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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Schleifartikel, insbesondere Schleifartikel
mit einer Klebstoffschicht gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 2. Ein Beispiel für
solche Schleifartikel wird von
GB 2 275 007 A offenbart.
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HINTERGRUND
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Viele
Schleifartikel, beispielsweise beschichtete Schleif- oder Vliesschleifartikel
in Form von Folien oder Scheiben, werden üblicherweise während der
Verwendung auf einem Trägerblock
angebracht. Typischerweise ist es der Zweck des Trägerblocks, den
Schleifartikel mit der notwendigen Unterlage zu versehen, die für eine spezielle
Schleifanwendung erforderlich ist. Wenn beispielsweise der Schleifartikel
bei hohem Druck (beispielsweise bei Anwendungen zur Entfernung von
viel Material) eingesetzt werden soll, ist der Trägerblock
typischerweise strapazierfähig,
hitzebeständig
und formstabil. Wenn der Schleifartikel zur Nachbearbeitung konturierter
Oberflächen
eingesetzt werden soll, ist der Trägerblock typischerweise weich
und anpassungsfähig.
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Bei
Schleifartikeln mit einer Trägerschicht umfasst
eine Option zum Anbringen des Schleifartikels auf dem Trägerblock
einen Haftkleber (das heißt PSA).
Bei dieser Option trägt
die Oberfläche
der Trägerschicht,
die der Schleifschicht gegenüberliegt,
typischerweise eine Schicht des PSA. Die PSA-Schicht besitzt typischerweise
genügend
Haftung, um den beschichteten Schleifartikel auf dem Trägerblock
für die
angestrebte Schleifanwendung zu halten.
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Wenn
er an den Anwender geliefert wird, ist eine Außenfolie typischerweise an
die PSA-Schicht des Schleifartikels gebunden. Die Außenfolie
dient beispielsweise dazu, die Klebstoffschicht vor fremdem Material
zu schützen,
das ansonsten an der PSA-Schicht haften kann, was zu einer verringerten Klebrigkeit
der Klebstoffschicht führt.
Herkömmliche Außenfolien
werden typischerweise aus Papier oder polymerem Film hergestellt
und besitzen im Allgemeinen eine Beschichtung aus einem Material
mit geringer Haftung. Typischerweise ist das Material mit geringer
Haftung in direktem Kontakt mit der PSA-Schicht. Beispiele für solche
Materialien mit geringer Haftung schließen Polyethylen, Silikone,
Fluorpolymere und wachsartige Materialien mit hohem Molekulargewicht
ein. Die Entfernung der Außenfolie,
wodurch die PSA-Schicht freigelegt wird, kann ein ermüdender Prozess
sein, da er typischerweise das Abtrennen (beispielsweise unter Verwendung
der Fingernägel)
der Außenfolie
von der PSA-Schicht
erfordert.
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Um
die Entfernung der Außenfolie
zu erleichtern, weisen einige Schleifartikel eine Abziehlasche auf.
Solche Schleifartikel werden üblicherweise
erzeugt, indem der Schleifartikel und seine damit verbundene Außenfolie
zu einer Form, die im Allgemeinen einer bevorzugten Größe und Form
(beispielsweise eine Scheibe oder Rechteck) entspricht, die aber
eine zusätzliche
Fläche
einschließt,
die die Lasche bildet, geschnitten wird (beispielsweise durch Stanzen).
Ein Einschnitt, der durch die Schleifschicht, Trägerschicht, PSA-Schicht und
optionale Schicht(en) des Schleifartikels gemacht wird, der aber
nicht die Außenfolie
durchdringt, trennt den Abschnitt des Schleifartikels auf der Lasche
von dem Abschnitt mit der bevorzugten Form. Die Lasche kann leicht
ergriffen und dazu verwendet werden, die Außenfolie von der PSA-Schicht
zu entfernen, was zu einem Schleifartikel mit der bevorzugten Form führt. In der
Praxis ist es schwierig, die Tiefe des Einschnitts, der die Lasche
vom Schleifartikel trennt, präzise
zu kontrollieren, und Probleme mit dem Schneiden in oder durch die
Außenfolie
sind üblich. In
solchen Fällen
kann die Lasche nicht richtig funktionieren.
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KURZDARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN
ERFINDUNG
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In
einem Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen beschichteten
Schleifartikel bereit, mit:
einer Trägerschicht mit einer ersten
Hauptoberfläche und
einer zweiten Hauptoberfläche,
die der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
einer
Schleifschicht auf mindestens einem Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
die Schleifschicht Bindemittel und Schleifpartikel aufweist;
einer
Klebstoffschicht auf mindestens einem Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche; und
einer
entfernbaren Außenfolie,
die mit der Klebstoffschicht verklebt ist, wobei die Außenfolie
einen Grundflächenabschnitt
mit daraus hervorstehenden Vorsprüngen aufweist, wobei mindestens
einige der Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt stehen.
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In
einem anderen Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung einen
Vliesschleifartikel bereit, mit:
einer Trägerschicht mit einer ersten
Hauptoberfläche und
einer zweiten Hauptoberfläche,
die der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
einem
Schleifvlies auf mindestens einem Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
das Schleifvlies ein offenes hohes Faservlies, Bindemittel und Schleifpartikel
aufweist;
einer Klebstoffschicht auf mindestens einem Abschnitt
der zweiten Hauptoberfläche;
und
einer entfernbaren Außenfolie,
die mit der Klebstoffschicht verklebt ist, wobei die Außenfolie
einen Grundflächenabschnitt
mit daraus hervorstehenden Vorsprüngen aufweist, wobei mindestens
einige der Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt stehen.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Schleifartikels bereit,
aufweisend:
Bereitstellen einer Trägerschicht mit einer ersten Hauptoberfläche und
einer zweiten Hauptoberfläche, die
der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
Anordnen
einer Schleifschicht an mindestens einen Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
die Schleifschicht ein Bindemittel und Schleifpartikel aufweist;
Anordnen
einer Klebstoffschicht an mindestens einen Abschnitt der zweiten
Hauptoberfläche;
und
Verkleben einer entfernbaren Außenfolie mit der Klebstoffschicht,
wobei die Außenfolie
einen Grundflächenabschnitt
und mehrere Vorsprünge
aufweist, die aus der Grundfläche
hervorstehen, indem die Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt gebracht werden.
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Typischerweise
wird die Schleifschicht vor dem Verkleben der entfernbaren Außenfolie
an die erste Hauptoberfläche
angeordnet.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Herstellen eines Vliesschleifartikels bereit, aufweisend:
Bereitstellen
einer Trägerschicht
mit einer ersten Hauptoberfläche
und einer zweiten Hauptoberfläche, die
der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
Anordnen
eines Schleifvlieses auf mindestens einen Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
das Schleifvlies ein offenes hohes Faservlies, Bindemittel und Schleifpartikel
aufweist;
Anordnen einer Klebstoffschicht an mindestens einen
Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche; und
Verkleben einer
entfernbaren Außenfolie
mit der Klebstoffschicht, wobei die Außenfolie eine erste Oberfläche mit
einem Grundflächenabschnitt
und mehreren Vorsprüngen
aufweist, wobei die Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt stehen.
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Typischerweise
wird das Schleifvlies vor dem Verkleben der entfernbaren Außenfolie
auf die erste Hauptoberfläche
angeordnet.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks bereit, aufweisend:
Bereitstellen
eines beschichteten Schleifartikels mit:
einer Trägerschicht
mit einer ersten Hauptoberfläche und
einer zweiten Hauptoberfläche,
die der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
einer
Schleifschicht an mindestens einem Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
die Schleifschicht ein Bindemittel und Schleifpartikel aufweist;
einer
Klebstoffschicht auf mindestens einem Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche; und
einer
entfernbaren Außenfolie,
die mit der Klebstoffschicht verklebt ist, wobei die Außenfolie
einen Grundflächenabschnitt
und mehrere Vorsprünge
aufweist, die aus der Grundfläche
hervorstehen, wobei die Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt stehen;
Entfernen der Außenfolie
von der Klebstoffschicht;
Verkleben der Klebstoffschicht mit
einem Trägerblock;
unter
Reibung in Kontakt bringen mindestens eines Abschnitts der Schleifschicht
mit mindestens einem Abschnitt der Oberfläche des Werkstücks; und
Bewegen
mindestens eines von Schleifartikel oder Werkstück relativ zum Anderen, um
mindestens einen Abschnitt der Oberfläche abzuschleifen.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zum Schleifen eines Werkstücks bereit, aufweisend:
Bereitstellen
eines Vliesschleifartikels mit:
einer Trägerschicht mit einer ersten
Hauptoberfläche und
einer zweiten Hauptoberfläche,
die der ersten Hauptoberfläche
gegenüberliegt;
einem
Schleifvlies auf mindestens einem Abschnitt der ersten Hauptoberfläche, wobei
das Schleifvlies ein offenes hohes Faservlies, Bindemittel und Schleifpartikel
aufweist;
einer Klebstoffschicht auf mindestens einem Abschnitt
der zweiten Hauptoberfläche;
und
einer entfernbaren Außenfolie,
die mit der Klebstoffschicht verklebt ist, wobei die Außenfolie
einen Grundflächenabschnitt
und mehrere Vorsprünge
aufweist, die aus der Grundfläche
hervorstehen, wobei die Vorsprünge
mit der Klebstoffschicht in Kontakt stehen;
Entfernen der Außenfolie
von der Klebstoffschicht;
Verkleben der Klebstoffschicht mit
einem Trägerblock;
unter
Reibung in Kontakt bringen mindestens eines Abschnitts des Schleifvlieses
mit mindestens einem Abschnitt der Oberfläche des Werkstücks; und
Bewegen
mindestens eines von Schleifartikel oder Werkstück relativ zum Anderen, um
mindestens einen Abschnitt der Oberfläche abzuschleifen.
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Typischerweise
sind Außenfolien
von beschichteten Schleifartikeln und Vliesschleifartikeln gemäß der vorliegenden
Erfindung leicht entfernbar und sprechen das Problem des unbeabsichtigten Einschneidens
der Außenfolie
während
der Umwandlungsschritte an.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines beschichteten Schleifartikels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform
eines beschichteten Schleifartikels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Vliesschleifartikels
der vorliegenden Erfindung;
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die 4 bis 7 sind
perspektivische Ansichten von beispielhaften Ausführungsformen
einer Außenfolie,
wie in den 1 bis 3 veranschaulicht;
und
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8 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines beschichteten
Schleifartikels, wie in 1 veranschaulicht, der eine
Lasche aufweist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung schließen
beschichtete Schleif- und Vliesschleifartikel ein.
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Beschichtete Schleifartikel
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Beschichtete
Schleifartikel schließen
im Allgemeinen eine Trägerschicht
und eine Schleifschicht, die Schleifpartikel aufweist, und mindestens ein
Bindemittel ein, um die Schleifpartikel an der Trägerschicht
zu befestigen. Die Schleifschicht kann beispielsweise eine einzige
Schicht (beispielsweise eine Aufschlämmungsschicht) oder mehrere
Schichten (beispielsweise Bindemittel- und Deckschichten) sein.
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Eine
Ausführungsform
eines beispielhaften beschichteten Schleifartikels gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in 1 veranschaulicht. Bezug nehmend
auf diese Figur schließt
der beschichtete Schleifartikel 100 eine Trägerschicht 110 mit
einer ersten Hauptoberfläche 111 und
zweiten Hauptoberfläche 112,
die der ersten Hauptoberfläche 111 gegenüberliegt,
ein. Die Schleifschicht 125 ist an die erste Hauptoberfläche 111 angeordnet
und schließt Schleifpartikel 130,
Bindemittelschicht 120 und Deckschicht 140 ein.
Die Klebstoffschicht 150 steht mit mindestens einem Abschnitt
der zweiten Hauptoberfläche 112 in
Kontakt. Der Einfachheit halber werden Trägerschicht 110, Schleifschicht 125 und
Klebstoffschicht 150 nachstehend gemeinsam als Untereinheit 115 bezeichnet.
Die entfernbare Außenfolie 160 schließt einen
Grundflächenabschnitt 170 mit
einer ersten Oberfläche 172 und
zweiten Oberfläche 174, die
der ersten Oberfläche 172 gegenüberliegt,
ein. Die Vorsprünge 165 stehen
aus der ersten Oberfläche 172 hervor
und stehen mit der Klebstoffschicht 150 derart in Kontakt,
dass die Außenfolie 160 mit der
Klebstoffschicht 150 verklebt ist.
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Bindemittel-
und Deckschichten und Verfahren für ihre Auftragung sind auf
dem Fachgebiet der Schleifmittel bekannt. Sie schließen typischerweise ein
oder mehrere Bindemittel (beispielsweise Phenolharz, Harnstoff-Formaldehyd, Epoxid,
Epoxid/Acrylat) ein und dienen dazu, die Schleifpartikel an die
Trägerschicht
zu binden. Die Bindemittelschicht kann auch dazu dienen, die Trägerschicht
zu versiegeln.
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Eine
weitere Ausführungsform
eines beispielhaften beschichteten Schleifartikels gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in 2 veranschaulicht. Bezug nehmend
auf diese Figur schließt
der beschichtete Schleifartikel 200 eine Trägerschicht 210 mit
einer ersten Hauptoberfläche 211 und
zweiten Hauptoberfläche 212,
die der ersten Hauptoberfläche 211 gegenüberliegt,
ein. Die Schleifschicht 225 ist an die erste Hauptoberfläche 211 angeordnet
und schließt
Schleifpartikel 230 und Bindemittel 235 ein. Die
Klebstoffschicht 250 steht mit mindestens einem Abschnitt
der zweiten Hauptoberfläche 212 in
Kontakt. Die entfernbare Außenfolie 260 schließt einen Grundflächenabschnitt 270 mit
einer ersten Oberfläche 272 und
zweiten Oberfläche 274,
die der ersten Oberfläche 272 gegenüberliegt,
ein. Die Vorsprünge 265 stehen
aus der ersten Oberfläche 272 hervor
und stehen mit der Klebstoffschicht 250 derart in Kontakt, dass
die Außenfolie 260 mit
der Klebstoffschicht 250 verklebt ist.
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Die
Schleifschicht kann als eine Aufschlämmung der Schleifpartikel in
einer Bindemittelvorstufe, die nachfolgend gehärtet wird, wodurch sich das
Bindemittel bildet, aufgetragen werden. Solche Aufschlämmungen
von Schleifpartikeln in einer Bindemittelvorstufe und Techniken
für ihre
Auftragung sind auf dem Fachgebiet der Schleifmittel bekannt.
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Geeignete
Trägerschichten
schließen
diejenigen ein, die auf dem Fachgebiet zum Herstellen von beschichteten
oder Vliesschleifartikeln bekannt sind, was herkömmliche versiegelte, beschichtete Schleifmittelträgerschichten
und poröse,
nicht versiegelte Trägerschichten
einschließt.
Die Trägerschicht kann
flexibel oder starr sein. Vorzugsweise ist die Trägerschicht
flexibel. Die Trägerschicht
kann aus vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden, einschließlich derjenigen,
die herkömmlicherweise als
Trägerschichten
bei der Herstellung von beschichteten Schleifmitteln verwendet werden.
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Beispielhafte
flexible Trägerschichten
schließen
polymeren Film (einschließlich
grundiertem Film), wie Polyolefinfilm (beispielsweise Polypropylen
einschließlich
biaxial gerecktem Polypropylen, Polyesterfilm, Polyamidfilm, Celluloseesterfilm),
faserverstärkte
Thermoplaste, Metallfolie, Gitternetz, Schaum (beispielsweise natürliches
Schwammmaterial oder Polyurethanschaum), Tuch (beispielsweise Tuch
aus Fasern oder Garnen, welche Polyester, Nylon, Seide, Baumwolle
und/oder Reyon einschließen),
Papier, beschichtetes Papier, vulkanisiertes Papier, vulkanisierte
Faser, Vliesmaterial, Kombinationen davon und behandelte Versionen
davon ein. Die Trägerschicht
kann auch ein Laminat aus zwei Materialien sein (beispielsweise
Papier/Film, Tuch/Papier, Vliesmaterial/Papier, Film/Tuch). Die Tuchträgerschichten
können
gewebt oder nahtverbunden sein. Die Wahl des Trägerschichtmaterials kann beispielsweise
von der beabsichtigten Anwendung des Schleifartikels abhängen.
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Die
Dicke der Trägerschicht
liegt im Allgemeinen im Bereich von 0,02 mm bis 5 mm, vorzugsweise
0,05 mm bis 3,5 mm und stärker
bevorzugt 0,1 mm bis 2 mm, auch wenn Dicken außerhalb dieser Bereiche auch
verwendbar sein können.
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Ein
antistatisches Material kann in jeder dieser Trägerschichtbehandlungen enthalten
sein. Die Zugabe eines antistatischen Materials kann die Tendenz
des Schleifartikels verringern, statische Elektrizität beim Schleifen
von Holz oder holzartigen Materialien anzusammeln.
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Geeignete
Schleifpartikel schließen
alle Schleifpartikel ein, die auf dem Fachgebiet der Schleifmittel
bekannt sind. Beispielhafte, verwendbare Schleifpartikel schließen Materialien
auf der Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid, wie Aluminiumoxid,
keramisches Aluminiumoxid (das ein oder mehrere Metalloxid-Modifikationsmittel
und/oder Impf- oder Keimbildungsmittel enthalten kann) und wärmebehandeltes
Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, miteinander geschmolzenes Aluminiumoxid-Zirkonoxid,
Diamant, Ceroxid, Titandiborid, kubisches Bornitrid, Borcarbid,
Granat, Flint, Schmirgel, von Sol-Gel abgeleitete Schleifpartikel
und Mischungen davon ein. Vorzugsweise weisen die Schleifpartikel
geschmolzenes Aluminiumoxid, wärmebehandeltes
Aluminiumoxid, keramisches Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Aluminiumoxid-Zirkonoxid,
Granat, Diamant, kubisches Bornitrid, von Sol-Gel abgeleitete Schleifpartikel
oder Gemische davon auf.
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Die
Schleifpartikel können
in Form von beispielsweise einzelnen Partikeln, Verbundschleifpartikeln,
Agglomeraten (einschließlich
erodierbarer Agglomerate) und Gemischen davon sein (die beispielsweise
dieselbe(n) oder verschiedene(n) Größe(n) und/oder Zusammensetzunge(n)
aufweisen).
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Die
Schleifpartikel weisen typischerweise einen mittleren Durchmesser
von 0,1 μm
bis 2000 μm, stärker bevorzugt
von 1 μm
bis 1300 μm
auf, auch wenn andere Partikel mit anderen Durchmessern verwendet
werden können.
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Beschichtungsgewichte
für die
Schleifpartikel können
beispielsweise von der Art der Schleifartikel (beispielsweise beschichteter
Schleifartikel oder Vliesschleifartikel), dem Prozess zum Auftragen
der Schleifpartikel und der Größe der Schleifpartikel
abhängen,
liegen aber typischerweise im Bereich von 5 Gramm pro Quadratmeter
(g/m2) bis 1350 g/m2.
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung weisen typischerweise mindestens ein Bindemittel auf (beispielsweise
in Bindemittel-, Deck- und/oder Auf schlämmungsschichten von beschichteten
Schleifartikeln oder auf ein Faservlies von Vliesschleifartikeln
beschichtet). Typischerweise wird (werden) Bindemittel durch Härten (beispielsweise auf
thermischem Wege oder unter Verwendung von elektromagnetischer oder
teilchenförmiger
Strahlung) von Bindemittelvorstufe(n) erzeugt. Verwendbare Bindemittel
und Bindemittelvorstufen können anorganisch
oder organisch sein. Verwendbare Bindemittelvorstufen schließen thermisch
härtbare
Harze und durch Strahlung härtbare
Harze ein, welche beispielsweise thermisch und/oder durch Einwirkenlassen
von Strahlung gehärtet
werden können.
Beispielhafte organische Bindemittelvorstufen schließen sowohl
Leim, Phenolharz, Aminoplastharz, Harnstoff-Formaldehyd-Harz, Melamin-Formaldehyd-Harz,
Urethanharz, (beispielsweise ein Aminoplastharz mit seitenständigen α,β-ungesättigten Gruppen,
acryliertes Urethan, acryliertes Epoxid, acryliertes Isocyanurat),
Acrylharz, Epoxidharz (einschließlich durch Bis-maleimid und
Fluoren modifizierte Epoxidharze), Isocyanuratharz als auch Gemische
davon ein.
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Das
Bindemittel und/oder Schleifprodukt kann auch Zusatzstoffe einschließen, wie
Fasern, Schmiermittel, Benetzungsmittel, thixotrope Materialien,
Surfactanten, Pigmente, Farbstoffe, Antistatika (beispielsweise
Ruß, Vanadiumoxid,
Graphit usw.), Schleifhilfsmittel, Kupplungsmittel (beispielsweise
Silane, Titanate, Zirkonaluminate usw.), Weichmacher, Benetzungsmittel,
Suspendiermittel und dergleichen. Die Mengen dieser optionalen Zusatzstoffe
werden so ausgewählt,
dass sie die bevorzugten Eigenschaften bereitstellen. Die Kupplungsmittel
können
die Haftung an den Schleifpartikeln und/oder Füllstoff verbessern.
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In
einigen Ausführungsformen
der beschichteten Schleifartikel können gemäß der vorliegenden Erfindung
eine oder mehrere zusätzliche
optionale Beschichtungen (beispielsweise Sättigungsmittel, Vorleimschicht,
Rückseitenleimschicht,
Verbindungsschicht, Superdeckschicht) als kontinuierliche oder diskontinuierliche
Schichten vorhanden sein, wie es durch die Funktion oder den Zweck
des Materials bestimmt wird, welche Fachleuten bekannt sind. Beispielsweise
kann es bevorzugt sein, eine Sättigungsschicht
bereitzustellen, um die inhärent
texturierte Oberfläche
des Trägerschicht-Papiermaterials
zu glätten,
insbesondere wenn feine Güten
von Schleifmittel genutzt werden. Eine Superdeckschicht, das heißt eine
Beschichtung, die auf mindestens einen Abschnitt der Deckschicht
aufgetragen ist, kann zugegeben werden, um beispielsweise ein Schleifhilfsmittel
bereitzustellen, und/oder als eine Beschichtung gegen Beladung.
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Ferner
kann im Hinblick auf die optionale Superdeckschicht diese dazu dienen,
die Ansammlung von Schleifstaub (das Material, das von einem Werkstück abgeschliffen
wird) zwischen Schleifpartikeln zu verhindern oder zu verringern,
welche die Schneidleistung des beschichteten Schleifartikels dramatisch
verringern kann. Superdeckschichten können vorzugsweise ein Schleifhilfsmittel
(beispielsweise Kaliumtetrafluoroborat), Metallsalze von Fettsäuren (beispielsweise
Zinkstearat oder Calciumstearat), Salze von Phosphatestern (beispielsweise
Kaliumbehenylphosphat), Phosphatester, Harnstoff-Formaldehyd-Harze,
Mineralöle,
vernetzte Silane, vernetzte Silikone und/oder Fluorchemikalien enthalten.
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Eine
weitere Beschreibung von Techniken und Materialien zum Herstellen
von beschichteten Schleifartikeln kann beispielsweise in den
US-Pat. Nrn. 4,314,827 (Leitheiser
et al.);
4,518,397 (Leitheiser
et al.);
4,588,419 (Caul
et al.);
4,623,364 (Cottringer
et al.);
4,652,275 (Bloecher
et al.);
4,734,104 (Broberg);
4,737,163 (Larkey);
4,744,802 (Schwabel);
4,751,138 (Tumey et al.);
4,770,671 (Monroe et al.);
4,799,939 (Bloecher et al.);
4,881,951 (Wood et al.);
4,927,431 (Buchanan et al.);
5,498,269 (Larmie);
5,011,508 (Wald et al.);
5,078,753 (Broberg et al.);
5,090,968 (Pellow);
5,108,463 (Buchanan et al.);
5,137,542 (Buchanan et al.);
5,139,978 (Wood);
5,152,917 (Pieper et al.);
5,201,916 (Berg et al.);
5,203,884 (Buchanan et al.);
5,227,104 (Bauer);
5,328,716 (Buchanan);
5,366,523 (Rowenhorst et al.);
5,378,251 (Culler et al.);
5,417,726 (Stout et al.);
5,429,647 (Larmie);
5,436,063 (Follett et al.);
5,490,878 (Peterson et al.);
5,496,386 (Broberg et al.);
5,520,711 (Helmin);
5,549,962 (Holmes et al.);
5,551,963 (Larmie);
5,556,437 (Lee et al.);
5,560,753 (Buchanan et al.);
5,609,706 (Benedict et al.);
5,700,302 (Stoetzel et al.);
5,942,015 (Culler et al.);
5,954,844 (Law et al.);
5,961,674 (Gagliardi et
al.);
5,975,988 (Christianson);
6,059,850 (Lise et al.);
und
6,261,682 (Law)
gefunden werden.
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Vliesschleifartikel
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Ein
Vliesschleifartikel gemäß einer
Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird in 3 gezeigt. Der Vliesschleifartikel 300 schließt ein offenes
hohes Faservlies 340 mit Schleifpartikeln 330 ein,
die im gesamten Faservlies 340 verteilt sind und darin
fest haftend durch ein organisches Bindemittel (nicht gezeigt) gebunden
sind. Das Faservlies 340 ist an die Trägerschicht 310 angeordnet,
die eine erste Hauptoberfläche 311 und
zweite Hauptoberfläche 312 aufweist,
die der ersten Hauptoberfläche 311 gegenüberliegt.
Mindestens ein Abschnitt der zweiten Hauptoberfläche 312 weist darauf
eine Klebstoffschicht 350 auf. Die entfernbare Außenfolie 360 weist einen
Grundflächenabschnitt 370 mit
einer ersten Oberfläche 372 und
einer zweiten Oberfläche 374 auf,
die der ersten Oberfläche 372 des
Grundflächenabschnitts 370 gegenüberliegt.
Die Vorsprünge 365 stehen
aus der ersten Oberfläche 372 der
Außenfolie 360 hervor
und stehen mit der Klebstoffschicht 350 derart in Kontakt,
dass die Außenfolie 360 mit
der Klebstoffschicht verklebt ist.
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Das
Faservlies kann kontinuierliche oder Stapelfasern aufweisen, die
vorzugsweise gekräuselt und/oder
miteinander verwickelt sind. Beispielhafte Fasern schließen Polyesterfasern,
Polyamidfasern und Polyaramidfasern ein.
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Das
Faservlies kann an die Trägerschicht beispielsweise
durch Nadelheften, Nahtverbinden und/oder Klebstoffverbinden (beispielsweise
unter Verwendung von Leim oder einem Heißkleber) angeordnet (das heißt befestigt)
werden.
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Bindemittel
und Bindemittelvorstufen, Trägerschichten,
Schleifpartikel, optionale Zusatzstoffe und optionale Schichten,
die hier vorstehend zum Einschließen in beschichtete Schleifartikel
aufgeführt wurden,
können
auch in Vliesschleifmitteln gemäß der vorliegenden
Erfindung genutzt werden.
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Eine
weitere Beschreibung von Techniken und Materialien zum Herstellen
von Vliesschleifartikeln kann beispielsweise in den
US-Pat. Nrn. 2,958,593 (Hoover et
al.);
4,331,453 (Dau
et al.);
4,991,362 (Heyer
et al.);
5,591,239 (Edblom
et al.);
5,681,361 (Sanders);
5,858,140 (Berger et al.);
6,017,831 (Beardsley et
al.); und
6,207,246 (Moren et
al.) gefunden werden.
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Beschichtete
und Vliesschleifartikel gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten eine Klebstoffschicht, typischerweise in Kontakt
mit der Trägerschicht,
mit der eine entfernbare Außenfolie
verklebt ist.
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Beispiele
für Klebstoffe
für die
Klebstoffschicht schließen
diejenigen ein, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, einschließlich Heißkleber,
klebrige Klebstoffe (einschließlich
Haftkleber) und/oder härtbare
Klebstoffe. Vorzugsweise ist die Klebstoffschicht klebrig. Stärker bevorzugt
ist die Klebstoffschicht ein Haftkleber.
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Haftkleber
werden allgemein in beispielsweise „Handbook of Pressure-Sensitive
Adhesive Technology",
3. Aufl., D. Satas, Hrsg., Von Nostrand Reinhold (1989), beschrieben.
Beispielhafte Haftkleber schließen
Krepplatex, Kolophonium, Acrylpolymere und -copolymere einschließlich Polyacrylatester
(beispielsweise Poly(butylacrylat)), Polyvinylether (beispielsweise
Poly(vinyl-n-butylether)), Polyalpha-olefine), Sili kone, Alkydklebstoffe,
Kautschukklebstoffe (beispielsweise natürlicher Kautschuk, synthetischer Kautschuk,
chlorierter Kautschuk) und Gemische davon ein.
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Der
Klebstoff kann auf die Trägerschicht
beispielsweise als ein reines Material, als eine Lösung in einem
Lösemittel
oder als eine wässrige
Dispersion aufgetragen werden. Verfahren zum Auftragen von Klebstoff
auf die Trägerschicht
sind weithin bekannt und schließen
Sprühen,
Curtainbeschichten, Walzenbeschichten, Siebdruck, Heißschmelzextrusionsbeschichten,
Rakelbeschichten und dergleichen ein.
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Die
Klebstoffschicht kann beliebiges Gewicht oder Dicke aufweisen. Vorzugsweise
weist die Klebstoffschicht eine beschichtete Dicke in einem Bereich von
1 μm bis
220 μm,
stärker
bevorzugt in einem Bereich von 5 μm
bis 170 μm
auf. Die Klebstoffschicht kann kontinuierlich oder diskontinuierlich
sein.
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten typischerweise eine entfernbare Außenfolie,
die mit der Klebstoffschicht auf der Trägerschicht verklebt ist. Die
Außenfolie
dient mindestens zum Teil dazu, die Klebstoffschicht vor unbeabsichtigter
Haftung an oder Verschmutzung durch verschiedene Objekte, wie Staub,
Finger oder weitere Schleifartikel (wenn sie beispielsweise gestapelt
werden), zu schützen.
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Vorzugsweise
ist die Außenfolie
flexibel. Wie hier verwendet, bedeutet der Begriff „flexibel", wenn er auf die
Außenfolie
angewendet wird, dass die Außenfolie
mindestens einmal ohne Brechen oder Reißen flach auf sich selbst gefaltet
und wieder entfaltet werden kann.
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Vorzugsweise
ist die Außenfolie
wegwerfbar und kann ohne Nachteil für das Leistungsvermögen des
Schleifartikels entsorgt werden.
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Bei
passender Behandlung (beispielsweise Prägen) kann die Außenfolie
aus praktisch jedem Material hergestellt werden, das zur Verwendung
als eine Außenfolie
bekannt ist, aber vorzugsweise weist die Außenfolie ein extrudierbares
thermoplastisches Harz auf. Beispielhafte extrudierbare thermoplastische
Harze schließen
beispielsweise Polyester, wie Poly(ethylenterephthalat), Polyolefine
(beispielsweise Polypropylen, Polyeutylen, Copolymere von Polypropylen
und Ethylen oder Polyethylen), Polystyrole (beispielsweise Polystyrol-co-acrylnitril)
und Poly(acrylnitril-co-butadien-co-styrol)),
weich gemachtes Polyvinylchlorid, Polycarbonate und Polymethacrylate
ein. Vorzugsweise weist der extrudierbare Thermoplast ein Polyolefin
auf, stärker
bevorzugt weist der extrudierbare Thermoplast Polypropylen, Polyethylen
und/oder ein Copolymer aus Propylen und Ethylen auf.
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Typischerweise
besitzt die Außenfolie
Vorsprünge,
was zu einer texturierten Oberfläche
führt. Die
Vorsprünge
können
getrennt oder verbunden sein (beispielsweise Wülste und Pfeiler, die verbunden
sind, wodurch sich ein quadratisches Gittermuster ergibt). Die Vorsprünge können regelmäßig oder unregelmäßig räumlich angeordnet
sein, vorzugsweise sind die Vorsprünge regelmäßig räumlich angeordnet. Die Vorsprünge stehen
mit der Klebstoffschicht in Kontakt und können in die Klebstoffschicht eindringen,
gegebenenfalls in einem Ausmaß,
das ausreicht, dass sie mit der Trägerschicht in Kontakt stehen.
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Vorzugsweise
sind gegenüberliegende
Seiten einzelner Vorsprünge
im Wesentlichen parallel oder schmal auf die Spitzen der Vorsprünge zu.
Die Vorsprünge
können
in Abhängigkeit
von der bevorzugten Wechselwirkung zwischen der Außenfolie und
dem spezifischen Schleifartikel jede Kombination von Größen und/oder
Formen aufweisen. Beispielhafte Formen von einzelnen Vorsprüngen schließen Pfeiler
(beispielsweise zylindrisch, prismatisch), Kegel, Halbkugeln, Pyramiden
(einschließlich
Pyramidenstümpfen),
Wülste
ein, auch wenn andere Formen auch verwendbar sind. Vorzugsweise
sind die Spitzen einzelner Vorsprünge im Wesentlichen planar,
aber sie können
konkav, konvex und/oder Kombinationen davon sein. Vorzugsweise enden
die Spitzen der Vorsprünge
auf im Wesentlichen derselben Ebene, auch wenn dies keine Bedingung
ist.
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Die
Querschnittsform der Vorsprünge
kann jede Form sein, welche die bevorzugten Ablöseeigenschaften ergibt. Typischerweise
ist die Querschnittsform der Vorsprünge durch das Herstellungsverfahren
bestimmt, das eingesetzt wird, um sie herzustellen. Beispielhafte
Querschnittsformen einzelner Vorsprünge (bestimmt an der Mitte
zwischen der Spitze des Vorsprungs und dem Grundflächenabschnitt
der Außenfolie)
schließen
Kreise, Ellipsen, Polygone und Kombinationen davon ein. Verwendbare
polygonale Querschnittsformen schließen beispielsweise Quadrate,
Dreiecke, Rechtecke und Trapezoide ein. Vorsprünge mit einer kreisförmigen Querschnittsform
werden besonders bevorzugt. Die Vorsprünge können miteinander verbunden
sein, wobei sie ein erhabenes verbundenes Muster bilden, welches
vorzugsweise eine im Wesentlichen einheitliche Höhe aufweist. Beispielhafte
erhabene verbundene Muster schließen ein quadratisches Gitter,
ein hexagonales Gitter, ein Rautengitter, ein rechteckiges Gitter
und ein dreieckiges Gitter ein.
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Als
Veranschaulichung zeigen die 4 bis 7 beispielhafte
Außenfolien,
die bei der Durchführung
der vorliegenden Erfindung verwendbar sind.
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Nun
Bezug nehmend auf 4 schließt die Außenfolie 400 einen
Grundflächenabschnitt 470 mit einer
ersten Oberfläche 472 und
zweiten Oberfläche 474,
die der ersten Oberfläche
gegenüberliegt,
ein. Zylindrisch geformte Vorsprünge 465 stehen
aus der ersten Oberfläche 472 hervor.
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Nun
Bezug nehmend auf 5 schließt die Außenfolie 500 einen
Grundflächenabschnitt 570 mit einer
ersten Oberfläche 572 und
zweiten Oberfläche 574,
die der ersten Oberfläche 572 gegenüberliegt, ein.
Pyramidenstumpfförmige
Vorsprünge 565 stehen
aus der ersten Oberfläche 572 hervor.
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Nun
Bezug nehmend auf 6 schließt die Außenfolie 600 einen
Grundflächenabschnitt 670 mit einer
ersten Oberfläche 672 und
zweiten Oberfläche 674,
die der ersten Oberfläche 672 gegenüberliegt, ein.
Miteinander verbundene Vorsprünge 665 stehen aus
der ersten Oberfläche 672 hervor
und bilden gemeinsam ein erhabenes quadratisches Gittermuster.
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Nun
Bezug nehmend auf 7 schließt die Außenfolie 700 einen
Grundflächenabschnitt 770 mit einer
ersten Oberfläche 772 und
zweiten Oberfläche 774,
die der ersten Oberfläche 772 gegenüberliegt, ein.
Miteinander verbundene Vorsprünge 765 stehen aus
der ersten Oberfläche 772 hervor
und bilden gemeinsam ein erhabenes hexagonales Gittermuster.
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Die
Vorsprünge
können
bequem mit vielen Verfahren, einschließlich Prägen oder Schmelzextrusion in
eine Form (beispielsweise eine gemusterte Walze), erzeugt werden.
Verfahren zum Erzeugen von Vorsprüngen werden beispielsweise
in den
US-Patentschriften
Nrn. 20010036529 (Calhoun et al.), veröffentlicht am 1. November 2001,
und
20020037393 (Strobel
et al.), veröffentlicht
am 28. März
2002, und PCT-Veröffentlicungen
WO 97/13633 A1 (Calhoun
et al.), veröffentlicht
am 17. April 1997, und
WO
00/73082 A1 (Engle et al.), veröffentlicht am 7. Dezember 2000,
beschrieben.
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Prägen kann
beispielsweise erreicht werden, indem ein thermoplastischer Film
durch einen Walzenspalt geführt
wird, wodurch er gegen ein Werkzeug gepresst wird, das ein entsprechendes
geprägtes
Muster aufweist.
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Vorsprünge können beispielsweise
auch erzeugt werden, indem ein geschmolzener Thermoplast unter Verwendung
eines Werkzeugs mit einem geprägten
oder vertieften Muster gegossen wird, der Thermoplast verfestigt
wird und der resultierende texturierte feste Film entfernt wird,
wie beispielsweise in
US-Pat.
Nr. 5,845,375 (Bychinski et al.) beschrieben, dessen Offenbarung
hier durch die Bezugnahme eingeschlossen ist. Beispielsweise führt die
Verwendung eines Werkzeugs mit einem Muster von zylindrischen Hohlräumen zur
Bildung einer Außenfolie mit
vorstehenden zylindrischen Pfeilern in einem entsprechenden Muster.
Bei einem solchen Prozess wird die Tiefe des Hohlraums vorzugsweise
derart gewählt,
dass sie mindestens etwa das Doppelte der Tiefe der angestrebten
Höhe der
zylindrischen Pfeiler beträgt.
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Die
Dichte der Vorsprünge
auf der ersten Oberfläche
der Außenfolie
(das heißt
die Anzahl der Vorsprünge
pro Flächeneinheit)
kann jede Anzahl sein, welche die bevorzugten Ablöseeigenschaften ergibt.
Vorzugsweise ist die Dichte der Vorsprünge auf der ersten Oberfläche der
Außenfolie
derart, dass die Klebstoffschicht nicht zwischen den Vorsprünge durchhängen und
den Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
berühren
kann. Beispielsweise kann die Dichte der Vorsprünge auf der ersten Oberfläche der Außenfolie
in einem Bereich von 10 bis 250 Vorsprüngen pro Quadratcentimeter
der Außenfolie,
vorzugsweise in einem Bereich von 15 bis 186 Vorsprüngen pro
Quadratcentimeter, stärker
bevorzugt in einem Bereich von 31 bis 62 Vorsprüngen pro Quadratcentimeter
liegen.
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Vorzugsweise
sind die physikalischen Abmessungen der Vorsprünge derart, dass sich die Vorsprünge, wenn Druckspannung
angelegt wird, nicht verkanten oder verbiegen und ihre strukturelle
Integrität
behalten, wodurch verhindert wird, dass die Klebstoffschicht mit
dem Bodengebiet des Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
in Kontakt kommt.
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Typischerweise
wird die Höhe
der Vorsprünge
derart ausgewählt,
dass sie größer als
die Dicke der Klebstoffschicht ist, so dass unter Druckbelastung
die Spitzen der Vorsprünge
die Klebstoffschicht durchdringen und mit der Trägerschicht in Kontakt kommen
können,
ohne dass die nahe Klebstoffoberfläche mit dem Grundflächenabschnitt
der Außenfolie in
Kontakt steht. Vorzugsweise beträgt
die Höhe
von mindestens einigen der Vorsprünge mindestens 0,025 mm, stärker bevorzugt
mindestens 0,10 mm mehr als die Dicke der Klebstoffschicht. Die
Vorsprünge
können
dieselben oder verschiedene Höhen aufweisen.
In einigen Ausführungsformen
haben die Vorsprünge
unter Berücksichtigung
von prozessbedingten Abweichungen vorzugsweise im Wesentlichen dieselbe
Höhe. Vorzugsweise
liegt die mittlere Höhe
der Vorsprünge
in einem Bereich von 0,12 mm bis 1,0 mm, stärker bevorzugt 0,25 mm bis
0,64 mm und stärker
bevorzugt 0,38 mm bis 0,50 mm. In Abhängigkeit von der Natur des
Schleifartikels wird die Höhe
der Vorsprünge
typischerweise derart gewählt, dass
einfache Trennung der Außenfolie
von der Klebstoffschicht möglich
ist.
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Typischerweise
weisen die Vorsprünge
vorzugsweise eine Breite oder einen Durchmesser in einem Bereich
von 0,15 mm bis 0,76 mm auf, auch wenn andere Breiten und Durchmesser
verwendet werden können.
Vorzugsweise wird mit zunehmender Höhe der Vorsprünge die
Breite und/oder der Durchmesser der Vorsprünge erhöht, um Verkanten oder Verbiegen
der Vorsprünge
zu verhindern. Vorzugsweise schließen Vorsprünge gemäß der vorliegenden Erfindung
diejenigen mit einem Seitenverhältnis
(das heißt
einem Verhältnis
von Höhe der
Vorsprünge
zu Breite an der Grundfläche)
von 2:1 oder weniger, vorzugsweise 1:1 oder weniger ein.
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Eine
zweite Oberfläche
der Außenfolie,
die der ersten Oberfläche
mit Vorsprünge
darauf gegenüberliegt,
kann unmodifiziert bleiben oder kann auch geprägt werden, wie vorstehend für die erste
Oberfläche
beschrieben.
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Die
Dicke des Grundflächenabschnitts
der Außenfolie
kann jede Dicke sein, welche die bevorzugten Verarbeitungseigenschaften,
Biegesteifigkeit, Reißfestigkeit
und Zugfestigkeit verleiht. Vorzugsweise weist der Grundflächenabschnitt
der Außenfolie eine
Dicke in einem Bereich von 0,025 mm bis 0,25 mm, stärker bevorzugt
in einem Bereich von 0,076 mm bis 0,13 mm auf.
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
zu Gestalten, Formen und/oder Größen einschließlich beispielsweise
Walzen, Scheiben (einschließlich
perforierte Scheiben) und/oder Bögen
mit vielen Verfahren einschließlich
beispielsweise Stanzen, Messerschneiden und Laserschneiden umgewandelt
werden.
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In
einigen Ausführungsformen
können
beschichtete Schleifartikel gemäß der vorliegenden
Erfindung zu beschichteten Schleifscheiben umgewandelt werden, die
einen Hauptabschnitt und eine Lasche aufweisen, wodurch die Entfernung
der Außenfolie
unterstützt
wird. Bei solchen Ausführungsformen
kann, senkrecht zur Trägerschicht
gesehen, der Hauptabschnitt des beschichteten Schleifmittels und/oder
die Lasche jede Form aufweisen; beispielsweise ein Kreis, eine Sichel,
eine Ellipse oder ein Polygon (beispielsweise ein Quadrat, ein Dreieck,
ein Rechteck, ein Sechseck oder ein Trapezoid). Vorzugsweise weist
der Hauptabschnitt eine Rotationssymmetrieachse senkrecht zur ersten
Hauptoberfläche
der Trägerschicht
auf. Vorzugsweise weist der Hauptabschnitt, senkrecht zur Trägerschicht gesehen,
eine kreisförmige
Form auf, und die Lasche weist eine Sichelform auf.
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Nun
Bezug nehmend auf 8 ist die beschichtete Schleifscheibe 800 eine
solche beispielhafte Ausführungsform
des beschichteten Schleifartikels 100. In 8 weist
die Untereinheit 115 einen Rand 840 auf, der im
Wesentlichen an den Rand 841 der Außenfolie 160 grenzt.
Die Untereinheit 115 weist einen Hauptabschnitt 115a und
eine Lasche 115b auf, die durch einen Einschnitt 816,
der die Untereinheit 115 zerteilt, aber sich nicht durch
die Außenfolie 160 erstreckt,
getrennt sind.
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Vor
dem Abschleifen eines Werkstücks
kann die Lasche 115b ergriffen und die beschichtete Schleifscheibe 800 entlang
dem Einschnitt 816 gebogen werden, um die Abtrennung der
Außenfolie 160 vom
Hauptabschnitt 115a der Untereinheit 115 zu erleichtern,
welcher dann beispielsweise mit einem Trägerblock verklebt werden kann.
Der Einschnitt 816 kann beispielsweise mit jedem Schneideverfahren
erzeugt werden, vorzugsweise durch Stanzen oder Laserschneiden.
Wenn der Einschnitt 816 durch Stanzen erzeugt wird, wird
das Schneideisen typischerweise derart positioniert, dass das Schneideisen
durch die Trägerschicht
schneidet, aber nicht den Grundflächenabschnitt 170 der
Außenfolie 110 durchdringt
oder abtrennt.
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung sind zum Abschleifen eines Werkstücks verwendbar. Während der
Verwendung wird die Außenfolie
typischerweise vom Schleifartikel entfernt, wodurch die Klebstoffschicht
freigelegt wird, welche dann in haftenden Kontakt mit einem Trägerblock (auf
dem Fachgebiet auch als ein Verstärkungsblock bekannt) gebracht
wird. Beispielhafte Trägerblocks werden
beispielsweise in den
US-Pat.
Nrn. 5,807,161 (Manor et al.) und
4,631,220 (Clifton) beschrieben, deren
Offenbarungen hier durch die Bezugnahme eingeschlossen sind. Der
Trägerblock kann
gegebenenfalls daran befestigt einen Montagestange aufweisen, wie
in
US-Pat. Nr. 6,142,858 (Luedeke)
beschrieben.
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Nach
der Montage des Schleifartikels auf dem Trägerblock wird der Schleifartikel
in Reibungskontakt mit einer Oberfläche des Werkstücks gebracht.
Mindestens eines von Schleifartikel oder Werkstück wird dann relativ zum Anderen
bewegt, um mindestens einen Abschnitt der Oberfläche abzuschleifen. Beispiele
für Werkstückmaterialien
schließen
Metall, Metalllegierungen, exotische Metalllegierungen, Keramik,
Glas, Holz, holzartige Materialien, Verbundstoffe, lackierte Oberflächen, Kunststoffe, verstärkte Kunststoffe,
Stein und/oder Kombinationen davon ein. Das Werkstück kann
eben sein oder eine damit verknüpfte
Form oder Kontur haben. Beispielhafte Werkstücke schließen Metallkomponenten, Kunststoffkomponenten,
Spanplatte, Nockenwellen, Kurbelwellen, Möbel und Turbinenschaufeln ein.
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Schleifartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
von Hand verwendet und/oder in Kombination mit einer Maschine verwendet
werden. Mindestens eines von oder sowohl der Schleifartikel als auch
das Werkstück
wird beim Abschleifen relativ zum Anderen bewegt.
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In
einem weiteren Gesichtspunkt kann das Abschleifen unter nassen oder
trockenen Bedingungen durchgeführt
werden. Beispielhafte Flüssigkeiten zum
Nassschleifen schließen
Wasser, Wasser, das herkömmliche,
Rost hemmende Verbindungen enthält,
Schmiermittel, Öl,
Seife und Schneidflüssigkeit ein.
Die Flüssigkeit
kann auch Entschäumer,
Entfetter und/oder dergleichen enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung lässt
sich unter Bezug auf die folgenden, nicht begrenzenden Beispiele,
bei denen sich alle Teile, Prozente, Verhältnisse und so weiter, sofern
nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen, besser verstehen.
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BEISPIELE
-
Sofern
nicht anders angegeben, wurden alle Reagenzien, die in den Beispielen
verwendet werden, von allgemeinen Chemikalienlieferanten, wie Aldrich
Chemical Co., Milwaukee, Wisconsin, erhalten oder sind von ihnen
erhältlich
oder können
mit bekannten Verfahren synthetisiert werden.
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In
den folgenden Beispiele werden die folgenden Abkürzungen verwendet: cm = Centimeter, kPa
= Kilopascal, mm = Millimeter und psi = Pfund pro Quadratzoll.
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HERSTELLUNG DER AUSSENFOLIEN 1 BIS 7
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Außenfolie
1
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Ethylen-Propylen-Impact-Copolymer-Harz (erhalten
unter der Handelsbezeichnung „SRD7-587 DEVELOPMENTAL
POLYPROPYLENE RESIN" von Dow
Chemical Company, Midland, Michigan) wurde unter Verwendung eines
Einschneckenextruders (erhalten von Merritt Davis Corp., Hamden,
Connecticut) bei einer Temperatur von 210°C in die Hohlräume einer
gemusterten Walze aus Flussstahl, die bei einer Temperatur von 21°C gehalten
wurde, extrudiert, während
sich die gemusterte Walze kontinuierlich mit einer Oberflächengeschwindigkeit
von 33 m/min drehte und ein nomineller Anpressdruck von 3 psi (20
kPa) verwendet wurde. Die Oberfläche
der gemusterten Walze wies eine hexagonale, dichtest gepackte Anordnung
von zylindrischen Hohlräumen mit
einem nominellen Abstand Mitte-zu-Mitte von 1,44 mm auf (das heißt eine
Dichte von 50 zylindrischen Hohlräumen pro Quadratcentimeter).
Jeder Hohlraum wies einen nominellen Durchmesser von 0,45 mm und
eine nominelle Tiefe von 1,52 mm auf.
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In
einem kontinuierlichen Prozess wurde das Harz mit einer Walze entlang
der Oberfläche
der gemusterten Walze, daran angrenzend, wo das Harz auf die gemusterte
Walze extrudiert wurde und im Abstand zu der Oberfläche, so
dass die Dicke der Schicht aus Harz, die über den Hohlräumen und
der Oberfläche
der gemusterten Walze liegt, 0,13 mm betrug, in die Hohlräume gepresst.
Das verfestigte Harz wurde von der gemusterten Walze als eine Außenfolie
mit einer hexagonalen, dichtest gepackten Anordnung von aufrechten,
zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,15 mm nomineller Höhe
und einem nominellen Abstand Mitte-zu-Mitte von 1,44 mm abgelöst. Die
Außenfolie
wurde auf eine Aufwickelwalze aufgewickelt. Der Grundflächenabschnitt
der Außenfolie wies
eine nominelle Dicke von 0,13 mm auf.
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Außenfolie
2
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 7,5 psi (52 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,25 mm nomineller Höhe
führte.
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Außenfolie
3
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 13 psi (90 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,36 mm nomineller Höhe
führte.
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Außenfolie
4
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 22 psi (150 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,46 mm nomineller Höhe
führte.
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Außenfolie
5
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 28 psi (190 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,56 mm nomineller Höhe
führte.
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Außenfolie
6
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 30 psi (210 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,61 mm nomineller Höhe
führte.
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Außenfolie
7
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Die
Vorgehensweise zum Herstellen von Außenfolie 1 wurde wiederholt,
ausgenommen dass ein Anpressdruck von ungefähr 32 psi (220 kPa) verwendet
wurde, was zu einer Außenfolie
mit zylindrischen Vorsprüngen
mit 0,66 mm nomineller Höhe
führte.
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VERGLEICHSBEISPIEL A
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Drei
beschichtete Schleifscheiben mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser und
Gewichtsklasse C, die mit Haftkleber (PSA) überzogen sind, welche jeweils eine
mit Silikon beschichtete Papieraußenfolie aufweisen, die unter
der Handelsbezeichnung „STIKIT 233U
P150" erhältlich sind,
wurden von 3M Company, St. Paul, Minnesota, erhalten. Eine Scheibe
mit 5 Zoll (12,7 cm) Durchmesser, die eine Lasche (0,38 Zoll (9,7
mm) Radius), die 0,38 Zoll (9,7 mm) über den Rand der Scheibe hervorstand,
aufwies, wurde aus jeder beschichteten Schleifscheibe unter Verwendung
einer hydraulischen Presse herausgestanzt, die unter der Handelsbezeichnung „SAMCO MODEL
SB-25" von Deutsche
Vereinigte Schuhmaschinen GmbH, Frankfurt am Main, Deutschland,
erhalten worden war. Das verwendete Schneideisen bestand aus einem
kreisförmigen
Messer mit 5 Zoll (12,7 cm) Durchmesser mit einem Bogen mit einem Radius
von 0,38 Zoll (9,7 mm), der 0,38 Zoll (9,7 mm) daraus hervorstand,
wodurch eine Lasche erzeugt wurde. Der Abschnitt des Messers am
Umfang der Scheibe und welcher die Lasche von der Scheibe trennt
(um einen Einschnitt zu erzeugen, wie im Allgemeinen in 8 veranschaulicht),
wurde 5 mil (0,13 mm) relativ zum Rest der schneidenden Oberflächen des
Schneideisens zurückgesetzt.
Unter Stanzbedingungen, die gerade ausreichten, um den Umriss der
drei Schleifscheiben zu schneiden, erstreckte sich der Einschnitt,
der den Scheibenabschnitt vom Laschenabschnitt jedes beschichteten Schleifartikels
trennte, von der Scheibe in die Papieraußenfolie, wobei die Lasche
zum Teil oder vollständig
entfernt wurde.
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VERGLEICHSBEISPIEL B
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Vergleichsbeispiel
A wurde wiederholt, ausgenommen dass die Schleifscheiben mit 6 Zoll
(15 cm) Durchmesser und Gewichtsklasse C, die mit PSA überzogen
sind, gegen beschichtete Schleifscheiben mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser
und Gewichtsklasse D, die mit PSA überzogen sind, welche eine
mit Silikon beschichtete Papieraußenfolie aufwiesen, ausgetauscht
wurden, die unter der Handelsbezeichnung „STIKIT 243U P80" erhältlich sind,
welche von 3M Company erhalten wurden. Unter Stanzbedingungen, die
gerade ausreichten, um den Umriss der drei Schleifscheiben zu schneiden,
erstreckte sich der Einschnitt, der den Scheibenabschnitt vom Laschenabschnitt
jedes beschichteten Schleifartikels trennte, von der Scheibe in
die Papieraußenfolie,
wobei die Lasche zum Teil oder vollständig entfernt wurde.
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BEISPIEL 1
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Die
Papieraußenfolie
wurde von drei beschichteten Schleifscheiben „STIKIT 233U P150" mit 6 Zoll (15 cm)
Durchmesser und Gewichtsklasse C, die mit PSA überzogen sind, entfernt. Ein
Abschnitt von Außenfolie
3 (8 Zoll × 8
Zoll (20,3 cm × 20,3
cm)) wurde von Hand auf die PSA-Schicht jeder Schleifscheibe laminiert.
Drei Scheiben mit 5 Zoll (12,7 cm) Durchmesser, die jeweils eine
Lasche (0,38 Zoll (9,7 mm) Radius), die 0,38 in (9,7 mm) vom Rand
der Scheibe hervorstand, aufwiesen, wurden wie in Vergleichsbeispiel
A beschrieben ausgestanzt, was zu drei beschichteten Schleifscheiben
mit einer daran befestigten Lasche führte, die von der beschichteten Schleifscheibe
durch einen Einschnitt getrennt war, der nicht merklich in den Grundflächenabschnitt
der eindrang.
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BEISPIEL 2
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Die
Vorgehensweise aus Beispiel 1 wurde wiederholt, ausgenommen dass
die beschichtete Schleifscheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser und Gewichtsklasse
C, die mit PSA überzogen
war, durch eine beschichtete Schleifscheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser
und Gewichtsklasse D, die mit PSA überzogen war, welche von 3M
Company unter der Handelsbezeichnung „STIKIT 243U P80" erhalten wurde,
ersetzt wurde. Die resultierenden beschichteten Schleifscheiben
wiesen jeweils eine Lasche auf, die von der beschichteten Schleifscheibe
durch einen Einschnitt getrennt war, welcher nicht merklich in den Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
eindrang.
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BEISPIEL 3
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Die
Vorgehensweise aus Beispiel 1 wurde wiederholt, ausgenommen dass
die Außenfolie
aus Beispiel 1 durch Außenfolie
4 ersetzt wurde. Die resultierenden beschichteten Schleifscheiben
wiesen jeweils eine Lasche auf, die von der beschichteten Schleifscheibe
durch einen Einschnitt getrennt war, welcher nicht merklich in den
Grundflächenabschnitt der
Außenfolie
eindrang.
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BEISPIEL 4
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Die
Vorgehensweise aus Beispiel 3 wurde wiederholt, ausgenommen dass
die beschichtete Schleifscheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser und Gewichtsklasse
C, die mit PSA überzogen
war, durch eine beschichtete Schleifscheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser
und Gewichtsklasse D, die mit PSA überzogen war, „STIKIT
243U P80" ersetzt
wurde. Die resultierenden beschichteten Schleifscheiben wiesen jeweils
eine Lasche auf, die von der beschichteten Schleifscheibe durch
einen Einschnitt getrennt war, welcher nicht merklich in den Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
eindrang.
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BEISPIEL 5
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Die
Vorgehensweise aus Beispiel 3 wurde wiederholt, ausgenommen dass
Außenfolie
3 durch Außenfolie
5 ersetzt wurde. Die resultierenden beschichteten Schleifscheiben
wiesen jeweils eine Lasche auf, die von der beschichteten Schleifscheibe durch
einen Einschnitt getrennt war, welcher nicht merklich in den Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
eindrang.
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BEISPIEL 6
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Die
Vorgehensweise aus Beispiel 5 wurde wiederholt, ausgenommen dass
die beschichtete Schleifscheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser und Gewichtsklasse
C, die mit PSA überzogen
war, durch eine Scheibe mit 6 Zoll (15 cm) Durchmesser und Gewichtsklasse
D, die mit PSA überzogen
war, „STIKIT
243U P80" ersetzt
wurde. Die resultierenden beschichteten Schleifscheiben wiesen jeweils
eine Lasche auf, die von der beschichteten Schleifscheibe durch
einen Einschnitt getrennt war, welcher nicht merklich in den Grundflächenabschnitt
der Außenfolie
eindrang.
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In
gleicher Weise ist es auch möglich,
jede der Außenfolien
1, 2, 6 oder 7 zu verwenden, um Schleifartikel der vorliegenden
Erfindung herzustellen. Dies kann beispielsweise gemäß der Vorgehensweise
aus jedem der Beispiele 1 bis 6 erreicht werden, wobei aber eine
beliebige der Außenfolien
1, 2, 6 oder 7 an Stelle der Außenfolie
eingesetzt wird, die in dem spezifischen Beispiel verwendet wurde.
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Im
Verlauf der Herstellung der Beispiele 1 bis 6 und Vergleichsbeispiele
A und B wurde auch beobachtet, dass es ohne Verwenden des Laschenabschnitts
deutlich schwieriger war, die Ablösung der beschichteten Schleifscheiben
von den Papieraußenfolien
der Vergleichsbeispiele A und B zu initiieren als von den Außenfolien
der Beispiele 1 bis 6.
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Verschiedene
Abänderungen
und Veränderungen
dieser Erfindung sind Fachleuten offensichtlich, ohne vom Umfang
der Ansprüche
abzuweichen, und es versteht sich, dass diese Erfindung nicht in unzulässiger Weise
auf die hier angegebenen, veranschaulichenden Ausführungsformen
begrenzt werden soll.