DE2838752A1 - Verfahren zur herstellung von diamantschleifteilchen und die so hergestellten diamantschleifteilchen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von diamantschleifteilchen und die so hergestellten diamantschleifteilchen

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DE2838752A1 DE19782838752 DE2838752A DE2838752A1 DE 2838752 A1 DE2838752 A1 DE 2838752A1 DE 19782838752 DE19782838752 DE 19782838752 DE 2838752 A DE2838752 A DE 2838752A DE 2838752 A1 DE2838752 A1 DE 2838752A1
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Description

VON KREISLER SCHÖNWALD MEYER EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler + 1973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Seifing, Köln
5 KÖLN 1 / 5. September 1978
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
AvK/Ax
De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary)
Limited,
Main Street, Johannesburg, Transvaal (Südafrika)
Verfahren zur Herstellung von Diamantschleifteilchen und die so hergestellten Diamantschleifteilchen
909812/0831
Wefon (0221'214541 4 · Tple«■ 8882307 dopo d · Telegnmm· Dompatent Köln
Die Erfindung betrifft Schleifmittel, insbesondere zusammengelagerte oder aggregierte (aggregated) Diamantschleifteilchen.
Die US-PS 4 024 675 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von verstückten oder aggregierten Schleifkörnern durch Sintern eines Gemisches aus Schleifpulvern, Metallpulvern wie Kupfer, Zinn, Nickel, Kobalt, Eisen, Silber und deren Legierungen und einem adhäsionsaktiven Mittel wie Titan, Zirkonium^ Chrom, Vanadium und Silicium unter Bildung eines porösen Kuchens und Zerkleinern des Sinterkuchens zur Bildung der verstückten Teilchen. Die bei diesem Verfahren verwendeten Schleifteilchen werden aus Diamant, kubischem Bornitrid, Borcarbid, Siliciumcarbid, Aluminiumoxyd und deren Gemischen ausgewählt. Die in dieser Weise hergestellten aggregierten Schleifteilchen werden zu harzgebundenen Schleifscheiben geformt, die zum Schleifen von Stählen und Hartlegierungen verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von zusammengelagerten oder aggregierten Diamantschleifteilchen, wobei man ein Gemisch von Diamantschleifteilchen, die aus den nachstehend definierten Typen A, B und C und ihren Gemischen ausgewählt sind, und einem Metallpulver bildet, das Gemisch zur Sinterung des Metalls erhitzt und anschließend kühlt, wobei eine Masse entsteht, die zu den aggregierten Teilchen zerkleinert wird.
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Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Diamant— schleifteilchen gehören zu einem bestimmten Typ und bilden ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Die beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendeten drei Typen von Diamantschleifteilchen werden nachstehend charakterisiert.
Die Teilchen des Typs A haben die folgenden Merkmale:
1) Einen Friatest-Index von etwa 70 bis 90, vorzugsweise von 77 bis 87 für die Teilchen einer Größe von 74 bis 88 um;
2) mittleren Metallgehalt, d.h. einen Metallgehalt von etwa 1,0 bis 1,5 Gew.-%;
3) überwiegend durchscheinende Farbe mit gelegentlichen transparenten weißen, grauen und gelben Teilchen;
4) überwiegend blockige Form mit Neigung zu langgestreckten Teilchen;
5) überwiegend rauhe und wellige Oberfläche.
Diese Teilchen sind typisch Diamanten, die nach dem in der US-PS 4 036 937 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, d.h. Teilchen, die zurückbleiben, nachdem die Teilchen mit einem Verhältnis von Länge zu Breite von wenigstens 2:1 und einer Größe im Bereich von 88 bis 297 um (Siebgröße) aus einer nach diesem Verfahren hergestellten Charge von Teilchen entfernt worden sind.
Die Teilchen des Typs B haben die folgenden Merkmale:
1) Schwach mit einem Friatest-Index von etwa 65 bis 88, vorzugsweise von 80 bis 88, für die Teilchen einer Größe von 74 bis 88 um;
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2) hoher Metallgehalt, d.h. ein Metallgehalt von mehr als 2 Gew.-%;
3) überwiegend dunkelfarbig;
4) blockige und unregelmäßige Form;
5) rauh mit Oberflächenunregelmäßigkeiten, einspringenden Winkeln und Ätznarben (etch pits).
Diese Teilchen stellen typisch den harzartigen Diamanttyp dar.
Teilchen des Typs C haben die folgenden Merkmale:
1) Mittlere Festigkeit mit einem Friatest-Index im Bereich von etwa 100 bis 121, vorzugsweise von 111 bis 121, für die Teilchen einer Größe von 74 bis 88 um;
2) einen niedrigen Metallgehalt, d.h. einen Metallgehalt von weniger als 0,8 Gew.-%;
3) überwiegend gelbfarbig;
4) eckige bis blockige Form mit scharfen Kanten;
5) überwiegend glatte Oberfläche.
Diese Teilchen stellen typisch Diamanten vom Metallbindungstyp dar, die auf Grund der Qualität verworfen worden sind, oder sind durch Zerkleinerung dieses Ausschußmaterials erhalten worden.
Der Friatest-Index ist ein Maß der Festigkeit oder Bröckeligkeit oder Zerreibbarkeit von Schleifteilchen und wird nach der in der Technik üblichen Friatest-Methode ermittelt. Bei diesem Test wird eine Probe der Schleifteilchen mit bestimmter Teilchengröße mit einer harten Stahlkugel in eine Kapsel gegeben und während einer bestimmten Seit geschüttelt. Die Schleifteilchen werden dann aus der Kapsel genommen und durch die nächst kleinere Siebgröße relativ zu dem kleineren
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der beiden Siebe, die für die Bestimmung der Siebgröße der ursprünglichen Teilchen verwendet worden sind, gesiebt. Die auf dem Sieb zurückbleibende Menge geteilt durch das Gewicht der ursprünglichen Probe ergibt einen R-Wert. Die Bröckeligkeit oder der Friatest-Index (F.T.I.) der Teilchen kann dann mit Hilfe der folgenden Formel berechnet werden:
Friatest-Index (F.T.I.) =
loge (100/R)
Hierin ist t die Dauer des Schütteins in der Kapsel. Je höher der F.T.I., um so stärker oder weniger bröckelig sind die Teilchen.
Die Diamantschleifteilchen, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung der aggregierten oder verstückten Teilchen verwendet werden, können zum Typ A, zum Typ B oder zum Typ C gehören oder Gemische dieser Typen sein. Wie nachstehend ausführlicher erläutert werden wird, wird zur Erzielung bester Ergebnisse vorzugsweise ein Gemisch von Teilchen verwendet, wobei der Typ A wenigstens 40% des Gemisches, vorzugsweise 40 bis 80% des Gemisches ausmacht und die Typen B und C den Rest des Gemisches bilden. Die Typen B und C werden typischerweise und vorzugsweise in im wesentlichen gleichen Mengenanteilen verwendet. Typisch ist ein Gemisch, das 50% Typ A und je 25% der Typen B und C enthält. Alle für diese Gemische angegebenen Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht.
Eine bestimmte Größe der Diamantschleifteilchen oder ein Gemisch von Größen kann verwendet werden. Vorzugsweise sind die verwendeten Teilchen sämtlich fein und haben insbesondere eine Größe von weniger als etwa 125 um.
Wie nachstehend ausführlicher dargelegt werden wird,
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werden überraschend gute Schleifergebnisse erhalten, wenn die aggregierten Teilchen innerhalb bestimmter Teilchengrößenbereiche liegen. Vorzugsweise haben die aggregierten Teilchen eine Größe im Bereich von 149 bis 250 um, insbesondere im Bereich von 177 bis 250 um.
Als Bindermetall können beliebige Metalle aus einer Vielzahl von Metallen oder Legierungen verwendet werden. Beispiele geeigneter Metalle sind Silber, Kupfer, Zinn, Nickel, Kobalt und Eisen und Legierungen, die eines oder mehrere dieser Metalle enthalten. Das Metall oder die Legierung hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt von weniger als 1200°C, vorzugsweise von weniger als 10CO0C. Besonders geeignete Legierungen sind Kupfer-Silber—Legierungen und Kupfer-Zinn-Legierungen, insbesondere diese Legierungen, die eutektisch sind. Eine Legierung aus 71% Kupfer und 29% Silber ist eine eutektische Legierung, und eine Legierung von 80% Kupfer und 20% Zinn ist ebenfalls eutektisch. Bei Verwendung einer Legierung kann diese in Pulverform für das Ausgangsgemisch verwendet werden. Vorzugsweise werden jedoch die einzelnen Komponenten für die Legierung in Pulverform für das Gemisch verwendet. Die Legierung wird in diesem Fall während des Sinterns in situ gebildet.
Die Korngröße des verwendeten Metallpulvers ist nicht entscheidend wichtig. Das Pulver ist im allgemeinen fein und hat typischerweise eine Teilchengröße von weniger als 100 um.
Das Gemisch aus Diamantschleifteilchen und Metallpulver enthält gewöhnlich ein Diamantbenetzungsmittel, z.B. Titan, Zirkonium, Vanadium, Chrom und Silicium. Das Diamantbenetzungsmittel wird im allgemeinen in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% der Metallpulver verwendet.
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Die im Gemisch verwendete Menge des Metallpulvers wird im allgemeinen so gewählt, daß aggregierte Teilchen, die 40 bis 60, vorzugsweise 55 Gew.—% Metall enthalten, gebildet werden.
Das pulverförmige Gemisch aus Diamantschleifteilchen und Metall wird gesintert und dann gekühlt, wobei eine zusammenhängende, gebundene Masse erhalten wird. Das Sintern wird im allgemeinen bei einer Temperatur im Bereich von 700° bis 12000C, vorzugsweise im Bereich von 900 bis 95O°C vorgenommen. Die Dauer des Sinterns ist verschieden in Abhängigkeit von der Art der Metallkomponente im Gemisch, beträgt jedoch im allgemeinen 10 bis 20 Minuten.
Um Graphitisierung des Diamanten weitehend auszuschalten, werden das Sintern und Kühlen vorzugsweise in einer im wesentlichen nicht oxydierenden Atmosphäre vorgenommen. Die nicht oxydierende Atmosphäre kann durch ein nicht oxydierendes Gas wie Wasserstoff, Stickstoff oder ein Inertgas, z.B. Argon oder Neon,
-4 oder durch ein Vakuum, das im allgemeinen bei 10 Torr oder höher liegt, gebildet werden.
Das Sintern und Kühlen kann mit oder ohne Zusammendrückung oder Verdichtung erfolgen. Wenn keine Verdichtung vorgenommen wird, d.h. die Pulver sich im wesentlichen im Zustand einer losen Schüttung befinden, wird eine porösere Masse erhalten. Wenn eine Verdichtung vorgenommen wird, darf sie nicht zu stark sein, um die Bildung einer zu kompakten Masse zu vermeiden.
Die Zerkleinerung der Teilchen wird vorzugsweise durch Scherzerkleinerung und nicht durch Prallzerkleinerung vorgenommen. Beliebige bekannte Scherzerkleinerungsverfahren können angewandt werden. Beispielsweise kann die gesinterte Masse in einem Backenbrecher oder Kreiselbrecher auf die gewünschte Teilchengröße zer-
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kleinert werden.
Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten aggregierten Diamantschleifteilchen bestehen aus einer Anzahl von Diamantschleifteilchen, die durch das Metall zusammengehalten werden. Sie können in Schleifwerkzeugen, insbesondere in harzgebundenen Schleifkörpern, z.B. Schleifscheiben, verwendet werden. Vor der Bildung der Schleifscheibe können die aggregierten Teilchen mit einem dünnen Metallüberzug versehen werden.
Die Schleifwerkzeuge, in denen die aggregierten Diamantschleifteilchen verwendet werden, können von üblicher Konstruktion sein. Im Falle von harzgebundenen Schleifscheiben sind die Schleifteilchen im allgemeinen im Schleifteil der Scheibe in einer Menge von 15 bis 30, typischerweise 20 Vol.-% dieses Teils vorhanden. Als Harze können beliebige geeignete hitzehärtbare Harze, die für die Herstellung von harzgebundenen Schleifscheiben bekannt sind, z.B. Phenolformaldehydharze, Polyamidharze, Polyimidharze, Harnstoff-Formaldehydharze, Polyesterharze oder Melamin-Formaldehydharze, verwendet werden. Die Schleifscheibe kann als Tellerschleifscheibe oder Topfschleifscheibe oder als gerade zylindrische Schleifscheibe ausgebildet sein. Schleifscheiben bestehen bekanntlich aus einem zentralen Nabenteil, an den ein um den Umfang verlaufender Schleifteil gebunden ist.
Aus den aggregierten Diamantschleifteilchen hergestellte harzgebundene Schleifkörper erwiesen sich als beson— ders wirksam beim Schleifen von harten Werkstoffen, z.B. Sintercarbiden oder cementierten Carbiden,Nitriden und Schleifcompacts, insbesondere unter trockenen Bedingungen. Gemäß einem Merkmal umfaßt die Erfindung somit einVerfahren zum Schleifen von Werkstücken der
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vorstehend beschriebenen Art, wobei man ein Schleifwerkzeug bildet, dessen Schleiffläche aus aggregierten Diamantschleifteilchen, die in der beschriebenen Weise hergestellt worden sind und in eine Harzmatrix eingearbeitet sind, besteht, und das Werkstück schleift, indem man die Schleiffläche des Werkzeugs relativ zur Oberfläche des Werkstücks bewegt und die sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen in Berührung bringt. Im allgemeinen ist das Schleifwerkzeug eine Schleifscheibe, die gedreht und zum Schleifen während der Drehung mit dem Werkstück in Berührung gebracht wird.
Insbesondere wird wirksames Schleifen von Sintercarbiden oder cementierten Carbiden, insbesondere Wolframcarbid, in der vorstehend beschriebenen Weise erreicht. Zementierte Carbide bestehen bekanntlich aus einer Masse von Carbidteilchen, z.B. Wolframcarbid-, Tantalcarbid- oder Titancarbidteilchen, die mit einer Iletallbindemasse zu einer harten, zusammenhängenden Masse gebunden sind. Als Metalle werden im allgemeinen Kobalt, Nickel oder Eisen oder ihre Legierungen verwendet. Das Metall ist im cementierten Carbid im allgemeinen in einer Menge von 6 bis 35 Gew.-% vorhanden.
Schleifcompacts sind allgemein bekannt und bestehen im wesentlichen aus einer Masse von Schleifteilchen, die im allgemeinen in einer Menge von wenigstens 70%, vorzugsweise 80 bis 90 Vol.-% des Compacts vorhanden und zu einem harten Konglomerat gebunden sind. Compacts sind polykristalline Massen und können große Einkristalle ersetzen. Die Schleifteilchen von Compacts sind stets superharte Schleifmittel, z.B. Diamant und kubisches Bornitrid.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
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Beispiel 1
Teilchen des Typs A wurden mit einer handelsüblichen eutektischen Kupfer-Silber-Legierung und Titan in Pulverform gemischt. Das Gemisch bestand aus 100 Gew.-Teilen Diamant, 90 Gew.-Teilen Silber-Kupfer-Legierung und 7 Teilen Titan. Das Gemisch wurde auf eine Temperatur von etwa 900°C erhitzt und dann gekühlt*. Das
—4 Erhitzen und Kühlen wurden im Vakuum von 10 Torr vorgenommen und ergaben eine verschmolzene Masse. Die Masse wurde in einem Backenbrecher so zerkleinert, daß aggregierte Diamantschleifteilchen mit einer Größe im Bereich von 177 bis 250 um gebildet wurden.
Aus den aggregierten Diamantschleifteilchen wurde eine Schleifscheibe hergestellt, die 20 Vol.-% der Schleifteilchen und ein Phenolformaldehydharz als Bindung enthielt. Die Schleifscheibe war als Tellerschleifscheibe ausgebildet, d.h. sie hatte die Form 11V9, und hatte einen Durchmesser von 100 mm und eine Dicke von 3 mm. Die Schleifscheibe wurde in üblicher Weise durch Anformen an eine Aufspannvorrichtung gebildet. Die Schleifscheibe wurde zum Trockenschleifen eines Werkstücks aus Wolframcarbid K21 bei einer Umfangsgeschwindigkeit von 17 m/Sek., einem Einstechvorschub von 0,03 mm und einer Vorschubgeschwindigkeit des Tisches von 3 m/Minute verwendet. Das erzielte G-Verhältnis betrug 158.
Zum Vergleich wurden aggregierte Diamantschleifteilchen nach dem gleichen Verfahren, jedoch unter Verwendung von handelsüblichen RD-Diamantteilchen hergestellt. Aus den aggregierten Teilchen wurde eine ähnliche Schleifscheibe 11V9 hergestellt. Die Schleifscheibe wurde zum Trockenschleifen eines Werkstücks aus Carbid K21 unter den gleichen Bedingungen verwendet. Das mit dieser Schleifscheibe erzielte G-Verhältnis betrug nur 117.
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Das G-Verhältnis ist das Verhältnis der abgetragenen Menge des Werkstücks zu der während des Schleifens verbrauchten Menge der Schleifscheibe. Je höher das G-Verhältnis, um so besser ist die Schleifscheibe.
■ Beispiel 2
Weitere Chargen von aggregierten Diamantteilchen wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt mit dem Unterschied, daß in jedem Fall getrennte Kupfer- und Silberpulver im Ausgangsgemisch verwendet wurden. Aus den aggregierten Teilchen wurden Schleifscheiben hergestellt. Die Schleifscheiben wurden zum Schleifen von Wolframcarbid verwendet und mit ähnlichen Schleifscheiben verglichen, die aus handelsüblichen kupferplattierten Diamantschleifkörnern (die speziell für das Trockenschleifen von Carbiden vertrieben werden) hergestellt waren. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Tabellen I und II genannt. Im Zusammenhang mit diesen Versuchen ist zu bemerken, daß die Konzentration der Teilchen als Konzentration 75 angegeben ist. Dies entspricht einer Konzentration von 20 Vol.-%.
Die erzielten G-Verhältnisse zeigen, daß Schleifscheiben, die aus den erfindungsgemäß hergestellten aggregierten Diamantschleifteilchen hergestellt sind, Schleifscheiben aus handelsüblichen kupferplattierten Schleifkörnern überlegen sind.
Beispiel 3
Eine Anzahl weiterer Versuche wurde durchgeführt, um aggregierte Teilchen aus den vorstehend beschriebenen Teilchen mit aggregierten Teilchen, die unter Verwendung anderer Diamantteilchen hergestellt worden sind, zu vergleichen und den Einfluß der Menge des in den aggregierten Teilchen vorhandenen Metalls und verschiedener Größen von aggregierten Teilchen zu bev/erten.
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Die Versuche wurden auf die in den Beispielen 1 und 2 beschriebene Weise durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind nachstehend genannt.
I) Unterschiedliche Diamantteilchen
Diamantteilchen verschiedener Typen wurden als Ausgangsmaterial verwendet. Die bei den verschiedenen Versuchen erzielten G-Verhältnisse sind in der folgenden Tabelle genannt.
Diamanttyp Trockenschleifen
von K21		 42 Naßschleifen
von K3H
MD 18 62 40
DXDA-II (ein MD-Teil
chen) 30		 35 53
Typ C II) Veränderung des Metallgehalts 73
Typ A 104
Typ B 65
Der Metallgehalt der aggregierten Teilchen wurde verändert. In jedem Fall wurde ein Gemisch aus 50 Gew.-% Typ A und je 25 Gew.-% Typ B und Typ C im Ausgangsgemisch verwendet. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
Metall im Aggregat, % G-Verhältnis
40 44
50 50
60 48
III) Einfluß der Größe der aggregierten Teilchen
Die aggregierten Teilchen wurden auf verschiedene Größen zerkleinert, worauf die unter Verwendung dieser verschiedenen Größen erzielten G-Verhältnisse verglichen wurden. Auch hier wurde das vorstehend unter II) genannte Gemisch im Ausgangsgemisch verwendet. Die erzielten G-Verhältnisse sind nachstehend genannt.
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Große, um Beispiel 4 G-Verhältnis in % der
Größe 1
1. 177-250 100
2. 149-177 94
3. 125-149 77
4. 105-125 58
5. 88-105 60
Ein Pulvergemisch wie in Beispiel 1 mit dem Unterschied, daß ein Gemisch von Silber- und Kupferpulver verwendet wurde, wurde in eine Form gegeben und unter
einer Belastung von 24 g/cm verdichtet. Die erhaltene verdichtete Masse wurde auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise gesintert und gekühlt. Die gebildete zusammenhängende Masse hatte eine Porosität von 58,1%.
Unter Verwendung des gleichen Ausgangsgemisches wurde in der gleichen Weise, jedoch ohne Verdichtung des Gemisches, eine zweite zusammenhängende Masse hergestellt. Diese Masse hatte eine Porosität von 61,5%.
Die beiden Massen wurden auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise zerkleinert, wobei zwei Chargen von aggregierten Diamantschleifteilchen erhalten wurden. Aus den beiden Chargen wurden unter Verwendung eines Phenolformaldehydharzes als bindung verschiedene Schleifscheiben hergestellt, die beim Trockenschleifen von Wolframcarbid getestet wurden. Die beiden Schleifscheiben zeigten keinen wesentlichen Unterschied in der Schleifleistung.
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Tabelle I
Maschine Typ
Quervorschub des Tisches Einstechvorschub Spindeldrehzahl
Gesamteinstechvorschub Tachella
2,0 m/Min, 0,03 mm 3200 UpM
1,8 mm
Kühlmittel
Art und Verdünnung, Durchflußmenge
Werkstück Werkstoff Größe
Schleifscheibe Größe und Typ Umfangsgeschwindigkeit Bindung snummer trocken
Wolframcarbid K21 12,7 χ 6,35 mm 24 Stücke
100 χ 3 mm 17 m/Sek. 1 2
11V9
Schleifkörner Typ
kupfer-überzogene. S chlei fkörner
Größe, .um 177-250 177-250 1240
Konzentration 75 75 1040
Erqebnisse 1040
Energie 1120 1080 1080 1040
1080 1040 1120 1080
1040 1040 1120
Durchschnittliche
Energie pro Scheibe		 1060 1040 1120
Durchschnittliche
Energie pro Schleif
korn		 1050
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Tabelle I (Forts«)
G-Verhältnis 87 127 56 78
83 93 58 53
90 67 49 62
Durchschnittliches
G-Verhältnis für die
Schleifscheibe		 87 80 54 57
Durchschnittliches G-Verhältnis für Schleifkorn
56
Tabelle II Maschine Typ Quervorschub des Tisches Einstechvorschub Spindeldrehzahl Gesamteinstechvorschub
Kühlmittel
Art und Verdünnung, Durchflußmenge
Werkstück Werkstoff Größe
Schleifscheibe Größe und Typ Umfangsgeschwindigkeit Bindungsnummer
Schleifkörner Typ
Größe, um Konzentration Kellenberger 2,0 m/Min. 0,02 mm 3200 UpM 1,6 mm
trocken
K21
12,7 χ 6,35 mm 24 Stücke
100 χ 3 mm 6 11V9
17 m/Sek B
5 7
A kupfer-über-
zogene
Schleifkörner
177/250 177/250 177/250
75
75 75
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Energie
Tabelle II (Forts.)
1160
Durchschnittliche Energie pro Scheibe
1120 1160 1140
1120
1000 800
1280
1080 1160
Durchschnittliche Energie pro Schleifkorn 1140
G-Verhältnis
Durchschnittliches G-tVerhältnis für die Schleifscheibe
Durchschnittliches G-Verhältnis für Schleifkorn
1140 947 1093
63 37 28
67 47 27
57 43 34
58
49
49
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Claims (31)

  1. Patentansprüche
    ί 1)!verfahren zur Herstellung von aggregierten Diamantschleifteilchen, wobei man ein Gemisch aus Diamantschleifteilchen und einem Metallpulver bildet, das Gemisch erhitzt und hierdurch das Metall sintert, anschließend das Gemisch kühlt und hierdurch eine zusammenhängende Masse bildet, die man zu den aggregierten Teilchen zerkleinert, dadurch gekennzeichnet, daß man die Teilchen aus den in der Beschreibung definierten Typen A, B und C und ihren Gemischen auswählt.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß man ein Gemisch von Teilchen des Typs A und des Typs B und/oder C verwendet, wobei die Teilchen des Typs A wenigstens 40 Gew.-% des Gemisches ausmachen.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen des Typs A 40 bis 80 Gew.-% " des Gemisches ausmachen.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch verwendet, das Teilchen des Typs A, des Typs B und des Typs C enthält, wobei die Teilchen der Typen B und C in im wesentlichen gleichen Mengenanteilen vorhanden sind.
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von Teilchen verwendet, das aus 50 Gew.-% Teilchen des Typs A und je 25 Gew.-% Teilchen der Typen B und C besteht.
  6. 6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ausgangsgemisch verwendeten Diamantschleifteilchen eine Größe von weniger als etwa 125 um haben.
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  7. 7) Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aggregierten Teilchen eine Größe im Bereich von 149 bis 250 um, vorzugsweise im Bereich von 177-250 um haben.
  8. 8) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Metall aus der aus Silber, Kupfer, Zinn, Nickel, Kobalt und Eisen und eines oder mehrere dieser Metalle enthaltenden Legierungen bestehenden Gruppe verwendet.
  9. 9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Metall oder eine Legierung mit einem Schmelzpunkt von weniger als 12000C, vorzugsweise weniger als 10000C verwendet.
  10. 10) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus einer pulverförmigen Kupfer-Silber-Legierung bestehendes Metallpulver verwendet.
  11. 11) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus einem Gemisch von Kupfer- und Silberpulver bestehendes Metallpulver verwendet.
  12. 12) Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Kupfer zu Silber 71:29 beträgt.
  13. 13) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallpulver eine pulverförmige Kupfer-Zinn-Legierung verwendet.
  14. 14) Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallpulver ein Gemisch von Kupfer- und Zinnpulver verwendet.
  15. 15) Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von Kupfer zu
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    Zinn 80:20 beträgt.
  16. 16) Verfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch von Diamantschleifteilchen und Metallpulver außerdem ein Diamantbenetzungsmittel enthält.
  17. 17) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Diamantbenetzungsmittel aus der aus Titan, Zirkonium, Vanadium, Chrom und Silicium bestehenden Gruppe verwendet.
  18. 18) Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß man das Diamantbenetzungsmittel in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% der Metallpulver verv/endet.
  19. 19) Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallpulver im Ausgangsgemisch in einer solchen Menge verwendet, daß aggregierte Teilchen, die 40-60 Gew.-% Metall enthalten, gebildet werden.
  20. 20) Verfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man das Metallpulver im Ausgangsgemisch in einer solchen Menge verwendet, daß aggregierte Teilchen, die 55 Gew.-% Metall enthalten, erhalten werden.
  21. 21) Verfahren nach Anspruch 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sintern bei einer Temperatur im Bereich von 700° bis 12000C, vorzugsweise im Bereich von 900° bis 95O°C durchführt.
  22. 22) Verfahren nach Anspruch 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sintern 10 bis 20 Minuten durchführt.
  23. 23) Verfahren nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß man das Sintern und Kühlen in einer im wesentlichen nicht oxydierenden Atmosphäre durchführt.
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  24. 24) Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß man die nicht oxydierte Atmosphäre mit Hilfe eines nicht-oxydierenden Gases und/oder mit Hilfe von
    -4
    Vakuum von 10 Torr oder höher bildet.
  25. 25) Verfahren nach Anspruch 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zerkleinerung durch Scherzerkleinerung vornimmt.
  26. 26) Aggregierte Diamantschleifteilchen, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 25.
  27. 27) Verfahren zum Schleifen von Werkstücken aus der aus zementierten Carbiden, Nitriden und Schleifcompacts bestehenden Gruppe, wobei man ein Schleifwerkzeug bildet, dessen Schleiffläche aus Schleifteilchen, die mit einer Harzmatrix gebunden sind, besteht, das Werkstück schleift, indem man die Schleiffläche des Werkzeugs relativ zur Oberfläche des Werkstücks bewegt und die sich relativ zueinander bewegenden Oberflächen in Berührung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schleifteilchen aggregierte Diamantschleifteilchen gemäß Anspruch 26 verwendet.
  28. 28) Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schleifkörper eine Schleifscheibe verwendet, die gedreht wird, und die rotierende Schleifscheibe zum Schleifen mit dem Werkstück in Berührung bringt.
  29. 29) Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Werkstück aus Wolframcarbid schleift.
  30. 30) Verfahren nach Anspruch 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe als Harzbindung ein Phenolformaldehydharz enthält.
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  31. 31) Verfahren nach Anspruch 27 bis 30 dadurch gekennzeichnet, daß man unter trockenen Bedingungen schleift.
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