Brevet FR2330504A1 — publié le 19770603

La présente invention a pour objet un outil abrasif. Les outils abrasifs traditionnels peuvent entre rangés en deux grandes catégories, à savoir ceux constitués d'abrasifs agglomérés, tels que des meules, pierres, segments, et ceux réalisés à partir d'un support souple tel qu'en papier, toile, feutre, fibres sur lequel des abrasifs sont déposés, la liaison étant réalisée par l'intermédiaire d'un liant tel quwune colle ou une résine. Les outils du premier type cité sont en général préférés lorsqu'il faut réaliser des pièces à tolérances géométriques serrées. Par contre, ils ne permettent que difficilement, en raison de leur rigidité, d'obtenir des états de surface très fins. Les outils du second type cité ont souvent la préférence pour la réalisation de travaux de polissage admettant éventuellement des écarts de cote ou de forme. La présente invention a pour but de fournir un nouvel outil abrasif conciliant les avantages des deux types d'outils précités. Cet outil peut donc convenir aux opérations de rectification, finition, rodage, ou polissage de pièces mécaniques diverses, nécessitant une précision géométrique importante et un état de surface de haute qualité. Tel est notamment le cas des cylindres de laminoirs finisseurs, des barres et fils en tungstène ou molybdène, et des aiguilles hypodermiques. A cet effet, l'invention doit permettre l'obtention de produits abrasifs agglomérés, à liant du type organique, offrant à la fois la capacité de coupe et la capacité de polissage exigées par les travaux de finition précités, et présentant la résistance voulue a l'attaque par les fluides de coupe généralement mis en oeuvre au cours de tels travaux. Pour satisfaire aux exigences requises, les produits selon l'invention doivent posséder un module dtélasticité relativement bas. L'outil selon l'invention est du type de ceux réalisés à partir d'un agglomérat comportant au moins un abrasif naturel ou synthétique, un liant organique, et éventuellement un plastifiant. L'originalité de l'invention consiste a adjoindre au produit précité au moins une charge à structure lamellaire présente en proportions élevées dans celui-ci. Du fait que ces charges présentent une structure lamellaire, elles sont susceptibles de déformation par cisaillement dans de nombreux plans de glissement, diminuant ainsi le module d'élasti cité de l'outil. Divers produits minéraux, naturels, ou synthétiques, offrent cette particularité, tels que le graphite, le bisulfure de molybdène ou le nitrure de bore hexagonal. Il est bien évident que ces produits sont donnés à titre d'exemples non limitatifs et pourraient btre remplacés par tout autre produit possèdant les caractéristiques requises. La proportion de charges à structure lamellaire présentes dans l'outil, exprimée en volume, est comprise entre 30 et 130 ,' de volume d'abrasifs. A titre d'exemple, il est possible de faire passer le module d'élasticité d'une composition déterminée de 15 000 N/mm2 à 8 à 9 000 N/mm2 par adjonction des charges selon l'invention. Les autres constituants sont choisis parmi ceux utilisés ou utilisables dans la technique usuelle d'élaboration des produits abrasifs - abrasifs naturels ou synthétiques, dont les plus courants A sont ceux à base de diamant, de nitrure de bore, d'alumine ou de carbure de silicium.Compte tenu des exigences particulières aux travaux de finition visés par la présente invention, les grains d'abrasifs mis en oeuvre ont généralement un diametre moyen inférieur à 0,075 mm, - liants organiques thermodurcissables, tels que résines formo-phénoliques pures ou avec modification, polyesters, polyépoxydes, polyuréthanes, polyimides, etc, ou thermoplastiques, ou élastomères, d'origine naturelle ou synthétique, - plastifiant, si nécessaire, choisi parmi les nombreux produits chimiques simples ou composés, naturels ou de synthèse, habituellement mis en oeuvre dans la technologie courante des produits abrasifs, sous condition qutils nuaient pas d'action nocive sur la résistance finale du liant à la dégradation par les fluides de coupe. La méthode d'élaboration du produit abrasif comporte, en totalité ou en partie, les différentes opérations successives de malaxage, pressage à froid ou à chaud, cuisson et usinage, qui sont familières aux techniciens de l'industrie des produits abrasifs. Il est donné, ci-après, un exemple d'un agglomérat conforme à l'invention Corindon blanc (alumine o( électrofondue) grain n 500 10 kg Tri-ortho-crésyl-phosphate ................. 0,400 1 Résine novolaque à 10 % dthexa-méthylène-tetramne, pulvérisée ......................... 2,900 kg Graphite naturel, en poudre ............ 2,500 kg Dans le cas du mélange précité, les composants sont introduits successivement dans un malaxeur et malaxés jusqu'à obtention d'un mélange homogène. Ce mélange est ensuite réparti uniformément dans un moule cylindrique métallique, puis pressé à froid sous une pression de 80 bars, afin d'obtenir un produit fini ayant une masse volumique de 1,56 g/cm3. L'ébauche subit alors un cycle de cuisson en étuve comportant une montée progressive en température jusqu'à 1750C en 18 heures, puis un palier de 12 heures à cette température. Après refroidissement, elle est usinée afin d'obtenir ses dimensions définitives, soit 760 x 76 x 304,8 mm. A l'aide de cette meule, il a été possible d'effectuer la rectification d'un cylindre de laminoir en acier Z 220 - C 13 de dureté 95 - 100 shore. Sur ce cylindre, il a été réalisé à partir d'une ébauche une rectification sur un dixième de mm d'épaisseur après quoi il a été procédé à la finition qui a permis d'obtenir une rugosité moyenne arithmétique d'une valeur de l'ordre de 0,05 à 0,07 Fm. Comte il va de soi, l'invention ne se limite pas a la seule composition décrite ci-dessus à titre d'exemple non limitatif ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation permettant d'adapter ltoutil aux caractéristiques que l'on désire obtenir. - REVENDICATIONS 1. - Outil abrasif, du type de ceux réalisés à partir d'un agglomérat comportant au moins un abrasif naturel ou synthétique, un liant organique, et éventuellement un plastifiant, caractérisé en ce qu'il contient au moins une charge à structure lamellaire présente en proportion-élevée. 2. - Outil abrasif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de charge à structure lamellaire dans le produit fini, exprimée en volume, est comprise entre 30 et 130 % du volume d'abrasifs. 3. - Outil abrasif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la charge à structure lamellaire est constituée par du graphite. 4. - Outil abrasif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la charge a structure lamellaire est constituée par du bisulfure de molybdène. 5. - Outil abrasif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la charge à structure lamellaire est constituée par du nitrure de bore hexagonal. 6. - Outil abrasif selon l'une quelconque des revendications i à 5 caractérisé en ce que les grains d'abrasifs mis en oeuvre ont un diamètre moyen inférieur à 0,075