專利名稱：重負荷砂輪及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種磨料磨具，特別是一種用于打磨鋼坯表面的重負荷砂輪及其制備方法。
背景技術：
鋼坯屬于粗制鋼鐵產品，其表面層相對粗糙，有的甚至存在毛刺等缺陷。鋼坯用于軋制型材之前通常先用重負荷砂輪作表面打磨，以提高型材軋制質量。現有技術的重負荷砂輪屬于常規樹脂類砂輪，該類砂輪的特點是價廉，但組織偏軟，韌性差，抗沖擊強度弱。在常規工藝條件下打磨，即重負荷砂輪外輪廓線速度80m/s，施加約10000N力，當重負荷砂輪接觸鋼坯的瞬間，因承受不了沖擊力易發生爆邊，甚至產生爆片事故。重負荷砂輪爆邊形成豁口，構成安全隱患，不能用于打磨，換裝重負荷砂輪既消耗工時，也造成用戶生產成本增加。重負荷砂輪體積相對較大，高速旋轉過程中受沖擊爆片產生的危險性更大，損失更嚴重，必須加以防范。

發明內容
本發明主要針對現有技術的重負荷砂輪韌性差、抗沖擊能力弱和磨削比小等現實問題，通過對粘結劑的改性和采用浸膠短切玻璃纖維等一系列技術措施，達到提高重負荷砂輪韌性，減少切削熱和增加切削比的目的。本發明技術方案中還包括重負荷砂輪制備方案。本發明通過下述技術方案實現技術目標。重負荷砂輪的組分按重量百分比計量如下:燒結剛玉30% 40%鋯剛玉20% 35%棕剛玉5% 15%偶聯劑0.5% 2% 酚醛樹脂粉8 % 10 %彈性聚氯乙烯粉I % 2 %冰晶石粉3% 10%輕質碳酸鈣微粉3 % 8 %浸膠短切玻璃纖維4% 6%。上述組分中顆粒狀物料的粒度號不同，分別為燒結剛玉F14 F16、鋯剛玉F8 F10、棕剛玉F16 F20、酚醛樹脂粉F200 F220、彈性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、輕質碳酸鈣微粉F380 F400，所述浸膠短切玻璃纖維長度為4mm 6mm。上述組分中的偶聯劑采用鈦酸異丙酯、鈦酸四丁酯或三羥酰基鈦酸異丙酯當中的任一種。重負荷砂輪的制備方法按下列工藝步驟實施:
A、混合將按配比計量的燒結剛玉、鋯剛玉、棕剛玉共同置入混料機中混合5min lOmin，接著加入經計量的偶聯劑、酚醛樹脂粉、彈性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、輕質碳酸鈣微粉和浸膠短切玻璃纖維，繼續共同混合IOmin 15min得成型料。B、初成型將定量取出的成型料置入模內腔中并攤鋪均勻，施壓IOMpa 15Mpa預壓初成型。C、預熱將初成型的坯料置入烘道內，經30 50min預熱至90°C 110°C。D、熱壓成型將預熱初成型坯料置入模內繼續加熱至185°C 190°C，在此溫度下用12Mpa 15Mpa壓力壓制35min 45min得到熱壓成型的砂輪。E、熱固化處理將熱壓成型的砂輪置于加熱至195°C的烘箱內固化10小時，然后自然降溫至80°C以下出箱入庫。本發明與現有技術相比，具有以下積極效果:1、組分中添加的彈性聚氯乙烯粉混在磨料之間，彈性起到緩沖減振作用，有效提升重負荷砂輪抗沖擊能力，是減小爆片的重要因素。彈性聚氯乙烯具有優異的阻燃作用，直接降低磨削高溫對酚醛樹脂的燒蝕，改善酚醛樹脂對磨料的粘結力及韌性，充分發揮磨料的磨削能力，提高切削比。2、組分中采用偶聯劑對磨料表面改性，使有機樹脂與無機磨料之間的界面結合力更強，達到延長砂輪的使用壽命。3、組分中含有的輕質碳酸鈣在磨削熱中分解帶走一些熱量，能夠降低磨削溫度，減少酚醛樹脂燒蝕程度。4、組分中用浸膠短切玻璃纖維替代普通短切纖維，可提升玻璃纖維與酚醛樹脂的溶合能力，充分發揮玻璃纖維對砂輪增強的作用，是減小爆片的另一個重要因素。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。重負荷砂輪的組分按百分比計量如下:燒結剛玉30 % 40 %、鋯剛玉20 % 35%、棕剛玉5% 15 %、偶聯劑0.5% 2%、酚醛樹脂粉8% 10%、彈性聚氯乙烯粉I % 2 %、冰晶石粉3 % 10 %、輕質碳酸鈣微粉浸膠短切玻璃纖維
本發明中各組分顆粒狀物料的粒度號不同，燒結剛玉F14 F16、鋯剛玉F8 F10、棕剛玉F16 F20、酚醛樹脂粉F200 F220、彈性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、輕質碳酸韓微粉F380 F400,所述浸膠短切玻璃纖維長度為4mm 6mm。所述偶聯劑采用鈦酸異丙酯、鈦酸四丁酯或三羥酰基鈦酸異丙酯當中的任一種。重負荷砂輪制備方法按下列工藝步驟實施:A、混合將按配比計量的燒結剛玉、鋯剛玉、棕剛玉共同置入混料機中混合5min lOmin，接著加入經計量的偶聯劑、酚醛樹脂粉、彈性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、輕質碳酸鈣微粉和浸膠短切玻璃纖維，繼續共同混合IOmin 15min得成型料。B、初成型將定量取出的成型料置入模內腔中并攤鋪均勻，施加IOMpa 15Mpa預壓初成型。C、預熱將初成型的坯料置入烘道內，經30 50min預熱至90°C 110°C。D、熱壓成型

將預熱初成型坯料置與模內繼續加熱至185°C 190°C，在此溫度下用12Mpa 15Mpa壓力壓制35min 45min得到熱壓成型的砂輪。E、熱固化處理將熱壓成型的砂輪置于加熱至195°C的烘箱內固化10h，然后自然降溫至80°C以下出箱入庫。下面通過不同的實施例來進一步說明本發明，實施例制作的重負荷砂輪尺寸統一為610X76X203，重負荷砂輪實施例組分配置表見表1，重負荷砂輪實施例性能測試結果表見表2。表1:重負荷砂輪實施例組分配置表
權利要求
1.一種重負荷砂輪，其特征在于:組分按重量百分比計量如下: 燒結剛玉30% 40% 鋯剛玉20% 35% 棕剛玉5% 15% 偶聯劑0.5% 2% 酚醛樹脂粉8% 10% 彈性聚氯乙烯粉 冰晶石粉3% 10% 輕質碳酸鈣微粉3% 8% 浸膠短切玻璃纖維4% 6%。
2.根據權利要求1所述的重負荷砂輪，其特征在于:上述組分中顆粒狀物料的粒度分別為燒結剛玉F14 F16、鋯剛玉F8 F10、棕剛玉F16 F20、酚醛樹脂粉F200 F220、彈性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、輕質碳酸鈣微粉F380 F400，所述浸膠短切玻璃纖維長度為4mm 6mm。
3.根據權利要求1所述的重負荷砂輪，其特征在于:所述偶聯劑采用鈦酸異丙酯、鈦酸四丁酯或三羥?；佀岙惐ギ斨械娜我环N。
4.一種用于權利要求1所述的重負荷砂輪的制備方法，其特征在于按下列工藝步驟實施: A、混合 將按配比計量的燒結剛玉、鋯剛玉、棕剛玉共同置入混料機中混合5min lOmin，接著加入經計量的偶聯劑、酚醛樹脂粉、彈性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、輕質碳酸鈣微粉和浸膠短切玻璃纖維，繼續共同混合IOmin 15min得成型料； B、初成型 將定量取出的成型料置入模內腔中并攤鋪均勻，施壓IOMpa 15Mpa預壓初成型； C、預熱 將初成型的坯料置入烘道內，經30min 50min預熱至90°C 110°C ; D、熱壓成型 將預熱初成型坯料置入模內繼續加熱至185°C 190°C，在此溫度下用12Mpa 15Mpa壓力壓制35min 45min得到熱壓成型的砂輪； E、熱固化處理 將熱壓成型的砂輪置于加熱至195°C的烘箱內固化10h，然后自然降溫至80°C以下出箱入庫。
全文摘要
本發明公開了一種重負荷砂輪，其組分按重量百分比計量的燒結剛玉、鋯剛玉、棕剛玉、偶聯劑、酚醛樹脂粉、彈性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、輕質碳酸鈣微粉和浸膠短切玻璃纖維，制備采用熱壓成型工藝。本發明組分中的彈性聚氯乙烯樹脂粉混在磨料之中，提高砂輪韌性和減振作用，大大減小爆片的可能性。另一方面彈性聚氯乙烯具有優異的阻燃作用，降低磨削熱對酚醛樹脂的燒蝕，改善酚醛樹脂對磨料的粘結力，提高砂輪的磨削比。組分中利用偶聯劑對磨料表面改性，使有機樹脂與無機磨料之間的界面結合力更強，提升砂輪的回轉強度。另外，本發明采用浸膠短切玻璃纖維，有利于加強酚醛樹脂的溶合能力，進一步強化砂輪的回轉強度。
文檔編號B24D3/34GK103144047SQ20121059633
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者嚴光華, 孔德輪, 嚴亮, 嚴飛 申請人:姜堰蘇蒙砂輪有限公司