ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Способ повышения эксплуатационных свойств абразивного инструмента

Рекомендуемая область пременения

Изобретение относится к производству и эксплуатации абразивного инструмента на керамической связке, а именно абразивных кругов.

Назначение, цели и задачи проекта

Техническая задача предлагаемого изобретения состоит в повышении эксплуатационных свойств абразивного инструмента, снижении времен про­питки и сушки, повышении экологичности метода, удешевлении способа.

Это достигается тем, что в способе повышения эксплуатационных свойств абразивных кругов, последние пропитывают составом, содержащим органическое соединение и воду, затем сушат, в качестве органического со­единения берут сополимер этилакрилата, диметакрилового эфира этиленгли-коля и метилолметакриламида в водной среде, а пропитку ведут при комнат­ной температуре в течение 10-15 мин. (абразивные круги предварительно вакуумируют), после чего их помещают на 10 - 15 мин. в емкость с водой при температуре 90 - 95°С, конвективную сушку кругов осуществляют при температуре 80 - 95°С в течение 10-12 часов при их вращении со скоростью 0,3 - 0,5 об/с.

Линейный сополимер этилакрилата, диметакрилового эфира этиленг-ликоля и метилолметакриламида в водной среде - Эмукрил М - представляет собой жидкость молочно-белого цвета с массовой долей нелетучих веществ 40±2%. Стоимость Эмукрила М, ниже стоимости Эмукрила 2М.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Известны способы импрегнирования абразивного инструмента соста­вами, содержащими органическое соединение и воду, с предварительной ста­дией обработки поверхности и пор инструмента растворами ПАВ и после­дующей длительной стадией сушки (Авт. св. СССР №1248779, кл. В24 D3/34, 1986, Бюл. №29 и Авт. св. СССР №1604590, кл. В24 D3/34, 1990, Бюл. №41).

Однако известные способы импрегнирования имеют следующие недос­татки: операция пропитки раствором ПАВ в ацетоне не экологична из-за ис­парения растворителя; состав для импрегнирования содержит остаточный\ высокотоксичный мономер — стирол; стадия сушки занимает много времени.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ импрегнирования абразивного инструмента по Авт. св. СССР №1726222, кл. В24 D3/34, 1992, Бюл. № 14.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Сущность предлагаемого способа поясняется следующим обосновани­ем.

Вследствие операции выдержки (10 - 15 мин.) импрегнированных кру­гов в горячей воде, дисперсия частично теряет устойчивость (появляется склонность к агрегации частиц, сопровождающейся их слипанием и закреп­лением на поверхности пор).

Дисперсия теряет устойчивость:

-     из-за десорбционной дестабилизации, так как часть эмульгатора де-
сорбируется с поверхности латексных частиц и переходит в воду;

-     из-за действия повышенных температур и термосенсибилизации;

-     из-за выделения в водную среду многовалентных катионов и измене­
ния значения рН среды, а также эффекта перераспределения эмульгатора ме­
жду полимером и поверхностью пор круга.

Закрепление частиц сополимера на поверхности пор не позволяет ему мигрировать по поровому пространству к поверхности абразивного инстру­мента при последующей сушке. Последнее существенно улучшает равномер­ность распределения сополимерной составляющей импрегнатора в порах, снижает дисбаланс кругов, что положительно сказывается на качестве обра­батываемой поверхности при шлифовании.

Эффективность работы абразивного инструмента оценивают коэффи­циентом шлифования, шероховатостью обработанной поверхности, наличием прижогов при обработке жаропрочного сплава ЖС6Ф. Экспериментальные данные представлены в таблице. Указанная последовательность операции обработки обязательна для достижения указанного эффекта. После обработ­ки поверхности и пор инструмента импрегнатором на них образуются ад­сорбционные слои определенного состава и конфигурации.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

В результате импрегнирования снижается влагопроницаемость шлифовальных кругов, приобретаются гидрофобные свойства, что предохраняет инструмент от раз­рушающего действия водных смазочно-охлаждающих жидкостей. Использо­вание импрегнатора, обладающего гидрофобными свойствами, при пропитке абразивного инструмента позволяет защитить поверхности зерна и порового пространства от воздействия окружающей среды, особенно от влаги, и со­хранить приобретенные инструментом новые качества длительное время, на­пример, при хранении на складах.

Одновременно с этим полно и равномерно пропитанный абразивный инструмент будет иметь постоянные характеристики процесса шлифования, что скажется и на улучшении качества поверхности шлифуемого изделия.

Шлифование инструментом, обработанным предлагаемым способом, приводит к повышению коэффициента шлифования и отсутствию прижогов.

Увеличение значения коэффициента "К" приводит к увеличению про­изводительности шлифования этим инструментом (при прочих равных усло­виях) по сравнению с производительностью шлифования необработанным инструментом, что в условиях крупносерийного и массового производства дает значительный экономический эффект.

Повышение качества обработки по параметру шероховатости и отсут­ствие прижогов также способствует уменьшению брака.

*К - коэффициент шлифования

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

У инструмента, обработанного предлагаемым способом, в 1,5 - 2,0 раза повышается теплопроводность и на 20 - 30% температуропроводность (при содержании импрегнатора в порах инструмента до 10 масс. % в расчете на сухой остаток) по сравнению с необработанным инструментом, что способ­ствует увеличению износостойкости шлифовальных кругов.

Кроме того, такой инструмент, пропитанный гидрофобным импрегнатором, можно применять с водными СОЖ вместо керосино-масляных СОЖ, что значительно уменьшает стоимость и повысит экологичность шлифования.

Экологичность шлифования повышается также за счет замены опера­ции обработки пор растворами ПАВ в ацетоне на операцию обработки кругов горячей водой.

Новые потребительские свойства продукции

- повышение эксплуатационных свойств абразивного инструмента;
- снижение времен пропитки и сушки;
- повышение экологичности метода;
- удешевление способа.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Данное оборудование прошло этап экспериментального освоения. В настоящее время имеется полный комплект технической документации. Данному оборудованию не требуются усилия для сопровождения, кроме соблюдения правил эксплуатации.

Предлагаемые инвестиции

5,6 млн. руб.

Рынки сбыта

В настоящее время в России взят курс на повышение технического уровня продукции машиностроения на основе внедрения результатов инновационных разработок ведущих исследовательских организаций этой области.
По мере развития науки и техники конструктивно совершенствуются машины и приборы, повышаются требования к долговечности и надежности узлов и деталей. В связи с этим непрерывно растут и требования, предъявляемые к точности изготовления и качеству поверхности деталей.
Машиностроительные предприятия сегодня переживают «второе рождение» и новые технологии, способы производства и инновационные материалы позволяют легче и безболезненнее пройти этот этап.
Предложенный способ, наряду с другими инновационными технологиями, может быть использован на любом машиностроительном и металлообрабатывающем производстве не только крупных производств, но и отдельных цехов, участков, лабораторий.
Так, для Тамбовской области данное предложение может представлять интерес для таких производителей как Тамбовский завод «Комсомолец», ОАО «ТАГАТ», ОА «ТВЕС», ЗАО «Кирсановский механический завод», ОАО «Завод подшипников скольжения» и др.
С целью распространения опыта новых технологий можно рассматривать вопросы внедрения проекта в Европейских странах и ближнем зарубежье.

Возможность и эффективность импортозамещения

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

24

Дата поступления материала

21.11.2006