磨粒的制备方法技术

一种制备磨粒的方法，其包括以下步骤：i.提供至少含有氢氧化铝的起始混合物，其可以通过热处理至少转化为氧化铝，ii.将起始混合物挤出成挤出物，iii.将挤出物切割成中间颗粒，和iv.中间颗粒的热处理，其中所述中间颗粒转化为含有氧化铝的磨粒，其中所述挤出物和/或所述中间颗粒经受相对于所述挤出物和/或所述中间颗粒的几何形状的不对称能量输入。中间颗粒的几何形状的不对称能量输入。中间颗粒的几何形状的不对称能量输入。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磨粒的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的制备磨粒的方法以及根据该方法制备的磨粒。本专利技术还涉及一种用于加工金属材料的磨具的制备方法以及根据该方法制备的磨具。

技术介绍

[0002]从现有技术中已知用于制备磨粒的各种方法。例如，申请人自己的EP 3 342 839 A1公开了一种方法，其中通过切割挤出物制备具有不均匀形状和/或尺寸的磨粒。该工艺的目的是制备几何形状不均匀的磨粒。
[0003]其中的缺点是在特定时间内只能制备相对少量的磨粒。
[0004]此外，使用这种方法存在相对较高的磨损，因为用于切削的刀刃承受高负荷，因此磨损相对较快。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供避免上述问题的磨粒的制备方法、由此制备的磨粒、金属材料加工用磨具的制备方法，其中使用根据本专利技术制备的磨粒以及借助该方法制备的磨具。
[0006]这些目的通过独立权利要求1、14、20和21的特征来解决。
[0007]因此，在根据本专利技术的方法中，挤出物和/或中间颗粒经受相对于所述挤出物和/或中间颗粒的几何形状而言不对称的能量输入。
[0008]通过不对称的能量输入导致挤出物和/或中间颗粒的不对称加热。由于挤出物和/或中间颗粒因不对称的(即不均匀的)加热而不能均匀地冷却，在挤出物和/或中间颗粒内出现应力。这些应力导致挤出物和/或中间颗粒的扭曲，从而导致具有不均匀几何形状的磨粒。
[0009]与现有技术已知的方法相比，可以在相同的时间内制备更多的磨粒，因为例如可以提供多个挤出条。此外，根据本专利技术的方法中的磨损小于现有技术中的磨损，因为不需要碎屑装置。
[0010]应该指出的是，通过热处理将至少含有氢氧化铝的起始混合物至少转化为氧化铝的技术已是长久已知的。在本文中，称之为所谓的“溶胶
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凝胶法”。在这种情况下，使用至少含有氢氧化铝的起始混合物。氢氧化铝可以以不同的变体形式存在。在本专利技术中，优选使用粉状勃姆石(γ
‑
AlOOH)。此外，优选随后通过添加水和混合入胶溶剂(例如硝酸)将勃姆石转化为透明溶胶。然后优选通过进一步添加酸(例如硝酸)或硝酸盐溶液来引发形成凝胶的反应，即脱水和聚合。由于凝胶化，勃姆石以非常均匀的分布存在。在随后的步骤中，可以释放出的水被蒸发。在随后介于400℃和1200℃之间(优选在800℃和1000℃之间)的温度下的热处理的过程中，氢氧化铝可以转化为氧化铝的过渡相γ
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Al2O3。在勃姆石转化成氧化铝的反应下，氮作为酸和水的残留物释放出来。这种低温烧制也称为煅烧。在最后的步骤中，然
后可以优选无压地以烧结的形式进行进一步的热处理。该步骤优选在介于1200℃和1800℃之间，特别优选在1200℃和1500℃之间的温度下进行。取决于起始混合物可能出现的是，除了氧化铝(通常作为α
‑
氧化铝)之外，还产生诸如尖晶石的第二相。表述“至少转化为氧化铝”考虑了这一事实。
[0011]“挤出”是一种工艺技术，其中固态到粘稠可硬化材料在压力下不断地从成型开口挤出。这会产生具有开口横截面的主体，称为挤出物。
[0012]在当前情况下，挤出物的横截面取决于所使用的喷嘴体并且优选为矩形、正方形、梯形、平行四边形、三角形、水滴形、螺旋桨形或星形和/或具有至少一个凸面或至少一个凹面。
[0013]根据本专利技术的制备磨粒的方法与现有技术的区别不仅在于其简单性和较低的维护要求和磨损，而且还可以通过更换喷嘴体灵活变化和/或切割时的改变容易地且灵活地变化中间颗粒或或烧结后存在的磨粒的形状和/或尺寸。
[0014]影响或控制磨粒尺寸的一种可能性是以可变的进料速率和/或以摆动运动将挤出物进料到切割工艺步骤。在摆动运动的情况下，待切割的挤出物具有一定的长度。
[0015]此外，还可以规定，通过切割产生的中间颗粒在热处理之前在进一步的方法步骤中被粉碎，优选通过切割装置。代替切割装置，也可以使用其他粉碎装置，例如，它们也使中间颗粒破碎和/或切碎。
[0016]影响磨粒形状和/或尺寸的另一种可能性是改变起始混合物的稠度。为此目的，可以规定，在提供起始混合物时和/或在起始混合物的挤出过程中，水、胶溶剂(优选硝酸)，和/或添加剂，例如也可以是硝酸的酸添加酸，和/或硝酸钴。
[0017]本专利技术的其他有利实施形式在从属权利要求中限定。
[0018]可以特别优选地规定，挤出物和/或中间颗粒具有纵向方向并且横向于纵向地进行不对称的能量输入。
[0019]一方面，这促进了挤出物和/或中间颗粒的扭曲，另一方面，能够容易地实现不对称的能量输入。
[0020]用于制备磨粒的方法的有利实施形式还在于，通过切割产生的中间颗粒在热处理过程中被煅烧，优选在介于400℃和1200℃之间，特别优选800℃和1000℃之间的温度，和/或烧结，优选在介于1200℃和1800℃之间，特别优选1200℃和1500℃之间的温度。此外，可以规定，通过切割产生的中间颗粒在煅烧和/或烧结之前的热处理期间预干燥，优选在50℃和350℃之间，特别优选在80℃和100℃之间的温度下。
[0021]如上所述，还寻求保护用于制备用于加工金属材料的磨具的方法，其中使用根据本专利技术的用于制备磨粒的方法制备的磨粒被嵌入粘结剂(Bindung)中，例如陶瓷粘合剂或合成树脂粘合剂中。经此有利地产生具有2至50％的孔隙率和/或1.5至4.5g/cm3的密度的磨具。
[0022]附图说明及具体实施方式
[0023]下面结合附图在附图说明的基础上更详细地解释本专利技术的其他细节和优点。在其中显示：
[0024]图1根据本专利技术的用于制备磨粒的方法的第一示例性实施例，
[0025]图2根据本专利技术的用于制备磨粒的方法的第二示例性实施例，
[0026]图3以剖视图示出喷嘴体的实施形式，
[0027]图4a
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l根据本专利技术的喷嘴体的喷嘴通道的出口的示意图，
[0028]图5a/5b根据本专利技术的制备方法的优选实施例制备的磨粒的照片，
[0029]图6a是根据本专利技术用于制备磨粒的方法的一个实施例制备的磨粒的照片；和
[0030]图6b是根据本专利技术用于制备磨粒的方法的一个实施例制备的磨粒的正视图照片。
[0031]在图1所示的根据本专利技术用于制备磨粒的方法的第一示例性实施例中，通过将勃姆石13、水14、硝酸15和添加剂16例如硝酸钴引入混合器17来提供起始混合物2，其中所述混合器17主要由混合容器17a和布置在其中的旋转单元17b组成。
[0032]以这种方式提供的起始混合物2随后被供给到挤出装置18。可以规定，挤出装置18设置在可以处于摆动运动状态的平台19上。这种摆动运动在图1中通过双箭头示意性地表示。
[0033]离开挤出装置18的挤出物3具有由喷嘴体6确定的特定横截面形状。
[0034]在该第一实施例中，不对称能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备磨粒(5)的方法，包括以下工艺步骤：i.提供至少含有氢氧化铝的起始混合物(2)，其可以通过热处理至少转化为氧化铝，ii.将起始混合物挤出成挤出物(3)，iii.将挤出物(3)切割成中间颗粒(4)，和iv.中间颗粒(4)的热处理，其中所述中间颗粒(4)转化为含有氧化铝的磨粒(5)，其特征在于所述挤出物(3)和/或所述中间颗粒(4)经受相对于所述挤出物(3)和/或中间颗粒(4)的几何形状而言不对称的能量输入。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述不对称的能量输入在挤出装置(18)的至少一个喷嘴体(6)的至少一个出口(7b)处和/或在至少一个导带装置(20、24)上和/或在至少一个用于不对称能量输入的装置(8)中进行，优选地包括至少一个滚筒和/或辊子。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述不对称的能量输入在挤出装置(18)的至少一个喷嘴体(6)的至少一个出口(7b)处进行，其中至少一根在重力的影响下下垂的挤出条(9)经受不对称的能量输入。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述不对称的能量输入
‑
通过与至少一种加热装置的接触进行，优选地其中所述至少一种加热装置至少区域性地是平台状构造的，和/或
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通过将电流引入所述挤出物(3)和/或所述中间颗粒(4)进行，其中电流的至少一部分能量通过所述挤出物(3)和/或所述中间颗粒(4)的电阻转化为热量，和/或
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通过对流，优选通过风扇加热器装置进行，和/或
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通过电磁辐射的作用进行，优选其中电磁辐射具有介于780nm和1mm或380nm和100nm之间的至少一种波长，和/或由至少一种激光器或辐射加热器发射，和/或
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通过感应进行，其中将铁磁颗粒加入待挤出的起始混合物(2)中。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述挤出物和/或所述中间颗粒(4)具有纵向方向，并且所述不对称的能量输入横向于所述纵向方向进行。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在挤出过程中，所述起始混合物(2)通过具有至少一个喷嘴通道(7)的至少一个喷嘴体(6)被挤出，所述至少一个喷嘴通道(7)优选是多个基本上平行走向的喷嘴通道(7)，优选其中所述至少一个喷嘴体(6)通过增材制备工艺制备。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个喷嘴体(6)的所述至少一个喷嘴通道(7)具有优选为圆形或椭圆形的入口(7a)和优选为矩形、正方形、三角形、水滴形或星形和/或具有至少一个凸面或至少一个凹面的出口(7b)，起始混合物(2)通过所述入口(7a)进入所述至少一个喷嘴通道(7)，挤出物(3)经由所述出口(7b)离开所述至少一个喷嘴通道(7)。8.根据权利要求6所述的方法，其中所述至少一个喷嘴通道(7)具有与入口(7a)邻接的漏斗形部分(7c)，其直径在出口(...

【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：