Las muelas abrasivas aglomeradas con resina consisten en granos abrasivos en un aglomerante de resina, que puede contener o no cargas. Este tipo de muela generalmente tiene una porosidad menor que las herramientas aglomeradas sinterizadas.
Las resinas son líquidos viscosos que pueden endurecerse. Son polímeros, es decir, grandes cadenas moleculares formadas por monómeros. Los monómeros son sustancias que contienen los elementos C, H, O, N, Cl, S o F, a partir de las cuales se sintetizan oligómeros ("resinas"). Estos oligómeros luego se convierten en polímeros insolubles reticulados en un segundo paso, conocido como curado, que puede implicar calor, catalizadores, cargas o presión.
Los aglutinantes de resina abrasiva consisten en una sola resina o una combinación de resinas, que pueden contener cargas. Las propias resinas suelen fabricarse mediante esterificación o saponificación de compuestos orgánicos. Las cargas no sólo tienen la función de reforzar la unión en términos de tenacidad, resistencia al calor, resistencia y seguridad contra roturas, sino que también apoyan el proceso de lijado como abrasivo secundario. Los silicatos, sulfuros y haluros aumentan la resistencia y la resistencia al desgaste del enlace y previenen la degradación oxidativa de la resina. En los discos de corte, las uniones de resina también se refuerzan con materiales a granel como fibra de vidrio y lino.
Según su resistencia y resistencia a la temperatura, las uniones de resina se pueden dividir en tres categorías:
• Resinas fenólicas,
• Resinas de poliimida y poliamida
• Resinas epoxi o poliuretano, a menudo denominadas uniones plásticas.
1.1 Resinas fenólicas
Los enlaces de resina fenólica, especialmente los enlaces de resina de aldehído fenólico, son los enlaces de resina más comunes; Las herramientas de este tipo de aglomerante tienen la mayor cuota de mercado en muelas abrasivas convencionales, sólo superadas por las herramientas sinterizadas. Originalmente, este tipo de aglomerante se llamaba baquelita, por lo que la letra "B" se mantuvo en muchas especificaciones de muelas abrasivas. En comparación con otras resinas, las resinas fenólicas son más baratas y más fáciles de moldear.
Las resinas fenólicas se obtienen mediante la reacción de fenol y aldehídos. Los fenoles son compuestos aromáticos con grupos hidroxilo unidos a anillos aromáticos. La síntesis de fenol generalmente se realiza mediante el proceso de propileno, que es un proceso de oxidación de propileno (isopropilbenceno) y aire a peróxido de propileno, que luego se craquea a fenol y acetona. La seguridad es un factor clave en el diseño y operación de la planta porque el proceso de oxidación se acerca al límite de inflamabilidad y el peróxido de propileno es una sustancia inestable.
Los aldehídos relevantes utilizados en la producción de aglutinantes para muelas abrasivas incluyen formaldehído, furfural y hexametiltetramina.
El formaldehído es una sustancia química peligrosa que puede irritar los ojos, la nariz y la garganta cuando la concentración excede un cierto nivel. La hexametilentetramina, también conocida como hexametilentetramina, es un endurecedor común en los enlaces de resina fenólica. Los óxidos básicos como el óxido de calcio o el óxido de magnesio son aceleradores de curado en resinas fenólicas.
El método catalítico y la relación molar de fenol a aldehído determinan si la resina es de tipo resol o de tipo novolak. Los resoles se pueden curar fácilmente mediante condiciones ácidas, alcalinas o térmicas; Las novolacas se curan con formaldehído con hexametiltetramina, resoles sólidos u otros métodos. Los resoles pueden ser resol sólido, solución de resol o resol a base de agua; Las novolacas pueden ser resina sólida, solución de novolaca, dispersión de novolaca a base de agua y resina en polvo que contiene hexametiltetramina. Para la fabricación de herramientas abrasivas, el resol a base de agua y el novolak en polvo son las formas más importantes.
1.2 Resinas fenólicas
Los aglutinantes de resina fenólica para muelas abrasivas contienen líquido (resol) y polvo (novolak), resinas fenólicas directas y modificadas, resinas en polvo con agentes humectantes o combinaciones de resinas fenólicas de bajo punto de fusión con resinas fenólicas en polvo. Son posibles diversas modificaciones, por ejemplo con resinas epoxi, caucho, polivinilbutiral, etc. Además, las uniones de resina fenólica para superabrasivos se refuerzan con partículas de SiC y lubricantes sólidos. Las resinas fenólicas curan aproximadamente 150-200 grado mediante policondensación. Gardziella et al. proporcionan composiciones detalladas de líquidos individuales y polvos de resina para la producción de abrasivos.
1.3 Resinas de poliamida y poliimida
Las poliimidas son polímeros que contienen nitrógeno sin carbono en uno de los anillos de la cadena molecular. Las poliamidaimidas son miembros de la misma familia de polímeros y contienen anillos aromáticos y enlaces de nitrógeno.
Estructura de poliimida y poliamida-imida.
Los enlaces de poliamida y poliimida tienen mayor tenacidad, resistencia térmica y elasticidad que los enlaces de resina fenólica. Los enlaces de poliimida son de 5 a 10 veces más resistentes que los enlaces fenólicos y pueden soportar temperaturas de 300 grados durante 20 veces más. Sin embargo, el precio más elevado limita el uso de este tipo de sistema adhesivo a aplicaciones especiales y superabrasivos. Las resinas de poliimida son el principal tipo de aglutinante para el rectificado de carburo de alto volumen, especialmente para el rectificado de ranuras o para el rectificado de corte con lubricantes refrigerantes.
1.4 Resinas epoxi o poliuretano
Las ruedas de epoxi o poliuretano son las más suaves de las ruedas unidas con resina. Los abrasivos convencionales se utilizan a menudo para el rectificado cilíndrico y de doble disco. Sin embargo, en el caso de los superabrasivos, los enlaces epoxi o poliuretano parecen estar limitados a aplicaciones con partículas de diamante de micras en las industrias del vidrio y la cerámica. La característica de las resinas epoxi es su grupo epoxi, que consta de un anillo epóxido (–CH2–O–CH2–). Luego, la resina epoxi se endurece hasta obtener un polímero con un endurecedor fluido.
