Brevet FR2009281A1 — publié le 19700130

La présente invention concerne des articles abrasifs à particules abrasives de diamant liées par une matrice, et plus particulièrement mais non exclusivement, des meules abrasives de ce type. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3«081.161 5 décrit un article à particules de diamant abrasives comprenant des graines de particules de diamant abrasives liées par une résine, du métal ou un lien céramique contenant jusqu'à 5# d.e poudre de nitrure de bore. A ce moment, des additions supérieures à 5% nitrure de 10 bore se sont avérées ne pas donner des avantages supplémentaires et ont conduit en outre à une diminution appréciable de la force de liaison. Une application importante pour des meules à particules de diamant abrasives réside dans le domaine du meulage du car-15 bure de tungstène. On a proposé des meules à particules de diamant abrasives liées par une résine pour ces applications dans des conditions de meulage à sec. On a également proposé des meules à particules de diamant abrasives liées par un métal, mais alors il a été normalement nécessaire d'avoir recours à 20 un réfrigérant liquide, c'est à dire à un meulage dans des conditions humides. L'invention se propose en conséquence de fournir un. article abrasif plus efficace, et en particulier une meule à particules abrasives de diamant liées par un métal pour le meulage à sec. 25 L'invention a pour objet un article abrasif comprenant une section abrasive constituée de particules de diamant abrasives, de particules de nitrure de bore et un lien métallique, les particules de nitrure de bore ayant une gamme de dimensions (diamètre intérieur) de 63 à 1000 microns environ et constituant 30 de 15 à 60# en volume de la section abrasive. On préfère une dimension de particules de 105 à 180 microns environ. Conformément à la présente invention, il a été découvert qu'on peut incorporer de bien plus grandes quantités de nitrure de bore dans la section abrasive de l'article en introduisant 35 le nitrure de bore sous forme granulaire en combinaison avec des liaisons de résistance élevée. La quantité de nitrure de bore que l'on peut incorporer est d'autant plus grande que la liaison est plus forte. On va maintenant décrire l'invention plus en détail à 4-0 l'aide des exemples suivants. 69 16994 2 200928t Exemple 1. On a utilisé pour inventer des pointes d'outils en carbure de tungstène ayant une dureté Yickers VPN de 1500 à 1600 une meule liée par une matrice de bronze/ fer, contenant 50# de ni-5 trure de bore dans la section abrasive, On a essayé en même temps une meule classique à particules de diamant liées par une résine pour cette application. On a réglé les conditions aux conditions standard pour la meule à matrice de résine en ce qui concerne les vitesses et les distances 10 d'avance. On a utilisé les meules à l'état sec, c'est à dire sans réfrigérant liquide. Les meules étaient du type à cuvette évasée d'un diamètre de 8,75 cm, connu dans l'industrie sous la nomenclature D 11 12 (ou simplement 11 12) et les deux avaient des sections abrasives annulaires de particules de diamant, de 15 9»52 mm de large (laissant un diamètre interne de 6,87 mm) et de 1,58mm de profondeur, contenant 8S28 carats (carat « 0,26g) de diamant synthétique de 150-180 microns. Les 50# en volume de nitrure de bore avaient une dimension particulière de 150-210 micronso , 20 Les résultats ont été les suivants Rapport de Température montage engendrée Matrice de résine 35j8 80°C Matrice de métal et KB (nitrure de bore) 61,6 33°C 25 Les chiffres du rapport de meulage sont les poids en grammes de carbure de tungstène enlevés par carat de diamant employé. On a mené la température'engendrée en plaçant la jonction d'un thermo-couple sur la face de meulage de la meule immédiatement après que l'essai a été terminé. Comme il résulte du tableau ci-dessus, la meule à matrice de métal meulait davantage à froid, plus vite et avait un rapport de meulage plus élevé. Exemple 2 35 On a essayé une meule à matrice de bronze/fer du type à cuvette évasée L 11 12, d'un diamètre de 8,75 cm, présentant une section abrasive annulaire de 3 ?17mm de profondeur et de 9,52 mm de large® La couronne abrasive contenant des particules abrasives de diamant de 150-180 microns à une concentration de -z. 40 0,56 g/cm' et de nitrure de bore de 150 microns. La teneur en BAD ORIGINAL 69 16994 3 2009281 nitrure de bore était de 50# en volume de la couronne abrasive. Ce fonctionnement à sec selon la présente invention, on a constaté que la meule avait une durée de vie de 80# de celle d'une meule à matrice de résine classique, de même dimension, ayant 5 une concentration de 1,12 g/cnr de particules de diamant dans la couronne abrasive. Cependant, la meule selon l'invention ne coûte qu'un peu plus de la moitié du prix de la meule classique à matrice de résine en raison de la plus faible concentration en diamant de la section abrasive de la meule» Ainsi, la meule se- plus 10 Ion l'invention est sensiblement/économique que la meule classique. Exemple 3 On a essayé une meule à matrice de bronze/fer du style ^ D 1A1 (connu aussi simplement sous le nom de 1A1), de 10 cm de diamètre et d'une épaisseur de 4,76 cm, comprenant un noyau central en forme de disque et une section annulaire abrasive de section droite rectangulaire, ayant une section abrasive périphérique de 3*1? 111131 d'épaisseur, la section abrasive conte-2q nant des particules de diamant de 105-125 microns et des particules de nitrure de bore de même dimension. La concentration en diamant de la surface est de 1,12 g/cnr et la quantité de nitrure de bore est de 50# en volume de la section abrasive. Une telle meule à meule 18.000 pointes de scies à pointes en 2^ carbure de tungstène avant son remplacement, tandis que une meule classique n'a pas en meules que 10.000 environ. On remarque que dans les exemples 1 et 2 on a comparé le comportement d'une meule abrasive selon l'invention avec celui d'une meule à matrice de résine classique pour le meulage de carbure de tungstène et non avec celui d'une meule à .matrice métallique sans nitrure de bore. La raison en est que, dans les conditions de meulage, à sec, une meule à matrice métallique sans nitrure de bore ne meule pas du tout, sauf pendant une courte période initiale, attendu qu'elle devient rapidement j,- lisse au point de perdre toute utilité. Une comparaison de meules à matrice métallique avec et sans nitrure de bore dans des conditions de meulage à l'état humide (dans lesquelles une meule à matrice métallique sans nitrure de bore donne entière satisfaction) ne fait ressortir aucun bénéfice de l'incorporation de nitrure de bore. 69 16994 4 2009281 4* Toutefois, la présente invention concerne le problème jusqu'à présent non résolu de l'utilisation générale de meules à matrice métallique dans des conditions de meulage à sec. De nombreuses machines de meulage sont conçues pour être 5 utilisées avec un brouillard de réfrigérant, qu'on ne peut qualifier ni de meulage à sec ni de meulage dans des conditions humides. Aux fins de l'invention, le meulage avec un brouillard de réfrigérant est considéré comme un meulage à sec. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite et 10 représentée qu'a titre explicatif mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. 69 16994 5 009281 REVENDICATIONS 1. Article abrasif à particules de diamant liées par une matrice, caractérisé en ce qu'il comprend une section abrasive de particules de diamant et de particules de nitrure de bore et un liant ou matrice métallique, les particules de ni-jT trure de bore ayant une dimension comprise entre 63 et 1000 microns environ et constituant 15 à 60# en volume de la section abrasive. 2» Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules de nitrure de bore ont une dimension compri-O se entre 105 et 180 microns environ. 3. Article selon la revendication 1, caractérisé en ce que les particules de nitrure de bore constituent 50# en volume de la section abrasive de l'article. 4-.. Article selon la revendication 39 caractérisé en ce que les particules de nitrure de bore ont une dimension comprise entre 105 et 125 lierons environ. 5. Article selon la revendication 3» caractérisé en ce que les particules de nitrure de bore ont une diversion comprise entre 150 et 180 microns environ. 6. L'article de la revendication 5S sous la forme d'une meule abrasive.