專(zhuān)利名稱(chēng)：一種樹(shù)脂砂輪及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磨具領(lǐng)域，涉及一種樹(shù)脂砂輪及其制備方法。
背景技術(shù)：
砂輪是磨削的主要工具，它是由磨料和結(jié)合劑構(gòu)成的多孔物體。其中磨料、結(jié)合劑和孔隙是砂輪的三個(gè)基本組成要素。隨著磨料、結(jié)合劑及砂輪制造工藝等的不同，砂輪特性可能差別很大，對(duì)磨削加工的精度、粗糙度和生產(chǎn)效率有著重要的影響。因此，必須根據(jù)具體條件選用合適的砂輪。樹(shù)脂砂輪即結(jié)合劑為樹(shù)脂的砂輪，具有磨削力小、磨削溫度低、自銳性好、磨削效率高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中。隨著樹(shù)脂結(jié)合劑含量增加，砂輪的硬度、抗壓強(qiáng)度逐漸增大；但樹(shù)脂結(jié)合劑含量高的砂輪，表面更容易堵塞。因此，為了平衡二者，需要選擇合適比例的樹(shù)脂結(jié)合劑并輔以適當(dāng)?shù)奶盍蟻?lái)彌補(bǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種砂輪硬度大且不易堵塞的樹(shù)脂砂輪及其制備方法。本發(fā)明的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)提供一種樹(shù)脂砂輪，樹(shù)脂砂輪包括磨削體和置于所述磨削體內(nèi)部、以增強(qiáng)所述磨削體回轉(zhuǎn)強(qiáng)度的加強(qiáng)片，所述磨削體的原料及其重量配比為棕剛玉90 110份、酚醛樹(shù)脂10 25份和冰晶石1 10份。在上述的樹(shù)脂砂輪中，所述磨削體的原料及其重量配比為棕剛玉100份、酚醛樹(shù)脂19份、冰晶石5份。本發(fā)明還提供一種上述樹(shù)脂砂輪的制備方法，包括如下步驟配料稱(chēng)取原料，所述原料及其重量配比為棕剛玉90 110份、酚醛樹(shù)脂10 25 份、冰晶石1 10份；混料所述酚醛樹(shù)脂包括液態(tài)酚醛樹(shù)脂和粉狀酚醛樹(shù)脂，先將棕剛玉放入液態(tài)酚醛樹(shù)脂中浸潤(rùn)，然后將粉狀酚醛樹(shù)脂和冰晶石與浸潤(rùn)后的棕剛玉均勻混合；過(guò)篩將混料得到的原料顆粒通過(guò)篩子篩選，粒度為8 12目的顆粒即作為用于成型的成型料；成型稱(chēng)取合適重量的成型料，將其放入成型模具中攤平，并在成型料中放入加強(qiáng)片使所述加強(qiáng)片水平地完全埋入所述成型料中，壓制成型得到砂輪坯；烘干將所述砂輪坯在烘箱中硬化，且烘箱內(nèi)的溫度自室溫梯度升溫至180 200°C后保溫5 8小時(shí)然后冷卻至室溫，即得到樹(shù)脂砂輪成品。在上述的制備方法的配料步驟中，所述原料還包括重量配比為0. 5 2的著色料， 所述著色料為狗203和/或炭黑。在上述的制備方法的混料步驟中，所述液態(tài)酚醛樹(shù)脂和粉狀酚醛樹(shù)脂的重量比為1 2 1 4。在上述的制備方法的成型步驟中，所述加強(qiáng)片為玻璃纖維片，所述玻璃纖維片是由玻璃纖維布兩面涂覆酚醛樹(shù)脂后放入烘箱中在110 130°C溫度下烘烤1 10分鐘制得的。在上述的制備方法的成型步驟中，所述成型料的重量為多個(gè)樹(shù)脂砂輪所需成型料的重量，用于成型一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料鋪滿攤平后蓋上隔網(wǎng)，再放入成型另一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料，從而依靠隔網(wǎng)將不同樹(shù)脂砂輪的成型料完全隔開(kāi)，每個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料中都埋入有加強(qiáng)片。在上述的制備方法的成型步驟中，所述樹(shù)脂砂輪為平形砂輪，在所述成型模具的型腔內(nèi)按照一層成型料一個(gè)隔網(wǎng)依次循環(huán)的順序鋪好后，蓋上模板，送入成型機(jī)內(nèi)壓制成型。在上述的制備方法的成型步驟中，所述樹(shù)脂砂輪為鈸型砂輪，每份用于成型一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料上鋪一個(gè)隔網(wǎng)并在隔網(wǎng)上壓鋁板，然后再放置成型另一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料后同樣鋪隔網(wǎng)加鋁板，依次循環(huán)數(shù)次后，模具型腔基本填滿，整體送入成型機(jī)內(nèi)壓制成型。在上述的制備方法的烘干步驟中，所述梯度升溫是自60°C升至110°C時(shí)每提高 IO0C保溫100分鐘，110°C升至120°C后保溫200分鐘，120°C升至180或200 V時(shí)每提高10°C 保溫100分鐘。采用本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪及其制備方法，所得的樹(shù)脂砂輪能有效地解決砂輪已被堵塞的問(wèn)題。一方面，酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑仍保持有較高的含量(重量份數(shù)占10 25)，以保證棕剛玉磨料具有很好的結(jié)合力從而使砂輪具有很高的強(qiáng)度并附有彈性，不怕沖擊，能在高速下工作；另一方面，通過(guò)配有一定比例的冰晶石，利用冰晶石熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，降低磨削熱，增強(qiáng)自銳性，還能防止砂輪堵塞，提高砂輪強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪為平行砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪為鈸型砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述， 但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪包括磨削體1和加強(qiáng)片2。其中，磨削體1是砂輪實(shí)現(xiàn)磨削功能的主體，由磨料、填料和結(jié)合劑制成，本發(fā)明所選的磨料為棕剛玉，填料為冰晶石，結(jié)合劑選擇酚醛樹(shù)脂，它們?nèi)叩闹亓颗浔?重量份數(shù))依次是棕剛玉90 110份、酚醛樹(shù)脂10 25份、冰晶石1 10份。填料中，還可包括重量份數(shù)為0. 5 2份的著色料，例如!^e2O3或炭黑或者二者均有。在一配比方案中，上述原料的重量配比為棕剛玉90份、酚醛樹(shù)脂10份，冰晶石1 份。
在另一配比方案中，上述原料的重量配比為棕剛玉110份、酚醛樹(shù)脂25份、冰晶石 10份。在其他配比方案中，各原料的重量配比為棕剛玉95份、酚醛樹(shù)脂20份、冰晶石6 份、炭黑2份。優(yōu)選地，各原料的重量配比為棕剛玉100份、酚醛樹(shù)脂19份、冰晶石5份。采用上述原料及其配比，是為了能夠有效地解決砂輪已被堵塞的問(wèn)題。一方面， 酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑仍保持有較高的含量(重量份數(shù)占10 25份)，以保證棕剛玉磨料具有很好的結(jié)合力從而使砂輪具有很高的強(qiáng)度并附有彈性，不怕沖擊，能在高速下工作；另一方面，通過(guò)配有一定比例的冰晶石，利用冰晶石熔點(diǎn)低的特點(diǎn)，降低磨削熱，增強(qiáng)自銳性，還能防止砂輪堵塞，提高砂輪強(qiáng)度。加強(qiáng)片2位于磨削體1內(nèi)部，也即在制造過(guò)程中先鋪上一層上述原料、蓋上加強(qiáng)片 2，然后再鋪上一層原料將加強(qiáng)片2完全蓋住得到的。加強(qiáng)片2可以只有一片，也可以有多片，它們與原料依次層疊排布，即一層原料一層加強(qiáng)片地循環(huán)。多層原料整體構(gòu)成磨削體1， 將加強(qiáng)片夾在中間。在磨削體1內(nèi)放置加強(qiáng)片2，是為了提高砂輪的回轉(zhuǎn)強(qiáng)度，回轉(zhuǎn)強(qiáng)度是砂輪的一個(gè)非常重要的參數(shù)之一，是指砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)在離心力作用下抵抗破裂的能力，當(dāng)回轉(zhuǎn)強(qiáng)度不合格將導(dǎo)致砂輪在切割或打磨時(shí)破碎，會(huì)對(duì)使用者或設(shè)備造成危險(xiǎn)存在安全隱患。本發(fā)明的加強(qiáng)片2采用玻璃纖維片，是由玻璃纖維布兩面涂覆酚醛樹(shù)脂后放入烘箱中在110 130°C 溫度下烘烤1 10分鐘制得的，具有很好的抗拉、抗彎強(qiáng)度。上述具有加強(qiáng)片2的樹(shù)脂砂輪的制備方法如圖3所示，包括配料、混料、過(guò)篩、成型和烘干幾個(gè)步驟。具體地，本文將通過(guò)以下兩個(gè)實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的制備方法。第一實(shí)施例本實(shí)施例要制備的樹(shù)脂砂輪為平行砂輪，如圖1所示。首先，稱(chēng)取具有一定重量配比的原料來(lái)進(jìn)行配料，原料種類(lèi)及其重量份數(shù)分別為棕剛玉100份、酚醛樹(shù)脂18份、冰晶石5份。其中，酚醛樹(shù)脂中一部分為液態(tài)，其余的為粉狀，二者的重量比為1 2。然后，將棕剛玉放入到液態(tài)酚醛樹(shù)脂中浸潤(rùn)，攪拌充分，使棕剛玉的顆粒表面充分地粘附著液態(tài)酚醛樹(shù)脂。浸潤(rùn)充分后，將粉末狀酚醛樹(shù)脂和冰晶石與棕剛玉混合，同時(shí)繼續(xù)攪拌，直至三種原料充分混合均勻。將混合后的原料顆粒過(guò)篩，篩子的篩孔為8 12目，也即可用的原料顆粒的粒度在8 12目之間，用來(lái)做成型料。稱(chēng)取制作三個(gè)樹(shù)脂砂輪所需的成型料，當(dāng)然也可每填鋪完一個(gè)再稱(chēng)取另一個(gè)砂輪所需的成型料，這里可靈活掌握。先將半個(gè)樹(shù)脂砂輪所需的成型料倒入成型機(jī)的成型模具中，攤開(kāi)并用刮尺等工具刮平，隨后在成型料上蓋上上述玻璃纖維加強(qiáng)片，再放入另一半個(gè)樹(shù)脂砂輪所需的成型料，同樣攤開(kāi)刮平，這樣一個(gè)樹(shù)脂砂輪所需的所有原材料均放置完成。 它們頂面蓋上模板，最后將整個(gè)模具送入成型機(jī)內(nèi)壓制。壓制成砂輪坯；將這些砂輪坯用隔網(wǎng)和鋁板隔開(kāi)送入烘箱中硬化，烘箱內(nèi)的溫度自室溫梯度上升，每升10°C保溫100分鐘，直至升溫至190°C后保溫360分鐘，然后空冷至室溫。取出，即得到砂輪成品。
第二實(shí)施例本實(shí)施例要制備的樹(shù)脂砂輪為鈸型砂輪，如圖2所示。同樣，首先進(jìn)行配料，原料種類(lèi)及其重量份數(shù)分別為棕剛玉105份、酚醛樹(shù)脂10 份、冰晶石2份、碳黑2份。酚醛樹(shù)脂中，液態(tài)酚醛樹(shù)脂與粉狀酚醛樹(shù)脂的重量比為1 4。然后，將棕剛玉放入到液態(tài)酚醛樹(shù)脂中浸潤(rùn)并攪拌，再將粉末狀酚醛樹(shù)脂、冰晶石和碳黑與棕剛玉混合，同時(shí)繼續(xù)攪拌至充分混合。同樣用8 12目的篩子將上述原料顆粒過(guò)篩，得到成型料。鈸型砂輪的成型步驟與平行砂輪的成型步驟略有不同。同樣例如一次成型三個(gè)砂輪，先稱(chēng)取三份成型料，每份剛好或略多于制造一個(gè)樹(shù)脂砂輪所需的重量。同樣在成型模具中先鋪入半份成型料并攤平，蓋加強(qiáng)片，再鋪另半份成型料并攤平，即一個(gè)樹(shù)脂砂輪的原材料鋪設(shè)完成，蓋上模蓋，將模具推入成型機(jī)內(nèi)壓制成型，壓制成砂輪胚體。將砂輪胚體用同砂輪胚體相同形狀的鋁板隔開(kāi)，鋁板的上、下表面具有與鈸型砂輪的下、上表面相同的曲面形狀。是因?yàn)殁撔蜕拜喚哂斜绕叫紊拜啅?fù)雜得多的表面形狀，加蓋鋁板是為了起支撐作用防止硬化時(shí)變形，確保每一個(gè)砂輪都在硬化時(shí)保持相同的曲面形狀。同樣，壓制成型后的砂輪坯送入烘箱硬化，烘箱自室溫升至110°C時(shí)每提高10°C 保溫100分鐘，110°C升至120°C后保溫200分鐘，120°C升至180°C時(shí)每提高10°C保溫100 分鐘，180°C保溫6小時(shí)。取出，即得樹(shù)脂砂輪制品。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。盡管本文較多地使用了砂輪、隔網(wǎng)、加強(qiáng)片、鋁板等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
1.一種樹(shù)脂砂輪，其特征在于，所述樹(shù)脂砂輪包括磨削體和置于所述磨削體內(nèi)部、以增強(qiáng)所述磨削體回轉(zhuǎn)強(qiáng)度的加強(qiáng)片，所述磨削體的原料及其重量配比為棕剛玉90 110份、 酚醛樹(shù)脂10 25份和冰晶石1 10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂砂輪，其特征在于，所述磨削體的原料及其重量配比為棕剛玉100份、酚醛樹(shù)脂19份、冰晶石5份。
3.一種依據(jù)權(quán)利要求1所述的樹(shù)脂砂輪的制備方法，其特征在于，包括如下步驟配料稱(chēng)取原料，所述原料及其重量配比為棕剛玉90 110份、酚醛樹(shù)脂10 25份、冰晶石1 10份；混料所述酚醛樹(shù)脂包括液態(tài)酚醛樹(shù)脂和粉狀酚醛樹(shù)脂，先將棕剛玉放入液態(tài)酚醛樹(shù)脂中浸潤(rùn)，然后將粉狀酚醛樹(shù)脂和冰晶石與浸潤(rùn)后的棕剛玉均勻混合；過(guò)篩將混料得到的原料顆粒通過(guò)篩子篩選，粒度為8 12目的顆粒即作為用于成型的成型料；成型稱(chēng)取合適重量的成型料，將其放入成型模具中攤平，并在成型料中放入加強(qiáng)片使所述加強(qiáng)片水平地完全埋入所述成型料中，壓制成型得到砂輪坯，成型料即固化形成磨削體；烘干將所述砂輪坯在烘箱中烘干，且烘箱內(nèi)的溫度自室溫梯度升溫至180 200°C后保溫5 8小時(shí)然后冷卻至室溫，即得到樹(shù)脂砂輪成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，配料步驟中，所述原料還包括重量配比為0. 5 2的著色料，所述著色料為!^e2O3和/或炭黑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，混料步驟中，所述液態(tài)酚醛樹(shù)脂和粉狀酚醛樹(shù)脂的重量比為1 2 1 4。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，成型步驟中，所述加強(qiáng)片為玻璃纖維片，所述玻璃纖維片是由玻璃纖維布兩面涂覆酚醛樹(shù)脂后放入烘箱中在110 130°C溫度下烘烤1 10分鐘制得的。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，成型步驟中，所述成型料的重量為多個(gè)樹(shù)脂砂輪所需成型料的重量，用于成型一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料鋪滿攤平后蓋上隔網(wǎng)，再放入成型另一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料，從而依靠隔網(wǎng)將不同樹(shù)脂砂輪的成型料完全隔開(kāi)，每個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料中都埋入有加強(qiáng)片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述樹(shù)脂砂輪為平行砂輪，在成型步驟中，在所述成型模具的型腔內(nèi)按照一層成型料一個(gè)隔網(wǎng)依次循環(huán)的順序鋪好后，在頂部加壓鋁板，送入成型機(jī)內(nèi)壓制成型。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述樹(shù)脂砂輪為鈸型砂輪，在成型步驟中，每份用于成型一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料上鋪一個(gè)隔網(wǎng)并在隔網(wǎng)上壓鋁板，然后再放置成型另一個(gè)樹(shù)脂砂輪的成型料后同樣鋪隔網(wǎng)加鋁板，依次循環(huán)數(shù)次后，模具型腔基本填滿， 整體送入成型機(jī)內(nèi)壓制成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，烘干步驟中，所述梯度升溫是自室溫升至110°c時(shí)每提高10°C保溫100分鐘，110°C升至120°C后保溫200分鐘，120°C升至 180 200°C時(shí)每提高10°C保溫100分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供一種樹(shù)脂砂輪及其制備方法，屬于磨具領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的樹(shù)脂砂輪易堵塞的問(wèn)題。本發(fā)明的樹(shù)脂砂輪包括磨削體和置于所述磨削體內(nèi)部、以增強(qiáng)所述磨削體回轉(zhuǎn)強(qiáng)度的加強(qiáng)片，所述磨削體的原料及其重量配比為棕剛玉90～110份、酚醛樹(shù)脂10～25份和冰晶石1～10份。本發(fā)明還提供上述樹(shù)脂砂輪的制備方法。本發(fā)明具有砂輪不易堵塞的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24D3/28GK102343559SQ20111032921
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者俞建成, 張和平, 李保國(guó) 申請(qǐng)人:寧波大華砂輪有限公司