Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2472609

(19)

RU

(11)

2472609

(13)

C2

(51) МПК B24D99/00 (2010.01)

C23C4/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2010146888/02, 17.11.2010

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

17.11.2010

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 17.11.2010

(43) Дата публикации заявки: 27.05.2012

(45) Опубликовано: 20.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2362666 С1, 27.07.2009. SU 1237404 А1, 15.06.1986. UA 4038 А, 27.12.1994. RU 2383655 С2, 10.03.2010. KR 20090098414 А, 17.09.2009.

Адрес для переписки:

443100, г.Самара, ул. Молодогвардейская, 244, СамГТУ, главный корпус, патентный отдел

(72) Автор(ы):

Ненашев Максим Владимирович (RU),

Калашников Владимир Васильевич (RU),

Деморецкий Дмитрий Анатольевич (RU),

Богомолов Родион Михайлович (RU),

Ибатуллин Ильдар Дугласович (RU),

Нечаев Илья Владимирович (RU),

Журавлев Андрей Николаевич (RU),

Мурзин Андрей Николаевич (RU),

Ганигин Сергей Юрьевич (RU),

Якунин Константин Петрович (RU),

Галлямов Альберт Рафисович (RU),

Кобякина Ольга Анатольевна (RU),

Рогожин Павел Викторович (RU),

Чеботаев Александр Анатольевич (RU),

Утянкин Арсений Владимирович (RU),

Белокоровкин Сергей Александрович (RU),

Хлыстова Ирина Евгеньевна (RU),

Денисов Антон Александрович (RU),

Дьяконов Александр Сергеевич (RU),

Рахимова Алена Валерьевна (RU),

Гришин Роман Георгиевич (RU),

Сливкова Юлия Николаевна (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет (RU)

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области изготовления ручного абразивного инструмента, в частности напильников и надфилей. Способ включает нанесение на металлическую заготовку абразивного покрытия с требуемой шероховатостью. Для этого путем детонационного напыления наносят твердосплавное абразивное покрытие с требуемой шероховатостью, которую получают выбором толщины напыленного слоя и дисперсностью напыляемых частиц. Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении производительности изготовления абразивного инструмента. 1 табл.

Изобретение относится к области изготовления ручного абразивного инструмента, в частности напильников и надфилей.

Известен аналогичный способ изготовления напильников [1], который включает в себя закрепление режущих элементов на основании. В качестве режущих элементов используют стерженьки, изготовленные из инструментальной стали, например марки У13 или ШХ15 или другого материала, стойкого в щелочной среде. Затем закрепленные на основании стержни погружают в твердеющую среду, извлекают из нее, выдерживают и освобождают кончики стержней от затвердевшей среды. Недостатком вышеописанного способа является трудоемкость и длительность процесса изготовления абразивного инструмента.

Известен аналогичный способ изготовления рабочего слоя абразивного инструмента [2], при котором шихту связки и абразива перемешивают в магнитном поле, после чего осуществляют прессование, спекание и горячее прессование полученной абразивной массы. В качестве абразива берут синтетические алмазы, а компоненты связки перед перемешиванием намагничивают до величины магнитной восприимчивости, в 3-10 раз большей величины магнитной восприимчивости алмазов. Недостатком данного способа является трудоемкость и длительность процесса изготовления инструмента.

В качестве прототипа выбран способ получения абразивного алмазного инструмента, при котором на поверхность подложки наносят алмазные частицы и композиционный припой [3]. Последний содержит легкоплавкую матрицу, тугоплавкий наполнитель и связующее вещество. Нагревают подложку с нанесенными на нее алмазными частицами и композиционным припоем выше температуры плавления легкоплавкой матрицы и выдерживают при этой температуре. Затем отжигают в вакууме или в защитной атмосфере при температуре испарения компонентов легкоплавкой матрицы. В результате образуется алмазосодержащая связка с многофазной структурой псевдосплава, обеспечивающая высокую износостойкость связки, прочность удержания алмазных частиц и теплопроводность. Недостатком способа-прототипа является трудоемкость и длительность процесса изготовления инструмента.

Технический результат настоящего изобретения заключается в повышении производительности изготовления абразивного инструмента.

Технический результат достигается тем, что на металлическую заготовку наносят абразивное покрытие с требуемой шероховатостью, при этом путем детонационного напыления наносят твердосплавное абразивное покрытие с требуемой шероховатостью, которую получают выбором толщины напыленного слоя и дисперсностью напыляемых частиц.

Поставленная задача решается за счет детонационного напыления на металлическую заготовку твердого покрытия, например, твердого сплава с шероховатостью, обеспечивающей необходимое абразивное действие поверхности. Шероховатостью твердого покрытия можно управлять с помощью дисперсности порошка и толщины напыленного слоя. Чем толще наносимый слой и крупнее частицы напыляемого материала, тем достигается более высокая шероховатость. Скорость детонационного напыления с помощью современных установок позволяет наносить до 3-х килограмм покрытия в час, а твердость твердосплавного покрытия (до 15000 МПа) до 2-х раз выше, чем у закаленных сталей. Это позволяет получать абразивный инструмент с высокой производительностью. Кроме того, твердосплавное покрытие в качестве абразивного материала обладает более высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью и краскостойкостью, чем стальные напильники, и более высокой термостойкостью, чем алмазные напильники. Для формирования покрытия можно использовать порошки карбидвольфрамовых твердых сплавов с содержанием кобальтовой связки от 4 до 20% (например, порошки марок ВК-12, ВК-10, ВК-4 и др.), а также смеси вышеуказанных порошков с порошками других твердых материалов, например корунда (Al 2 O 3 ). Для обработки мягких металлов, полимеров и древесины можно использовать порошки легированных сталей (ПР-Х11Г4СР, ПР-Н9Г4СР и др.), формирующих покрытие с твердостью, характерной для стандартных напильников (58...62 HRC). Рекомендуемые режимы нанесения покрытия с помощью автоматизированных детонационных установок: частота выстрелов 4 Гц, детонирующая газовая смесь - ацетилен (50%), кислород (50%); коэффициент заполнения ствола детонирующей газовой смесью - 50-70%; дисперсность порошка 30 50 мкм; дистанция напыления 150 200 мм. При данных режимах напыления для порошка твердого сплава ВК-12 значения шероховатости покрытия R max (мкм) в зависимости от толщины h (мкм) и дисперсности d (мкм) частиц приведены в таблице.

Заявляемый способ реализуется следующим образом. Делают металлическую заготовку для абразивного инструмента необходимой формы и размеров. Наносят на металлическую заготовку абразивное покрытие с требуемой шероховатостью.

Пример. Изготавливали надфиль для обработки детали из стали 40Х после закалки и отпуска (HV 350). Для возможности обработки данной стали твердость рабочей поверхности надфиля должна быть в три раза выше твердости обрабатываемого материала, т.е. 1050 HV. Для обеспечения такой твердости выбрали в качестве материала для напыления порошок твердого сплава ВК-12, обеспечивающий твердость покрытия 1100 1400 HV. В качестве основы для надфиля брали заготовку из стали 40 с твердостью 220 кгс/мм 2 и площадью рабочей поверхности 12 см 2 . Эксперименты показали, что заметное абразивное действие начинает проявляться при шероховатости покрытия R max 15 мкм, поэтому для создания абразивного покрытия использовали порошок дисперсностью 40 мкм и формировали слой покрытия толщиной 40 50 мкм. Длительность обработки составила 3 4 секунды. Твердость покрытия составила 1340 кгс/мм 2 . Испытания надфиля показали его работоспособность при опиливании выбранной детали. Описанный пример указывает на то, что заявленный способ позволяет получить заявленный результат.

Литература

1. Патент РФ 2120842. Способ изготовления напильников / Головач В.А. Опубл. 27.10.1998.

2. А.с. SU 1187971. Способ изготовления рабочего слоя абразивного инструмента / Бурман Л.Л., Уман СМ., Филатов Ю.Д., Невструев Г.Ф. Опубл. 30.10.1985, бюл. 40.

3. Патент РФ 2362666. Способ получения абразивного алмазного инструмента / Соколов Е.Г., Соколов Г.Я., Грознов Р.И. Опубл. 27.07.2009, бюл. 21.

Формула изобретения

Способ изготовления абразивного инструмента, включающий нанесение на металлическую заготовку абразивного покрытия с требуемой шероховатостью, отличающийся тем, что путем детонационного напыления наносят твердосплавное абразивное покрытие с шероховатостью, степень которой получают за счет выбора толщины напыленного слоя и дисперсности напыляемых частиц материала.