MX2014005248A - Rueda de material abrasivo compuesto. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una rueda de material abrasivo compuesto que comprende porciones abrasivas primarias y secundarias. La porción abrasiva primaria comprende partículas abrasivas de cerámica conformadas retenidas en un primer aglutinante orgánico. La porción abrasiva secundaria está unida a la porción abrasiva primaria, y comprende partículas abrasivas trituradas secundarias retenidas en un segundo aglutinante orgánico. La porción abrasiva primaria comprende un porcentaje en volumen más grande de las partículas abrasivas de cerámica conformadas que la porción abrasiva secundaria. Una abertura central se extiende a través de la rueda de material abrasivo compuesto.

Description

RUEDA DE MATERIAL ABRASIVO COMPUESTO Campo de la Invención La presente invención se refiere a ruedas de materiales abrasivos unidos.

Antecedentes de la Invención Los artículos de materiales abrasivos unidos tienen partículas abrasivas unidas conjuntamente por un medio de unión. El medio de unión es típicamente una resina orgánica, pero también pueden ser un material inorgánico tal como un material cerámico o el vidrio (es decir, uniones vitreas) . Los ejemplos de los artículos abrasivos unidos incluyen piedras, materiales para rectificar, y ruedas de materiales abrasivos tales como, por ejemplo, muelas abrasivas y ruedas de corte.

Las muelas abrasivas son de varias formas y pueden ser accionadas, por ejemplo, por un motor montado estacionariamente tal como, por ejemplo, una esmeriladora de banco, o fijadas y accionadas por una esmeriladora portátil operada manualmente. Las esmeriladoras portátiles operadas manualmente son mantenidas típicamente a un ángulo pequeño con relación a la superficie de la pieza de trabajo, y pueden ser utilizadas para esmerilar, por ejemplo, cordones de soldadura, rebabas, ataques de colada, y rebordes fuera de los materiales fundidos .

Ref. 248323 En un aspecto, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto que comprende: una porción abrasiva primaria que define una superficie frontal, en donde la porción abrasiva primaria comprende partículas abrasivas cerámicas conformadas retenidas en un primer aglutinante orgánico; una porción abrasiva secundaria que define una superficie posterior opuesta a la superficie frontal, en donde la porción abrasiva secundaria está unida a la porción abrasiva primaria, en donde la porción abrasiva secundaria comprende partículas abrasivas trituradas secundarias retenidas en un segundo aglutinante orgánico, en donde la porción abrasiva primaria comprende un porcentaje de volumen más grande de las partículas abrasivas cerámicas conformadas que la porción abrasiva secundaria; y en donde la rueda de material abrasivo compuesto tiene una abertura central en la misma que se extiende desde la superficie frontal hasta la superficie posterior.

En algunas modalidades, el primer aglutinante orgánico y el segundo aglutinante orgánico son diferentes.

En algunas modalidades, la porción abrasiva secundaria está substancialmente libre de partículas abrasivas cerámicas conformadas. En algunas modalidades, las partículas abrasivas cerámicas conformadas comprenden pirámides triangulares truncadas. En algunas modalidades, las pirámides triangulares truncadas tienen un ángulo de inclinación en un intervalo desde 75 hasta 85 grados.

En algunas modalidades, la porción abrasiva primaria comprende además partículas abrasivas trituradas con un diluyente. En algunas modalidades, las partículas abrasivas trituradas con un diluyente tienen un tamaño de partícula promedio más pequeño que las partículas abrasivas cerámicas conformadas.

En algunas modalidades, las partículas abrasivas cerámicas conformadas tienen una proporción de una longitud máxima con respecto al espesor desde 1 : 1 hasta 8:1. En algunas modalidades, las partículas abrasivas cerámicas conformadas tienen una proporción de una longitud máxima con respecto al espesor desde 2 : 1 hasta 5:1. En algunas modalidades, las partículas abrasivas cerámicas conformadas comprenden partículas abrasivas de alúmina conformadas derivadas de un sol-gel. En algunas modalidades, las partículas abrasivas cerámicas conformadas tienen un recubrimiento de partículas orgánicas sobre las mismas. En algunas modalidades, la porción abrasiva primaria comprende además un primer tejido de refuerzo adyacente a la superficie frontal, y en donde la porción abrasiva secundaria comprende además un segundo tejido de refuerzo adyacente a la superficie posterior de la porción abrasiva secundaria. En algunas modalidades, la rueda de material abrasivo compuesto tiene una porción central rebajada que circunda la abertura central. En algunas modalidades, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de las primera a treceava modalidades, la porción abrasiva primaria comprende desde 66 hasta 74 por ciento en peso de las partículas abrasivas de alúmina conformadas, desde 14 hasta 20 por ciento en peso de un aglutinante orgánico derivado de una resina fenólica líquida y una resina fenólica sólida, y 10 a 15 por ciento en peso de partículas adyuvantes para el pulido. En algunas modalidades, al menos uno del primer o segundo aglutinantes comprenden una resina fenólica curada al menos parcialmente.

Cuando se utilice aquí, el término "partícula abrasiva de cerámica conformada" se refiere a una partícula abrasiva de cerámica con al menos una porción de la partícula abrasiva que tiene una forma predeterminada que replica substancialmente una cavidad del molde utilizada para formar la partícula precursora conformada que es sinterizada subsiguientemente para formar la partícula abrasiva de cerámica conformada. El término "partícula abrasiva de cerámica conformada", como se utiliza aquí, excluye las partículas abrasivas obtenidas por una operación de trituración o fracturación aleatoria (por ejemplo, la trituración mecánica) .

Las características y ventajas de la presente descripción serán entendidas adicionalmente durante la consideración de la descripción detallada y las figuras, así como de las reivindicaciones anexas.

Breve Descripción de las Figuras La figura 1 es una vista en perspectiva de una rueda de material abrasivo compuesto 100 ejemplar de acuerdo con la presente descripción.

La figura 2 es una vista del plano en sección transversal 2-2 mostrada en la figura 1.

La figura 3 es una vista superior esquemática de una partícula abrasiva de cerámica conformada 300 ejemplar.

La figura 4 es una vista en sección transversal esquemática de la partícula abrasiva de cerámica conformada 300, perpendicular a la base triangular 321 y 325a, a lo largo del plano 4-4 mostrado en la figura 3.

Las modalidades adicionales de la presente descripción más allá de la descripción en las figuras referidas anteriormente también están contempladas, como se señaló en la descripción. Las figuras pueden no estar trazadas a escala. Los números de referencia semejantes pueden haber sido utilizadas de principio a fin de las figuras para denotar partes semejantes.

Descripción Detallada de la Invención Con referencia ahora a las figuras 1 y 2, la rueda de material abrasivo compuesto 100 ejemplar de acuerdo con una modalidad de la presente descripción comprende una porción abrasiva primaria 120 la cual define la superficie frontal 124. La porción abrasiva primaria 120 comprende partículas abrasivas cerámicas conformadas 140 y partículas abrasivas trituradas con un diluyente 174 opcionales, retenidas en un primer aglutinante orgánico 150. La porción abrasiva secundaria 160 define una superficie posterior 166 opuesta a la superficie frontal 124. La porción abrasiva secundaria 160 está unida a la porción abrasiva primaria 120. La porción abrasiva secundaria 160 comprende partículas abrasivas trituradas secundarias 170 retenidas en el segundo aglutinante orgánico 175. El segundo aglutinante orgánico 175 puede ser el mismo que, o diferente que, el primer aglutinante orgánico 150. La porción abrasiva primaria 120 comprende un porcentaje en volumen más grande de las partículas abrasivas cerámicas conformadas 140 que la porción abrasiva secundaria 160. La rueda de material abrasivo compuesto 100 tiene una abertura central 190 que se extiende desde la superficie frontal 124 hasta la superficie posterior, la cual puede ser utilizada, por ejemplo, para la fijación a una herramienta accionada por motor. La porción abrasiva primaria 120 comprende además opcionalmente el material de refuerzo primario 115 adyacente a la porción abrasiva primaria 120 de la superficie frontal 124. La porción abrasiva secundaria 160 opcionalmente comprende además el material de refuerzo secundario 116 adyacente a la superficie posterior 166. El material de refuerzo opcional 117 está intercalado entre, y/o está colocado en la unión de, la porción abrasiva primaria 120 y la porción abrasiva secundaria 160. En algunas modalidades, las porciones abrasivas primaria y secundaria hacen contacto entre sí, mientras que en otras modalidades las mismas están unidas entre sí por medio de uno o más elementos adicionales (por ejemplo, una capa de un tercer aglutinante orgánico que incluye opcionalmente el material de refuerzo 117) .

Típicamente, la porción abrasiva secundaria contiene menos de 90 por ciento en volumen, menos de 80 por ciento en volumen, menos de 70 por ciento en volumen, menos de 60 por ciento en volumen, menos de 50 por ciento en volumen, menos de 40 por ciento en volumen, menos de 30 por ciento en volumen, menos de 20 por ciento en volumen, menos de 10 por ciento en volumen, menos de 5 por ciento en volumen, o aún menos de uno por ciento en volumen, de las partículas abrasivas cerámicas conformadas. En algunas modalidades, la porción abrasiva secundaria está libre de partículas abrasivas cerámicas conformadas.

Las ruedas de material abrasivo compuesto pueden ser moldeadas hasta la forma de, por ejemplo, un disco poco profundo o plano, o platillo, con lados abocinados rectos o curvos, y pueden tener una porción central ya sea recta o rebajada que circunda y que está adyacente a la abertura central (por ejemplo, como en la muela abrasiva de centro rebajada del Tipo 27) . Cuando se utilice aquí, el término "centro recto" se entiende que incluye ruedas de material abrasivo compuesto diferentes que las ruedas abrasivas de centro rebajado o de cubo rebajado, y aquellas que tienen superficies frontal y posterior que continúan sin ninguna desviación o doblez agudo hasta la abertura central . La rueda de material abrasivo compuesto puede ser adaptada adyacente a, o dentro de, la abertura central (es decir, un orificio de montaje central) para recibir cualquier adaptador o montaje adecuado, por ejemplo, para fijar la rueda de material abrasivo compuesto al eje o husillo de accionamiento de una esmeriladora portátil, por ejemplo, como se describe en las Patentes U.S. Nos. 3,081,584 (Bullard) ; 3,136,100 (Robertson, Jr.); 3,500,592 (Harrist) ; y 3,596,415 (Donahue) , las descripciones de las cuales son incorporadas aquí para referencia. Existen muchos otros tipos de montajes adecuados conocidos por aquellos expertos en el arte que pueden ser fijados de varias maneras a las ruedas de material abrasivo.

Los aglutinantes orgánicos son incluidos preferentemente en la primera y segunda porciones abrasivas en cantidades desde 5 hasta 30 por ciento, más preferentemente 10 a 25, y aún más preferentemente 15 a 24 por ciento en peso, basado en el peso total de la primera y segunda porciones abrasivas respectivas, sin embargo también se pueden utilizar otras cantidades. El aglutinante orgánico es formado típicamente al menos por el curado parcial de un precursor del aglutinante orgánico correspondiente.

La resina fenólica es un precursor del aglutinante orgánico útil, ejemplar, y puede ser utilizada en la forma de polvo y/o en el estado líquido. Los precursores del aglutinante orgánico que pueden ser curados (es decir, polimerizados o reticulados) para formar aglutinantes orgánicos útiles incluyen, por ejemplo, una o más resinas fenólicas (incluyendo resinas fenólicas de novolaca o de resol) , una o más resinas de epoxi, uno o más aglutinantes de urea-formaldehído, una o más resinas de poliéster, una o más resinas de poliimida, uno o más cauchos, una o más resinas de polibencimidazol , una o más gomas-lacas, uno o más monómeros y/u oligómeros acrílieos, y combinaciones de los mismos. El (los) precursor (es) de los aglutinantes orgánicos puede (n) ser combinado (s) con componentes adicionales tales como, por ejemplo, agentes de curado, endurecedores, catalizadores, iniciadores, colorantes, agentes antiestáticos, adyuvantes para el pulido, y lubricantes. Las condiciones para el curado de cada uno de los anteriores son bien conocidas por aquellos con experiencia ordinaria en el arte.

El primer aglutinante orgánico y el segundo aglutinante orgánico pueden ser los mismos o diferentes (por ejemplo, químicamente diferentes) . Por ejemplo, el primer aglutinante orgánico puede ser un primer aglutinante fenólico y el segundo aglutinante orgánico puede ser un segundo aglutinante fenólico que es químicamente diferente que el primer aglutinante fenólico.

Las resinas fenólicas útiles incluyen resinas fenólicas de fenol y novolaca. Las resinas fenólicas de novolaca están caracterizadas porque son catalizadas en condiciones ácidas y porque tienen una proporción del formaldehído con respecto al fenol de menos de uno, típicamente entre 0.5:1 y 0.8:1. Las resinas fenólicas de resol están caracterizadas porque son catalizadas en condiciones alcalinas y porque tienen una proporción del formaldehído con respecto al fenol mayor que o igual a uno, típicamente desde 1:1 hasta 3:1. Las resinas fenólicas de novolaca y de resol pueden ser modificadas químicamente (por ejemplo, por la reacción con compuestos de epoxi) , o las mismas pueden ser no modificadas. Los catalizadores ácidos ejemplares adecuados para el curado de las resinas fenólicas incluyen los ácidos sulfúrico, clorhídrico, fosfórico, oxálico, y p-toluenosulfónico . Los catalizadores alcalinos adecuados para el curado de las resinas fenólicas incluyen hidróxido de sodio, hidróxido de bario, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, aminas orgánicas, o carbonato de sodio.

Las resinas fenólicas son bien conocidas y están disponibles fácilmente de las fuentes comerciales. Los ejemplos de las resinas de novolaca disponibles comercialmente incluyen DUREZ 1364, una resina fenólica pulverizada, de dos etapas (comercializada por Durez Corporation, Addison, Texas, bajo la designación registrada VARCUM (por ejemplo, 29302), o HEXION AD5534 (comercializado por Hexion Specialty Chemicals, Inc., Louisville, Kentucky) . Los ejemplos de las resinas fenólicas de resol disponibles comercialmente, útiles en la práctica de la presente descripción incluyen aquellas comercializadas por Durez Corporation, bajo la designación registrada VARCUM (por ejemplo, 29217, 29306, 29318, 29338, 29353); aquellas comercializadas por Ashland Chemical Co., Bartow, Florida bajo la designación registrada AEROFENE (por ejemplo, AEROFENE 295) ; y aquellas comercializados por Kangnam Chemical Company Ltd., Seoul , Corea del Sur, bajo la designación registrada "PHENOLITE" (por ejemplo, PHENOLITE TD-2207) .

Las temperaturas de curado de los precursores de los aglutinantes orgánicos variarán con el material elegido y el diseño de la rueda. La selección de las condiciones adecuadas está dentro de la capacidad de una persona con experiencia ordinaria en el arte. Las condiciones ejemplares para un aglutinante fenólico pueden incluir una presión aplicada de aproximadamente 224 kg/cm2 (20 toneladas por 4 pulgadas) de diámetro a temperatura ambiente seguido por calentamiento a temperaturas de hasta aproximadamente 185 °C durante un período de tiempo suficiente para curar el precursor del material aglutinante orgánico.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción se pueden hacer por un proceso de moldeo. Durante el moldeo, el primer y segundo precursores del aglutinante orgánico, los cuales pueden ser líquidos o pulverizados, o una combinación de líquido y polvo, son mezclados con partículas abrasivas. En algunas modalidades, un medio líquido (ya sea una resina orgánica curable o un solvente) es aplicado primero a las partículas abrasivas para humectar su superficie externa, y luego las partículas abrasivas humectadas son mezcladas con un precursor del aglutinante orgánico pulverizado. Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción se pueden hacer, por ejemplo, por moldeo por compresión, moldeo por inyección, y/o moldeo de transferencia .

Las ruedas de material abrasivo compuesto, opcionalmente que incluyen uno o más materiales de refuerzo, pueden ser moldeadas por prensado ya sea en caliente o en frío, de cualquier manera adecuada bien conocida por aquellos expertos en el arte.

Por ejemplo, en un proceso ejemplar, un molde que tiene un eje que forma una abertura central rodeada por una cavidad circular en la cual el centro está rebajado, puede ser utilizado para moldear las ruedas de cubo realzado o de centro rebajado. Las ruedas de material abrasivo pueden ser moldeadas colocando primero un disco del material de refuerzo que tiene un orificio central alrededor del eje y en contacto con el fondo del molde. Luego, la dispersión de una capa uniforme de una segunda mezcla que se puede curar que comprende las primeras partículas abrasivas trituradas, y el segundo precursor del aglutinante orgánico sobre la parte superior del disco del material de refuerzo. A continuación, otro disco del material de refuerzo con un orificio central colocado alrededor del eje es colocado sobre la capa de la segunda mezcla que se puede curar, seguido por la dispersión de una capa uniforme de la primera mezcla que se puede curar que comprende las partículas abrasivas de cerámica conformadas, partículas abrasivas trituradas con un diluyente opcionales y el primer precursor del aglutinante sobre las mismas. Por último, un disco que refuerza el cubo con un orificio central en el mismo se coloca alrededor del eje y sobre la capa de la primera mezcla que se puede curar, y una placa de moldeo superior de la forma deseada para producir ya sea el centro rebajado o la porción del cubo central recto de las ruedas, se coloca sobre la parte superior de las capas para formar un ensamblaje del molde. El ensamblaje del molde se coloca entonces entre los platos de una prensa de funcionamiento en frío o en caliente, convencional. Luego el proceso es accionado para forzar a la placa del molde hacia abajo y comprime los discos y las mezclas abrasivas conjuntamente, a una presión desde 1 hasta 4 toneladas por 6.45 cm2 (1 pulgada cuadrada), dentro de una estructura auto-soportable del espesor, el diámetro y la densidad predeterminados. Después del moldeo, la rueda es extraída del molde y se coloca en un horno caliente (por ejemplo, a una temperatura de aproximadamente 175 °C durante aproximadamente 6 horas) para curar las mezclas curables y convertir los precursores del aglutinante orgánico en aglutinantes orgánicos útiles.

En algunas modalidades, la porción abrasiva primaria incluye desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso de las partículas abrasivas de cerámica conformadas; preferentemente desde aproximadamente 30 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso, y más preferentemente desde aproximadamente 40 hasta aproximadamente 60 por ciento en peso, basado en el peso total del material aglutinante y las partículas abrasivas.

Las partículas abrasivas de cerámica conformadas compuestas de cristalitos de alfa alúmina, espinelas de alúmina-magnesio, y un aluminato hexagonal de las tierras raras, pueden ser preparadas utilizando partículas de alfa alúmina precursoras del sol-gel de acuerdo con los métodos descritos, por ejemplo, en la patente U.S. No. 5,213,591 (Celikkaya et al.) y la publicación de las solicitudes de las patentes U.S. Nos. 2009/0165394 Al (Culler et al.) y 2009/0169816 Al (Erickson et al.).

En algunas modalidades, las partículas abrasivas de cerámica conformadas a base de alfa alúmina se pueden hacer de acuerdo con un proceso de etapas múltiples. Brevemente, el método comprende las etapas de fabricación de una dispersión del precursor de alfa alúmina de sol-gel sembrada o no sembrada, que puede ser convertida en la alfa alúmina; el llenado de una o más cavidades del molde que tienen la forma externa deseada de la partícula abrasiva conformada con el sol-gel, el secado del sol-gel para formar las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor; remover las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor de las cavidades del molde; calcinar las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor para formar las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor, calcinadas, y luego sinterizar las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor, calcinadas, para formar las partículas abrasivas de cerámica conformadas. El proceso será descrito ahora con mayor detalle.

La primera etapa de proceso involucra la provisión de una dispersión ya sea sembrada o no sembrada de un precursor de alfa alúmina que puede ser convertido en la alfa alúmina. La dispersión del precursor de alfa alúmina frecuen emente comprende un líquido que es un componente volátil. En una modalidad, el componente volátil es el agua. La dispersión debe comprender una cantidad suficiente de líquido para que la viscosidad de la dispersión sea suficientemente baja para hacer posible el llenado de las cavidades del molde y la replicación de las superficies del molde, pero no demasiado líquido como para provocar que la remoción subsiguiente del líquido de la cavidad del molde sea costosamente prohibitiva. En una modalidad, la dispersión del precursor de alfa alúmina comprende desde 2 por ciento hasta 90 por ciento en peso de las partículas que pueden ser convertidas en la alfa alúmina, tales como las partículas del óxido de alumino monohidratado (boehmita) , y al menos 10 por ciento en peso, o desde 50 por ciento hasta 70 por ciento, o 50 por ciento hasta 60 por ciento, en peso del componente volátil tal como el agua. Por el contrario, la dispersión del precursor de alfa alúmina en algunas modalidades contiene desde 30 por ciento hasta 50 por ciento, o 40 por ciento hasta 50 por ciento, en peso de los sólidos.

Los hidratos de óxido de aluminio diferentes que la boehmita también pueden ser utilizados. La boehmita puede ser preparada por las técnicas conocidas o puede ser obtenida comercialmente . Los ejemplos de la boehmita disponible comercialmente incluyen los productos que tienen las designaciones registradas "DISPERAL" , y "DISPAL" , ambas disponibles de Sasol Noth America, Inc., Houston, Texas, o "HiQ-40" disponible de BASF Corporation, Florham Park, New Jersey. Estos monohidratos de óxido de aluminio son relativamente puros; es decir, los mismos incluyen las fases de los hidratos, relativamente pequeñas, si es que existe alguna, diferentes de los monohidratos, y tienen un área superficial elevada.

Las propiedades físicas de las partículas abrasivas de cerámica conformadas, resultantes, generalmente dependerán del tipo del material utilizado en la dispersión del precursor de alfa alúmina. En una modalidad, la dispersión del precursor de alfa alúmina está en un estado de gel . Cuando se utilice aquí, un "gel" es una red tridimensional de sólidos dispersados en un líquido.

La dispersión del precursor de alfa alúmina puede contener un aditivo modificador o precursor de un aditivo modificador. El aditivo modificador puede funcionar para mejorar alguna propiedad deseable de las partículas abrasivas o para incrementar la eficacia de la etapa de sinterización subsiguiente. Los aditivos modificadores o precursores de los aditivos modificadores pueden estar en la forma de sales solubles, típicamente sales solubles en agua. Las mismas consisten típicamente de un compuesto que contiene un metal y puede ser un precursor de óxido de magnesio, de zinc, de hierro, de silicio, de cobalto, de níquel, de zirconio, de hafnio, de cromo, de itrio, de praseodiminio, de samario, de iterbio, de neodimio, de lantano, de gadolinio, de cerio, de disprosio, de erbio, de titanio, y de las mezclas de los mismos. Las concentraciones particulares de estos aditivos que pueden estar presentes en la dispersión del precursor de alfa alúmina se pueden hacer variar con base en la experiencia en el arte.

Típicamente, la introducción de un aditivo modificador o un precursor de un aditivo modificador provocará que la dispersión del precursor de alfa alúmina se gelifique. La dispersión del precursor de alfa alúmina también puede ser inducida a gelificarse por la aplicación de calor durante un período de tiempo. La dispersión del precursor de alfa alúmina también puede contener un agente de nucleación (de siembra) para mejorar la transformación de óxido de aluminio hidratado o calcinado a la alfa alúmina. Los agentes de nucleación adecuados para esta descripción incluyen partículas finas de alfa alúmina, alfa óxido férrico o su precursor, óxidos de titanio y titanatos, óxidos de cromo, o cualquier otro material que nucleará la transformación. La cantidad del agente de nucleación, si se utiliza, debe ser suficiente para efectuar la transformación de la alfa alúmina. La nucleación de tales dispersiones del precursor de alfa alúmina se describen en la patente U.S. No. 4,744,802 (Schwabel) .

Un agente peptizante puede ser agregado a la dispersión del precursor de alfa alúmina para producir una dispersión del precursor de alfa alúmina coloidal o de hidrosol, más estable. Los agentes peptizantes adecuados son ácidos monopróticos o compuestos ácidos tales como ácido acético, ácido clorhídrico, ácido fórmico, y ácido nítrico. Los ácidos multipróticos también pueden ser utilizados, pero los mismos pueden gelificar rápidamente la dispersión del precursor de alfa alúmina, haciendo difícil manejar o introducir componentes adicionales a la misma. Algunas fuentes comerciales de boehmita contienen una concentración del ácido (tales como el ácido fórmico o nítrico absorbido) que ayudará a la formación de una dispersión del precursor de alfa alúmina estable.

La dispersión del precursor de alfa alúmina puede ser formada por cualquier medio adecuado, tal como, por ejemplo, simplemente mezclando el monohidrato de óxido de aluminio con agua que contiene un agente de peptización o formando una suspensión del monohidrato del óxido de aluminio a la cual se agrega un agente de peptización.

Los desespumantes u otras sustancias químicas adecuadas pueden ser agregados para reducir la tendencia a formar burbujas o arrastrar el aire mientras que se están mezclando. Las substancias químicas adicionales tales como los agentes humectantes, los alcoholes, o los agentes de unión, pueden ser agregados si se desea. Las partículas abrasivas de alfa alúmina pueden contener sílice y óxido de hierro como se describe en la patente U.S. No. 5,645,619 (Erickson et al.). Las partículas abrasivas de alfa alúmina pueden contener circonia como se describe en la patente U.S. No. 5,551,963 (Larmie) . Alternativamente, las partículas abrasivas de alfa alúmina pueden tener una microestructura o aditivos como se describe en la patente U.S. No. 6,277,161 (Castro) .

La segunda etapa de proceso involucra la provisión de un molde que tiene al menos una cavidad del molde, y preferentemente una pluralidad de cavidades. El molde puede tener una superficie inferior generalmente plana y una pluralidad de cavidades del molde. La pluralidad de cavidades pueden ser formadas en una herramienta de producción. La herramienta de producción puede ser una banda, una hoja, una trama continua, un rollo de recubrimiento tal como un rodillo de fotograbado, un manguito montado sobre un rodillo de recubrimiento, o un troquel. En una modalidad, la herramienta de producción comprende un material polimérico. Los ejemplos de los materiales poliméricos adecuados incluyen materiales termoplásticos tales como poliésteres, policarbonatos , poli (éter sulfona) , poli (metacrilato de metilo) , poliuretanos, cloruro de polivinilo, poliolefina, poliestireno, polipropileno, polietileno o combinaciones de los mismos, o materiales termoendurecibles . En una modalidad, las herramientas completas están hechas de un material polimérico o termoplástico . En otra modalidad, las superficies de las herramientas en contacto con el sol-gel mientras que se secan, tales como las superficies de la pluralidad de las cavidades, comprenden materiales poliméricos o termoplásticos y otras porciones de las herramientas se pueden hacer de otros materiales . Un recubrimiento polimérico puede ser aplicado al herramental metálico para cambiar sus propiedades de tensión superficial a manera de ejemplo.

Una herramienta polimérica o termoplástica puede ser replicada a partir de una herramienta maestra metálica. La herramienta maestra tendrá la configuración inversa deseada para la herramienta de producción. La herramienta maestra se puede hacer de la misma manera que la herramienta de producción. En una modalidad, la herramienta maestra se hace de un metal, por ejemplo, níquel y es torneado con diamante. El material de hoja polimérica puede ser calentado en compañía de la herramienta maestra de tal modo que el material polimérico sea estampado con la configuración de la herramienta maestra por la compresión de las dos conj ntamente. Un material polimérico o termoplástico también puede ser extruido o moldeado sobre la herramienta maestra y luego comprimido. El material termoplástico es enfriado para solidificarlo y producir la herramienta de producción. Si se utiliza una herramienta de producción termoplástica, entonces se debe tener cuidado de no generar calor excesivo que pueda distorsionar la herramienta de producción termoplástica que limite su vida útil. Más información que se refiere al diseño y fabricación de las herramientas de producción o las herramientas maestras, se puede encontrar en las patentes U.S. Nos. 5,152,917 (Pieper et al.); 5,435,816 (Spurgeon et al.); 5,672,097 (Hoopman et al.); 5,946,991 (Hoopman et al . ) ,-5,975,987 (Hoopman et al.); y 6,129,540 (Hoopman et al.).

El acceso a las cavidades pueden ser desde una abertura en la superficie superior o la superficie inferior del molde. En algunos casos, las cavidades pueden extenderse sobre el espesor completo del molde. Alternativamente, las cavidades pueden extenderse solamente sobre una porción del espesor del molde. En una modalidad, la superficie superior es substancialmente paralela a la superficie inferior del molde con las cavidades que tienen una profundidad substancialmente uniforme. Al menos un lado del molde, es decir, el lado en el cual las cavidades son formadas, puede permanecer expuesto a la atmósfera circundante durante la etapa en la cual el componente volátil es removido.

Las cavidades tienen una forma tridimensional especificada para fabricar las partículas abrasivas de cerámica conformadas. La dimensión de la profundidad es igual a la distancia perpendicular desde la superficie superior hasta el punto más bajo sobre la superficie inferior. La profundidad de una cavidad dada puede ser uniforme o puede variar a lo largo de su longitud y/o anchura. Las cavidades de un molde dado se pueden hacer de la misma forma o de diferentes formas.

La tercera etapa de proceso involucra el llenado de las cavidades en el molde con dispersión del precursor de alfa alúmina (por ejemplo, por una técnica convencional). En algunas modalidades, se puede utilizar un dispositivo de recubrimiento con rodillos con cuchillas o un dispositivo de recubrimiento con una matriz con ranuras al vacío. Una liberación del molde puede ser utilizada para ayudar a la remoción de las partículas desde el molde si se desea. Los agentes de liberación del molde típicos incluyen aceites tales como el aceite de cacahuate o el aceite mineral, aceite de pescado, siliconas, politretrafluoroetileno, estearato de zinc, y grafito. En general, el agente de liberación del molde tal como el aceite de cacahuate, en un líquido, tal como el agua o un alcohol, es aplicado a las superficies de las herramientas de producción en contacto con el sol-gel de tal modo que entre aproximadamente 0.02 mg/cm2 (0.1 mg/pulg2) hasta aproximadamente 0.46 mg/cm2 (3.0 mg/pulg2); o entre aproximadamente 0.02 mg/cm2 (0.1 mg/pulg2) hasta aproximadamente 0.78 mg/cm2 (5.0 mg/pulg2) del agente de liberación del molde esté presente por unidad de área del molde cuando se desea la liberación del molde. En algunas modalidades, la superficie superior del molde está recubierta con la dispersión del precursor de alfa alúmina. La dispersión del precursor de alfa alúmina puede ser bombeada sobre la superficie superior.

A continuación, una barra raspadora o niveladora puede ser utilizada para forzar a la dispersión del precursor de alfa alúmina totalmente en la cavidad del molde. La porción restante de la dispersión del precursor de alfa alúmina que no se introduce a la cavidad puede ser removida de la superficie superior del molde y es reciclada. En algunas modalidades, una porción pequeña de la dispersión del precursor de alfa alúmina puede permanecer sobre la superficie superior y en otras modalidades la superficie superior está substancialmente libre de la dispersión. La presión aplicada por la barra raspadora o niveladora típicamente es menor que 0.7 MPa (100 psi) , menor que 0.3 MPa (50 psi) , o aún menor que 69 kPa (10 psi) . En algunas modalidades, ninguna superficie expuesta de la dispersión del precursor de alfa alúmina se extiende substancialmente más allá de la superficie superior para asegurar la uniformidad en el espesor de las partículas abrasivas de cerámica conformadas .

La cuarta etapa de proceso involucra la remoción del componente volátil para secar la dispersión. Deseablemente, el componente volátil es removido por velocidades rápidas de evaporación. En algunas modalidades, la remoción del componente volátil por evaporación ocurre a temperaturas arriba del punto de ebullición del componente volátil. Un límite superior para la temperatura de secado depende frecuentemente del material del que se hace el molde. Para las herramientas de polipropileno, la temperatura debe ser menor que el punto de fusión del plástico. En una modalidad, para una dispersión acuosa de entre aproximadamente 40 hasta 50 por ciento en sólidos y un molde de propileno, las temperaturas de secado pueden ser de entre aproximadamente 90 °C hasta aproximadamente 165 °C, o entre aproximadamente 105 °C hasta aproximadamente 150 °C, o entre aproximadamente 105 °C hasta aproximadamente 120 °C. Las temperaturas más elevadas pueden conducir a velocidades de producción mejoradas pero también puede conducir a la degradación de las herramientas de polipropileno, lo que limita su vida útil como un molde.

La quinta etapa de proceso involucra la remoción de las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, resultantes, de las cavidades del molde. Las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, pueden ser removidas de las cavidades por el uso de los siguientes procesos solos o en combinación sobre el molde: por gravedad, vibración, vibración ultrasónica, vacío, o aire presurizado para remover las partículas de las cavidades del molde .

Las partículas abrasivas del precursor pueden ser secadas adicionalmente fuera del molde. Si la dispersión del precursor de alfa alúmina es secada hasta el nivel deseado en el molde, esta etapa de secado adicional no es necesaria. Sin embargo, en algunos casos puede ser económico emplear esta etapa de secado adicional para minimizar el tiempo que la dispersión del precursor de alfa alúmina radica en el molde. Típicamente, las partículas abrasivas de cerámica conformadas del precursor serán secadas desde 10 hasta 480 minutos, o desde 120 hasta 400 minutos, a una temperatura desde 50 °C hasta 160 °C, o a 120 °C hasta 150 °C.

La sexta etapa de proceso involucra la calcinación de las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor. Durante la calcinación, esencialmente la totalidad del material volátil es removida, y los diversos componentes que estuvieron presentes en la dispersión del precursor de alfa alúmina son transformados en óxidos metálicos. Las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, son calentadas generalmente a una temperatura desde 400 °C hasta 800 °C, y mantenidas dentro de este intervalo de temperatura hasta que el agua libre y arriba del 90 por ciento en peso de cualquier material volátil son removidos. En una etapa opcional, puede ser deseable introducir el aditivo modificador por un proceso de impregnación. Una sal soluble en agua puede ser introducida por impregnación en los poros de las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, calcinadas. Luego las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, son pre-quemadas nuevamente. Esta opción se describe además en la patente U.S. No. 5,264,348 (de Wood) .

La séptima etapa de proceso involucra la sinterización de las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, calcinadas, para formar las partículas de alfa alúmina. Previo a la sinterización, las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, calcinadas, no son densificadas completamente y por consiguiente carecen de la dureza deseada para ser utilizadas como partículas abrasivas de cerámica conformadas. La sinterización se lleva a cabo por el calentamiento de las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, calcinadas, a una temperatura desde 1,000 °C hasta 1,650 °C y mantenerlas dentro de este intervalo de temperatura hasta que substancialmente la totalidad del monohidrato de alfa alúmina (o un equivalente) sea convertido a la alfa alúmina y la porosidad sea reducida a menos de 15 por ciento en volumen.

El intervalo de tiempo al cual deben ser expuestas las partículas abrasivas de cerámica, conformadas, del precursor, calcinadas, a la temperatura de sinterización para lograr este nivel de conversión depende de varios factores, pero usualmente desde cinco segundos hasta 48 horas es típico.

En otra modalidad, la duración de la etapa de sinterización varía desde un minuto hasta 90 minutos. Después de la sinterización, las partículas abrasivas de cerámica conformadas pueden tener una dureza de Vickers de 10 GPa, 16 GPa, 18 GPa, 20 GPa, o más grande.

Otras etapas pueden ser utilizadas para modificar el proceso descrito tal como, por ejemplo, calentar rápidamente el material desde la temperatura de calcinación hasta la temperatura de sinterización, centrifugar la dispersión del precursor de alfa alúmina para remover el lodo y/o los desechos. Además, el proceso puede ser modificado por la combinación de dos o más de las etapas de proceso si se desea. Las etapas de proceso convencionales que pueden ser utilizadas para modificar el proceso de esta descripción son descritas más completamente en la patente U.S No. 4,318,827 (Leitheiser) .

Más información que se refiere a los métodos para fabricar las partículas abrasivas de cerámica conformadas se describe en la publicación de la solicitud de patente U.S. No. 2009/0165394 Al (Culler et al.).

Con referencia ahora a las figuras 3 y 4, la partícula abrasiva de cerámica conformada, ejemplar, 300 comprende una pirámide triangular regular truncada unida por una base triangular 321, una parte superior triangular 323, y una pluralidad de lados inclinados 325a, 325b, 325c que conectan la base triangular 321 (mostrada como equilátera) y una parte superior triangular 323. El ángulo de inclinación 360a es el ángulo diédrico formado por la intersección del lado 325a con la base triangular 321. De manera semejante, los ángulos inclinados 360b y 360c (ambos no mostrados) , corresponden a los ángulos diédricos formados por las intersecciones respectivas de los lados 325b y 325c con la base triangular 321. En el caso de la partícula abrasiva de cerámica conformada 300, la totalidad de los ángulos de inclinación tienen un valor igual. En algunas modalidades, los bordes laterales 327a, 327b, y 327c tienen un radio de curvatura promedio de menos de 50 micrómetros, aunque esto no es un requerimiento.

Las partículas abrasivas de cerámica conformadas utilizadas en la presente descripción se pueden hacer típicamente utilizando herramientas (es decir, moldes) , cortando utilizando las herramientas de diamante, los cuales proveen una definición característica más elevada que otras alternativas de fabricación tales como, por ejemplo, el estampado o punzonado. Típicamente, las cavidades en la superficie de la herramienta tienen caras planas que se encuentran a lo largo de bordes afilados, y forman los lados y la parte superior de una pirámide truncada. Las partículas abrasivas de cerámica conformadas resultantes tienen una forma promedio nominal respectiva que corresponde a la forma de las cavidades (por ejemplo, las pirámides truncadas) en la superficie de la herramienta; sin embargo, las variaciones (por ejemplo, las variaciones aleatorias) de la forma promedio nominal ocurren durante la fabricación, y las partículas abrasivas de cerámica conformadas que exhiben tales variaciones están incluidas dentro de la definición de las partículas abrasivas de cerámica conformadas como se utilizó aquí.

En la modalidad mostrada en las figuras 3 y 4, los lados 325a, 325b, 325c tienen iguales dimensiones y forman ángulos diédricos con la base triangular 321 de aproximadamente 82 grados (que corresponde a un ángulo de inclinación de 82 grados) . Sin embargo, se reconocerá que otros ángulos diédricos (incluyendo 90 grados) también pueden ser utilizados. Por ejemplo, el ángulo diédrico entre la base y cada uno de los lados puede variar independientemente desde 45 hasta 90 grados, típicamente 70 a 90 grados, más típicamente de 75 a 85 grados.

Cuando se utilice aquí con referencia a las partículas abrasivas de cerámica conformadas, el término "longitud" se refiere a la dimensión máxima de una partícula abrasiva conformada. "Anchura" se refiere a la dimensión máxima de la partícula abrasiva conformada que es perpendicular a la longitud. "Espesor" o "altura" se refiere a la dimensión de la partícula abrasiva conformada que es perpendicular a la longitud y la anchura.

Las partículas abrasivas de cerámica conformadas son seleccionadas típicamente para tener una longitud en un intervalo desde 0.001 mm hasta 26 mm, más típicamente 0.1 mm hasta 10 mm, y más típicamente 0.5 mm hasta 5 mm, aunque otras longitudes también pueden ser utilizadas. En algunas modalidades, la longitud puede ser expresada como una fracción del espesor de la rueda de material abrasivo compuesto unido en la cual el mismo está contenido. Por ejemplo, la partícula abrasiva conformada puede tener una longitud mayor que la mitad del espesor de la rueda de material abrasivo compuesto unido. En algunas modalidades, la longitud puede ser más grande que el espesor de la rueda de material abrasivo compuesto unido.

Las partículas abrasivas de cerámica conformadas son seleccionadas típicamente para que tengan una anchura en un intervalo desde 0.001 mm hasta 26 mm, más típicamente 0.1 mm hasta 10 mm, y más típicamente 0.5 mm hasta 5 mm, aunque otras longitudes también pueden ser utilizadas.

Las partículas abrasivas de cerámica conformadas son seleccionadas típicamente para que tengan un espesor en un intervalo desde 0.005 mm hasta 1.6 mm, más típicamente, desde 0.2 mm hasta 1.2 mm.

En algunas modalidades, las partículas abrasivas de cerámica conformadas pueden tener una proporción dimensional (longitud con respecto al espesor) de al menos 2, 3, 4, 5, 6, o mayor.

Los recubrimientos superficiales de las partículas abrasivas de cerámica conformadas pueden ser utilizadas para mejorar la adhesión entre las partículas abrasivas de cerámica conformadas y un material aglutinante en artículos abrasivos, o pueden ser utilizados para ayudar a la deposición electrostática de las partículas abrasivas de cerámica conformadas. En una modalidad, los recubrimientos superficiales como se describen en la patente U.S. No. 5,352,254 (Celikkaya) en una cantidad de 0.1 a 2 por ciento del recubrimiento superficial con respecto al peso de la partícula abrasiva conformada, pueden ser utilizados. Tales recubrimientos superficiales se describen en las patentes U.S. Nos. 5,213,591 (Celikkaya et al.); 5,011,508 (Wald et al.); 1, 910,444 (Nicholson) ; 3,041,156 (Rowse et al.); 5,009,675 (Kunz et al.); 5,085,671 (Martin et al.); 4,997,461 (Markhoff-Matheny et al.); y 5,042,991 (Kunz et al.). Adicionalmente , el recubrimiento superficial puede prevenir que las partículas abrasivas conformadas se encapsulen. La encapsulación es el término para describir el fenómeno en donde las partículas metálicas de la pieza de trabajo que es sometida a abrasión lleguan a ser soldadas a las partes superiores de las partículas abrasivas de cerámica conformadas. Los recubrimientos superficiales para efectuar las funciones anteriores ya son conocidas por aquellos expertos en el arte.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden comprender además partículas abrasivas trituradas (es decir, partículas abrasivas que no resultan de la ruptura de las partículas abrasivas de cerámica conformadas) que corresponden a un grado nominal especificado por la industria de los abrasivos o una combinación de grados nominales. Si están presentes, las partículas abrasivas trituradas son típicamente de un grado o grados de tamaño más fino, (por ejemplo, si una pluralidad de grados de tamaños son utilizados) , que las partículas abrasivas de cerámica conformadas, aunque este no es un requerimiento.

Las partículas abrasivas trituradas útiles incluyen, por ejemplo, las partículas trituradas del óxido de aluminio fusionadas, el óxido de aluminio tratado con calor, el óxido de aluminio fusionado, blanco, los materiales de óxido de aluminio cerámicos tales como aquellos disponibles comercialmente bajo la designación registrada 3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN de 3M Company de St . Paul, Minnesota, carburo de silicio negro, carburo de silicio verde, diboruro de titanio, carburo de boro, carburo de tungsteno, carburo de titanio, diamente, nitruro de boro cúbico, granate, alúmina circonia fusionada, partículas abrasivas derivadas de sol-gel, óxido de hierro, cromia, ceria, circonia, titania, silicatos, óxido de estaño, sílices (tales como cuarzos, perlas de vidrio, burbujas de vidrio y fibras de vidrio) , silicatos (tales como talco, arcillas (por ejemplo, montmorrillonita) , feldespato, mica, silicato de calcio, metasilicato de calcio, aluminosilicato de sodio, silicato de sodio), pedernal, y esmeril. Los ejemplos de las partículas abrasivas derivadas de un sol-gel pueden ser encontradas en las patentes U.S. Nos. 4,314,827 (Leitheiser et al.), 4,623,364 (Cottringer et al.); 4,744,802 (Schwabel) , 4,770,671 (Monroe et al.); y 4,881,951 (Monroe et al.).

Las partículas abrasivas utilizadas en las ruedas de material abrasivo compuesto de la presente descripción, ya sea las partículas abrasivas trituradas o las partículas abrasivas de cerámica conformadas, pueden ser de tamaño independiente de acuerdo con un grado nominal especificado, reconocido por la industria de los abrasivos. Los estándares de graduación reconocidos por la industria de los abrasivos, ejemplares, incluyen aquellos promulgados por el ANSI (American National Standards Institute) , FEPA (Federation of European Producers of Abrasives) , y JIS (Japanese Industrial Standard) . Tales estándares de graduación aceptados por la industria incluyen, por ejemplo: ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 30, ANSI 36, ANSI 40, ANSI 50, ANSI 60, ANSI 80, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400, y ANSI 600; FEPA P8, FEPA P12, FEPA P16, FEPA P24, FEPA P30, FEPA P36, FEPA P40, FEPA P50, FEPA P60, FEPA P80, FEPA P100, FEPA P120, FEPA P150, FEPA P180, FEPA P220, FEPA P320, FEPA P400, FEPA P500, FEPA P600, FEPA P800, FEPA P1000, FEPA P1200; FEPA F8 , FEPA F12, FEPA F16, y FEPA F24; y JIS 8, JIS 12, JIS 16, JIS 24, JIS 36, JIS 46, JIS 54, JIS 60, JIS 80, JIS 100, JIS 150, JIS 180, JIS 220, JIS 240, JIS 280, JIS 320, JIS 360, JIS 400, JIS 400, JIS 600, JIS 800, JIS 1000, JIS 1500, JIS 2500, JIS 4000, JIS 6000, JIS 8000, y JIS 10,000. Más típicamente, las partículas de óxido de aluminio trituradas y las partículas abrasivas a base de alúmina derivadas de un sol-gel, no sembradas, están dimensionadas independientemente con respecto a los estándares de graduación del ANSI 60 y 80, o FEPA F36, F46, F54 y F60 o FEPA P60 y P80.

Alternativamente, las partículas abrasivas (por ejemplo, las partículas abrasivas trituradas y/o las partículas abrasivas de cerámica conformadas) pueden ser graduadas con respecto a un grado de tamizado nominal utilizando los Tamices de Prueba Estándares conforme al ASTM E-11 "Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes". El ASTM E-11 prescribe los requerimientos para el diseño y construcción de los tamices de prueba utilizando un medio de tela de alambre tejida montada en una estructura para la clasificación de los materiales de acuerdo con el tamaño de partícula diseñado. Una designación típica puede ser representada como -18+20 que significa que las partículas abrasivas de cerámica conformadas pasan a través de un tamiz de prueba que satisface las especificaciones de ASTM E-11 para el tamiz del número 18 y son retenidas sobre un tamiz de prueba que satisface las especificaciones de ASTM E-11 para el tamiz del número 20. En una modalidad, las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen un tamaño de partícula de tal modo que la mayoría de las partículas pase a través de un tamiz de prueba de malla 18 y pueden ser retenidas sobre un tamiz de prueba de malla 20, 25, 30, 35, 40, 45, o 50. En varias modalidades, las partículas abrasivas de cerámica conformadas pueden tener un grado de tamizado nominal que comprende: -18+20, -20/+25, -25+30, -30+35, 35+40, 5 -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, -70/+80, 80+100, 100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, -230+270, -270+325, -325+400, 400+450, -450+500, O -500+635. Alternativamente, un tamaño de malla acostumbrado podría ser utilizado, tal como -90+100.

Las partículas abrasivas (por ejemplo las partículas abrasivas de cerámica conformadas y/o las partículas abrasivas trituradas) , por ejemplo, pueden ser distribuidas uniformemente o no uniformemente de principio a fin de la porción abrasiva primaria y/o la porción abrasiva secundaria de la rueda de material abrasivo compuesto. Por ejemplo, las partículas abrasivas pueden ser concentradas hacia la parte media (por ejemplo, localizada alejándose de las superficies externas de) , o solamente adyacente al borde externo, es decir, la periferia, de la rueda de material abrasivo compuesto. Preferentemente, las partículas abrasivas en la porción abrasiva primaria son distribuidas homogéneamente entre sí, a causa de que la manufactura de las ruedas es más fácil, y el efecto cortante es optimizado cuando los dos tipos de partículas abrasivas están colocados estrechamente entre sí. De manera semejante, es preferible que las partículas abrasivas en la porción abrasiva secundaria sean distribuidas homogéneamente entre sí.

Las partículas abrasivas pueden ser tratadas con un agente de unión (por ejemplo, un agente de unión de organosilano) para mejorar la adhesión de las partículas abrasivas al aglutinante. Las partículas abrasivas pueden ser tratadas antes de combinarlas con el material aglutinante, o las mismas pueden ser tratadas antes de combinarlas con el material aglutinante, o las mismas pueden ser tratadas superficialmente in si tu incluyendo un agente de unión para el material aglutinante.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden comprender además uno o más adyuvantes para el pulido (generalmente como partículas) tales como, por ejemplo, partículas de politetrafluoroetileno, criolita, fluoroaluminato de potasio, cloruro de sodio, FeS2 (disulfuro de hierro), o KBF4. Si está presente, el adyuvante para el pulido está incluido preferentemente en una cantidad desde 1 hasta 25 por ciento en peso, y más preferentemente en una cantidad desde 10 hasta 20 por ciento en peso, sujeto a que los requerimientos del intervalo de peso de los otros constituyentes sean satisfechos. Los adyuvantes para el pulido son agregados para mejorar las características de corte de la rueda de corte, en general por la reducción de la temperatura de la interfase de corte. Los ejemplos de las partículas adyuvantes para el pulido conformadas de manera precisa son enseñadas en la publicación de la solicitud de patente U.S. No. 2002/0026752 Al (Culler et al . ) .

En algunas modalidades, el material aglutinante orgánico contiene un plastificante , tal como, por ejemplo, aquel disponible como SANTICIZER 154 PLASTICIZER de UNIVAR USA, Inc. de Chicago, Illinois.

La porción abrasiva primaria y la porción abrasiva secundaria pueden contener componentes adicionales tales como, por ejemplo, partículas rellenadoras , sometidas a que los requerimientos de intervalo del peso de los otros constituyentes sean satisfechos. Las partículas rellenadoras pueden ser agregadas para ocupar el espacio y/o para proveer porosidad. La porosidad hace posible que la rueda de material abrasivo compuesto desprenda las partículas abrasivas utilizadas o desgastadas para exponer las partículas abrasivas nuevas o frescas.

La porción abrasiva primaria y la porción abrasiva secundaria pueden tener cualquier intervalo de porosidad, por ejemplo, desde aproximadamente 1 por ciento hasta 50 por ciento, típicamente 1 por ciento hasta 40 por ciento en volumen. Los ejemplos de los rellenadores incluyen burbujas y perlas (por ejemplo, vidrio, cerámica (alúmina), arcilla, materiales poliméricos, metales), corcho, yeso, mármol, piedra caliza, pedernal, sílice, silicato de aluminio, y combinaciones de los mismos.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción se pueden hacer de acuerdo con cualquier método adecuado. En un método adecuado, las partículas abrasivas basadas en alúmina derivadas de sol-gel, no sembradas, son recubiertas con un agente de unión previo al mezclado con las substancias fenólicas de resol curables. La cantidad del agente de unión es seleccionado generalmente de tal modo que esté presente en una cantidad de 0.1 a 0.3 partes por cada 50 a 84 partes de las partículas abrasivas, aunque las cantidades fuera de este intervalo también pueden ser utilizadas. A la mezcla resultante se agrega la resina líquida, así como la resina fenólica de novolaca curable y la criolita. La mezcla es comprimida en un molde (por ejemplo, una presión aplicada de 224 kg/cm2 (20 toneladas por 4 pulgadas de diámetro) a temperatura ambiente. La rueda moldeada es curada entonces por calentamiento a temperaturas de hasta aproximadamente 185 °C durante un tiempo suficiente para curar las resinas fenólicas curables.

Los agentes de unión ya son bien conocidos por aquellos con experiencia en las artes abrasivas. Los ejemplos de los agentes de unión incluyen los trialcoxisilanos (por ejemplo, gamma-aminopropiltrietoxisilano) , titanatos, y circonatos.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción son útiles, por ejemplo, como muelas abrasivas, incluyendo las muelas abrasivas de centro rebajado del Tipo 27 de la industria de los abrasivos (por ejemplo, como en el estándar ANSI B7.1-2000 del Instituto de Estándares Nacionales Americanos (2000) en la sección 1.4.14) .

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden tener una o más capas o discos adicionales de un material de refuerzo moldeado y unido integralmente en los mismos. Una capa del material de refuerzo está unida preferentemente a, y está situada entre las porciones abrasivas primaria y secundaria de la rueda. En algunas modalidades, una porción del cubo central de la rueda abrasiva adyacente a la abertura central puede ser reforzada adicionalmente con un disco de tela de fibra de vidrio moldeado en, y unido a, el lado inferior de la porción abrasiva primaria. Como se describió aquí anteriormente, las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden incluir uno o más materiales de refuerzo (por ejemplo, una tela tejida, una tela tricotada, una tela no tejida, y/o cañamazo) que refuercen la rueda de material abrasivo compuesto. El material de refuerzo puede comprender fibras inorgánicas (por ejemplo, fibras de vidrio) y/o fibras orgánicas tales como fibras de poliamida, fibras de poliéster, o fibras de poliimida. En algunos casos, puede ser deseable incluir fibras recortadas de refuerzo dentro del primer y/o segundo aglutinantes orgánicos de modo que las fibras sean dispersadas homogéneamente en toda la rueda de corte.

En el uso típico, un borde de esmerilado periférico de la superficie frontal de una rueda de material abrasivo compuesto rotatoria de acuerdo con la presente descripción es asegurado a una herramienta motorizada rotatoria y se lleva en contacto friccionado con una superficie de una pieza de trabajo y al menos una porción de la superficie es sometida a abrasión. Si se utiliza de tal manera, el funcionamiento abrasivo de la rueda de material abrasivo compuesto ventajosamente imita estrechamente el funcionamiento abrasivo de una construcción de una sola capa en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas, y cualesquiera partículas abrasivas trituradas con un diluyente, opcionales, son distribuidas en toda la rueda de material abrasivo. Puesto que las partículas abrasivas trituradas son típicamente más fáciles de hacer y menos costosas que las partículas abrasivas de cerámica conformadas, las ruedas de material abrasivo compuesto pueden lograr un nivel de ahorro en el costo cuando se compara con las ruedas de material abrasivo unitarias que contienen las mismas partículas abrasivas de cerámica conformadas.

Ventajosamente, el módulo y/o el espesor de la porción abrasiva secundaria se pueden hacer variar, por ejemplo, por la elección del segundo aglutinante orgánico que va a ser diferente de aquel del primer aglutinante orgánico y/o por el ajuste de los niveles de otros componentes en la porción abrasiva secundaria. Por ejemplo, en algunas modalidades, la porción abrasiva secundaria es más rígida que la porción abrasiva primaria, mientras que en otras modalidades la porción abrasiva primaria es más rígida que la porción abrasiva secundaria.

Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden ser utilizadas en condiciones secas o húmedas. Durante el pulido en condiciones húmedas, la rueda es utilizada en conjunción con el agua, lubricantes a base de aceite, o lubricantes a base de agua. Las ruedas de material abrasivo compuesto de acuerdo con la presente descripción pueden ser particularmente útiles en varios materiales de la pieza de trabajo tales como, por ejemplo, un material almacenado de una hoja o barra de acero al carbón y metales más exóticos (por ejemplo, acero inoxidable o titanio) , o sobre metales más ferrosos (por ejemplo, acero dulce, aceros bajos en aleaciones, o hierro colado) .

Modalidades seleccionadas de la presente descripción En una primera modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto que comprende : una porción abrasiva primaria que define una superficie frontal, en donde la porción abrasiva primaria comprende partículas abrasivas cerámicas conformadas retenidas en un primer aglutinante orgánico; una porción abrasiva secundaria que define una superficie posterior opuesta a la superficie frontal, en donde la porción abrasiva secundaria está unida a la porción abrasiva primaria, en donde la porción abrasiva secundaria comprende partículas abrasivas trituradas secundarias retenidas en un segundo aglutinante orgánico, en donde la porción abrasiva primaria comprende un porcentaje de volumen más grande de las partículas abrasivas cerámicas conformadas que la porción abrasiva secundaria; y en donde la rueda de material abrasivo compuesto tiene una abertura central en la misma que se extiende desde la superficie frontal hasta la superficie posterior.

En una segunda modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con una primera modalidad, en donde la porción abrasiva secundaria está substancialmente libre de las partículas abrasivas de cerámica conformadas.

En una tercera modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con la primera o segunda modalidades, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas comprenden pirámides triangulares truncadas.

En una cuarta modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con la tercera modalidad, en donde las pirámides triangulares truncadas tienen un ángulo de inclinación en un intervalo desde 75 hasta 85 grados.

En una quinta modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a cuarta modalidades, en donde la porción abrasiva primaria comprende además partículas abrasivas trituradas con un diluyente.

En una sexta modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con una quinta modalidad, en donde las partículas abrasivas trituradas con un diluyente tienen un tamaño de partícula promedio más pequeño que las partículas abrasivas de cerámica conformadas .

En una séptima modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a sexta modalidades, en donde el primer aglutinante orgánico y el segundo aglutinante orgánico son diferentes.

En una octava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a séptima modalidades, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen una proporción de la longitud máxima con respecto al espesor desde 1 : 1 hasta 8:1.

En una novena modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a séptima modalidades, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen una proporción de la longitud máxima con respecto al espesor desde 2:1 hasta 5:1.

En una décima modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a novena modalidades, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas comprenden partículas abrasivas de alúmina conformadas, derivadas de un sol-gel .

En una onceava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a décima modalidades, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen un recubrimiento de partículas inorgánicas sobre las mismas.

En una doceava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a onceava modalidades, en donde la porción abrasiva primaria comprende además un primer tejido de refuerzo adyacente a la superficie frontal, y en donde la porción abrasiva secundaria comprende además un segundo tejido de refuerzo adyacente a la superficie posterior de la porción abrasiva secundaria.

En una treceava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a doceava modalidades, en donde la rueda de material abrasivo compuesto tiene una porción central rebajada que circunda la abertura central.

En una catorceava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a treceava modalidades, la porción abrasiva primaria comprende desde 66 hasta 74 por ciento en peso de las partículas abrasivas de alúmina conformadas, desde 14 hasta 20 por ciento en peso de un aglutinante orgánico derivado de una resina fenólica líquida y una resina fenólica sólida, y 10 a 15 por ciento en peso de las partículas adyuvantes para el pulido.

En una quinceava modalidad, la presente descripción provee una rueda de material abrasivo compuesto de acuerdo con cualquiera de la primera a catorceava modalidades, en donde al menos uno del primer o segundo aglutinantes comprende una resina fenólica al menos parcialmente curada.

Los objetos y ventajas de esta descripción son ilustradas además por los siguientes ejemplos no limitativos, pero los materiales y cantidades de los mismos descritos en estos ejemplos, así como otros detalles y condiciones, no deben ser interpretados que limitan indebidamente esta descripción .

Ejemplos A menos que se señale de otra manera, todas las partes, porcentajes, relaciones, etc., en los Ejemplos y el resto de la especificación son en peso.

Las siguientes abreviaturas son utilizadas para los materiales en los ejemplos.

Tabla de Abreviaturas Tabla (Cont.) Preparación de AP2 Una composición de sol-gel de boehmita se hizo utilizando la siguiente receta: el polvo de monohidrato de óxido de aluminio (1600 partes) que tiene la designación registrada "DISPERAL" fue dispersado por mezclado con cizallamiento elevado de una solución que contiene agua (2400 partes) y 70 % de ácido nítrico acuoso (72 partes) durante 11 minutos. El sol-gel resultante fue dejado en reposo durante al menos 1 hora antes del recubrimiento. El sol-gel fue forzado en las herramientas de producción que tienen cavidades del molde de forma triangular de 0.71 mm (28 milésinas de pulgada) de profundidad y 2.8 mm (110 milésimas de pulgada) dce profundidad sobre cada lado. El ángulo de desmoldeo oc entre la pared lateral y el fondo del molde fue de 98 grados. Cincuenta por ciento de las cavidades del molde incluyeron ocho resaltes paralelos que se elevan desde las superficies inferiores de las cavidades que se intersectan con un lado del triángulo a un ángulo de 90 grados, y las cavidades restantes tuvieron una superficie del molde inferior lisa. Los resaltes paralelos fueron espaciados cada 0.277 mm y la sección transversal de los resaltes fue de una forma triangular que tiene una altura de 0.0127 mm y un ángulo de 45 grados entre los lados de cada resalte en la punta. Un agente de liberación del molde, una solución de uno por ciento en aceite de cacahuate en metanol se utilizó para recubrir las herramientas de producción con aproximadamente 0.08 mg/cm2 (0.5 mg/pulg2) del aceite de cacahuate. El metanol en exceso fue removido colocando hojas de las herramientas de producción en un horno de convección con ventilación durante 5 minutos a 45 °C. El sol-gel fue forzado en las cavidades con una espátula de modo que las aberturas de las herramientas de producción fueran llenadas completamente. Las herramientas de producción recubiertas con un sol-gel fueron colocadas en un horno de convección con ventilación a 45 °C durante al menos 45 minutos para secarse. Las partículas conformadas secas resultantes fueron removidas de las herramientas de producción haciéndolas pasar sobre un cuerno ultrasónico. Las partículas conformadas secas fueron calcinadas a aproximadamente 650 °C, y luego se saturan con una solución de nitrato de magnesio (10.5 por ciento en peso como MgO, y que tiene 0.02 por ciento en peso de HC5 dispersado en el mismo) . La solución de nitrato en exceso fue removida, y las partículas conformadas saturadas se dejó que se sequen después de lo cual las partículas fueron calcinadas nuevamente a 650 °C y se sinterizaron a aproximadamente 1400 °C conduciendo a partículas abrasivas de cerámica conformadas. Tanto la calcinación como la sinterización se llevaron a cabo utilizando hornos de tubos rotatorios.

Preparación de la Mezcla Las cinco mezclas fueron preparadas de acuerdo con las cantidades y los componentes listados en la Tabla 1. La mezcla 1 y la mezcla 4 (con un componente líquido) fueron preparadas combinando los componentes indicados utilizando un mezclador con aire. La mezcla 2 (ingredientes secos) fue preparada por la agitación de los componentes indicados con un mezclador del tipo de paletas durante un minuto. La mezcla 3 fue preparada combinando la mezcla 1 y la mezcla 2 utilizando un mezclador del tipo de paletas durante 10 minutos. La mezcla 5 fue preparada combinando la mezcla 4 y la mezcla 2 utilizando un mezclador del tipo de paletas durante 10 minutos.

Tabla 1 Ejemplo 1 Una muela abrasiva de material compuesto, de centro rebajado, del Tipo 27, fue preparada como sigue. Un disco de SCRIM de diámetro de 18 cm (7 pulgadas) se coloca en un troquel con una cavidad de diámetro de 18 cm (7 pulgadas) . La mezcla 3 (150 gramos) se dispersa uniformemente y un segundo disco de SCRIM de 17 cm (6.75 pulgadas) se coloca sobre la parte superior de la mezcla. La mezcla 5 (200 gramos) se dispersa uniformemente y un disco de SCRIM de 13 cm (5 pulgadas) se inserta en la cavidad. El molde con la cavidad llena fue comprimido entonces a una presión de 14.5 MPa (40 tons/38 pulg2) .

La rueda resultante fue removida del molde de la cavidad y se coloca en un husillo entre las placas de aluminio de centro rebajado para ser comprimida en una muela abrasiva de centro rebajado del Tipo 27. La rueda se comprime a 1.8 MPa (5 ton/38 pulg2) para conformarse a la forma del disco. La rueda fue colocada entonces en un horno para curado durante 7 horas a 79 °C, 3 horas a 107 °C, 18 horas a 185 °C, y una temperatura de descenso gradual durante 4 horas hasta 27 °C. Las dimensiones de la muela abrasiva final fueron de 180 mm de diámetro x 4 mm de espesor. El orificio del centro fue de 2.2 cm (7/8 pulgadas) de diámetro. La rueda de material abrasivo compuesto de centro rebajado resultante se configura de tal modo que una capa que contiene las partículas abrasivas de cerámica conformadas (es decir, que corresponde a la porción abrasiva primaria) fue opuesta a la porción central rebajada.

Ejemplo 2 Seis mezclas fueron preparadas de acuerdo con las cantidades y componentes reportados en la Tabla 2. La mezcla 6 y la mezcla 9 (con el componente líquido) fue preparada por el mezclado con un mezclador de rotación lenta, velocidad de 48 RPM durante 6 minutos. La mezcla 7 y la mezcla 10 (ingredientes secos) fueron preparadas en un mezclador con molino rotatorio de alta velocidad, velocidad de 3000 rpm durante 3 minutos. La mezcla 8 fue la mezcla 6 y la mezcla 7 combinadas y mezcladas conjuntamente con un mezclador del tipo de paletas durante 10 minutos. De manera semejante, la mezcla 11 fue una combinación de la mezcla 9 y la mezcla 10 y se mezclan conj untamente con un mezclador del tipo de paletas .

Tabla 2 La muela abrasiva del Ej emplo 2 fue preparada de acuerdo con el siguiente procedimiento . La mezcla 8 y la mezcla 11 fueron tamizadas a través de un tamiz con aberturas de 2 mm x 2 mm para remover los aglomerados . Esta mezcla tamizada fue comprimida entonces en troqueles de diámetro de 18 cm (7 pulgadas) . Un disco de 18 cm (7 pulgadas) de SCRIM2 se colocó en el troquel. La mezcla 11 fue agregada entonces por medio de un distribuidor (compuerta) de mineral para llenar la primera mitad de la cavidad del troquel para formar la primera capa abrasiva. Un disco de SCRIM2 de diámetro de 17 cm (6.75 pulgadas) fue agregado, y luego la mezcla 8 fue agregada a la segunda mitad de la cavidad del troquel por un segundo distribuidor del mineral para formar la segunda capa abrasiva que lo contiene y se agrega un disco de diámetro de 13 cm (5 pulgadas) de SCRIM2 con malla de fibra de vidrio. Esta mezcla se comprime entonces a 220 kg/cm2.

Las ruedas fueron colocadas sobre un husillo entre las placas de aluminio. Un montón de ocho placas y ocho ruedas comprimidas, fueron comprimidas a una presión de 5 MPa (50 bares) por montón de ocho ruedas, y se mantiene bajo compresión durante el curado. Las ruedas se colocan en un horno para el curado. La temperatura del horno se elevó gradualmente durante 17 horas desde 60 °C hasta 178 °C, se mantiene a 178 °C durante 7 horas, luego se reduce gradualmente a 60 °C durante 11 horas. El calor fue interrumpido, y el horno se deja que se enfríe. Las dimensiones de las ruedas de material abrasivo compuesto finales fueron: 18 cm (7 pulgadas) de diámetro y 0.64 cm (0.25 pulgadas) de espesor. El orificio central fue de 2.2 cm (7/8 de pulgada) de diámetro. Los pesos de la rueda fueron de entre 365 gramos y de 375 gramos.

E emplo Comparativo A El ejemplo comparativo A fue una muela abrasiva de centro rebajado del Tipo 27 preparada de acuerdo con el procedimiento del Ejemplo 1, excepto que la Mezcla 5 fue utilizada en las capas tanto inferior como superior. En esta configuración, las partículas abrasivas de cerámica conformadas fueron distribuidas de principio a fin de la rueda de material abrasivo.

Ejemplo Comparativo B El ejemplo comparativo B fue una muela abrasiva de centro rebajado del Tipo 27 que comprende granos abrasivos de alúmina cerámica y de circonia alúmina, obtenida como "rueda de centro rebajado del Tipo 27 NORZON PLUS de 18 cm x 0.32 cm x 2.22 cm (7 x 0.125 x 7/8 pulg.) de Norton Abrasives, Worcester, Massachussets .

Prueba de Pulido Las ruedas (discos) abrasivos fueron probadas por el pulido sobre una barra de acero suave rectangular (1.3 cm (0.5 pulg) x 45.7 cm (18 pulg) x 7.6 cm (3 pulg)) sobre una superficie de 1.3 cm (0.5 pulg) x 45.7 cm (18 pulg) manualmente utilizando una esmeriladora neumática de 6000 RPM durante diez ciclos de un minuto. La carga aplicada fue el peso de la esmeriladora de 5.9 kg (13 libras). La barra de acero fue pesada antes y después de cada ciclo, y se registra la pérdida de peso ( es decir, el material cortado) . La barra de acero fue atravesada 16 veces desde un extremo hasta el otro extremo por ciclo . La pérdida de peso del disco de abrasión (es decir, el desgaste del disco) fue registrada después de cada prueba de 10 ciclos . Los resultados de prueba son reportados en la Tabla 3 (que se da enseguida) .

Tabla 3 Se pueden hacer varias modificaciones y alteraciones de esta descripción por aquellos expertos en el arte sin apartarse del alcance y espíritu de esta descripción, y se debe entender que esta descripción no va a ser limitada indebidamente a las modalidades ilustrativas descritas aquí .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Una rueda de material abrasivo compuesto, caracterizada porque comprende: una porción abrasiva primaria que define una superficie frontal, en donde la porción abrasiva primaria comprende partículas abrasivas cerámicas conformadas retenidas en un primer aglutinante orgánico, y en donde la porción abrasiva primaria comprende además partículas abrasivas trituradas con un diluyente; una porción abrasiva secundaria que define una superficie posterior opuesta a la superficie frontal, en donde la porción abrasiva secundaria está unida a la porción abrasiva primaria, en donde la porción abrasiva secundaria comprende partículas abrasivas trituradas secundarias retenidas en un segundo aglutinante orgánico, en donde la porción abrasiva primaria comprende un porcentaje de volumen más grande de las partículas abrasivas cerámicas conformadas que la porción abrasiva secundaria; y en donde la rueda de material abrasivo compuesto tiene una abertura central en la misma que se extiende desde la superficie frontal hasta la superficie posterior.

2. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción abrasiva secundaria está substancialmente libre de las partículas abrasivas de cerámica conformadas.

3. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas de cerámica conformadas comprenden pirámides triangulares truncadas.

4. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque las pirámides triangulares truncadas tienen un ángulo de inclinación en un intervalo desde 75 hasta 85 grados.

5. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas trituradas con un diluyente tienen un tamaño de partícula promedio más pequeño que las partículas abrasivas de cerámica conformadas.

6. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer aglutinante orgánico y el segundo aglutinante orgánico son diferentes.

7. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen una proporción máxima de la longitud con respecto al espesor desde 1:1 hasta 8:1.

8. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen una proporción máxima de la longitud con respecto al espesor desde 2 : 1 hasta 5:1.

9. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas de cerámica conformadas comprenden partículas abrasivas de alúmina conformadas, derivadas de un sol-gel.

10. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas abrasivas de cerámica conformadas tienen un recubrimiento de partículas inorgánicas sobre las mismas.

11. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción abrasiva primaria comprende además un primer tejido de refuerzo adyacente a la superficie frontal, y en donde la porción abrasiva secundaria comprende además un segundo tejido de refuerzo adyacente a la superficie posterior de la porción abrasiva secundaria.

12. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque tiene una porción central rebajada que circunda la abertura central .

13. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la porción abrasiva primaria comprende desde 66 hasta 74 por ciento en peso de las partículas abrasivas de alúmina conformadas, desde 14 hasta 20 por ciento en peso de un aglutinante orgánico derivado de una resina fenolica líquida y una resina fenolica sólida, y 10 a 15 por ciento en peso de partículas adyuvantes para el pulido.

14. La rueda de material abrasivo compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos uno del primer o segundo aglutinantes comprende una resina fenolica curada al menos parcialmente.

15. Una rueda de material abrasivo compuesto, caracterizada porque comprende: una porción abrasiva primaria que define una superficie frontal, en donde la porción abrasiva primaria comprende partículas abrasivas de cerámica conformadas retenidas en un primer aglutinante orgánico, en donde las partículas abrasivas de cerámica conformadas comprenden pirámides triangulares truncadas, y en donde las pirámides triangulares truncadas tienen un ángulo de inclinación en un intervalo desde 75 hasta 85 grados; una porción abrasiva secundaria que define una superficie posterior opuesta a la superficie frontal, en donde la porción abrasiva secundaria está unida a la porción abrasiva primaria, en donde la porción abrasiva secundaria comprende partículas abrasivas trituradas secundarias retenidas en un segundo aglutinante orgánico, en donde la porción primaria abrasiva comprende un porcentaje en volumen más grande de las partículas abrasivas de cerámica conformadas que la porción abrasiva secundaria; y en donde la rueda de material abrasivo compuesto tiene una abertura central en la misma que se extiende desde la superficie frontal hasta la superficie posterior.