多層磨粒的制作方法

本發明涉及一種多層磨粒且涉及使用所述多層磨粒的磨料。

背景技術：

一般的磨粒例如由陶瓷材料組成，借助粘合劑被布置在支撐上或者基質上，從而用作用于加工或者用于磨削工件的磨料。

一般的磨粒是通過例如擠壓生產的。可選地，磨粒也能通過絲網印刷生產。用于磨粒的合適的材料體系，例如包括溶膠-凝膠體系，溶膠在距凝膠點不遠的狀態下被擠出或被印刷，接著溶膠通過過渡至凝膠狀態硬化為磨粒。采用陶瓷體系，要另外地設想煅燒步驟形式的硬化步驟以完全硬化磨粒和顯示出材料體系的陶瓷屬性。

一般的磨粒的特別的挑戰是以如下方式設計磨粒的表面和體積：磨料和在理想的情況下每個單獨的磨粒的磨削性能，在磨削期間即在磨粒的磨損期間，盡可能保持基本不變。磨削性能，除了其他事物之外，決定于在磨削期間接觸到工件的磨粒的表面。

因此，導致磨粒表面盡可能任意的對磨粒表面結構的有針對性的操控是特別期望的，因為磨削性能的有針對性的調整是通過表面和在磨削期間表面的改變來實現的。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是提供基于表面改性展現出改進的磨削性能的一種磨粒及一種使用根據本發明的磨粒的磨料。

此目的通過根據權利要求1的構思的一種多層磨粒實現。進一步地，根據本發明的目的通過根據本發明權利要求4的構思的一種磨料實現。本發明有利的實施例是從屬權利要求的主題部分。

本發明教導的起點是由具有堆疊層層狀結構的多層磨粒構成，每個所述層平行于平面而形成。此種多層磨粒能夠在例如重復的絲網印刷工藝中生產，且與其他如擠出的磨粒或單層磨粒相比，僅在表面設計方面和在體積設計方面，是顯著地更加有優勢的，其意味著磨削性能可以通過減少磨粒接觸到工件的表面來改善，且在磨粒的磨損期間接觸到工件的表面的改善的一致性可以實現。

然而，這些多層磨粒具有以下劣勢：由于制造，暴露表面即不被其它層覆蓋的層表面，大體上彼此成直角布置，且連接暴露表面的磨粒邊基本上是直的。此種層布置和作為在磨粒的暴露表面之間基本具有直角的磨粒的結果的表面共同地導致磨削性能的限制。

為了進一步改善磨粒的磨削性能，根據本發明的多層磨粒具有關于層的平面和關于垂直于上述平面且包括層厚方向的平面都至少部分是凸形和/或凹形的暴露表面。

同樣地，根據本發明的連接磨粒的暴露表面的磨粒的邊可以至少在截面中是凸形和/或凹形的。

磨粒的暴露表面和/或邊的提出的改變的作用如下：根據本發明的磨粒的表面與一般的多層磨粒相比具有顯著地更多數量的尖銳的或小的角，所述一般的多層磨粒由多個大體彼此平行布置的立方體或者板狀的層組成且其暴露表面基本上形成大體的矩形階梯結構。在磨粒的表面上設置尖銳的角僅是在初始狀態或者在磨粒的磨損期間主動操控接觸到工件的表面的一種方式。根據磨粒的基本幾何形狀，暴露表面的其他凸形和/或凹形的形變也可導致優化的表面。

根據本發明的此種磨粒可以例如通過相應地改變或者適應用于一般多層磨粒的硬化工藝得到。換言之，此意味著：作為各材料體系的功能，在例如印刷的多層磨粒的一般的多層磨粒的硬化期間的特殊溫度曲線，帶來對根據本發明的關于平面和垂直于該平面且包括層厚方向的平面凸形地和/或凹形地變形的暴露表面和/或邊的有針對性的方式。

如果多層磨粒以如下方式設計是尤其有利的：層形成殼，殼封閉出在磨粒內的空心空間。通過這種凸形和/或凹形設計的邊和表面與殼/空心空間結構的結合，根據本發明的磨粒的磨削性能可以完全地、甚至在磨削過程中的磨損期間被保持在特別高的水平，因為接觸到工件的表面不僅被最小化，而且在磨粒的磨損期間基本上是不變的。

特別有優勢地，多層磨粒通過根據本發明的暴露表面和/或邊的彎曲的方式近似于球形。如果球體實現為中空球體是進一步尤其有利的。此意味著磨粒在殼的外側上的暴露表面上近似于球形，且如果可應用的話，也在由各層組成的殼的內側上近似于球形，因此，殼形成球狀殼，如果可應用的話，其反過來封閉出近似球狀的空心空間。

雖然在提出的球形的多層磨粒的情況下，沒有具有小角的點或者暴露表面產生，但是呈近似球體的形狀的或者呈近似中空球體的形狀的多層磨粒，作為展現特別高和不變的特別高的磨削性能的磨粒也仍是有優勢的，因為尤其在中空球體的情況下，在初始狀態和在局部磨損的狀態下，接觸到工件的表面均相對的小，當施加相應的壓力至工件上時，其導致特別高的磨削性能。

進一步地，提供一種根據本發明的磨料，該磨料包括根據上述實施例的磨粒。例如，磨粒可以借助粘合劑附接至基質。

附圖說明

在下文中，根據本發明教導的單獨的實施例將結合僅是示意性的附圖進行解釋。附圖中：

圖1示出根據現有技術的多層磨粒；以及

圖2示出通過根據本發明的多層磨粒的第一實施例的截面。

具體實施方式

圖1示出多層磨粒01，其由多個單獨的層02組成。多層磨粒01可以在例如多級絲網印刷工藝的過程中生產，其中層02之一是在每個單獨的印刷步驟中被沉積或印刷的。最低層02可以被印刷在例如基質層上，從而限定出平面E，各層02平行于平面E而形成為最廣義上的立方體或者板。如從圖1可以看出的，結果是具有暴露的表面的多層磨粒，這些暴露的表面大體上彼此成直角布置，且基本平行于平面E和垂直于包括層厚度方向03且垂直于平面E的平面。

圖2示例性地示出通過多層磨粒01的截面，其也包括多層02。在圖2的多層磨粒01的圖示中的連續線代表多層磨粒01的暴露表面04，根據本發明暴露表面04是變形的。圖2以虛線的方式也示出了如同例如在圖1中圖示的一般的多層磨粒01的暴露表面，以與根據本發明的表面04相比。而且，圖2圖示了空心空間06，其被由層2形成的殼07封閉。如從圖2可以清楚地看出的，尤其是通過比較一般的多層磨粒的暴露表面05的基本矩形階梯結構的虛線圖示和根據本發明的變形的磨粒01的暴露表面04，由各層02之間的暴露表面04形成的過渡在某些地方是由與暴露表面05的90°角相比顯著地小的角α實現的。以此方式，能夠保證磨削性能的顯著增加。

同樣根據本發明，但在圖2中看不到，由于通過多層磨粒01的截面的圖示，連接各層02的暴露表面04的邊08也可以是凸形和/或凹形彎曲的，同樣地，其允許多層磨粒的磨削性能進一步增加。如由在圖2中以點劃線代表的磨損09的平面圖示的，殼07內的空心空間06有以下作用：在磨粒01的磨損期間接觸到工件的暴露表面04或者磨粒表面僅很少程度地變化，從而甚至在多層磨粒01的磨損期間，允許整體的高磨削性能被維持。