CN101186521B - 陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法 - Google Patents

陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法，其特点是砂轮组分的重量份数为：磨料100份，陶瓷结合剂10～30份，临时粘结剂5～15份，塑料粒加入的重量份数为：5～15份，塑料粒的粒度为：10～60目，磨料至少为棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅中的一种，陶瓷结合剂至少为含SiO2及Al2O3以及含MgO、CaO、K2O的陶瓷结合剂中的一种，临时粘结剂至少为糊精、石蜡乳化液、水玻璃中的一种。本发明将磨料、陶瓷结合剂、成孔材料、临时粘结剂混合在一起，根据所需要砂轮规格选择液压机进行成型、干燥、焙烧、加工、检查工序，制造出陶瓷结合剂气孔砂轮。

Description

陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法，特别是涉及一种以塑料粒为成孔材料的陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法。
背景技术
以往为调整陶瓷结合剂砂轮中所形成的气孔大小以及气孔量的多少均采用在砂轮中添加木粉或萘粒来达到形成气孔的目的。
木粉在砂轮中只能少量添加，起到微气孔作用，对于大气孔以及高的气孔率无能为力。而且木粉加入量大，成型时会有很大的毛坯弹性变形，即施加压力时测量的尺寸与卸压脱模后的各部分尺寸不一致，因此对产品的硬度及强度影响很大，而且不同批次的砂轮其硬度再现性差，不容易控制。
萘粒作为陶瓷结合剂砂轮成孔材料历史悠久，在陶瓷砂轮中添加萘粒其气孔率及气孔的大小均能达到配方设计要求，已经是一项成熟的技术。但是萘粒剧毒，工人若长期在萘粒环境中操作，会直接影响身体健康，因此国家已经明令禁止生产、销售及使用。但是，由于陶瓷砂轮在使用中，特别是深切缓进给磨削及金属磨除量大的磨削又必须使用大气孔砂轮才能达到磨削要求，因此尽快研究出新的适合做陶瓷结合剂砂轮的成孔材料迫在眉捷。
发明内容
本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述不足，给出一种可替代萘粒作为陶瓷结合剂砂轮成孔材料的塑料粒为成孔材料的陶瓷结合剂气孔砂轮及其制备方法。本发明包括将磨料、陶瓷结合剂、成孔材料、临时粘结剂混合在一起，然后根据所需要的砂轮规格选择液压机进行成型、干燥、焙烧、加工、检查等工序，制造出含气孔的陶瓷结合剂砂轮，具有新型环保、无毒无害，便于使用及推广的特点。
本发明给出的技术解决方案是：这种陶瓷结合剂气孔砂轮，其特点是其组分的重量份数为：
磨料100份，陶瓷结合剂10～30份，临时粘结剂5～15份，
塑料粒加入的重量份数为：5～15份，
其中所述塑料粒的粒度为：10～60目。
其中所述的磨料至少为棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、铬刚玉(PA)、绿碳化硅(GC)、黑碳化硅(C)中的一种，当然，也可选用性质相同或近似的其它磨料；
所述的陶瓷结合剂至少为含SiO2及Al2O3以及含MgO、CaO、K2O若干其它成份的陶瓷结合剂中的一种，当然，也可选用性质相同或近似的其它陶瓷结合剂。
所述的临时粘结剂至少为糊精、石蜡乳化液、水玻璃中的一种，当然，也可选用性质相同或近似的其它临时粘结剂。
为更好的完成本发明的目的，制造含大气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：16-20目。
为更好的完成本发明的目的，制造含中气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：30-60目。
为更好的完成本发明的目的，制造含微气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：80-100目。
本发明所提及的磨料、陶瓷结合剂、临时粘结剂都是本行业常用的原材料，均可从市场上购买；而塑料粒更是来源广泛。
本发明所提及的大气孔、中气孔、微气孔，在本行业中是有确定含意的，即大气孔是指成孔材料颗粒尺寸在16-20目，中气孔是指成孔材料颗粒尺寸在30-60目，微气孔是指成孔材料颗粒尺寸在80-100目。
本发明给出的陶瓷结合剂气孔砂轮制作方法为：
1、原材料配料、混料工序：
将磨料、陶瓷结合剂和作为成孔材料的塑料粒及其它添加剂等按配方准确称量，然后按混料工艺混合为成型料，其中的磨料可以是棕刚玉(A)、白刚玉(WA)、铬刚玉(PA)、绿碳化硅(GC)、黑碳化硅(C)等。陶瓷结合剂可根据线速度不同配制成含SiO2及Al2O3以及含MgO、CaO、K2O若干其它成份的陶瓷结合剂。其临时粘结剂可以使用糊精、石蜡乳化液、水玻璃等原材料。
2、原材料混合工序：
将配制好的各种原材料按磨料+水玻璃+(结合剂+糊精)等顺序进行混合。
3、成型工序：
将原材料混合工序中制成的混合料，用压机压制成为所需形状的砂轮毛坯，其毛坯尺寸与萘粒砂轮毛坯尺寸无大区别。
4、干燥工序
砂轮毛坯压制好以后，需要进行干燥，干燥温度100℃左右。同正常干燥，无需特殊干燥工艺。
5、烧成工序
砂轮烧成温度1200-1300℃。同正常烧成工艺，无特殊要求。
塑料粒与萘粒堆积密度对比如下表所示：
  材料   体积cm3   重量(g)   堆积密度(g/cm3)
  14-20#萘粒   198.92   109.0   0.55
  36-60#萘粒   198.92   113.0   0.57
  14-20#塑料粒   198.92   20.0   0.10
  36-60#塑料粒   198.92   40.0   0.20
由于塑料粒的堆积密度远远低于萘粒，因此要达到相同气孔率，用量仅是萘粒的1/2，因此可以大大降低原材料成本。
将塑料粒和萘粒两种成孔材料生产相同硬度的两片砂轮进行磨削试验，结果未反映磨削性能差异，而且由于塑料粒在制做时粒度相对整齐，因此砂轮外观质量好。
用塑料粒成孔材料生产的陶瓷结合剂气孔砂轮的各项指标与用萘粒成孔材料生产的陶瓷结合剂气孔砂轮相当，符合国家现行的质量标准。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：具有新型环保、无毒无害，便于使用及推广的特点，使用塑料粒生产的陶瓷结合剂气孔砂轮，无论是原料选择、配方设计、混料及成型工艺以及磨削试验对比，完全可以取代萘粒作为成孔材料的陶瓷结合剂气孔砂轮。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体技术方案做进一步说明：
实施例1：
将磨料棕刚玉(A80)100份、陶瓷结合剂18份和作为成孔材料的塑料粒6份及糊精3份、水玻璃4份按配方准确称量，其中加入的塑料粒的粒度为16-20目，然后按混料工艺混合为成型料；将配制好的各种原材料按磨料+水玻璃+(结合剂+糊精)等顺序进行混合；将原材料混合工序中制成的混合料，用压机压制成为所需形状的砂轮毛坯；砂轮毛坯压制好以后，推在炉内进行干燥，干燥温度100℃左右，干燥后在炉内烧成，砂轮烧成温度1200-1300℃，烧成后冷却外形加工，检测合格后即为含大气孔的陶瓷结合剂砂轮成品，其质量与用萘粒成孔材料生产的含大气孔的陶瓷结合剂气孔砂轮相当，符合国家现行的质量标准。
实施例2：
将磨料棕刚玉(A36)100份、陶瓷结合剂20份和作为成孔材料的塑料粒8份及糊精5份、水玻璃4份按配方准确称量，其中加入的塑料粒的粒度为30-60目，然后按混料工艺混合为成型料；将配制好的各种原材料按磨料+水玻璃+(结合剂+糊精)等顺序进行混合；将原材料混合工序中制成的混合料，用压机压制成为所需形状的砂轮毛坯；砂轮毛坯压制好以后，推在炉内进行干燥，干燥温度100℃左右，干燥后在炉内烧成，砂轮烧成温度1200-1300℃，烧成后冷却外形加工，检测合格后即为含中气孔的陶瓷结合剂砂轮成品，其质量与用萘粒成孔材料生产的含中气孔的陶瓷结合剂气孔砂轮相当，符合国家现行的质量标准。
实施例3：
将磨料棕刚玉(A80)100份、陶瓷结合剂25份和作为成孔材料的塑料粒10份及糊精5份、水玻璃7份按配方准确称量，其中加入的塑料粒的粒度为80-100目，然后按混料工艺混合为成型料；将配制好的各种原材料按磨料+水玻璃+(结合剂+糊精)等顺序进行混合；将原材料混合工序中制成的混合料，用压机压制成为所需形状的砂轮毛坯；砂轮毛坯压制好以后，推在炉内进行干燥，干燥温度100℃左右，干燥后在炉内烧成，砂轮烧成温度1200-1300℃，烧成后冷却外形加工，检测合格后即为含微气孔的陶瓷结合剂砂轮成品，其质量与用萘粒成孔材料生产的含微气孔的陶瓷结合剂气孔砂轮相当，符合国家现行的质量标准。

Claims (4)

1.一种陶瓷结合剂气孔砂轮，其特征在于其组分的重量份数为：
磨料100份，陶瓷结合剂10～30份，临时粘结剂5～15份，
塑料粒加入的重量份数为：5～15份，
其中所述塑料粒的粒度为：10～60目或80-100目，
所述磨料至少为棕刚玉、白刚玉、铬刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅中的一种；
所述的临时粘结剂至少为糊精、石蜡乳化液、水玻璃中的一种。
2.按照权利要求1所述的陶瓷结合剂气孔砂轮，其特征在于制造含大气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：16-20目。
3.按照权利要求1所述的陶瓷结合剂气孔砂轮，其特征在于制造含中气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：30-60目。
4.按照权利要求1所述的陶瓷结合剂气孔砂轮，其特征在于制造含微气孔的陶瓷结合剂砂轮时加入的塑料粒的粒度为：80-100目。
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