Brevet FR2005128A1 — publié le 19691205

La présente invention concerne des compositions des poudres à mouler et, dans ses applications, elle vise plus particulièrement une matrice pour un organe de neulage ou une roue de meule. 5 Les compositions, de,poudre à couler contiennent sou vent une résine avec une. charge.permettant de conférer à l'article moulé les propriétés recuises. Cn peut utiliser par exemple comme charge dés fibres de verre, afin de conférer à l'article moulé la résistance mécanique voulue. Cn peut aussi employer une 10 poudre métallique, afin de conférer à l'article une conductibilité thermique élevée. Il s'est avéré que 1'.incorporation simultanée dans " une résine d'une charge non métallique et d'une poudre métallique procure une résistance mécanique plus élevée et une conductibi-15 lité thermique plus importante que ce que l'on pourrait attendre d'une simple combinaison de propriétés présentées d'une part par • les charges non métalliques et d'autre part par les poudres métalliques, combinées individuellement avec la résine. L'invention vise par conséquent une composition de 20 poudre destinée au moulage qui comprend une résine, une charge non métallique et une poudre métallique, cette charge non métallique représentant 8 à 4-6 % en volume de la composition totale et la poudre métallique représentant 8 à 2C % en volume de la composition totale. La combinaison de la résistance mécanique et 25 de la conductibilité thermique est nécessaire pour le moulage des noyaux pour meules et, dans l'un de ses aspects, l'invention vise un noyau de meule réalisé à partir de la composition de poudre destinée au moulage précédemment décrite. Cette composition de poudre peut aussi tenir lieu de matrice pour un organe _ 30 de meulage, la poudre abrasive étant ajoutée à la matrice pour constituer l'organe de meulage proprement dit. .... En vue de meuler du carbure de tungstène cémenté et d'autres matériaux durs du même genre, il est courant d'utiliser des meules diamantées. Ces meules sont constituées par une surfa-35 ce portant les diamants qui est fixée sur tin support non muni dé diamant appelé noyau ou support. 3i l'on met à part les métaux comme l'aluminium et ses alliages, les matériaux antérieurement utilisés pour constituer ces noyaux étaient en général des matières moulablës thermo-40 durcissables auxquelles étaient incox'porées des charges minérales p •* , • • bad original 69 09460 2 2005128 comme de la fibre d'amiante, ou dès charges métalliques comme de la poudre d'aluminium. L'emploi de tous ces matériaux comporte un certain nombre de sujétions particulières. Les matériaux du commerce â charge minérale' ont certes d'excëllentes caractéris-5 tiques de résistance mécanique, mais leur faible conductibilité thermique-fait qu'on ne peut les utiliser que pour les opérations de meulage où il est possible de recourir à un fluide de refroidissement. Lorsqu'il faut évacuer de la chaleur en provenance de la zone de contact au travers du corps de la meule, comme cela 10 est le cas lorsque l'on usine des matériaux à haute dureté, du genre carbure, sans fluide de refroidissement, on doit utiliser des corps de meule en métal ou alors des corps obtenus par moulage d'une poudre résinique comportant une charge métallique, laquelle est constituée par exemple par de la poudre d'aluminium. 15 -Les noyaux de meule en métal massif ne conviennent que pour les , formes simples ou pour les cas où il n'y a pas lieu d'attaquer le noyau lorsque la bague dianantée s'use à l'emploi. Les noyaux de meule én matière moulée additionnée de poudre métallique peuvent être, certes, facilement usinées et présentent une bonne 20 conductance thermique. Ils sont malheureusement nous et peu. résistants. Or, étant donnée l'amélioration de la qualité des diamants et aussi de celle des substances permettant de les fixer on utilise des pressions de meulage et des puissances de plus en plus élevées. Gela se traduit finalement par la rupture de la 25 liaison avec le noyau pendant la vie normale de la meule, la couronne diamantée se détachant du noyau. Il s'est avéré que les meules diamantées ayant des noyaux fabriqués avec la composition de poudre de moulage selon l'invention avaient des performances très notablement supérieures 30 à celles de meules qui leur étaient identiques à tous points de vue, à l'exception.de la composition du noyau. Il s'est avéré-que la résistance mécanique de la composition augmentait avec la proportion de poudre métallique jusqu'à environ 20% en volume de poudre métallique. Il s'est également avéré que les poudres "métalliques "dendritiques" donnaient de meilleures performances que les poudres "sphériques". Il s'est également avéré que les articles fabriqués avec les compositions de poudre de moulage selon 1'invention:se laissaient facilement usiner, étaient bons conducteurs de l'électricité et de la chaleur et pouvaient être 40 moulés dans des conditions normales. bad ORIGINAL 69 09460 s 2005128 L'invention sera décrite de façon plus détaillée en se référant à des exenples particuliers de réalisation. Exemple 1 - Une meule cylindrique de 250 en de diamètre et appro-5 xinativenent de 19-sn d'épaisseur ayant un trou central de 76 porte une couche abrasive dianantée de 1,5 mm environ d'épaisseur à sa périphérie. Cette couche comprend 9,8 % en volume de diamant et 90,2 % d'une résine phénol-foraaldéhyde fabriquée par la firme Bakelite Ltd. Le noyau ou coeur de la meule est constitué 10 à-partir d'une poudre phénolique de moulage à charge d'amiante (fournie par la forme Birdhy's Ltd) appelée commercialement So 808/1 et contenant 40 en volume d'amiante à laquelle on. ajoute 50 / - comme satisfaisants, qui comprenaient le même diamant avec la même composition résinique de liaison, mais sur un noyau différent. Exemple 2 - 30 ' Une meule conique en forme d'assiette de 125/93 mm - de diamètre et de.45 mia de profondeur, avec un trou central d'environ 30 mm de diamètre porte une zone diamantée de 1,6 mm d'épaisseur par 11 mm de long sui" l'arête à grand diamètre. La composition de la couche abrasive est la mène que dans l'exemple 1, 35 à cela près que la teneur en diamant est seulement de 8,6 en volume. La meule a été réalisée, avec un noyau fabriqué à partir d'une composition moulée contenant du cuivre, du même genre que dans l'exemplel mais où toutefois l'amiante est remplacée par 8,6 % en volume de carbure de silicium, la résine représentant .40 58,6 % en volume. Cette meule a donné totale satisfaction à ûad original 69 09460 4 2005128 1 l'occasion d'une opération de meulage particulièrement dure consistant à rectifier à sec du carbure de tungstène cémenté sur un appareil à rectifier les outillages. Les meules précédemment essayées qui étaient identiques en tous points, à l'exception 5 de la composition du corps de la meule, n'ont pas-remis de réaliser cet usinage eu ont défailli, scit par défaut de résistance mécanique, soit par surchauffe. Il s'est avéré que lorsque la composition suivant l'invention est utilisée pour constituer le corps d'une meule de 10 rectification, la dimension des particules de la poudre métallique devait être inférieure à la dimension qui passe au tamis de 50 microns d'ouverture de maille. Coi obtient le meilleur compromis entre la résistance mécanique et la conductibilité thermique en utilisant 1o % en volume d'une poudre métallique, plus préci-15 sèment du cuivre. Si l'on accroît la teneur en poudre métallique on obtient certes une augmentation de la conductibilité thermique mais aux dépens de la résistance mécanique.. Lorsqu'il est nécessaire d'avoir une conductibilité électrique, il faut que la proportion de poudre métallique soit suffisante pour remplir cette 20 condition. On peut utiliser d'autres poudres métalliques, notamment des poudres d'aluminium, d'argent ou de divers alliages métalliques, ou aussi des poudres à grains métalliques revêtus, par exemple des poudres de fer ou de cuivre argentées. La charge non métallique peut être quelconque. Il 25 s'agira de préférence d'une substance fibreuse inorganique, par exemple de la fibre de verre, du graphite fibreux, des fibres de carbure de silicium et des fibres d'alumine. bad original 69 09460 5 2005128 REVENDICATIONS 1 - Une composition de poudre de moulage, caractérisée en ce qu'elle comprend une résilie, une charge non métallique et une poudre métallique, la charge non métallique représentant 8 à 46 -,j en volume de la composition totale, 5 alors que la poudre métallique représente 8 à 20 % en volume de la composition totale. 2 - Une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résine estjune résine du type phénol-formaldéhyde. "10 3 - Une composition selon les revendica tions 1 et 2, caractérisée ence que la charge non métallique est une charge minérale. 4 - Une composition selon la revendication 3, caractérisée en ce que la charge non métallique est une 15 matière fibreuse inorganique. 5 - Une composition selon la revendication 4, caractérisée en ce que la charge non métallique est de l'amiante. 6 - Une composition selon n'importe laque1- 20 le des revendications 1 à 5» caractérisée en ce que la poudre métallique est constituée par du cuivre. 7 - Une composition selon n'importe laquelle des revendications 1 à 5 caractérisée en ce que la poudre métallique est de l'aluminium ou de l'argent. 25 8 - Uno composition selon n'importe lesquel les des revendications " à 5, caractérisée en ce que la poudre métallique est une poudxt; d'an alliage. • • ..9 - • - Une composition selon n'importe : laquelle des revendications "i à 5» caractérisée en ce que la poudre métallique est du type à grains métalliques revêtus de métal. 10 - Un organe de meulage caractérisé en ce qu'il comprend des particules abrasives noyées dans -une matrice qui est constituée en une composition à base de poudre de moula- 35 ge selon n'importe laquelle des revendications 1 à 9« j i I i bad original 69 09460 5 2005128 11 - ' Une meule caractérisée en .ce qu'elle comprend une zone abrasive fixée sur un noyau ou cceur constitué en une composition de moulage selon n'importe laquelle des revendications 1 à o. 5 12 - Une meule selon la revendication 11, caractérisée en ce que la substance abrasive est du diamant. 13 - Une meule selon les revendications 'rC ou 11, caractérisée en ce que-la poudre métallique est dendri-tique. 10 14 - Une meule selon n'importe laquelle des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que la composition de moulage contient jusqu'à 20 73 en volume de poudre métallique. 15 - . Une meule selon n'importe laquelle des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que la composition de 15 la poudre de moulage contient S à 20 % en volume de poudre ' métallique. 16 - Une meule selon n'importe laquelle des revendications 9 à 13, caractérisée en ce que la dimension des particules de la poudre métallique est inférieure à celle des 20 grains passant au tamis de 50 microns d'ouverture de maille. bad °*iginal