Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
МАТЕРИАЛ "НЕОПОЛ" ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ПОЛИРОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
МАТЕРИАЛ "НЕОПОЛ" ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ПОЛИРОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

МАТЕРИАЛ "НЕОПОЛ" ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТВЕРДОГО ПОЛИРОВАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при производстве твердого полировального материала "Неопол" на дешевом неорганическом связующем для бессуспензионного полирования деталей из оптических стекол и ситаллов различных марок. Сущность изобретения: материал содержит абразив и керамическую связку, следующего состава, мас. %: B2O3 - 1,20-10,00; SiO2 - 0,50-6,00; Al2O3 - 0,60-1,00; K2CO3 - 0,07-1,30; MgO3 - 0,08-1,30; CaO - 0,04-0,20; Na2CO3 - 0,05-0,20 при соотношении абразива и связки: абразив (церит) - 80,00-98,00, связка - 2,00-20,00. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2069619
Класс(ы) патента: B24D3/34
Номер заявки: 5036155/08
Дата подачи заявки: 30.03.1992
Дата публикации: 27.11.1996
Заявитель(и): Нечаева Наталья Александровна; Пивоварова Алла Петровна; Салтыкова Валентина Александровна; Мельникова Ольга Владимировна; Торопова Ольга Феликсовна; Старкова Наталья Владимировна
Автор(ы): Нечаева Наталья Александровна; Пивоварова Алла Петровна; Салтыкова Валентина Александровна; Мельникова Ольга Владимировна; Торопова Ольга Феликсовна; Старкова Наталья Владимировна
Патентообладатель(и): Нечаева Наталья Александровна; Пивоварова Алла Петровна; Салтыкова Валентина Александровна; Мельникова Ольга Владимировна; Торопова Ольга Феликсовна; Старкова Наталья Владимировна
Описание изобретения: Изобретение относится к производству твердого полировального инструмента на неорганической связующем для бессуспензионного полирования деталей из оптических стекол и ситаллов различных марок.
Известны материалы для бессуспензионного полирования оптических деталей на основе различных полировочных смол. Описан способ изготовления полировальника, заключающийся в том, что в расплавленную полировочную смолу вводят 50 вес. полировального порошка, размешивают и формуют полировальник.
Используется также абразивная масса, содержащая абразив, наполнитель (металл, сплав, карбид металла, окисел металла и т.д.) соль щелочных металлов и органическое связующее (различные смолы). Полировальник отличается высокой износостойкостью вследствие введения солей щелочных металлов и угольной кислоты.
Основным недостатком указанных материалов является зависимость формы поверхности инструмента от изменения температуры и в процессе полирования и, как следствие, низкая точность при формообразовании оптических поверхностей.
Этот недостаток отсутствует у так называемых твердых полировальников. Известен материал для твердого абразивного инструмента, содержащий органическое связующее при следующем соотношении компонентов (мас.) /3/:
абразив 90 95
пек 4,5 8,5
пульвербакелит 0,5 1,5
Использование твердых полировальников позволяет автоматизировать процесс полирования и значительно снизить расход дефицитного и дорогостоящего полирующего порошка, что, в конечном счете приведет, к существенному совершенствованию всего технологического процесса обработки оптических деталей.
Однако при всех очевидных преимуществах этих материалов (высокая производительность, точность формообразования) они имеют ряд существенных недостатков, а именно, нестабильность полирующих свойств, обусловленная непостоянством структурной формулы органического связующего, необходимость использования интенсивных режимов полирования и, как следствие, невозможность их применения для полирования крупногабаритных деталей, а также токсичность связующего материала.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить стабильность полирующих свойств, производительность процесса полирования, уменьшить токсичность, расширить область применения (от микрооптики до крупногабаритных деталей из оптического стекла и ситаллов различных марок, кристаллов и др. твердых материалов).
Сущность изобретения заключается в том, что в абразивный порошок (церит) вводится неорганическое связующее следующего состава (мас.): B2O3 1,20-10,00, SiO2 0,50-6,00, Al2O3 0,60-1,00, K2CO3 0,07-1,30, MgO 0,08-1,30, CaO 0,04 -0,20, Na2CO3 0,05-0,20, при соотношении абразива и связки (мас.): абразив 80,00-98,00, связка 2,00 -20,00. Именно такое сочетание окислов в связующем материале обеспечивает непрерывное поступление зерен полирующего материала и постоянное их обновление на обрабатываемой поверхности.
Связующий материал придает высокую технологичность изготовленным на его основе материалам, а именно пластичность при формовании изделий, прочность при сушке и сохранение этих свойств в процессе дальнейшей термообработки готового материала. Такие характеристики материала как прочность, твердость, пористость, износостойкость можно варьировать в широких пределах, изменяя режим термообработки.
Для изготовления полирующих элементов смесь абразива с указанными окислами тщательно перемешивают в среде этилового спирта, высушивают, прессуют в таблетки размером d 15 мм, h 7 -8 мм, которые затем подвергаются обжигу на воздухе при температурах 760 880oC в течение 5 часов. Составы испытанных элементов приведены в таблице 1.
Из полученных элементов (таблеток) в количестве 24 штук готовится полировальный инструмент путем крепления их с помощью шеллака на планшайбу из латуни АС-59 диаметром d 100 мм. Полирующий инструмент перед измерениями расшлифовывается алмазной план-шайбой АСМ 125/100 М1 до ΔΗ≈0 (разброс на высоте элементов). Измерения износа инструмента проводится на плоских деталях из ситалла СО-115М, диаметром 130 мм, предварительно отполированных до N 3, ΔN 0,3 и чистоты Р111, последовательно через каждые 60 мин полирования путем прямых измерений в 4-х точках на его поверхности. Результаты измерений сравниваются с аналогичными для прототипа (табл.2).
Испытания проводятся на станке 6ШП-150М при различных режимах:
давление Р 100 330 г/см2
частота вращения шпинделя ω 90 180 об/мин
частота колебания верхнего звена v 40 63 дв.ход./мин
размах 30 мм
ПРИМЕР 1 (состав 1): Изготавливается инструмент для полирования оптических деталей.
Массу в кол-ве 100 г для полирующего инструмента приготовляют следующим образом. Готовят навески абразива (церита) и связки в следующих количествах, г:
CeO2 90,0 (ТУ 48-4-467-85)
B2>O3 4,0 (ТУ 6-09-1853-77)
SiO2 3,0 (ГОСТ 9428-73)
Al2O3 0,7 (ТУ 6-09-426-75)
K2CO3 1,0 (ТУ 6-09-2831-78)
MgO 1,0 (ГОСТ 4526-75)
CaO 0,1 (ТУ 6-09-3587-79)
Na2CO3 0,2 (ГОСТ 83-79)
Смешивают их в агатовой ступке в течение 1 часа в среде этилового спирта (ГОСТ 17299-78), высушивают, прессуют 24 таблетки диаметром 15 мм, высотой 7-8 мм под давлением 500 кг/см2 и обжигают на воздухе при температурах 760, 800, 820 или 850oC в течение 5 час в электропечи марки СНОЛ-1,6.2.5.1/11-43. Из полученных элементов изготавливают полирующий инструмент и испытывают на полирующую способность при полировании в течение 120 мин ситалла СО-115М на станке 6ШП-150М при режиме:
P 144 г/см2
v 63 дв.ход./мин
w 180 об/мин
Результаты испытаний приведены в таблице.
ПРИМЕР 2 (состав II): Берут навески абразива (церита) и связки в следующих количествах, г: CeO2 92,00; B2O3 3,50; SiO2 2,50; Al2O3 0,40; K2CO3 0,07; MgO 0,08; CaO 0,10; Na2CO3 0,10.
Изготовление элементов (таблеток) проводят способом, описанным в примере 1, и обжигают при температуре 830oC в течение 5 часов. Полирующий инструмент изготавливают и испытывают также аналогичным образом. Результаты испытаний отражены в таблице.
ПРИМЕР 3 (состав III): Берут навески абразива (церита) и связки в следующих количествах, г: CeO2 95,00; B2O3 3,00; SiO2 1,50; Al2O3 0,10; K2CO3 0,15; MgO 0,15; CaO 0,05; Na2CO3 0,05.
Изготовление таблеток и испытания их производят способом, описанным в примере 1, с тем отличием, что таблетки обжигаются при температуре 860oC в течение 5 час. Результаты испытаний приведены в таблице. Выбранный интервал (80 98%) церита обусловлен следующими соображениями. Концентрация связующего более 20 мас. приводит к снижению производительности полирования (состав V).
Снижение концентрации связующего менее 2 мас. приводит к разрушению материала при полировании (состав VI).
Испытания показали, что предлагаемый состав твердого полировального материала обладает улучшенными по сравнению с прототипом эксплуатационными свойствами при аналогичном качестве полируемой поверхности по следующим показателям:
1. Производительность полирования увеличивается от 8 до 40 раз.
2. Износостойкость инструмента увеличивается в 2-33 раза.
В связи с тем, что заявленный материал будет в дальнейшем внедряться в производство считаем целесообразным присвоить ему название "Неопол".
Формула изобретения: 1. Материал для изготовления твердого полировального инструмента, содержащий абразив и связующее, отличающийся тем, что в качестве последнего материал содержит керамическую связку следующего состава, мас.
B2O3 1,2 10,0
SiO2 0,5 6,0
Al2O3 0,6 1,0
K2CO3 0,07 1,30
MgO 0,08 1,30
CaO 0,04 0,20
Na2CO3 0,05 0,20
при этом абразив и связка находятся в следующем соотношении, мас.
Абразив 80 98
Связка 2 20
2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что в качестве абразива он содержит церит.