Les meules à liant résine sont constituées de grains abrasifs dans un liant résine, qui peuvent ou non contenir des charges. Ce type de meule a généralement une porosité inférieure à celle des outils à liant fritté.
Les résines sont des liquides visqueux capables de durcir. Ce sont des polymères, c'est-à-dire de grandes chaînes moléculaires constituées de monomères. Les monomères sont des substances contenant les éléments C, H, O, N, Cl, S ou F, à partir desquelles des oligomères (« résines ») sont synthétisés. Ces oligomères sont ensuite convertis en polymères réticulés et insolubles dans une deuxième étape, appelée durcissement, qui peut faire appel à de la chaleur, des catalyseurs, des charges ou une pression.
Les liants résineux abrasifs sont constitués d’une seule résine ou d’une combinaison de résines pouvant contenir des charges. Les résines elles-mêmes sont généralement fabriquées par estérification ou saponification de composés organiques. Les charges ont non seulement pour fonction de renforcer la liaison en termes de ténacité, de résistance à la chaleur, de résistance et de sécurité à la rupture, mais elles soutiennent également le processus de meulage en tant qu'abrasif secondaire. Les silicates, sulfures et halogénures augmentent la résistance et la résistance à l'usure de la liaison et empêchent la dégradation oxydative de la résine. Dans les meules à tronçonner, les liants résineux sont également renforcés par des matériaux en vrac tels que la fibre de verre et le lin.
En fonction de leur résistance et de leur résistance à la température, les liants résineux peuvent être divisés en trois catégories :
• Résines phénoliques,
• Résines polyimide et polyamide
• Résines époxy ou polyuréthane, souvent appelées liants plastiques.
1.1 Résines phénoliques
Les liaisons résine phénolique, en particulier les liaisons résine aldéhyde phénolique, sont les liaisons résine les plus courantes ; les outils de ce type de liant détiennent la plus grande part de marché des meules conventionnelles, juste derrière les outils frittés. À l'origine, ce type de liant s'appelait bakélite, c'est pourquoi la lettre « B » a été conservée dans de nombreuses spécifications de meules. Comparées à d’autres résines, les résines phénoliques sont moins chères et plus faciles à façonner.
Les résines phénoliques sont obtenues par réaction de phénol et d'aldéhydes. Les phénols sont des composés aromatiques avec des groupes hydroxyles liés à des cycles aromatiques. La synthèse du phénol se fait généralement par le procédé au propylène, qui est un processus d'oxydation du propylène (isopropylbenzène) et de l'air en peroxyde de propylène, qui est ensuite craqué en phénol et en acétone. La sécurité est un facteur clé dans la conception et l’exploitation des installations, car le processus d’oxydation approche la limite d’inflammabilité et le peroxyde de propylène est une substance instable.
Les aldéhydes pertinents utilisés dans la production de liants pour meules comprennent le formaldéhyde, le furfural et l'hexaméthyltétramine.
Le formaldéhyde est un produit chimique dangereux qui peut irriter les yeux, le nez et la gorge lorsque la concentration dépasse un certain niveau. L'hexaméthylènetétramine, également connue sous le nom d'hexaméthylènetétramine, est un durcisseur courant dans les liaisons de résine phénolique. Les oxydes basiques tels que l'oxyde de calcium ou l'oxyde de magnésium sont des accélérateurs de durcissement dans les résines phénoliques.
La méthode catalytique et le rapport molaire phénol/aldéhyde déterminent si la résine est de type résol ou de type novolaque. Les résols peuvent être facilement durcis par des conditions acides, alcalines ou thermiques ; les novolaques sont durcies par du formaldéhyde avec de l'hexaméthyltétramine, des résols solides ou d'autres méthodes. Les résols peuvent être du résol solide, une solution de résol ou du résol à base d'eau ; les novolaques peuvent être une résine solide, une solution de novolaque, une dispersion de novolaque à base d'eau et une résine en poudre contenant de l'hexaméthyltétramine. Pour la fabrication d'outils abrasifs, le résol à base d'eau et la novolaque en poudre sont les formes les plus importantes.
1.2 Résines phénoliques
Les liants résine phénolique pour meules contiennent du liquide (résole) et de la poudre (novolak), des résines phénoliques directes et modifiées, des résines en poudre avec des agents mouillants ou des combinaisons de résines phénoliques à bas point de fusion avec des résines phénoliques en poudre. Diverses modifications sont possibles, par exemple avec des résines époxy, du caoutchouc, du polyvinylbutyral, etc. De plus, les liants de résine phénolique pour superabrasifs sont renforcés par des particules de SiC et des lubrifiants solides. Les résines phénoliques durcissent à environ 150-200 degrés par polycondensation. Des compositions détaillées de poudres de liquide unique et de résine pour la production d'abrasifs sont données par Gardziella et al.
1.3 Résines polyamide et polyimide
Les polyimides sont des polymères qui contiennent de l'azote non carboné dans l'un des anneaux de la chaîne moléculaire. Les polyamides-imides font partie de la même famille de polymères et contiennent des cycles aromatiques et des liaisons azotées.
Structure en polyimide et polyamide-imide
Les liants polyamide et polyimide ont une ténacité, une résistance thermique et une élasticité plus élevées que les liants à base de résine phénolique. Les liaisons polyimide sont 5 à 10 fois plus résistantes que les liaisons phénoliques et peuvent résister à des températures de 300 degrés pendant 20 fois plus longtemps. Cependant, le prix plus élevé limite l’utilisation de ce type de système de liaison aux applications spéciales et aux superabrasifs. Les résines polyimide sont le principal type de liant pour le meulage de gros volumes de carbure, en particulier pour le meulage de rainures, ou pour le meulage de tronçonnage sous lubrifiants de refroidissement.
1.4 Résines époxy ou polyuréthane
Les roues en époxy ou en polyuréthane sont les plus souples des roues à liant résine. Pour les abrasifs conventionnels, ils sont souvent utilisés pour le meulage à double disque et cylindrique. Cependant, pour les superabrasifs, les liants époxy ou polyuréthane semblent être limités aux applications avec des particules de diamant micrométriques dans les industries du verre et de la céramique. La caractéristique des résines époxy est leur groupe époxy, qui est constitué d'un cycle époxyde (–CH2–O–CH2–). La résine époxy est ensuite durcie en polymère avec un durcisseur fluide.
