用于制造磨料颗粒的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于制造磨料颗粒(5)的方法(1)，该方法具有以下方法步骤：i)提供至少含有氢氧化铝的起始混合物(2)，通过热处理将该起始混合物至少转化成氧化铝，ii)将起始混合物(2)挤出为挤出物(3)，iii)将挤出物(3)分离成中间颗粒(4)，并且iv)热处理中间颗粒(4)，其中，将中间颗粒(4)转化成包含氧化铝的磨料颗粒(5)，其中，在挤出的过程中，通过具有多个基本上平行延伸的并且优选彼此间隔开距离的喷嘴通道(7)的至少一个喷嘴体(6)来挤压起始混合物(2)，其中，挤出物(3)至少部分地构造成螺旋形的或空心圆柱形的。旋形的或空心圆柱形的。旋形的或空心圆柱形的。

Method for manufacturing abrasive particles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造磨料颗粒的方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于制造磨料颗粒的方法以及根据该方法制造的磨料颗粒。本专利技术还涉及一种用于制造用于加工金属材料的磨削工具的方法以及根据该方法制造的磨削工具和在根据本专利技术的方法中使用的喷嘴体。

技术介绍

[0002]由现有技术已知用于制造磨料颗粒的不同方法。例如，在申请人自身的EP3342839A1中公开了一种方法，其中通过切削挤出物来制造具有不均匀形状和/或尺寸的磨料颗粒。这种方法中的目标设置在于制造具有不均匀几何形状的磨料颗粒。
[0003]在此不利的是，在确定的时间内仅能制造相对少的磨料颗粒。
[0004]此外，在这种方法中还出现相对高的磨损，因为用于切削加工的刀刃承受高负荷并且因此相对快地磨损。

技术实现思路

[0005]本专利技术的任务在于，给出一种避免上述问题的用于制造磨料颗粒的方法、用该方法制造的磨料颗粒、一种用于制造用于加工金属材料的磨削工具的方法，在该方法中使用根据本专利技术制造的磨料颗粒、一种借助该方法制造的磨削工具以及一种在根据本专利技术的方法中使用的喷嘴体。
[0006]所述任务通过独立权利要求1、12、18、24和25的特征来解决。
[0007]因此，在根据本专利技术的方法中规定，在挤出的过程中，通过具有多个基本上平行延伸的喷嘴通道的至少一个喷嘴体来挤压起始混合物，优选地其中，所述至少一个喷嘴体通过增材制造方法和/或至少一个去除材料的制造方法来制造。
[0008]通过喷嘴体中的多个喷嘴通道可以在相同的时间内制造比在由现有技术已知的方法中更多的磨料颗粒。此外，在根据本专利技术的方法中的磨损小于现有技术中的磨损，因为不需要任何切削装置。
[0009]应指出的是，长期以来已经已知通过热处理将至少含有氢氧化铝的起始混合物至少转化成氧化铝的技术。在该背景下，可以参见所谓的“溶胶
‑
凝胶工艺(Sol
‑
Gel
‑
Prozess)”。在此，使用至少含有氢氧化铝的起始混合物。氢氧化铝可以存在于各种修改方案中。与本专利技术相关地，优选使用粉末状勃姆石(γ
‑
AIOOH)。此外优选地，勃姆石接着在添加水并且混合胶溶剂(例如硝酸)的情况下转化成澄清的溶胶。随后，优选通过进一步添加酸(例如硝酸)或硝酸盐溶液开始用于凝胶反应，即脱水和聚合。由于凝胶化，勃姆石以非常均匀的分布存在。在随后的工作步骤中，释放的水可以被蒸发。在随后的在400℃和1200℃之间、优选在800℃和1000℃之间的温度下的热处理过程中，氢氧化铝可以转化成过渡相γ
‑
AI2O3的氧化铝。在勃姆石与氧化铝的反应时，氮气作为酸和水的残余物释放。这种低温燃烧也称为煅烧。在最后的步骤中，然后可以以优选无压力的烧结形式实施进一步的热处理。该步骤优选在1200℃至1800℃之间的温度下、特别优选在1200℃至1500℃之间的温度
下进行。根据起始混合物可能出现，在此除氧化铝(典型地作为α
‑
氧化铝)之外还形成副相，例如尖晶石。这种事实通过表述“至少以氧化铝”来考虑。
[0010]“挤出”理解为一种工艺技术，其中固态材料至粘稠的可硬化材料在压力下连续地从成型的开口中压出。在此，产生具有开口的横截面的本体，所述本体称为挤出物。
[0011]术语“去除材料的制造方法”例如可理解为如下制造方法如钻孔和铣削亦或激光切割或水射流切割。
[0012]在该情况下，挤出物的横截面取决于所使用的喷嘴体并且优选地是矩形的、正方形的、三角形的或星形的和/或具有至少一个凸形侧面或至少一个凹形侧面。
[0013]根据本专利技术的用于制造磨料颗粒的方法的特征相对于现有技术不仅在于其简单性和较低的维修需求和磨损，而且还能够通过更换喷嘴体和/或在分离时的改变容易并且灵活地改变中间颗粒或者在烧结后存在的磨料颗粒的形状和/或尺寸。
[0014]影响或控制磨料颗粒的尺寸的一种可能性在于，以可改变的进给速度和/或以振荡运动向分离的方法步骤输送挤出物。在振荡运动的情况下产生一定长度的待分离的挤出物。
[0015]此外也可以规定，通过分离产生的中间颗粒在热处理之前在另一个方法步骤中优选借助切割装置被切碎。代替切割装置也可以使用其它切碎装置，其例如也引起中间颗粒的断裂和/或剁碎。
[0016]通过改变起始混合物的稠度对磨料颗粒的形状和/或尺寸有另一种影响可能性。为此可以规定，在提供起始混合物和/或在挤出起始混合物时添加水、胶溶剂、优选硝酸、和/或添加剂、例如酸(其同样可以是硝酸)和/或硝酸盐、优选硝酸钴。
[0017]本专利技术的其它有利的实施方式在从属权利要求中限定。
[0018]此外，用于制造磨料颗粒的方法的有利的实施方式在于，将通过分离产生的中间颗粒在热处理过程中煅烧，优选在400℃至1200℃之间的温度下、特别优选在800℃至1000℃之间的温度下煅烧，和/或烧结，优选在1200℃至1800℃之间的温度下、特别优选在1200℃至1500℃之间的温度下烧结。补充地可以规定，将通过分离产生的中间颗粒在热处理的过程中在煅烧和/或烧结之前优选在50℃至350℃之间的温度下、特别优选在80℃至100℃之间的温度下预干燥。
[0019]如之前详细解释的，也要求保护一种用于制造用于加工金属材料的磨削工具的方法，其中，将按照根据本专利技术的用于制造磨料颗粒的方法制造的磨料颗粒加入到粘合剂中，例如加入到陶瓷粘合剂中或合成树脂粘合剂中。有利地，由此得到具有2％至50％的孔隙度和/或1.5g/cm3至4.5g/cm3的密度的磨削工具。
[0020]还要求保护一种在根据本专利技术的方法中使用的喷嘴体。在此优选可以规定，所述至少一个喷嘴体的喷嘴通道分别具有优选圆形的或椭圆形的、用于使起始混合物进入到喷嘴通道中的进入开口和优选矩形的、正方形的、三角形的或星形的和/或具有至少一个凸形侧面或者至少一个凹形侧面的、用于使挤出物从喷嘴通道中排出的排出开口。但排出开口原则上可以具有任何合适的形状。
[0021]特别优选地可以规定，一部分喷嘴通道、优选所有喷嘴通道具有与排出开口邻接的区段，该区段具有扭绞的棱柱的形状，以用于将待挤出的起始混合物转化成螺旋形状。
[0022]在喷嘴体的这种构型中可以简单地制造不同横截面的螺旋形的磨料颗粒。通过可
变的横截面，能够使磨料颗粒适配于不同的使用条件。
[0023]磨料颗粒的螺旋形构型导致，一方面例如在制造根据本专利技术的磨削工具时有利于将磨料颗粒加入到粘合剂中。另一方面，在磨削工具或磨料颗粒的磨损过程中始终再次提供沿不同空间方向指向的不同造型的新鲜切边，所述切边能够实现特别有效的材料去除。
附图说明
[0024]在下文中借助附图说明参照附图详细阐述本专利技术的其它细节和优点。其中示出：
[0025]图1示出根据本专利技术的用于制造磨料颗粒的方法的一个优选的实施例，
[0026]图2a以剖面图示出喷嘴体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造磨料颗粒(5)的方法(1)，该方法具有以下方法步骤：i.提供至少含有氢氧化铝的起始混合物(2)，通过热处理能将该起始混合物至少转化成氧化铝，ii.将起始混合物(2)挤出为挤出物(3)，iii.将挤出物(3)分离成中间颗粒(4)，和iv.热处理中间颗粒(4)，其中，将中间颗粒(4)转化成包含氧化铝的磨料颗粒(5)，其特征在于，在挤出的过程中，通过至少一个喷嘴体(6)来挤压起始混合物(2)，所述喷嘴体具有多个基本上平行延伸的并且优选彼此间隔开距离的喷嘴通道(7)，其中，挤出物(3)至少部分地构造成螺旋形的或空心圆柱形的。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个喷嘴体(6)的喷嘴通道(7)分别具有优选圆形的或椭圆形的进入开口(7a)和优选矩形的、正方形的、三角形的或星形的和/或具有至少一个凸形侧面或者至少一个凹形侧面的排出开口(7b)，起始混合物(2)通过所述进入开口进入到喷嘴通道(7)中，挤出物(3)通过所述排出开口从喷嘴通道(7)中排出。3.根据权利要求2所述的方法，其中，一部分喷嘴通道(7)、优选所有喷嘴通道(7)具有与进入开口(7a)邻接的漏斗形区段(7c)，所述漏斗形区段具有朝向排出开口(7b)变小的直径，从而提高了待挤出的起始混合物(2)的密度和/或速度。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，一部分喷嘴通道(7)、优选所有喷嘴通道(7)具有与排出开口(7b)邻接的区段(7d)，该区段具有扭绞的棱柱的形状，由此将待挤出的起始混合物(2)转化成螺旋形状。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，一部分喷嘴通道(7)、优选所有喷嘴通道(7)具有与排出开口(7b)邻接的区段，在所述区段中布置有至少一个干扰体(8)，从而将待挤出的起始混合物(2)转化成空心几何结构，优选地，所述至少一个干扰体(8)通过至少一个接片(8a)、优选恰好三个接片(8a)与喷嘴通道(7)的内壁连接，和/或所述至少一个干扰体(8)在喷嘴通道(7)中基本上布置在中央，和/或所述至少一个干扰体(8)具有朝向进入开口(7a)的鱼雷形的尖端(8b)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，通过至少一个碰撞体(9)将离开所述至少一个喷嘴体(6)的挤出物(3)偏转，优选偏转到螺旋形轨道上，优选地，所述至少一个碰撞体(9)直接邻近所述至少一个喷嘴体(6)布置，和/或具有至少一个倾斜于所述至少一个喷嘴体(6)布置的碰撞面(9a)，和/或具有至少一个叶片形的碰撞面(9a)。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，将挤出物(3)机械地、优选通过旋转的或振荡的刀具(10)、和/或借助至少一个激光器或至少一个水切割机或至少一个等离子切割机来分离成中间颗粒(4)，优选地，将借助所述至少一个激光器或所述至少一个水切割机或所述至少一个等离子切割机待分离的挤出物(3)在分离之前放置到输送机构(11)上。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，将通过分离产生的中间颗粒(4)在热处理的过程中——煅烧，优选在400℃至1200℃之间的温度下、特别优选在800℃至1000℃之间的温度下煅烧，和/或——烧结，优选在1200℃至1800℃之间的温度下、特别优选在1200℃至1500℃之间的温度下烧结。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将通过分离产生的中间颗粒(4)在热处理的过程中在煅烧和/或烧结之前预干燥，优选在50℃至350℃之间的温度下、特别优选在80℃至100℃之间的温度下预干燥。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，冷却在热处理之后存在的磨料颗粒(5)。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，在提供起始混合物(2)和/或在挤出起始混合物(2)时添加水(14...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：蒂罗利特磨料机械斯沃罗夫斯基两合公司，
类型：发明
国别省市：