STAND DER TECHNIK In der üblichen Materialbearbeitung werden abrasive Werkzeuge sowohl zur Ober- flächenbearbeitung, als auch zur abtragenden und das Werkstück formenden Bear- beitung verwendet. Dabei fallut das abgetragene Material in Form von Spänen an. Es entsteht in der Kontaktzone zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück Reibungswärme. Wird diese Wärme nicht effizient aus der Bearbeitungszone abge- führt, so resultieren Aufbauschneiden, thermische Randzonenschädigungen (Brand, Veränderungen der Kristallinität, Risse, u. a.), Zugspannungen in der Randzone des Werkstücks, und eine schlechte Oberflächenqualität, und meist findet ausserdem ein grosser Werkzeugverschleiss statt.

Schleifwerkzeuge bestehen heute meist aus harten, kantigen Schleifkörnern, welche mit negativen Schneiden die Spanbildung übernehmen, und einem meist weicheren, Bindungsmaterial, welches die Schleifkörner in Form einer Bindungsmatrix zusam- menhält und welches je nach Art der Bindung beispielsweise ausgehärtet, gebrannt oder gesintert wird. Beim Schleifprozess findet die Spanbiidung nur an den Schleif- körnern statt, während das Bindungsmaterial im wesentlichen nur abgerieben wird.

Infolge des gesamten Abtrags des Schleifwerkzeuges und weil die Schleifkõrner nicht nur an der Oberfläche des Schleifwerkzeuges, sondern in der ganzen Tiefe desselben vorhanden sind, werden immer wieder die oberflächennahen abge- stumpften Schleifkörner herausgebrochen, wobei neue, scharfe Schleifkörner frei- gelegt werden. So kann erreicht werden, dass immer wieder scharfe Schleifkörner in die Bearbeitungszone zwischen Schleifwerkzeug und Werkstück gelangen, und das Schleifwerkzeug sich gewissermassen selbst schärft.

Sogenannte Kühlmittel, welche in die Bearbeitungszone eingebracht und anschlie- ssend kontrolliert abgeführt werden, dienen üblicherweise dazu, sowohl Späne und Staub, als auch in der Bearbeitungszone freigesetzte Wärme abzuführen. Diese Kühlmittel, meist Emulsionen oder Oie einer geeigneten Viskosität, werden kontinu- ierlich und häufig in beachtlichen Mengen in die Bearbeitungszone eingedust, sprit- zen oder tropfen anschliessend vom Werkstück ab, und werden dann in Wannen gesammelt. Das dabei anfallende Gemisch aus Kühlmittel, Staub und Spänen muss korrekt umweltfreundlich und damit meist teuer entsorgt, oder für eine Wiederver- wendung aufbereitet werden. Da ausserdem Kühlmittel in der Anschaffung teuer sind, stellen sie häufig einen wesentlichen Anteil von bis zu 20% der Fertigungsko- sten gewisser Branchen dar. Dazu kommt, dass die Kühimittel für das Bedienungs- personal unangenehm oder sogar haut-und lungenreizend sind, und infolgedessen immer strengere Vorschriften für die Anwendung erlassen werden.

Im Bestreben, die obigen Nachteile der Kühl-respektive Kühlschmiermittelverwen- dung zu umgehen, sind verschiedene Ansätze möglich. Einerseits wird versucht, die Menge an zugeführtem Kühl- respektive Kühtschmiermitte ! auf das minimal mögliche Mass zu reduzieren. Diese sogenannte Minimalmengenkühlung ist inzwischen be- wãhrt, muss aber immer wieder auf die Bearbeitungsbedingungen abgestimmt wer- den. Ein weiterer Ansatz ist der vollständige Verzicht auf Kühlmittel in der soge- nannten Trockenbearbeitung. Diese ist aber nur unter ganz bestimmten Material- und Bearbeitungsbedingungen überhaupt ohne die obigen Nachteile durchführbar.

Bei der Trockenbearbeitung kann hilfsweise zusätzlich Luft in die Bearbeitungszone eingeblasen (sog. Luftkuhlung) werden, was einige der obigen Nachteile zu vermei- den erlaubt, aber natürlich nicht mir der gleichen Effizienz einsetzbar ist wie ein klassisches Kühlmittel.

Es sind auch schon selbstschmierende Schleifwerkzeuge bekannt geworden, wobei bei diesen die in Schleifwerkzeugen der vorerwähnten Art meist mehr oder weniger vorhandene Porosität ausgenutzt wurde, um ein Schmiermittel in das Schleifwerk- zeug einzubringen, dieses mit einem Schmiermittel sozusagen zu imprägieren. Vor- aussetzung hierzu ist natürlich, dass die Porosität wenigstens teilweise eine soge- nannte offene Struktur aufweist.

Ein Teil der üblicherweise vorhandenen Porosität kommt durch natürliche Hohlräu- me im Schleifwerkzeug zustande. Die Porosität kann unter anderem durch den Pressdruck bei der Herstellung des sogenannten Grünlings (dem noch ungebrann- ten Schleifwerkzeug) aus den Schleifkörnern, dem Bindungsmaterial sowie einem temporären Binder gesteuert werden. Beim Brennen oder Sintern eines Schleifwerk- zeugs mit beispielsweise keramischer Bindung verflüssigt sich das Bindungsmaterial und auf Grund seiner Oberfiächenspannung fliesst es um die Schleifkörner herum und benetzt diese. Hierbei entstehen Bindungsbrücken und Bindungsstege zwischen den Schleifkörnern, wodurch sich die schon erwähnte Bindungsmatrix ausbildet. Ei- ne gewisse Porosität ist für die meisten Anwendungen auch erwünscht, weil dadurch Spänekammern entstehen, der Kühtmittettransport in die Schleifscheibe begünstigt und ein Zusetzen der Schleifoberfläche vermieden wird. Zur Erreichung einer zu- sätzlichen Porosität werden häufig auch noch sogenannte Porenbildner eingesetzt.

Das sind körnige Materialien wie z. B. Naphthalin, Walnuss-oder Mandelschalen- fragmente, die beim Brennen bzw. Sintern bei bereits relativ niedrigen Temperatu- ren, solange das Material des Grünlings noch weich und formbar ist, ausgasen oder sich zersetzen und somit künstlich induzierte Poren hinterlassen. Die Grosse der so erzeugten Poren ist durch die Korngrösse des Porenbildners steuerbar und kann das Volumen von mehreren Schleifkörnern umfassen. Zur Porosität von kerami- schem Bindungsmaterial tragen schliesslich auch noch sogenannte Lunker bei, die zufällig und vor allem auf Grund von aterialschwund während des Brennens resp.

Sinterns in den Verbindungsstegen zwischen den Schleifkörnern entstehen. Da die- se Lunker jedoch zumeist abgeschlossene Hohträume bilden, sind sie mit Schmier- mittel von aussen praktisch nicht befüllbar und tragen insofern zur nutzbaren Poro- sität für den Schmiermitteleintrag fast nichts bei.

Die bei selbstschmierenden Schleifwerkzeugen der erwähnten Art gemachten Erfah- rungen haben allerdings gezeigt, dass praktisch alle interessanten Schmiermittel mit an sich günstigen Schmiereigenschaften wie insbesondere Wachse bei rotierender Verwendung der Schleifwerkzeuge mit den üblichen Schnittgewindigkeiten aus dem Schleifwerkzeug zu schnell wieder ausgeschleudert werden und damit nicht genü- gend lange zur Verfügung stehen. Um das Ausschleudern zu vermeiden kann man auf Schmiermittel wie Schwefel, Graphit, Molybdändisulfid (MoSz) oder dergleichen zurückgreifen. Oder man kann die Schleifwerkzeuge unwirtschaftlich oft nachimprä- gnieren, was die Anwendbarkeit der so hergestellten Werkzeuge sehr einschränkt.

Im Vergleich mit den anderen vorbeschriebenen Kühitechniken konnten zudem auch nicht annähernd dieselben Resultate hinsichtlich Reibungsverminderung erzielt wer- den.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Der Erfindung liegt demnach unter anderem die Aufgabe zugrunde, ein selbst- schmierendes, abrasives Werkzeug der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welches unter möglichst vielen Bearbeitungsbedingungen erlaubt, Werk- stücke auch mit hohen Schnittgeschwindigkeiten zu schleifen, ohne die oben ge- nannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Diese Aufgabe wird erfindungsge- mäss dadurch gelost, dass die Porosität der Bindungsmatrix, in der die Schleifkörner eingebettet sind, bezogen auf die mittlere Grosse und/oder den mittleren Abstand der Schleifkörner eine offenporige Feinstruktur mit untereinander im wesentlichen verbundenen und mit dem Schmiermittel befüllten Mikroporen aufweist.

Diese Mikroporen unterscheiden sich-wesentlich von den bereits erwähnten natürli- chen. oder künstlichen Poren, indem sie z. B. in einem keramischen Bindungsmaterial während des Sinterns oder Brennens auf Grund von dessen Oberflächenspannung normalerweise gar nicht entstehen können. Auch durch die bekannten Porenbildner entstehen nicht solche Mikroporen. Eine Möglichkeit zur Herstellung der erfindungs- gemässen Mikroporen z. B. in einem keramischen Bindungsmaterial besteht darin, dem Bindungsmaterial einen geeignet feinkörnigen Mikroporenbildner beizumischen, welcher während des Sinterungs-und/oder Brennprozesses im wesentlichen form- stabil bleibt und nach dem Abkühlen aus dem gebrannten Körper unter Belassung von entsprechend kleinen Hohträumen wieder entfernt werden kann. Ein ausrei- chend temperaturbestãndiges, lösliches Salz kommt hierfür vor allem in Frage. Kla- rerweise muss, damit der Mikroporenbildner überhaupt entfernbar ist und die freige- wordenen Hohiräume anschliessend von aussen mit Schmiermittel befüllbar sind, der Mikroporenbildner in einer so ausreichenden Menge eingesetzt werden, dass die Mikroporen untereinander verbunden sind und eine offenporige Struktur bilden.

Durch das erfindungsgemässe Mikroporensystem ergibt sich in dem Schleifwerk- zeug ein grosses Hohlvolumen, verbunden mit einer sehr grossen inneren Oberflä- che. Durch das grosse Hohivolumen weist das Schleifwerkzeug eine grosse Auf- nahmefähigkeit für Schmiermittel auf. An der grossen Oberfläche kann eingebrach- tes Schmiermittel wirksam haften. Zusammen mit einer zusätzlich meist noch vor- handenen Kapillarwirkung genügt diese Haftung, um ein vorzeitiges Ausschleudern selbst wachsartiger Schmierstoffe aus den Mikroporen und dies selbst bei höherer Schnittgeschwindigkeit weitgehend zu vermeiden. Das Schmiermittel verbleibt daher mit Vorteil zum grössten Teil im Schleifwerkzeug, bis das Bindungsmaterial durch die Abnützung während des Schleifprozesses die jeweils vorhandene Menge in die Kontaktzone mit dem Werkstück hinein freigibt. Das Schmiermittel wird auf diese Weise in minimalsten Mengen direkt in situ in reibungsvermindernder Weise für den Schleifprozess zur Verfügung gestellt. Diese minimale, jedoch gezielt an der ent- scheidenden Stelle eingesetzte Menge genügt, um die Reibung zwischen dem abra- siven Werkzeug und dem Werkstück so erheblich zu reduzieren, dass in vielen Fäl- len auf die Zufuhr von zusätzlichem Schmierstoff von aussen verzichtet werden kann. Die erfindungsgemässe Porosität, d. h. die Anwesenheit der Mikroporen ver- ändert in überraschender Weise die Festigkeit des Bindungsmaterials oft nur so we- nig, dass die mechanische Festigkeit des Schleifwerkzeugs nicht unzulässig beein- trächtigt wird.

Schleifwerkzeuge mit den erfindungsgemässen Merkmalen lassen sich auch derart ausbilden, dass sie sich speziell zum Honen oder Läppen eignen.

Bevorzugte Ausführungsformen des abrasiven Werkzeugs ergeben sich aus einigen der abhängigen Ansprüchen, wobei es hierbei vor allem auf die Grosse der Mikropo- ren und die bevorzugt eingesetzten Materialien ankommt.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur Herstellung eines abrasiven Werkzeugs nach der Erfindung anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelost, bei welchem dem Bindungsmaterial ein körniger Mikroporenbildner zugegeben wird, welcher während des Sinterungs-und/oder Brennprozesses zumindest bis zu einer wenigstens teilweise irreversiblen Ausbil- dung einer Bindungsmatrix aus dem Bindungsmaterial im wesentlichen formstabil ist, wobei der Sinterungs-und/oder Brennprozess zumindest bis zu einer solchen irre- versiblen Ausbildung einer Bindungsmatrix durchgeführt wird, wobei der Mikropo- renbildner aus dem dabei entstandenen Körper anschliessend wieder entfernt und wobei schliesslich ein Schmiermittel in die dadurch freigelegten Mikroporen einge- bracht wird.

Diese weiter oben an sich schon beschriebene Herstellungsweise ist einfach, effek- tiv und kostengünstig. Mit ihr lässt sich die Mikroporengrösse und deren Vertei- lungsdichte gut mit Hilfe der Korngrössenverteilung des Mikroporenbildners sowie dessen Menge im Bindungsmaterial einstellen. Es können auch ausschliesslich die- jenigen Mikroporenbildner entfernt werden, welche eine Verbindung nach aussen haben und sich entsprechend mit Schmiermittel auch nur befüllen lassen. Diejenigen Anteile oder Körner des Mikroporenbildners, welche vollständig vom Bindungsmate- rial umgeben sind und von aussen nicht zugänglich sind, verbleiben im Bindungs- material und werden nicht zu Löchern, und eine Schwächung des Bindungsmaterials durch derartige nicht befüllbare Löcher ist entsprechend nicht möglich.

Bevorzugt wird als Mikroporenbildner ein ausreichend temperaturbeständiges, in einem Lösungsmittel lösliches Salz eingesetzt, so dass das Herauslösen des Mikro- porenbildners in einem Bad durchgeführt werden kann. Dieser Tauchprozess kann so lange wiederholt werden, bis der gewünschte Auswaschgrad des Mikroporenbild- ners erreicht ist. Die gewünschten Eigenschaften der Bindungsstege können in ei- nem oder mehreren weiteren Sinterungs-, respektive Brennprozessen optimiert wer- den. Zur Ausbildung der Mikroporen genügt es, wenn sich vor dem Entfernen des Mikroporenbildners z. B. in einem nur vorläufigen und noch nicht bei der endgültigen Temperatur gefahrenen Sinterungs-oder Brennprozess (Vorbrand) in dem Bin- dungsmaterial wenigstens teilweise nicht mehr reversible, die Mikroporen zumindest schon grob vorgebende Festigkeitsstrukturen ausbilden. Der Schmierstoff wird schliesslich vorzugsweise unter reduziertem Atmosphärendruck (Vakuum) einge- bracht. Die Temperatur, sowie die Verweildauer der Schleifkörper im Schmierstoff- bad richten sich dabei nach den Schmierstoffeigenschaften (Schmelzbereich, Visko- sität u. a.).

Weitere Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens ergeben sich aus den übri- gen abhängigen Ansprüchen.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammen- hang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt : Fig. 1 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen eines konventionellen Schleifkörpers in 200-facher (a), respektive 2000-facher (b) Vergrö- sserung ; und Fig. 2 Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen eines Schleifkörpers mit Mikroporen nach der Erfindung in 200-facher (a) respektive 1 000-facher (b) Vergrösserung.

In allen Aufnahmen sind die Schleifkörper zur besseren Erkennbarkeit ihrer Struktur noch nicht mit einem Schmiermittel befüllt.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Die Struktur eines konventionellen Schleifkörpers für ein Schleifwerkzeug mit kera- mischer Bindung soll zunächst anhand von Fig. 1 verdeutlicht werden. Wie insbe- sondere aus Fig. 1 a ersichtlich ist, sind Schleifkörner wie das Schleifkorn 1 in dem keramischen Bindungsmaterial 2 verteilt eingebettet, wobei das keramische Material zum Zeitpunkt seiner Verflüssigung während des Sinterungs-oder Brennprozesses die Schleifkörner praktisch allseitig benetzt, zwischen ihnen aber auch Bindungsste- ge bzw. Brücken ausgebildet und im übrigen auf Grund seiner Oberflächenspannung Hohträume wie z. B. die Pore 3 offen gelassen hat. Ein einzelner, deutlich ausge- prägter Bindungssteg ist in der Ausschnittsvergrösserung A, von Fig. 1 b) besonders gut zu erkennen. Ein grösserer Lunker an dem Bindungssteg, wie er sich infolge ei- nes Materialschwundes ergeben hat, ist in Fig. 1b) mit 4 bezeichnet. Durch Tendenz des keramischen, glasartigen Materials, sich um die Schleifkörner herum zu legen, weisen die Poren eine dem Durchmesser der Schleifkörner in etwa entsprechende Grosse auf. Auch von ihrer Anzahl her entsprechen sie etwa der Anzahl der Schleif- körner. Durch Variation des Pressdrucks bei der Herstellung des sogenannten Grünlings und der Menge des eingesetzten Bindungsmaterials tässt sich die Grosse der Poren in gewissen Grenzen variieren. Nicht speziell erkennbar ist in Fig. 1 der Einfluss eines allfallig verwendeten Porenbildners, wobei ein solcher meist im Mittel aber noch grössere, als die in Fig. 1 a erkennbaren Poren erzeugt.

Fig. 2 zeigt nun eine Struktur, wie sie typisch ist für ein Schleifwerkzeug nach der Erfindung, wobei in Fig. 2a) derselbe Massstab gewähit wurde, wie in Fig. 1a). Deut- lich erkennbar ist hier, dass das Bindungsmaterial nicht mehr so glatt um die Schleifkörner wie z. B. das Schleifkorn 5 herumgeflossen ist wie in Fig. 1 a). Obwohl das Bindungsmaterial auch in Fig. 2a) die Schleifkörner noch gut benetzt, ist es zwi- schen diesen zu einer bizarren und zerklüfteten Feinstruktur mit einer Vielzahl von Stegen, Brücken, Verästelungen, Wandfragmenten etc. sowie eingelagerten feinsten Hohträumen aufgetöst. tn der Ausschnittsvergösserung A2 von Fig 2b) ist diese Feinstruktur noch besser erkennbar. Die im Vergleich mit der Grosse und Anzahl der Schleifkörner kleinen und zahlreichen Hohiräume dieser Feinstruktur bilden die durch die Erfindung gewünschten Mikroporen. Einige markante und grössere dieser Mikroporen sind mit 7 bezeichnet. Deutlich wird aus beiden Aufnahmen gemäss Fi- gur 2 auch, dass die Mikroporen untereinander in Verbindung stehen und insofern eine offenporige Struktur bilden.

Die Grosse der Mikroporen wird vorzugsweise kleiner, insbesondere mindestens drei mal, weiter vorzugsweise jedoch etwa eine Grössenordnung kleiner als die der Schleifkörner gewähtt und liegt absolut z. B. in Bereich von 0.1 um bis 100 um, insbe- sondere bevorzugt im Bereich von 1 pm bis 30 um. Weiterhin umfasst der Volume- anteil der Mikroporen vorzugsweise den Bereich von 1-80 Volumenprozent der Bindungsmatrix, insbesondere bevorzugt den Bereich von 10 bis 65 Volumenpro- zent.

Wie aus einem Vergleich der Aufnahmen von Figuren 1 und 2 ebenfalls sofort er- sichtlich wird, weist die Struktur des Bindungsmaterials gemäss Fig. 2 eine viel grö- ssere Oberfläche auf, als die von Fig. 1, und damit eine wesentlich grössere Fläche, an welcher ein eingebrachtes Schmiermittel durch Adhäsion haften kann. Durch die feiner ausgebildete Struktur ergeben sich auch grössere Reibungs-und Kapillar- kräfte, die ein eingebrachtes Schmiermittel zusätzlich wirksam zurückhalten und ein Ausschleudern im wesentlichen verhindern, wenn das nach der Erfindung ausgebil- dete Schleifwerkzeug z. B. in schnelle Rotation versetzt wird. Die sich ergebende Haftung ist so gut, dass nunmehr auch wachsartige Schmiermittel eingesetzt werden können, die bei den konventionellen Schleifkörpern grundsätzlich vorzeitig ausge- schleudert wurden.

Selbstverständlich kommt es bei dem erfindungsgemässen Werkzeug auch zu ei- nem gewissen Ausschleudern von Schmiermittel, nachdem dieses imprägniert wur- de. Das Ausschleudern hört nach einer gewissen Zeit jedoch auf, wobei sich immer noch eine genügend grosser Teil des-Schmiermittels in den Mikroporen befindet und dann für die eigentliche Schmierung und Reibungsverminderung zur Verfügung steht. Bei dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug erfolgt die Freisetzung des Schmiermittels in dieser Phase fast ausschliesslich in der Bearbeitungszone zwi- schen Schleifwerkzeug und Werkstück und zwar dadurch, dass durch die übliche Abtragung von Bindungsmaterial während des Schleifprozesses nicht nur immer neue Schleifkörner an die Oberfläche gelangen, sondern ausserdem laufend neue Mikroporenbereiche freigelegt werden. So werden die im Bindungsmaterial enthalte- nen Schmiermittelanteile unmittelbar verfügbar. Zusätzlich bewirkt die in der Bear- beitungszone lokal stark erhöhte Temperatur von bis zu einigen hundert Grad Celsi- us eine Verflüssigung oder sogar eine Verdampfung bzw. Sublimation des Schmier- stoffes in den Mikroporengängen, die sich in der Nähe der Bearbeitungszone befin- den. Somit ist das Schmiermittel sehr lokal und selektiv in der Bearbeitungszone verfügbar. Dies ermöglicht es, unter Einsatz von minimalen Mengen von Schmier- mittel, nämlich des in den imprägnierten Mikroporen enthaltenen Schmiermittels, zu arbeiten. Das Schmiermittel reduziert so die Reibung und infolgedessen die dadurch bewirkte Wärmeentwicklung, es erleichtert den Abtransport der heissen Späne und kann entstehenden Staub binden, ohne dass dabei Schmier-oder Kühimittel ver- sprüht oder vernebelt wird. In vielen Fällen kann so auf jegliche Zuführung von wei- terem Kühlmittel respektive Kühischmiermittel verzichtet werden. Es ist aber auch möglich, die selbstschmierenden Schleifwerkzeuge mit Minimal-und/oder Minder- mengen-und/oder Vollstrahikühlung zu kombinieren.

Die Schleifkörner sind vorzugsweise aus einem möglichst harten Material wie bei- spielsweise aus Korunden aller Art und Zusammensetzung, aus Siliziumcarbid SiC, Diamant, CBN (kubisches Bornitrid) und deren Kombinationen, sowie alle sinterba- ren anorganischen Grundmaterialien unterschiedlichster Härte und Struktur. Es ist auch die Möglichkeit des Einsatzes diverser Hartstoffe, wie beispielsweise von Car- biden, Nitriden, Carbonitriden oder Siliciden von Metallen, sowie aller hochharten Silikate natürlicher Herkunft oder aus synthetischen Herstellungsverfahren und letzt- lich auch von Sonderprodukten wie Wolframate oder Vanadate von seltenen Erden oder artverwandte Stoffe umfasst. Das Gewichtsverhältnis Schleifkörner zu Bin- dungsmaterial beträgt vorzugsweise 2 bis 17, insbesondere 3 bis 7, wobei hier der Mikroporenbildner nicht berücksichtigt ist.

Was die Bindungsmaterialien anbetrifft, so sind die konventionell verwendeten und von Hersteller zu Hersteller etwas variierenden Typen grundsätzlich geeignet.

Die Herstellung erfindungsgemässer Schleifwerkzeuge folgt ebenfalls grundsätzlich den konventionellen Verfahrensschritten. Dies sind : Herstellen einer Mischung aus Schleifkörnern und einem pulverförmigen Bindungsmaterial insbesondere aus Mi- schungen aus z. B. glasartiger Fritte, Tonen, Feldspäten, keramischen Farbkörpern usw. genannt"keramische Bindung" (engl."vitrified bond") unter Beigabe eines tem- porären Binders und gegebenenfalls weiterer Zusätze wie z. B. künstlicher Poren- bildner, Pressen der Mischung in eine gewünschte Form unter Bildung eines Grün- lings und schliesslich Sintern respektive Brennen des Grünlings bis zum Erhalt der gewünschten Festigkeit. Zur Erzeugung der erfindungsgemässen Mikroporen wird allerdings der genannten keramischen Bindung noch ein geeignet feinkörniger Mi- kroporenbildner beigegeben. Die Korngrösse des Mikroporenbildners sollte etwa der Grosse der gewünschten Mikroporen entsprechen und damit z. B. im Bereich zwi- schen 0.1 m und 100 µm, insbesondere im Bereich zwischen 1 zm und 30 m lie- gen. Bevorzugt werden bei der Herstellung der Mischung die Schleifkörner zunächst mit dem temporären Binder benetzt und erst danach mit dem vorgemischten Bin- dungspulver und dem Mikroporenbildner vermischt.

Der Mikroporenbildner sollte einen Schmelzpunkt aufweisen, welcher oberhalb der verwendeten Sinter-oder Brenntemperatur der des Bindungsmaterials liegt. Er wirkt sich dann so aus, dass sich das Bindungsmaterial bei Verflüssigung ausser um die Schleifkörner auch um die Körner des Mikroporenbildners legt, und damit ein gleichmässiges Fliessen des Bindungsmaterials unter der Wirkung seiner Oberflä- chenspannung um die Schleifkörner herum stört. Als Mikroporenbildner eignen sich vor allem hochschmelzende Salze, zu denen anorganische Salze, vorzugsweise Al- kali-oder Erdalkalihalogenide,-sulfate,-karbonate,-nitrate,-phosphate und deren Hydrate, deren Doppelsalze und Mischungen zählen.

Nach dem Sinterungs-respektive Brennprozess ist der körnige Mikroporenbildner in dem Schleifkörper noch vorhanden. Zur Erzeugung der Mikroporen muss er daher erst noch aus dem Schleifkörper entfernt werden. Dies kann z. B. durch Herauslösen mittels eines Lösungsmittels erfolgen. Hierzu wird der Schleifkörper z. B. in ein Bad eines geeigneten Lösungsmittel gelegt. Es kommen dazu insbesondere Wasser, basische oder saure Flüssigkeiten in Frage, welche bei Bedarf zusätzlich auf einer erhöhten Temperatur gehalten werden können, um die Löslichkeit zu steigern.

Wichtig ist dabei, dass das verwendete Bad die mechanischen Eigenschaften der keramischen Bindung nicht zunichte macht.

Das Auswaschen stellt mit Vorteil sicher, dass ausschliesslich derjenige Anteil an Mikroporenbildner herausgelöst wird, welcher nach aussen offen und damit mit Schmiermittel befüllbar ist. Derjenige Anteil, welcher vollständig in den Bindungsste- gen eingeschlossen ist, bleibt so erhalten und die mechanische Festigkeit der Bin- dungsstege wird derart nicht übermässig infolge unnötiger Löcher geschwächt.

Die Mikroporen können nun in einem nächsten Schritt mit einem Schmiermittel im- prägniert werden. Dies geschieht beispielsweise so, dass der Schleifkörper, vor- zugsweise unter reduziertem Atmosphärendruck (Vakuum), während einer gewissen Zeitspanne von beispielsweise 5 bis 100 Minuten in ein Bad verflüssigten Schmier- mittels (z. B. bei einer erhöhten Temperatur von 30 bis 300° Celsius) getaucht wird, wobei sich die Mikroporen mit dem Schmiermittel füllen. Es kann sich dabei als au- sserst vorteilhaft erweisen, dass bei einer solchen Imprägnierung auch Stoffe ver- wendet werden können, welche als konventionelle Schmiermittel aus Gründen der Viskosität, des Aggregatzustandes, oder anderer Eigenschaften nicht zum Einsatz kommen können. Als Schmiermittel können so beispielsweise mit Additiven verse- hene Wachse wie z. B. Stearine (Wachse langkettiger Ester), deren Derivate, oder Öle verwendet werden.

Nach Herausnahme aus dem Bad und anschliessender Abkühlung des Schleifkör- pers ist dieser so einsatzbereit. Er kann jedoch auch nach Bedarf einer Endbear- beitung und/oder Endkontrolle unterzogen werden. Ausserdem kann gegebenen- falls der ausschleuderbare Anteil des getränkten Schmiermittels bereits ausge- schleudert werden.

Vorstehend wurde erwähnt, dass der Mikroporenbildner einen Schmelzpunkt aufwei- sen sollte, welcher oberhalb der verwendeten Sinter-oder Brenntemperatur des Bindungsmaterials liegt. Grundsätzlich genügt es aber auch, wenn der Mikroporen- bildner bis zu einer Temperatur weitgehend formstabil ist, bei der sich in dem Bin- dungsmaterial bereits irreversible Festigkeitsstrukturen ausbilden. Der Mikroporen- bildner könnte insofern z. B. schon nach einem Vorbrand entfernt und der so er- zeugte Körper ein oder ggf. auch mehrmals bei höherer Temperatur noch nachge- brannt werden, ohne dass hierbei die zuvor erzeugte Mikroporenstruktur nachhaltig beeinträchtigt wird. So hat z. B. NaCI eine Schmelztemperatur von ca. 800°C, was für einen Vorbrand ausreicht. Bei den Sulfaten MgS04 und K2S04 liegen die Schmelz- punkte sogar über 1000°C. Im Beispiel gemäss Fig. 2 wurde NaCI als Porenbildner verwendet, ein Vorbrand bei ca. 600-700°C durchgeführt und der Schleifkörper nach dem Herauslösen des Salzes nochmals bei ca. 900°C nachgebrannt.

Beispielhaft soll anschliessend die Herstellung eines konkreten Schleifwerkzeugs kurz skizziert werden : BEISPIEL Wie oben beschrieben, sollen an dieser Stelle diese sogenannten selbstschmieren- den Schleifwerkzeuge beispielhaft und detailliert dargestellt werden : Tabelle 1 Aufbau des gepresste Schleifkörpers Beispiel 1 Beispiel 2 [Gewichtsprozent][Gewichtsprozent] Al203-Schleifkorn F80 71 69 Keramische Bindung 14 15 Natriumchlorid (# < 40µm) 12 0 = Mikroporenbildner <40µm)012.5Natriumsulfat(# = Mikroporenbildner Temporärer Binder 3 3.5 Summe 100 100 Tabelle 2 Aufbau der keramischen Bindung Beispiel 1 Beispiel 2 [Gewichtsprozent] [Gewichtsprozent] 3Na2O7 K20 0 4 CaO 6 Al2O3 15.6 B203 35 11 SiOz 51 60 Ti02 002 Fe203 0 0. 2 00.2 Das spezifische Gewicht des Grünlings, d. h. des ungebrannten bzw. ungesinterten Presslings, betrug in beiden Fällen 2.10 g/cm3. Es wurden gerade Schleifscheiben mit den Dimensionen (D x T x H) 250mm x 16mm x 127mm hergestellt, wobei D der Scheibendurchmesser, T die Scheibenbreite und H der Durchmesser der zentri- schen Bohrung darstellen.

Tabelle 3 Aufbau des Schleifkörpers vor der Schmiermittelimprägnation Beispiel 1 Beispiel 2 [Volumenprozent] [Volumenprozent] F803837Al2O3-Schlefkorn Keramische Bindung 12 12.5 Mikroporen 7 12 9.5 Hohiräume 38 41 Summe 100 100 Durch die Schmiermittelimprägnation wurden sowohl die Mikroporen 7, als auch die restlichen Poren mit Schmiermittel gefüllt.

Weitere Verfahrensparameter wurden wie folgt gewählt : Lösungsmittel zum Auswaschen des Salzes Wasser Lösungsmitteltemperatur 50°C Anzahl der Waschvorgänge 3 Schmiermittel Wachsgemisch mit Anti-Wear- (AW) Extreme-Pressure- (EP, beispielsweise Aktiv-oder Pas- sivschwefel) und anderen Ad- ditiven Schmelz-respektive Erstarrungsbereich 50-65°C lmprägniertemperatur 120°C- Imprägnierzeit 10 Minuten Durch die so hergestellten selbstschmierenden Schleifwerkzeuge gelang es in ei- nem Einstechschleifversuch die Leistungsaufnahme, gegenüber dem Trockenschliff mit einem nichtschmierenden Schleifwerkzeug, um rund 67% zu reduzieren. Am Werkstück, einem Rundkörper aus gehärtetem X 210 CrW 12, wurden keine thermi- schen Schädigungen beobachtet. Die Schnittgeschwindigkeit betrug 32 m/s.

Grundsätzlich sind die Schleifwerkzeuge nach der Erfindung auch für noch höhere Schnittgeschwindigkeiten, z. B. für 50 m/s geeignet. Grundsätzlich sollte bei entspre- chender Optimierung durchaus auch der Bereich des sogenannten"High-Speed- Grinding"mit Schnittgeschwindigkeiten über 80 m/s erreichbar sein.

BEZUGSZEICHENLISTE 1 Schleifkorn 2 Bindungssteg 3 Pore 4 Lunker 5 Schleifkorn 6 grosse Pore 7 Mikropore