專利名稱：一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，特別是一種陶瓷墻、地磚精細(xì) 修邊用樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪及其制作方法，尤其適合于磨邊。
背景技術(shù)：
對于陶瓷釉面磚和拋光磚等的磨邊， 一般先用金屬結(jié)合劑金剛石磨邊砂 輪粗磨后，再用樹脂結(jié)合劑金剛石磨邊砂輪精細(xì)修邊，以達(dá)到磚的周邊平直 光滑的效果。通常的樹脂結(jié)合劑金剛石磨邊砂輪，使用酚醛樹脂作結(jié)合劑，
其磨料層中各物料占有的體積百分比酚醛樹脂為45-62%，金剛石磨料為 18-25%，銅粉為10-18%，鉛粉為5-10%，氧化鉻填料為5-10%。這種砂輪 一是由于使用大量的金剛石磨料和銅粉，制作成本比較髙；二是釆用酚醛樹 脂作結(jié)合劑，該種樹脂結(jié)合劑金剛石磨邊砂輪的金剛石顆粒和基體的粘結(jié)力 比較差，導(dǎo)致磨削時(shí)金剛石大部分脫落，壽命比較短；三是在磨邊砂輪上常 常開設(shè)有與直徑同方向的直槽，該直槽與陶瓷磚邊棱平行而吻合，導(dǎo)致在磨 切陶瓷釉面磚和拋光磚時(shí)，磨邊砂輪一轉(zhuǎn)動(dòng)，直槽與陶瓷磚的邊棱因高速旋 轉(zhuǎn)而發(fā)生碰撞，產(chǎn)生崩角或崩邊的現(xiàn)象，甚至導(dǎo)致砂輪電機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)，達(dá)不到 平直光滑的效果，因此，令用戶不太滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、粘結(jié)力強(qiáng)、鋒 利性好、自銳性強(qiáng)、使用壽命長、磨切效果好的樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪及其 制作方法，以g服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計(jì)的一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，包括設(shè)置在基體上的磨料 層，磨料層的組份包括金剛石磨料和樹脂結(jié)合劑，其特征是磨料層的組份中 還包括填充增強(qiáng)料銅包鐵粉。
所述磨料層的組份還包括輔助磨料，輔助磨料為碳化硅、碳化硼、白剛 玉、單晶剛玉和鋯剛玉中的一種或一種以上的組合，輔助磨料的目數(shù)與金剛 石磨料的目數(shù)相同或接近。
所述填充增強(qiáng)料還包括碳化硅微粉，碳化硅微粉的目數(shù)細(xì)于1000目。
所述樹脂結(jié)合劑為熱固性聚酰亞胺樹脂。
一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是金剛石磨料為5~15%，輔助磨料 為10~25%,熱固性聚酰亞胺樹脂為25~50%,銅包鐵粉為3~10%，碳化硅
微粉為15~40%，填料為0-8%,以上分別為磨料層中各物料所占有的體積 百分比。
所述金剛石磨料為8~12%，輔助磨料為15~20%，熱固性聚酰亞胺樹脂 為35~45%，銅包鐵粉為4~8%，碳化硅微粉為15~25%，填料為0-8%,以 上分別為磨料層中各物料所占有的體積百分比.
所述填料為氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅中的一種或一種以上的組合。'
一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其結(jié)構(gòu)特征是基體為環(huán)狀的鋁基體，磨料 層為環(huán)狀的樹脂結(jié)合劑金剛石層，磨料層嵌設(shè)在基體上，并與其同心設(shè)置， 磨料層上設(shè)置有一條及以上的斜槽，該斜槽與基體的直徑方向呈12 45。。
所述斜槽的數(shù)目為二至五十條，斜槽間隔均勻的布置在磨料層上，基體 上設(shè)置有一條及以上環(huán)形的溝槽，溝槽的截面呈燕尾狀。
一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的制作方法，其特征是首先制作環(huán)狀的壓 環(huán)，在壓環(huán)的頂部加工或鑲嵌出二至五十條與其直徑方向呈12。 ~45°的斜 凸條，該斜凸條帶有脫模錐度，斜凸條的寬度為0.5~5mm，髙度為5~40mm， 斜凸條的高度小于或等于磨料層的厚度，壓環(huán)的頂部內(nèi)凹，其內(nèi)凹的傾角為 1° ~5° ，在環(huán)狀的基體上開設(shè)出一條及以上的環(huán)狀的燕尾狀溝槽；
按上述比例選取金剛石磨料、熱固性聚酰亞胺樹脂、輔助磨料、碳化硅 微粉、銅包鐵粉和填料，先把稱好的熱固性聚酰亞胺樹脂、碳化硅微粉、銅 包鐵粉和填料混合后過200目篩，再將稱好的金剛石磨料和輔助磨料用偶聯(lián) 劑潤濕，再把上述配比好的混合料一起先手工攪拌，接著投入到攪拌機(jī)中攪 拌均勻制得攪拌物；
與此同時(shí)，將圓形的底板放入環(huán)狀的模套中，接著將環(huán)狀的基體放置在 底板上，基體的外壁和模套的內(nèi)壁相貼合，然后將套有螺栓的模芯壓接在基 體上，螺栓朝下一端穿過基體中央后，與底板上的裝配孔螺接，并固定基體, 模芯朝下一端卡入基體中央的孔中，進(jìn)一步加強(qiáng)底板、基體和模芯之間的連 接，并將壓環(huán)和模芯及模套鎖緊，在模套內(nèi)壁、基體和模芯外壁共同圍成開 口朝上的腔室，溝槽位于腔室內(nèi)；
將適量的上述攪拌物倒入腔室內(nèi)，然后將壓環(huán)的頂部的斜凸條朝下對準(zhǔn) 腔室壓下，在熱壓模機(jī)上依照熱固性聚酰亞胺樹脂的熱壓工藝進(jìn)行熱壓成型 后，脫模取出樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪經(jīng)烘箱二次固化，通過磨床進(jìn)行開刃處 理后，即可投入使用。
本發(fā)明釆用熱固性聚酰亞胺樹脂作結(jié)合劑制得的樹脂結(jié)合劑金剛石砂 輪，與釆用酚醛樹脂作結(jié)合劑制得的樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪相比，其耐溫溫 度高出50X:以上，機(jī)械強(qiáng)度高30~40%，對金剛石顆粒和基體的粘結(jié)力都要 好，砂輪的耐用度提高50%以上。
本發(fā)明使用大量輔助磨料碳化硅、碳化硼及白剛玉、單晶剛玉、鋯剛玉 等剛玉類磨料的一種或幾種代替昂貴的人造金剛石，用銅包鐵粉代替昂貴的 銅粉，用導(dǎo)熱系數(shù)高的碳化硅微粉代替昂貴的銅粉、鉛粉、鋁粉等其它金屬 粉，降低了原材料成本，又可顯著提高樹脂結(jié)合劑砂輪本體的傳熱散熱效果 和使用壽命，并大幅度地降低了制作成本，砂輪的鋒利度好、使用壽命也得 到延長，磨出的陶瓷墻、地磚的磚邊平直光滑。
本發(fā)明在磨切時(shí)，由于磨料層上設(shè)置有二至五十條與直徑方向呈15~45 °的斜槽，也就是排屑槽，故可減少砂輪上磨削面的堵塞，增加鋒利度。由 于斜槽的角度設(shè)計(jì)，其不會(huì)與陶瓷磚邊棱平行吻合，磨邊時(shí)既不會(huì)使磚邊棱 和排屑槽產(chǎn)生崩角和崩邊，而又能讓冷卻水流和磨屑順利流出。因此，本發(fā) 明具有冷卻效果好、排屑效果好、不堵塞、持續(xù)鋒利、自銳性強(qiáng)的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的A-A向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2中的B-B向局部剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明中的壓環(huán)的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4中的D-D向剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為圖4中的C-C向局部剖視結(jié)放大構(gòu)示意圖。
圖7為圖5中的E處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明中的制作模具分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明熱壓成型結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中l(wèi)為基體，l.l為溝槽，2為磨料層，2.1為斜槽，3為壓環(huán)，3.1 為斜凸條，4為螺栓，5為模芯，6為底板，6.1為裝配孔，7為模套。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。 第一實(shí)施例
參見圖1-圖9,本樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，包括設(shè)置在基體l上的磨料 層2，基體為環(huán)狀的鋁基體，磨料層為環(huán)狀的樹脂結(jié)合劑金剛石層，磨料層 嵌設(shè)在基體上，并與其同心設(shè)置，磨料層上設(shè)置有十二條斜槽2.1,該斜槽 與基體的直徑方向呈12~45° ,斜槽間隔均勻的布置在磨料層2上，基體l 上設(shè)置有四條環(huán)形的溝槽l.l，溝槽的截面呈燕尾狀。
磨料層的組份包括金剛石磨料、樹脂結(jié)合劑、輔助磨料、碳化硅微粉、、 銅包鐵粉和金屬氧化物的填料，其中，樹脂結(jié)合劑為熱固性聚酰亞胺，輔助 磨料為碳化硅、碳化硼、白剛玉、單晶剛玉和鋯剛玉中的一種或一種以上的 組合，輔助磨料的目數(shù)與金剛石磨料的目數(shù)相同或接近，碳化硅微粉的目數(shù)細(xì)于iooo目，也就是比iooo目更細(xì)，填料為氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅中的
一種或一種以上的組合。
上述各物料占有的體積百分比金剛石磨料為5~15%,輔助磨料為 10~25%，熱固性聚酰亞胺樹脂為25~50%,銅包鐵粉為3~10%，碳化硅微 粉為15~40%，其余為填料，填料為0-8%。
當(dāng)然為了取得更好的效果，上述各物料占有的體積百分比也可以為金 剛石磨料為8~12%，輔助磨料為15~20%，熱固性聚酰亞胺樹脂為35~45%， 銅包鐵粉為3~8%，碳化硅微粉為15~25%，其余為填料，填料為0-8%。
制作時(shí)，首先制作環(huán)狀的壓環(huán)3，在壓環(huán)的頂部加工或鑲嵌出十二條與 其直徑方向呈15。的斜凸條3.1,該斜凸條帶有脫模錐度，斜凸條的寬度L 為2 3mm，高度H為12mm,斜凸條的髙度小于磨料層的厚度，壓環(huán)的頂 部內(nèi)凹，其內(nèi)凹的傾角6為1。 ~1.5° ，在環(huán)狀的基體l上開設(shè)出四個(gè)環(huán)狀 的燕尾溝槽l.l。然后，
1) 稱取熱固性聚酰亞胺樹脂150g，其密度為1.4g/cm3，占整個(gè)磨料層 的體積百分比為40.7%，
2) 稱取銅包鐵粉150g，其密度為8.0g/cm3，占整個(gè)磨料層的體積百分 比為7.1%，
3) 稱取目數(shù)為1000目的碳化硅微粉180g，其密度為3.2g/cm3,占整 個(gè)磨料層的體積百分比為21.4%,
4) 稱取填料氧化鉻30g粉料，其密度為5.21g/cm3，目數(shù)為300，占 整個(gè)磨料層的體積百分比為2.2%,
5) 將上述4個(gè)步驟稱取的物料進(jìn)行混合后過200目篩，形成混合料，
6) 稱取金剛石磨料100g，其密度為3.52g/cm3,目數(shù)為140,占整個(gè)磨 料層的體積百分比為10.8%，
7) 稱取輔助磨料碳化硅150g，其密度3.2g/cm3,目數(shù)為150,占整 個(gè)磨料層的體積百分比為17.8%,
8) 采用偶聯(lián)劑對已稱量好的金剛石磨料和輔助磨料進(jìn)行潤濕用少量 有機(jī)硅烷，如Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)將混合在一起的金剛石磨 料和輔助磨料進(jìn)行潤濕，再把潤濕后的金剛石磨料和輔助磨料和上述配比好 的混合料一起先手工攪拌，其目的在于讓潤濕后的金剛石磨料和輔助磨料不 要成團(tuán)，先手工攪拌分散開，使?jié)櫇窈蟮慕饎偸チ虾洼o助磨料便于與其它 物料熱固性聚酰亞胺樹脂的樹脂粉、銅包鐵粉、碳化硅微粉和氧化鉻混合 均勻，接著投入到攪拌機(jī)中攪拌均勻制得攪拌物，待用。
一般情況下，有機(jī)硅烷的用量為3.75g左右，其用量一般為金剛石磨料 和輔助磨料的重量和的1~2%。本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中因物料被燒損而 減小的體積非常小，故不予考慮。 與此同時(shí)，將圓形的底板6放入環(huán)狀的模套7中，接著將環(huán)狀的基體l 放置在底板上，基體的外壁和模套的內(nèi)壁相貼合，模芯5帶有有凸臺的一端 朝下卡入基體中央的孔中，并壓接在基體上，然后將套有螺栓4的模芯5壓 接在基體上，螺栓朝下一端穿過基體中央后，與底板上的裝配孔螺接，并固 定基體，模套內(nèi)壁、基體和模芯外壁共同圍成開口朝上的腔室，溝槽位于腔 室內(nèi)；
將適量的上述攪拌物倒入腔室內(nèi)，然后將壓環(huán)頂部的斜凸條朝下對準(zhǔn)腔 室壓下，在熱壓模機(jī)上依照熱固性聚酰亞胺樹脂的熱壓工藝進(jìn)行熱壓成型 后，脫模取出樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪經(jīng)烘箱二次固化，通過磨床進(jìn)行開刃處 理后，即可投入使用。
實(shí)際制作時(shí)，選取的底板6的直徑為cP200，環(huán)狀的基體1的直徑為① 200，其與機(jī)器裝配的裝配孔的內(nèi)徑為①80,模芯5的外徑為①120，上述各 物料的總重為760g，總的體積為263.2 cm3 ，
即150/1.4+150/8+180/3.2+30/5.21+100/3.52+150/3.2 ^ 263.2。
將已經(jīng)攪拌均勻的攪拌物，倒入上述環(huán)形腔室內(nèi)，該環(huán)形腔室的外徑為 O200,內(nèi)徑為①120，欲壓制的環(huán)狀樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的高度為12mm，
故成型后的樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的體積應(yīng)當(dāng)為
3.142 x(20/2)2-(12/2)2x 1.2=241.3 ( cm3 )，
由于基體1上設(shè)置有四條環(huán)形的溝槽1.1，故投料應(yīng)稍多于此體積，可 將760g全部投入到環(huán)形腔室內(nèi)，再經(jīng)過上述熱壓工藝熱壓成型后，脫模取 出樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪經(jīng)烘箱二次固化，通過機(jī)床加工至所需尺寸，通過 磨床進(jìn)行開刃處理后，即可投入使用。
第二實(shí)施例
1) 稱取熱固性聚酰亞胺樹脂480g,其密度為1.4g/cm3,占整個(gè)磨料層 的體積百分比為39.7%，
2) 稱取銅包鐵粉320g,其密度為8.0g/cm3，占整個(gè)磨料層的體積百分 比為4.6%,
3) 稱取目數(shù)為1000目的碳化硅微粉600g，其密度為3.2g/cm3，占整 個(gè)磨料層的體積百分比為21.7%，
4) 稱取填料氧化鉻50g粉料，其密度為5.21g/cm3,占整個(gè)磨料層的 體積百分比為1.1%
5) 稱取金剛石磨料300g，其密度為3.52g/cm3,占整個(gè)磨料層的體積 百分比為9.9%，
6) 稱取輔助磨料碳化硼500g，其密度為2.52g/cm3,占整個(gè)磨料層 的體積百分比為23.0%,
其余來述部分見第一實(shí)施例，不再重復(fù)。
權(quán)利要求
1. 一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，包括設(shè)置在基體(1)上的磨料層(2)，磨料層的組份包括金剛石磨料和樹脂結(jié)合劑，其特征是磨料層的組份中還包括填充增強(qiáng)料:銅包鐵粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是所述磨料層(2) 的組份還包括輔助磨料，輔助磨料為碳化硅、碳化硼、白剛玉、單晶剛玉和 鋯剛玉中的一種或一種以上的組合，輔助磨料的目數(shù)與金剛石磨料的目數(shù)相 同或接近。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是所述填充增強(qiáng) 料還包括碳化硅微粉，碳化硅微粉的目數(shù)細(xì)于1000目。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是所述樹脂結(jié)合 劑為熱固性聚酰亞胺樹脂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是金剛石磨料為 5 15%，輔助磨料為10~25%，熱固性聚酰亞胺樹脂為25~50%,銅包鐵粉 為3~10%，碳化硅微粉為15~40%，填料為0-8%,以上分別為磨料層中各 物料所占有的體積百分比。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是所述金剛石磨 料為8~12%，輔助磨料為15~20%，熱固性聚酰亞胺樹脂為35~45%，銅包 鐵粉為4~8%，碳化硅微粉為15~25%，填料為0-8%,以上分別為磨料層中 各物料所占有的體積百分比。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是所述填料 為氧化鉻、氧化鐵和氧化鋅中的一種或一種以上的組合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，其特征是基體(1) 為環(huán)狀的鋁基體，磨料層(2)為環(huán)狀的樹脂結(jié)合劑金剛石層，磨料層嵌設(shè)在 基體上，并與其同心設(shè)置，磨料層上設(shè)置有一條及以上的斜槽(2.1),該斜 槽與基體的直徑方向呈12~45° 。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述樹脂結(jié)合劑金剛石磨邊砂輪，其特征是所述斜槽 (2.1)的數(shù)目為二至五十條，斜槽間隔均勻的布置在磨料層(2)上，基體 (1)上設(shè)置有一條及以上環(huán)形的溝槽(1.1),溝槽的截面呈燕尾狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪的制作方法，其特征是 首先制作環(huán)狀的壓環(huán)(3)，在壓環(huán)的頂部加工或鑲嵌出二至五十條與其直徑 方向呈12° ~45°的斜凸條(3.1)，該斜凸條帶有脫模錐度，斜凸條的寬度(L) 為0.5~5mm，高度(H)為5~40mm，斜凸條的高度小于或等于磨料層的厚 度，壓環(huán)的頂部內(nèi)凹，其內(nèi)凹的傾角(6 )為1° ~5° ,在環(huán)狀的基體(1) 上開設(shè)出一條及以上的環(huán)狀的燕尾狀溝槽(1.1);按上述比例選取金剛石磨料、熱固性聚酰亞胺樹脂、輔助磨料、碳化硅 微粉、銅包鐵粉和填料，先把稱好的熱固性聚酰亞胺樹脂、碳化硅微粉、銅 包鐵粉和填料混合后過200目篩，再將稱好的金剛石磨料和輔助磨料用偶聯(lián) 劑潤濕，再把上述配比好的混合料一起先手工攪拌，接著投入到攪拌機(jī)中攪 拌均勻制得攪拌物；與此同時(shí)，將圓形的底板(6)放入環(huán)狀的模套(7)中，接著將環(huán)狀的 基體(l)放置在底板上，基體的外壁和模套的內(nèi)壁相貼合，然后將套有螺栓 (4)的模芯(5)壓接在基體上，螺栓朝下一端穿過基體中央后，與底板上 的裝配孔螺接，并固定基體，模芯朝下一端卡入基體中央的孔中，進(jìn)一步加 強(qiáng)底板、基體和模芯之間的連接，并將壓環(huán)和模芯及模套鎖緊，在模套內(nèi)壁、 基體和模芯外壁共同圍成開口朝上的腔室，溝槽位于腔室內(nèi)；將適量的上述攪拌物倒入腔室內(nèi)，然后將壓環(huán)的頂部的斜凸條朝下對準(zhǔn) 腔室壓下，在熱壓模機(jī)上依照熱固性聚酰亞胺樹脂的熱壓工藝進(jìn)行熱壓成型 后，脫模取出樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪經(jīng)烘箱二次固化，通過磨床進(jìn)行開刃處 理后，即可投入使用。
全文摘要
一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪及其制作方法，樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪包括設(shè)置在基體上的磨料層，磨料層的組份包括金剛石磨料和樹脂結(jié)合劑，磨料層的組份中還包括填充增強(qiáng)料銅包鐵粉。磨料層的組份還包括輔助磨料，輔助磨料為碳化硅、碳化硼、白剛玉、單晶剛玉和鋯剛玉中的一種或一種以上的組合。一種樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪，金剛石磨料為5～15％，輔助磨料為10～25％，熱固性聚酰亞胺樹脂為25～50％，銅包鐵粉為3～10％，碳化硅微粉為15～40％，金屬氧化物的填料為0～8％，以上分別為磨料層中各物料所占有的體積百分比。本發(fā)明具有制作成本低、粘結(jié)力強(qiáng)、鋒利性好、自銳性強(qiáng)、使用壽命長、磨切效果好的特點(diǎn)。
文檔編號B24D18/00GK101386154SQ20081019898
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者華 周, 尹育航, 陶洪亮 申請人:廣東奔朗超硬材料制品有限公司