Dies ist eine continuation-in-part der ebenfalls anhängigen Anmeldung Seriennr. 08/278, 529, angemeldet am 20. Juli 1994, welche eine continuation-in-part der U.S.-A-5, 401, 284, erteilt am 28. März 1995, ist.

Diese Anmeldung ist verwandt mit U.S.-A-5, 035, 723, erteilt am 30. Juli 1991, und U.S.-A-5, 203, 886, erteilt am 20. April 1993.

Die Erfindung betrifft Schleifscheiben mit verbesserten Kantenfestigkeitseigenschaften, insbesondere Schleifscheiben, enthaltend Aluminiumoxid-Schleifkorn, das aus Schmelzkorund-Schleifmittel besteht. Die Erfindung beinhaltet ferner die Verwendung einer Bindungszusammensetzung in einer Schleifscheibe, die eine verbesserte mechanische Festigkeit und verbesserte Kantenfestigkeitseigenschaften ermöglicht.

Bewegliche Präzisionsteile werden so entworfen, dass sie mit höherer Leistung, höherer Effizienz und längerer Lebensdauer betrieben werden können. Diese Teile sind zum Beispiel Motoren (Verbrennungsmotoren, Düsenantriebe und elektrische Motoren), Antriebe (Antriebsstrang & Differentialgetriebe) und Laufflächen. Um diesen Anforderungen zu entsprechen, müssen diese Teile mit verbesserter Qualität hergestellt werden, einschließlich besserer/stärkerer Bauweise mit engeren Maßtoleranzen. Um diese Toleranzen zu erreichen, werden diese Teile aus Materialien besserer Qualität hergestellt, annähernd an die Endform und -größe.

Schleifscheiben werden häufig zur Herstellung des vollständigen Teils benützt, oder um dem Teil seine endgültige Abmessung zu geben. Schleifscheiben mit keramischer Bindung oder Glasbindung sind die Scheiben, die am häufigsten für Metallteile verwendet werden. Typische keramische Bindungen werden in SU-A-116839 und SU-A-458427 beschrieben. Um diese Typen von Präzisionsteilen mit einer Schleifscheibe herzustellen, wird das Negativ des Teils mit einem Diamantwerkzeug in die Scheibenoberfläche „geschliffen". Da das Teil, das hergestellt wird, das Profil der Schleifscheibe annimmt, ist es wichtig, dass die Schleifscheibe diese Form so lange wie möglich beibehält. Die ideale Situation wäre dann, die Präzisionsteile mit exakten Maßtoleranzen und ohne Materialschaden herzustellen.

Typischerweise verlieren die Schleifscheiben ihre Form oder versagen an einer Kante oder Krümmung in der Scheibe. Standard-Schleifprodukte mit Schmelzkorund mögen das Schleifen von zwei bis drei Stücken überdauern, bevor eine wesentliche Veränderung der Scheibenkante auftritt. Folglich würden die Schleifmaschinenbediener, nach jedem Stück ein Abrichten der Scheibe einrichten, um Defekte zu vermeiden. Bei Scheiben, die mit leistungsfähigerem Sol-Gel-Aluminiumoxid-Schleifkorn hergestellt wurden, wird die Formänderung der Scheibenkante vermutlich nicht auftreten, bevor nicht vier oder fünf Stücke geschliffen wurden und die Schleifmaschinenbediener würden ein Abrichten dieser Scheiben nach dem Schleifen von drei Stücken einplanen. Während die für Sol-Gel-Aluminiumoxid-Scheiben charakteristische Verringerung der Abrichtfrequenz eine Verbesserung gegenüber Standardschleifscheiben darstellt, sind die Verringerung des abrichtungsbedingten Verlustes von Aluminiumoxid-Schleifscheiben sowie eine weitere Senkung der Abrichtfrequenz wünschenswerte Ziele für konventionelle Aluminiumoxid-Scheiben.

Was gebraucht wird, ist eine Aluminiumoxid-Scheibe mit verbesserter Kanten- oder Formfestigkeit, so dass das Abrichtintervall verlängert werden kann. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Schleifscheibe mit Aluminiumoxid-Schleifkorn mit verbesserter Kanten- oder Formfestigkeit herzustellen. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung eine Bindung herzustellen, die für eine Schleifscheibe mit Aluminiumoxid-Schleifkorn verwendet werden kann, um Kanten- und Formbeständigkeit zu verbessern.

Die vorliegende Erfindung stellt eine keramisch gebundene Schleifscheibe bereit, wobei der Schleifkornanteil aus Schmelzkorund(„Alumina")-Schleifmittel und wahlweise einem oder mehreren sekundären Schleifmitteln besteht und wobei die Schleifscheibe verbesserte Kanten- und Formfestigkeitseigenschaften und verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist. Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung einer Bindungszusammensetzung, die eine Verbesserung der Kanten- und Formfestigkeit und der mechanischen Eigenschaften in keramisch gebundenen Schleifscheiben, umfassend Aluminiumoxid-Schleifmittel, ermöglicht.

1: Schematische Darstellung des Kantenschleifens eines Werkstückes mit einer Schleifscheibe beim Kantenfestigkeitstest.

2: Schematische Darstellung des Abschnitts des Eckenradius einer Schleifscheibe, der in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstückes beim Kantenfestigkeitstest steht.

Die keramisch gebundenen Schleifkörper der vorliegenden Erfindung umfassen Aluminiumoxid-Schleifkörner. Aluminiumoxid-Schleifkörner sind in der Technik wohlbekannt.

Die Schleifscheiben der vorliegenden Erfindung umfassen aus Schmelzkorund bestehende Aluminiumoxid-Schleifkörner und wahlweise ein oder mehrere sekundären Schleifmitteln. Schleifscheiben enthalten Schleifmittel, Bindung, Porosität und möglicherweise andere Füllstoffe und Additive. Die Schleifmittelmengen, die für die Schleifscheibe verwendet werden und ein sekundäres Schleifmittel enthalten können, können stark variieren. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Schleifscheibe enthält von etwa 34 bis etwa 56 Vol.% Schleifmittel, vorzugsweise enthält sie von etwa 40 bis etwa 54 Vol.% Schleifmittel und insbesondere bevorzugt enthält sie von etwa 44 bis etwa 52 Vol.% Schleifmittel. Das Aluminiumoxid-Schleifmittel stellt etwa 5 bis etwa 100 Vol.% des gesamten Schleifmittels der Scheibe und vorzugsweise von etwa 30 bis etwa 70 Vol.% des gesamten Schleifmittels der Scheibe bereit.

Das oder die sekundären Schleifmittel stellen von etwa 0 bis etwa 95 Vol.% des gesamten Schleifmittels in der Scheibe und vorzugsweise von etwa 30 bis etwa 70 Vol.% des gesamten Schleifmittels in der Scheibe bereit. Die sekundären Schleifmittel, die benutzt werden können, schließen zum Beispiel Siliziumcarbid, kubisches Bornitrid, Diamant, Flint, Granat und Hohlkugelaluminiumoxid ein. Diese Beispiele sekundärer Schleifmittel sind jedoch zur Erläuterung und nicht als Einschränkung angegeben.

Die Zusammensetzung der Schleifscheibe umfasst üblicherweise Porosität. Die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Scheibe umfasst vorzugsweise von etwa 0 bis etwa 68 Vol.% Porosität, besonders bevorzugt beinhaltet sie von etwa 28 bis etwa 56 Vol.% Porosität und insbesondere bevorzugt beinhaltet sie von etwa 30 bis etwa 53 Vol.% Porosität. Die Porosität wird sowohl durch natürliche Zwischenraumbildung, die durch die natürliche Packungsdichte des Materials bereitgestellt wird, als auch durch poreninduzierende Medien, wie zum Beispiel Hohlglasperlen, gemahlene Wahlnussschalen, Perlen aus Kunststoffmaterial oder organischen Verbindungen, geschäumte Glasteilchen und Hohlkugelaluminiumoxid, geformt. Diese Beispiele für Porenbildner sind jedoch zur Erläuterung und nicht als Einschränkung angegeben.

Die Schleifscheiben der vorliegenden Erfindung sind mit einer keramischen Bindung gebunden. Die verwendete keramische Bindung trägt entscheidend dazu bei, die Kanten- oder Formfestigkeitseingeschaften der erfindungsgemäßen Schleifscheiben zu verbessern. Die Rohstoffe für die Bindung umfassen vorzugsweise Kentucky Ball Clay Nr. 6, Nephelin, Natriumsilicatpulver, Lithiumcarbonat, Flint, Wollastonit und Cobaltspinell. Diese Stoffe enthalten in Kombination die folgenden Oxide:

SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, Li₂O, B₂O₃ und CoO. Die Zusammensetzung der Schleifscheibe umfasst vorzugsweise von etwa 3 bis etwa 25 Vol.% Bindung, besonders bevorzugt umfasst sie von etwa 4 bis etwa 20 Vol.% Bindung und insbesondere bevorzugt enthält sie von etwa 5 bis etwa 18,5 Vol.% Bindung.

Nach dem Brennen enthält die Bindung mehr als 47 Gew.% SiO₂, vorzugsweise von etwa 52 bis etwa 62 Gew.% SiO₂, besonders bevorzugt von etwa 54 bis etwa 60 Gew.% SiO₂ und insbesondere bevorzugt etwa 57 Gew.% SiO₂; weniger als etwa 16 Gew.% Al₂O₃, vorzugsweise von etwa 12 bis etwa 16 Gew.% Al₂O₃, besonders bevorzugt von etwa 13 bis etwa 15 Gew.% Al₂O₃ und insbesondere bevorzugt etwa 14,4 Gew.% Al₂O₃; vorzugsweise von etwa 7 bis etwa 11 Gew.% Na₂O, besonders bevorzugt von etwa 8 bis etwa 10 Gew.% Na₂O und insbesondere 8,9 Gew.% Na₂O; weniger als etwa 2,5 Gew.% K₂O, vorzugsweise von etwa 0,05 bis etwa 2,5 Gew.% K₂O, besonders bevorzugt von etwa 1 bis 2 Gew.% K₂O und insbesondere bevorzugt etwa 1,6 Gew.% K₂O; mehr als 2,0 Gew.% Li₂O, vorzugsweise von etwa 2,0 bis etwa 10,0 Gew.% Li₂O, vorzugsweise von etwa 2,0 bis etwa 3,4 Gew.% Li₂O, besonders bevorzugt von etwa 2,0 bis etwa 2,7 Gew.% Li₂O und insbesondere bevorzugt etwa 2,2 Gew.% Li₂O; weniger als etwa 18 Gew.% B₂O₃, vorzugsweise von etwa 9 bis etwa 16 Gew.% B₂O₃, besonders bevorzugt von etwa 11 bis etwa 14 Gew.% B₂O₃ und insbesondere bevorzugt etwa 12,6 Gew.% B₂O₃; vorzugsweise von etwa 0 bis etwa 2 Gew.% CoO, besonders von etwa 0,5 bis etwa 1,3 Gew.% CoO und insbesondere bevorzugt etwa 0,9 Gew.% CoO. Cobaltoxid (CoO) ist für die Erfindung nicht notwendig, da es lediglich als Färbemittel enthalten ist. Die weiteren Oxide wie Fe₂O₃, TiO₂, CaO und MgO, die in der keramischen Bindung vorliegen, sind Verunreinigungen in den Rohmaterialien, die nicht wesentlich für die Herstellung der Bindung sind. Die Bindung liefert auch eine verbesserte mechanische Festigkeit, wenn die Schleifscheiben aus Sol-Gel-Aluminiumoxid- oder Schmelzkorund-Schleifmitteln hergestellt wurden.

Die Schleifscheiben werden nach den Fachleuten geläufigen Methoden gebrannt. Die Brennbedingungen werden vorrangig durch die jeweils verwendete Bindung und die verwendeten Schleifmittel bestimmt. Des Weiteren kann der keramisch gebundene Körper auf konventionelle Art und Weise mit einem Schleifhilfsmittel, wie Schwefel oder einem Träger wie Epoxidharz, imprägniert werden, um ein Schleifhilfsmittel in die Poren der Scheibe zu transportieren.

Die resultierenden Schleifscheiben haben unerwarteter Weise verbesserte Kanten- oder Formfestigkeitseigenschaften, die sowohl quantitativ als auch qualitativ gemessen werden können. Während die Veränderung der Kantenform einer Schleifscheibe als Ausfallkriterium für die Schleifscheiben betrachtet wurde, ist dies kein quantitativer Test, da die Formveränderungen nur unter einem Mikroskop beobachtet werden kann und qualitativ mit dem Fingernagel oder einer Bleistiftspitze gefühlt werden kann. Deshalb wurde ein Test entwickelt, um Scheibenkantenversagensmodi zu definieren und zu quantifizieren.

Dieser Test misst sowohl den „radialen Verschleiß" als auch die „Verschleißfläche" bei einer vorgegebenen Einstechvorschubgeschwindigkeit. Durch weiteres Definieren des Tests, mittels dessen die Schleifscheiben getestet wurden und mit dem Etablieren eines Standards, mit dem vergleichbare Schleifscheiben gemessen werden können, ergeben sich folgende Testbedingungen:

Schleifmaschine: Bryant LectralineÔ LL3 I.D./O.D. (Innendurchmesser/Außendurchmesser), 10 Pferdestärken Schleifmaschine

Nassschleifen: 5–7% Trim MasterChemicalÔ VHP E200 mit Wasser

Material des geschliffenen Werkstückes: 4330V Kurbelwellenstahl, R_c 28 bis 32

Größe des Werkstückes: 10,2 cm (4 Inch) Außendurchmesser

Breite des Schleifens von der Kante des Werkstückes: 0,0229 cm (0,009 Inch)

Eckenradius der Schleifscheiben: 0,279 cm (0,110 Inch)

Geschwindigkeit des Stückes: 61 smpm (200 sfpm)

Einstechvorschubgeschwindigkeit in das Stück: 0,0338cm (0,0133 Inch)/Sekunde.

Abgerichtete Scheibenfläche: Rotationsdiamantrolle (RPC 2993) bei 4600 U/min mit einer Abrichtrate von 0,0051 cm (0,002 Inch)/ Sekunde, um den 0,110 Radius zu erreichen

Scheibengeschwindigkeit: 3660 smpm (12.000 sfpm)

Schleifvorgänge pro Test: bis zu 12

Einstechvorschub pro Schliff 0,102 cm (0,04 Inch)

Der Kantenfestigkeitstest ist darauf ausgelegt, den Grad zu messen, mit dem die Schleifscheibenkante ihre Form bei einem Schleifprozess beibehält. Die Formfestigkeit wird durch zwei Größen bestimmt, „radialen Verschleiß" und „Verschleißfläche". 1 ist eine schematische Darstellung des Kantenschleifens mit einer Schleifscheibe 10 von einem Werkstück 12, wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Während 21–26 die inkrementelle Progression der Schleifscheibe durch das Werkstück zeigt, zeigt 21–22 einen Schleifvorgang. Die Schleifbreite 14 von der Werkstückkante beträgt 0,0229 cm (0,009 Inch). Der Einstechvorschub 16 beträgt 0,102 cm (0,04 Inch) pro Schleifvorgang. Der Eckenradius 18der Schleifscheibe 10 beträgt 0,279 cm (0,110 Inch). 2 zeigt den Abschnitt des Eckenradius 30 der Schleifscheibe 10 in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstückes 12 während des Kantenfestigkeitstests. Die Schleifbreite 14, der horizontale Abstand zwischen A und C in 1, ist die Dicke an Metall, die von dem Material des Testwerkstückes entfernt werden soll. Die Kontakthöhe 32, die vertikale Distanz zwischen A und B in 2, ist die Höhe des Abschnittes der Schleifscheibe, der am Ende eines Schleifdurchgangs mit dem Material des Testwerkstückes in Kontakt ist. Um die Kantenfestigkeit zu quantifizieren, werden zwei Messungen bei den oben spezifizierten Schleifbedingungen durchgeführt. Diese beiden Messungen sind die „Verschleißfläche" und der „radiale Verschleiß".

Die Verschleißfläche ist eine Messung der Veränderung des Profils der Kante der Schleifscheibe nach dem Schleifen des Werkstückes. Die Verschleißfläche wird in 2 von der durch AEBDA begrenzten Fläche bei einer vorgegebenen Kontakthöhe 32, Eckenradius 18 und einer Schnittbreite 14 dargestellt. Der radiale Verschleiß ist eine Messung der maximalen Veränderung des Eckenradius 18 zwischen den Punkten A und B. Die Messung ist in 2 dargestellt, der radiale Verschleiß entspricht DE, wobei der Punkt E die maximale Veränderung des Eckenradius zwischen den Punkten A und B bei einer Kontakthöhe 32 zeigt. Die Verschleißfläche und der radiale Verschleiß werden gemessen, indem nach jedem Schliff ein Plattenabschnitt geschliffen wird, um das Profil der Scheibe zu erhalten. Die Abschnitte werden auf einem optischen Komparator mit einer 50-fachen Vergrößerung verfolgt. Die Verschleißfläche der Spur wird mit einem Planimeter gemessen und der radiale Verschleiß der Spur wird als maximaler radialer Verschleiß mit einem Kaliber gemessen.

Daten werden in den Beispielen aufgeführt, die eine quantitative Verbesserung der Kantenfestigkeit von Aluminiumoxid- und Sol-Gel-Aluminiumoxid-Schleifscheiben durch die unerwartete Zunahme der Anzahl an Schleifvorgängen, die mit den neuen Scheiben durchgeführt werden können, bevor diese einen mit Standard-Aluminiumoxid- und Sol-Gel-Aluminiumoxid-Schleifscheiben vergleichbaren radialen Verschleiß und eine vergleichbare Verschleißfläche erreicht haben, zeigen.

Um den Fachleuten zu ermöglichen, die Praxis der vorliegenden Erfindung besser zu verstehen, werden die folgenden Beispiele zur Verdeutlichung, nicht aber als Einschränkung, dargelegt. Zusätzliche Hintergrundinformationen, die in der Technik bekannt sind, können den zitierten Referenzen und Patenten entnommen werden, die durch die Bezugnahme hierhin aufgenommen werden.

Es wurden Proben hergestellt, um das Bruchmodul der neuen Bindung zu testen und mit der käuflich erhältlichen Standard-Bindung der Firma Norton für die Verwendung mit beimpften Sol-Gel-Schleifmittel zu vergleichen. Vor dem Brennen hatte die neue Bindung eine Zusammensetzung von 30,3 Gew.% pulverisierter Glasfritte (Zusammensetzung der Fritte: 41,2 Gew.% SiO₂, 39,9 Gew.% B₂O₃, 5,1 Gew.% Al₂O₃, 10,3 Gew.% Na₂O, 1,3 Gew.% Li₂O, 2,1 Gew.% MgO/CaO und Spuren von K₂O), 27,7 Gew.% Nephelinsyenit, 20 Gew.% Kentucky Nr. 6 Ball Clay, 10 Gew.% Natriumsilicatpulver, 4,7 Gew.% Flint (Quarz), 4,3 Gew.% Lithiumcarbonat, 1 Gew.% Wollastonit und 2 Gew.% reines Cobaltaluminatspinell. Die chemischen Zusammensetzungen von Nephelinsyenit, Kentucky Nr. 6 Ball Clay, Natriumsilicat, Flint, Lithiumcarbonat und Wollastonit sind in Tabelle I aufgeführt.

Die Bindung wurde durch 3-stündiges Trockenwischen der Rohmaterialien in einer Sweco Vibrationsmühle hergestellt. Die Bindung wurde mit Schleifkorn der Korngröße 60 gemischt, das aus einer 1 zu 1 Mischung aus beimpften Sol-Gel-Aluminiumoxoid und hochreinem weißen Schmelzkorund-Schleifmittel besteht. Diese wurde bei niedriger Geschwindigkeit in einer Hobart N-50 Teig-Knetmaschine (Kapazität: 2kg Mischung) mit pulverisiertem Dextrinbindemittel, flüssigem Glutinleim und 0,1%-igem Ethylenglykol, als Befeuchtungsmittel, weiter gemischt. Das Gemisch wurde durch ein 14 Mesh Sieb gesiebt, um sämtliche Klumpen zu zerkleinern. Anschließend wurde das Gemisch in einer Form mit drei Stangenhohlräumen zu Stangen mit einer Abmessung von 10,15 × 2,54 × 1,27 cm (4'' × 1'' × 1/2'') gepresst. Die Stangen wurden unter folgenden Bedingungen in einem periodischen Ofen gebrannt: Mit 40°C pro Stunde von Raumtemperatur auf 1000°C gebracht; 8 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgesenkt. Zusätzlich wurden Teststangen aus kommerziell erhältlicher Standardbindung der Firma Norton nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt.

Die Stangen wurden ohne ungekerbt mit einer Instron Model 4204 mechanischen Testmaschine mit einer 4-Punkt-Biege-Aufspannvorrichtung mit einer Stützspanne von 7,62 cm (3''), einer Lastspanne von 2,54 cm (1'') und bei einer Belastungsrate von 0,127 (0,05'') pro Minute Kreuzkopfgeschwindigkeit getestet. Proben mit einem Gehalt an gebrannter Bindung im Bereich von 10 Gew.% bis 30 Gew.% der Schleifmittelstange wurden eingesetzt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle &Pgr; und in 2 wie folgt dargestellt:

Schmelzkorund-Schleifscheiben wurden für das Testen unter kommerziellen Betriebsbedingungen hergestellt, um die neue Bindung mit Nortons Standardbindung bei formhaltenden Produktionsanwendungen zu vergleichen. Die neue Bindung hatte die gleiche Zusammensetzung wie Beispiel 1, mit der Ausnahme, dass sie kein Cobaltaluminatspinell-Keramikpigment enthielt (d.h., die Bindung war ein klares Glas). Die Bindung wurde durch Trockenmischen der Rohstoffe in Nortons Produktionsstätte mittels Standard-Produktionsbedingungen hergestellt. Die Schleifmittelmischung bestand aus 85,8 Gew.% aus Schleifmittel mit der Korngröße 100 (bestehend aus einer Mischung aus 50% kommerziellem braunem Schmelz-Al₂O₃ und 50% weißem Schmelz-Al₂O₃), 10,5 Gew.% Bindung, 1,41 Gew.% Dextrin, 1,70 Gew.% flüssiger Glutinleim, 0,47 Gew.% Wasser und 0,13 Gew.% Ethylenglykol. Aus dieser Mischung wurden 20 – 0,635 × 2,54 × 29,84 cm (1/4 × 1 × 11 – 3/4'') Scheiben mit einer Presskörperdichte von 2,182 g/cm³ geformt. Die Scheiben wurden in einem periodischen Ofen ausgehend von Raumtemperatur mit 20°C pro Stunde auf 1000°C erhitzt; für 8 Stunden dort gehalten und dann auf Raumtemperatur abgesenkt.

Außerdem wurden Scheifscheiben aus Nortons kommerzieller Standardbindung durch Trockenmischen der Rohstoffe in Nortons Produktionsstätte mittels Standard-Produktionsbedingungen hergestellt. Die Bindung wurde mit einer Schleifmittelmischung vermischt. Die Schleifmittelmischung bestand aus 85,5 Gew.% des gleichen Schleifmittels mit der Korngröße 100, das in der Scheibe mit der neuen Bindung eingesetzt wurde, 10,83 Gew.% Bindung, 1,84 Gew.% Dextrin, 1,73 Gew.% Wasser und 0,09 Gew.% Ethylenglykol. Die Standardscheibe enthielt geringfügig mehr gebranntes Bindungsglas (11,15 Gew.%) als die experimentelle Scheibe (10,46 Gew.%).

Die Scheiben wurden unter Anwendung eines Produktionszyklus mit einer Brenneinziehtemperatur von 1225°C gebrannt.

Die Schleifscheiben wurden durch nasses Außendurchmesser-Rundschleifen von Kugellager-Innenlaufringen mit einem kommerziellen Kugellagerlaufbahnschleifer getestet. Die Kugellagerlaufbahnen waren aus 52100 Kugellagerstahl hergestellt, der auf R_c 58–60 gehärtet wurde.

Die Schleifschnitttiefe betrug 0,127 cm (0,005'') beim Vorschleifen und 0,0051 cm (0,002'') beim Feinschleifen jeder Kugellagerlaufbahn. Die Schleifbedingungen schlossen eine Scheibengeschwindigkeit von 3660 smpm (12.000 sfpm), kommerzielles Synthetiköl-Kühlschmiermittel mit einer Konzentration von 5% in Wasser und eine kommerzielle revers plattierte 60/80 Mesh Diamantrollenabrichtvorrichtungung ein. Ergebnisse um Teile innerhalb von Maßtoleranzen und Oberflächengütetoleranzen (4 bis 6 RMS) zu erreichen, waren:

Somit resultierten die Verringerung der Abrichtkompensation um die Hälfte und die Verdreifachung der Stückzahl pro Abrichtintervall in einer sechsfachen (d.h., verdoppelte Schleifscheiben-Laufzeit × verdreifachte Stückzahl pro Abrichtintervall) Verbesserung der Leistungsfähigkeit der experimentell hergestellten Bindung, wenn Aluminiumoxid-Schleifmittel verwendet wurde.

Schleifscheiben wurden zum Testen und Vergleichen der Verschleißfläche und des radialen Verschleißes der neuen Bindung mit Nortons Standardbindung für beimpfte Sol-Gel-Schleifmittel hergestellt. Die neue Bindung hatte die gleiche Zusammensetzung wie die neue Bindung, die in Beispiel 1 verwendet wurde. Die Bindung wurde durch Trockenmischen der Rohstoffe in Nortons kommerzieller Produktionsstätte zur Bindungsmischung hergestellt. Die Bindung wurde in ein Schleifmittelgemisch gemischt. Das Schleifmittelgemisch bestand aus 83,53 Gew.% Schleifmittel (bestehend aus einer Mischung aus 75 Gew.% Korngröße 70 und 25 Gew.% Korngöße 80 hochreinem Einkristall-Schmelzkorund), 12,61 Gew.% Bindung, 0,84 Gew.% Dextrin, 2,25 Gew.% flüssigem Glutinleim, 0,65 Gew.% Wasser und 0,13 Gew.% Ethylenglykol. Diese Mischung wurde in 0,159 × 1,47 × 12,76 cm (10'' – 3/16'' × 0,580'' × 5,025'') Scheiben mit einer Presskörperdichte von 2,333 g/cc geformt. Die Scheiben wurden im Rohzustand unter folgenden Bedingungen in einem periodischen Ofen gebrannt: Mit 40°C pro Stunde wurde die Temperatur von Raumtemperatur auf 1000°C gebracht; über 8 Stunden bei dieser Temperatur gehalten und anschließend auf Raumtemperatur abgesenkt. Außerdem wurden Schleifscheiben aus Nortons kommerzieller Standardbindung durch Trockenmischen der Rohstoffe in der Nortons Produktionsstätte unter Standard-Produktionsbedingungen hergestellt. Die Bindung wurde mit einer Schleifmittelmischung vermischt. Die Schleifmittelmischung bestand aus 87,05 Gew.% Schleifmittel (bestehend aus einer Mischung aus 50 Gew.% Korngröße 70 und 50 Gew.% Korngröße 80 hochreinem Einkristall-Schmelzkorund), 14,28 Gew.% Bindung, 0,52 Gew.% Dextrin, 1,71 Gew.% einer Mischung (die Mischung bestehend aus 40 Gew.% flüssigem Glutinleim, 30 Gew.% pulverisierter Hydroxybernsteinsäure und 30 Gew.% Wasser). Diese Mischung wurde zu 0,159 × 1,47 × 12,76 cm (10'' – 3/16'' × 0,580'' × 5,025'') Scheiben mit einer Presskörperdichte von 2,333 g/cc geformt. Diese Standardscheibe wurde zum Kopieren der Versuchscheibe relativ zu einer Zusammensetzung von 87,5 Gew.% Schleifmittel und 12,5 Gew.% Glass gestaltet. Die Scheiben wurden gebrannt, indem ein Produktionszyklus mit einer Brenneinziehtemperatur von 900°C benutzt wurde. Die Schleifscheiben wurden im Nass-Rund-Einstechschleifen mit einem Brynat Lectraline LL3 I.D./O.D. (Innendurchmesser/Aussendurchmesser) (10 Pferdestärken) Schleifemaschine mit den in der Spezifikation aufgeführten Bedingungen getestet. Die Ergebnisse zeigen eine verbesserte Kantenfestigkeit und werden in den Tabellen IV und V wie folgt dargestellt:

Es ist selbstverständlich, dass sich den Fachleuten eine Vielzahl von Modifikationen erschließen und durch diese ausführbar sind, ohne den Umfang und das Wessen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dementsprechend ist es nicht beabsichtigt, dass der Schutzumfang der anhängenden Ansprüche ausschließlich auf die vorhergehenden Beschreibungen eingeschränkt wird, sondern dass vielmehr die Ansprüche so ausgelegt werden, dass sie alle Merkmale patentierfähiger Neuheit, die der vorliegenden Erfindung innewohnen, einschließlich aller Merkmale, die von den Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung als Äquivalente angesehen werden würden, umfassen.