Бакелитовая связка с упрочняющими элементами

Связка – собственно связующее вещество и наполнители. Вид связки имеет определяющие значение для прочности и режимов работы абразивного инструмента.

В производстве абразивного инструмента применяют два вида связок: неорганические (минерального происхождения) и органические. К органическим связкам относятся: бакелитовая, вулканитовая, глифталевая, эпоксидная, поливинилформалевая и полиэфирная.

Неорганические связки : (керамическая и магнезитная) обладают высокой огнеупорностью, водостойкостью, химической стойкостью и относительно высокой стойкостью.

В зависимости от поведения в процессе термической обработки они делятся на плавящиеся (стекловидные) и спекающиеся (фарфоровидные). Общее название – керамические (обозначаются «КПГ» и «КМ»). Существуют так же связки, отверждающиеся без термической обработки (магнезитные-«М»). Плавящиеся связки после остывания превращаются в стекло, спекающиеся расплавляются только частично и по своему составу и состоянию близки к фарфору.

Для увеличения механической прочности абразивного инструмента используются упрочняющие элементы. Прежде всего это металлические детали: кольца, впрессованные в обдирочные круги; подложки для торцешлифовальных кругов; фланцы для лепестковых кругов. В отрезных, зачистных и обдирочных кругах, работающих при рабочих скоростях 80 м/с и выше в качестве упрочняющего элемента используются диски, вырезанные из стеклосетки. Используют стеклосетки с размером ячеек от 3 до 6 мм. и толщиной нити от 0,4 до 2 мм., пропитанные составами на основе фенолформальдегидной смолы. Наличие упрочняющей сетки иногда указывается в маркировке круга буквой «У». Известны случаи использования углеволокон для упрочнения инструмента. Однако, низкая адгезия к органическим связкам и высокая стоимость сдерживает на сегодняшний день их применение.

Керамическая связка чаще всего представляют собой многокомпонентную смесь, составленную в определенных пропорциях из измельченных сырых материалов : огнеупорной и керамических глин, плавней (полевого шпата, борного стекла), талька и ряда других материалов. Недостатком керамической связки является ее высокая хрупкость, вследствие чего круги на этой связке не могут использоваться при ударных нагрузках (обдирочное, отрезное и силовое шлифование). Относительно низкий предел прочности при изгибе не допускает применение таких кругов для отрезных работ, так как они тонкие и могут разрушиться от боковой нагрузки (изгибе).

Бакелитовая связка, или же — смолянистая связка изготавливается на основе фенолформальдегидной смолы.

Название «бакелит» происходит от имени его создателя — Лео Бакелэнда (1863-1944), американского ученого-химика бельгийского происхождения.

Бакелит был открыт случайно, в ходе исследований по созданию синтетического термостойкого лака. Интересен тот факт, что, отчасти, стимулом создания синтетического лака послужила необходимость искусственной замены природных лаков, используемых для покрытия изделий из дерева. Наилучшими лаками считались те, что доставлялись из Юго-Восточной Азии, произведенные из смолянистого секрета, выделяемого жуками, плодившимися на деревьях.

Бакелит — полиоксибензолметиленгликольангидрид получают сочетанием в различных пропорциях карболовой кислоты (фенола) и формальдегида. Варируя этими компонентами получают смолу большим добавлением фенола или лак — большим добавлением формальдегида.

Бакелит был запатентован в 1907 году и получил широкое распространение как лак и как связующее, используемое в производстве корпусов изоляторов, телефонных аппаратов, различных приборов. Именно открытием бакелита было положено начало эры пластиков.

В абразивной промышлености используются фенолформальдегидные лаки и смолы. В Российской промышленности смолы обозначаются как :

СФЖ — смола фенольная жидкая и СФП — смола фенольная порошкообразная.

В изготовлении связок помимо смол используются различные наполнители неорганического происхождения такие как криолит, пирит, алебастр и другие.

Абразивный инструмент на бакелитовой связке обладает высокой прочностью, особенно на сжатие и ударной прочностью, превосходя по этим показателям инструмент на керамике. Высокая прочность бакелитовой связки позволяет абразивному инструменту работать при больших нагрузках и высоких скоростях резания (при армировании стеклосеткой – до 80 м/с и выше). Так же круги применяются для обдирочных и отрезных операций, при шлифовании с большими нагрузками и съемом металла. К недостаткам следует отнести невысокую теплостойкость – деструкция связки происходит при температурах 400 — 700 град.С, недостаточную устойчивость к воздействию щелочных растворов, что ограничивает применение охлаждающих жидкостей (нежелательно применение растворов, содержащих щелочи более 1,5%).

многокомпонентная композиция ; основной компонент – синтетический каучук. В качестве добавок: вулканизирующий агент – сера, ускорители вулканизации (каптакс, тиурам и др.), минеральные и органические наполнители регулирующие физико-механические и эксплуатационные свойства абразивных инструментов и формовочные свойства массы. Инструмент на вулканитовой связке обладает эластичностью и плотностью, поэтому может использоваться как при обычных видах шлифования, так и при полирующих операциях. Круги на вулканитовой связке в отличие от остальных могут быть изготовлены очень тонкими (десятые доли миллиметра при диаметре до 150-200 мм.). Недостатком является низкая теплостойкость (250-300 град.С) и слабое закрепление зерна в связке, что объясняет более низкую износостойкость кругов в сравнении с бакелитовыми и керамическими.

продукт взаимодействия глицерина с фталевым ангидридом. Низкая теплостойкость (120 град.С), невысокая твердость позволяет прииенять круги на глифталевой связке только для процессов полирования при рабочей скорости не выше 40 м/с.

Поливинилформалевая связка-

вспененный поливинилформаль. Другое название кругов на основе этой связки – поропластовые. Используются для полирования с получением шероховатости поверхности 0,63-1,0.

Эпоксидная и полиэфирная связки – 

состав ясен из названия.

В основном применяются для изготовления галтовочных тел, абразивных изделий используемых во ращающихся барабанах и вибрационных контейнерах для очистки поверхностей и снятия заусенцев деталей малого размера.