ofrecen varias opciones para ello: por ejemplo, una estructura en forma de malla o en forma de rejilla, preferiblemente hecha de plástico, se puede incorporar a la capa para producir los bordes de ruptura predeterminados, en donde la estructura en forma de malla o de rejilla durante la sinterización, es decir, a temperaturas de 800° C y 1400° C, se quema, pero a temperaturas más bajas, por ejemplo, presentes en cualquier proceso de secado previo, es resistente al calor. Otra posibilidad para producir los bordes de ruptura predeterminados consiste en que estos están grabados en relieve sobre la capa de la mezcla de partida, preferiblemente por medio de un rodillo.

Durante la ruptura o después de romper el cuerpo en forma de placa, el tamaño de los muelas abrasivas se puede seleccionar mediante tamizado: si las muelas abrasivas son lo suficientemente pequeñas, se separan mediante un tamiz.

Con respecto a un rendimiento de abrasión particularmente bueno, las muelas abrasivas con una superficie de base esencialmente triangular han demostrado ser ventajosas, siendo el lado más corto de la superficie de base triangular de entre 0, 2 mm y 10, 0 mm de largo.

Otras realizaciones ventajosas del procedimiento en cuestión para la producción de muelas abrasivas se caracterizan porque la capa de la mezcla de partida se seca previamente después de su producción y/o se enrolla para almacenamiento intermedio o se divide en segmentos que posteriormente se apilan.

Otras ventajas y detalles de la invención resultan de las Figuras y la descripción de las figuras correspondiente.

La Figura 1a, muestra un procedimiento no según la invención para fabricar muelas abrasivas en forma de diagrama de flujo,

la Figura 1 b, muestra un tipo de realización del procedimiento según la invención en forma de diagrama de flujo, las Figuras 2a y 2b, muestran dibujos esquemáticos de la posible implementación técnica del procedimiento ilustrado en las Figuras 1a y 1b, y

la Figura 3, muestra, en una representación esquemática, una forma ventajosa de la muela abrasiva producida.

En el procedimiento 1 no de acuerdo con la invención para fabricar muelas abrasivas, que se ilustra en la Figura 1a con la ayuda de un diagrama de flujo, se proporciona primero, en una primera etapa del procedimiento i, una mezcla de partida de al menos un abrasivo, un aglutinante cerámico u orgánico y un plastificante. Luego, en el curso de una segunda etapa del procedimiento ii, se produce una capa a partir de la mezcla de partida con un espesor de capa uniforme predeterminado. En la tercera etapa del procedimiento iii, que sigue en el tiempo, la capa de la mezcla de partida se subdivide en secciones de material conformado y las secciones de material...