Roțile de șlefuit lipite cu rășină constau din granule abrazive într-o legătură de rășină, care poate conține sau nu materiale de umplutură. Acest tip de roată are în general o porozitate mai mică decât uneltele lipite sinterizate.
Rășinile sunt lichide vâscoase care se pot întări. Sunt polimeri, adică lanțuri moleculare mari formate din monomeri. Monomerii sunt substanțe care conțin elementele C, H, O, N, Cl, S sau F, din care se sintetizează oligomeri ("rășini"). Acești oligomeri sunt apoi transformați în polimeri reticulati, insolubili într-o a doua etapă, cunoscută sub numele de întărire, care poate implica căldură, catalizatori, umpluturi sau presiune.
Legăturile cu rășini abrazive constau dintr-o singură rășină sau o combinație de rășini, care pot conține materiale de umplutură. Rășinile în sine sunt fabricate de obicei prin esterificarea sau saponificarea compușilor organici. Materialele de umplutură nu numai că au sarcina de a întări legătura în ceea ce privește tenacitatea, rezistența la căldură, rezistența și siguranța la rupere, dar susțin și procesul de șlefuire ca abraziv secundar. Silicații, sulfurile, halogenurile cresc rezistența și rezistența la uzură a legăturii și previn degradarea oxidativă a rășinii. În roțile de tăiat, legăturile de rășină sunt, de asemenea, întărite cu materiale în vrac, cum ar fi fibra de sticlă și in.
Pe baza rezistenței și rezistenței la temperatură, legăturile cu rășină pot fi împărțite în trei categorii:
• Rășini fenolice,
• Rășini poliimide și poliamidice
• Rășini epoxidice sau poliuretanice, deseori denumite legături din plastic.
1.1 Rășini fenolice
Legăturile de rășină fenolică, în special legăturile de rășină de aldehidă fenolică, sunt cele mai comune legături de rășină; sculele de acest tip de legături dețin cea mai mare cotă de piață în cazul discurilor de șlefuit convenționale, pe locul doi după sculele sinterizate. Inițial, acest tip de lipire a fost numit bachelit, așa că litera „B” a fost păstrată în multe specificații ale discului de șlefuit. În comparație cu alte rășini, rășinile fenolice sunt mai ieftine și mai ușor de modelat.
Rășinile fenolice se obțin prin reacția fenolului și aldehidelor. Fenolii sunt compuși aromatici cu grupări hidroxil legate de inele aromatice. Sinteza fenolului se face de obicei prin procedeul propilenei, care este un proces de oxidare a propilenei (izopropilbenzen) și a aerului la peroxid de propilenă, care este apoi spart în fenol și acetonă. Siguranța este un factor cheie în proiectarea și funcționarea instalației, deoarece procesul de oxidare se apropie de limita de inflamabilitate, iar peroxidul de propilenă este o substanță instabilă.
Aldehidele relevante utilizate în producția de legături ale discului de șlefuire includ formaldehida, furfuralul și hexametiltetramina.
Formaldehida este o substanță chimică periculoasă care poate irita ochii, nasul și gâtul atunci când concentrația depășește un anumit nivel. Hexametilentetramina, cunoscută și sub numele de hexametilentetramină, este un întăritor comun în legăturile cu rășini fenolice. Oxizii de bază precum oxidul de calciu sau oxidul de magneziu sunt acceleratori de întărire în rășinile fenolice.
Metoda catalitică și raportul molar dintre fenol și aldehidă rezultă dacă rășina este de tip rezol sau de tip novolac. Tălpile pot fi vindecate cu ușurință în condiții acide, alcaline sau de căldură; novolacurile sunt vindecate prin formaldehidă cu hexametiltetramină, rezoluții solizi sau alte metode. Solurile pot fi rezolu solid, soluție soluție sau rezolu pe bază de apă; novolacurile pot fi rășină solidă, soluție de novolac, dispersie de novolac pe bază de apă și rășină pulbere care conține hexametiltetramină. Pentru fabricarea sculelor abrazive, solul pe bază de apă și novolac pulbere sunt cele mai importante forme.
1.2 Rășini fenolice
Legăturile cu rășini fenolice pentru roți de șlefuit conțin lichide (resole) și pulbere (novolak), rășini fenolice directe și modificate, rășini pulbere cu agenți de umectare sau combinații de rășini fenolice cu punct de topire scăzut cu rășini fenolice pulbere. Sunt posibile diferite modificări, cum ar fi cu rășini epoxidice, cauciuc, polivinil butiral etc. În plus, legăturile cu rășini fenolice pentru superabrazive sunt întărite cu particule de SiC și lubrifianți solizi. Rășinile fenolice se întăresc la aproximativ 150-200 grade prin policondensare. Compozițiile detaliate ale pulberilor lichide și de rășină pentru producția de abrazivi sunt date de Gardziella și colab.
1.3 Rășini poliamidice și poliimide
Poliimidele sunt polimeri care conțin azot necarbonic într-unul dintre inelele din lanțul molecular. Poliamide-imidele sunt membre ale aceleiași familii de polimeri și conțin inele aromatice și legături de azot.
Structura poliimidă și poliamidă-imidă
Legăturile din poliamidă și poliimidă au duritate, rezistență termică și elasticitate mai mari decât legăturile din rășină fenolică. Legăturile poliimide sunt de 5 până la 10 ori mai dure decât legăturile fenolice și pot rezista la temperaturi de 300 de grade timp de 20 de ori mai mult. Cu toate acestea, prețul mai mare limitează utilizarea acestui tip de sistem de lipire la aplicații speciale și superabrazive. Rășinile poliimide sunt tipul principal de lipire pentru șlefuirea cu carbură de mare volum, în special pentru șlefuirea cu caneluri sau pentru șlefuirea tăiată sub lubrifianți de răcire.
1.4 Rășini epoxidice sau poliuretanice
Roțile epoxidice sau poliuretanice sunt cele mai moi dintre roțile lipite cu rășină. Pentru abrazivi convenționali, aceștia sunt adesea folosiți pentru șlefuirea cu discuri duble și cilindrice. Cu toate acestea, pentru superabrazive, legăturile epoxidice sau poliuretanice par a fi limitate la aplicații cu particule micron de diamant în industria sticlei și a ceramicii. Caracteristica rășinilor epoxidice este gruparea lor epoxidică, care constă dintr-un inel epoxid (–CH2–O–CH2–). Rășina epoxidică este apoi întărită la un polimer cu un întăritor fluid.
