CN101394972B

CN101394972B - 用于精修的轮、所述轮的使用及其制造方法和装置

Info

Publication number: CN101394972B
Application number: CN2007800078860A
Authority: CN
Inventors: F·拉韦尔
Original assignee: Saint Gobain Abrasifs Technologie et Services SAS
Current assignee: Saint Gobain Abrasifs Technologie et Services SAS; Saint Gobain Abrasives Technology Co
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: JP5506064B2; EP1993786B1; TW201440959A; BRPI0707966A2; NO20084163L; SI1993786T1; TWI494193B; TWI492821B; FR2898070A1; EP1993786A2; CA2644859C; MX2008011327A; ATE536960T1; CN101394972A; NZ569257A; DE202007019685U1; PL1993786T3; JP2012232411A; DK1993786T3; KR101333329B1

Abstract

本发明涉及一种用于修整、任选为锯切的盘状轮(1)，所述轮具有中轴线X、中央紧固区F和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区Z，所述磨削轮包括至少一个由磨粒构成的层(3，5)和包围该轮的两个不包含磨粒的层(2、6)。本发明的特征在于该工作区Z具有小于4毫米、并且优选等于或小于3.2毫米的总厚度。

Description

用于精修的轮、所述轮的使用及其制造方法和装置

本发明涉及一种用于修整，并且可用于切割的盘状磨削轮，所述轮具有中轴线，中央紧固区和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区，所述轮包括至少一个由磨粒构成的层和位于该轮两侧的两个不包含磨粒的层。

术语“修整”在本发明的内容中应被理解为代表任何磨薄操作、磨损操作、磨锐操作，抛光操作等，与反对包括剪切工序的分割操作一样。

从现有技术中，尤其从国际专利申请WO00/74898中可以得知，生产不是用于修整、而是用于分割的薄磨削轮。

此外，本领域的技术人员一般都知道涉及研磨产品的ISO525标准。

如同任何一种标准，上述标准详尽地反映了本领域的技术人员认为用于生产合格产品所必需的和足够的条件。

特别地，这个标准规定了生产修整磨削轮的基本规范，符合该标准中的27，28和29的参考类型。

根据这一标准，修整磨削轮必须具有在4到10毫米之间的厚度。

结果证明，完全出乎意料地，有可能生产出不符合此标准中厚度规范的修整磨削轮，但符合所有其它规范，在使用该轮时尤其涉及安全，并且完全地满足打算修整的应用的需要。

因而，本发明在广义上涉及一种用于修整且可用于分割的盘状磨削轮，所述轮具有中轴线、中央紧固区和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区，所述轮包括至少一个由磨粒组成的层和位于该轮侧面的两个不包含磨粒的层，其特征在于工作区具有小于4毫米，并且优选地等于或小于3.2毫米的总厚度。

能在工作区的整个宽度和整个长度上测量该厚度。

根据本发明的轮具有至少有两个邻近的工作区段(sector)，并且优选三对邻近的工作区段。

优选地，这些工作区段总体上成对垂直。

根据本发明的轮可以特别地具有不小于1毫米的厚度，并且尤其是具有1.25毫米或者1.6毫米或者2毫米或者2.5毫米或者3.2毫米的厚度。

在优选实施例中，根据本发明的轮包括至少两个由磨粒构成的层，这些层的每个从侧面被两个不包含磨粒的层包围。

此外，在一个特别实施例中，至少一个不包含磨粒的外层，或者甚至两个不包含磨粒的外层具有或都具有比该轮的总直径小的直径。

在本发明的内容中，术语“层”表示包括至少一种用来构成该轮的材料的层。这些层有两种类型：

-不包括磨粒的层，尤其是保护薄板或“纸张”类型的层，或者是强化薄板或“织物”类型的层；或

-由磨粒构成的层，包含通过粘结剂粘合在一起的磨粒的类型的层。

此外，在本发明的内容中，术语“饼块(cake)”表示由磨粒构成组分的层，其具有一定的坚固性以便能用能够用手或借助于机器握住，并尤其是抓紧或者移动该饼块。

因此，该饼块可以包括一个由磨粒组成的单层，或者可以包括，在一个面上，不包含磨粒的层。

此外，在本发明的内容中，术语“工作区段”表示轮上的与可能修整的区域相接触的区域。

再者，结果证明，完全出乎意料地，应用从国际专利申请WO00/74898中得知的用于生产薄分割轮的方法来生产根据本发明的修整轮是可能的。

这样，本发明还涉及一种制造用于修整且可用于切割的盘状磨削轮的方法，所述轮具有中轴线、中央紧固区和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区，所述轮包括至少一个基于磨粒的层和在该轮侧面的两个不包含磨粒的层，在该方法中：

-在没有下方的强化层存在时，在模具中直接形成基于磨粒的层；

-可选地，强化层附着在该磨粒层上；

-压制这个或这些层以形成饼块；

-将饼块从模具中移除；

-饼块由以下组成：

-两个中的任一个或者全部两个强化层，以便两个强化层从侧面包围轮

-或者至少另一个饼块和至少一个或两个强化层，以便两个强化层从侧面包围轮；以及

-该装置被压制以形成用于修整且可用于分割的磨削轮，该轮的工作区具有小于4毫米，并且优选等于或小于3.2毫米的总厚度。

由于实际是首先生产出饼块，然后在其上叠置各个层，因此传递给每个后续工位(station)所需要的时间可以显著减少，因为它不再取决于浇铸粉末制品操作或者高压压制操作的持续时间。而且，所用的压力也可以减小。

本发明还涉及一种根据本发明的轮的使用，尤其是通过上述方法生产的轮，所述轮为盘状并且具有中轴线、中央紧固区和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区，该工作区具有小于4毫米并且优选等于或小于3.2毫米的总厚度，以便实施修整操作。

此外，本发明还涉及一种用于制造修整且可进行分割的盘状磨削轮的装置，所述轮的每一个都具有中轴线、中央紧固区和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区，所述轮的每一个都包括至少一个基于磨粒的层和从侧面包围该轮的两个不包含磨粒的层。所述装置包括：

-使用形成结块的组分的层填充模具的工位；

-用于压制容纳在模具中的组分的层以形成所述饼块的机器；

-用于形成由至少一个饼块和至少一个其它的组分层形成的叠置层的堆的组装工位；以及

-用于压缩该堆并形成用于修整，且可用于分割的磨削轮的压制机，该轮的工作区具有小于4毫米且优选等于或小于3.2毫米的总厚度。

有利地，根据本发明的轮可以用于修整并还可用于分割。

通过阅读以下非限制性的典型实施例的详细描述，以及从显示了根据本发明的修整磨削轮的轴向剖面的附图中，可以更加清楚地理解本发明。

应当指出的是，在该图中显示的各个组成部分之间并没有严格遵照比例，这样可以使其更容易地查看。

图1显示了根据本发明的修整轮(1)。

轮(1)具有大致盘状的外形因而具有中轴线X、中央紧固区F和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区Z。

紧固区由金属垫圈组成从而允许轮紧固于磨床的轮毂上。

该垫圈不必是扁平的，以便允许轮具有台阶。

该轮(1)包括至少一个，且优选为两个，由磨粒组成的层(3、5)和位于该轮侧面的至少两个不包含磨粒的层(2、6)。

如果轮包括两个由磨粒组成的层(3、5)，那么优选在这两个由磨粒组成的层(3、5)之间放入不包含磨粒的层(4)。

每个不包含磨粒的层(2、4、6)是例如酚醛树脂涂敷的玻璃纤维网。

可以使用各种重量的玻璃纤维网，像这种例如从75到420克/平方米。

纸张也可以黏附地粘合在轮的一个或两个外表面上。

而且，一个或甚至两个不含磨粒的外层(2、6)可具有小于该轮的总直径的直径并且具有减小大约2到50毫米的直径。

层(3、5)由磨粒组成，磨粒主要包括，例如氧化铝(Al₂O₃)或者，例如氧化锆/氧化铝(ZrO₂/Al₂O₃)混合物要不然就是主要由碳化硅(SiC)组成的颗粒。而且这些使用的磨粒可以进一步经过各种热处理，机械的物理处理或化学处理，以提高它们的研磨性能(硬度，易剥落性，粗糙度等)。

由这些磨粒构成的层(3、5)可以由具有不同尺寸的磨粒组成，这些磨粒的平均尺寸通常被本领域的技术人员使用术语“粒度(grit)”，或者不同尺寸的磨粒的混合物来定义。依据本发明的一个可能的实施例，磨粒的平均尺寸介于1035微米(24粒度)和122微米(150粒度)之间。

举例来说，层(3、5)可以由通过粘结剂粘合在一起的磨粒所形成，这些粘结剂由各种粉末状的酚醛树脂(例如酚醛清漆)和/或液体状的酚醛树脂(例如甲阶酚醛树脂)组成，并且可加有添加剂或填料。例如，使用的填料或添加剂可主要由铁硫化物，铝氟化钾，硫酸钾或者碳酸钙(石灰石)组成。

根据本发明，工作区Z的总厚度e小于4毫米，并且优选等于或小于3.2毫米。

轮(1)有三对相邻的工作区段(S1、S2、S3)：区段S1和S3对应主要工作表面同时区段S2对应轮的外边缘。

生产出来的轮具有图1所示的结构。

在每一层(3、5)中使用的磨粒混合物由两种类型的颗粒组成，一种的平均尺寸为508微米(46粒度)，占磨粒混合物总体积的85％，而另一种的平均尺寸为406微米(60粒度)，占磨粒混合物总体积的15％。

在每一层(3、5)中使用的粘结剂由占体积65％的酚醛树脂(液体+含有15％重量的四氮六甲圜的粉末)和填料组成：所述填料由占15％体积的铁硫化物，18％体积的硫酸钾和2％体积的石灰石组成。

这样，每一层(3、5)由约44％体积的磨粒和46％体积的粘结剂，以及具有多孔性的剩余物组成。

用于层(2、4、6)的纤维分别具有195、170和195克/平方米的重量。

依据现有技术，为了形成轮，组分的组合物在烘焙步骤之后要经过冷压步骤。

在加工后，这种轮具有大约2.5毫米的厚度e和125毫米的总直径。

这种轮，虽然没有满足用于修整磨削轮的ISO525标准所要求的厚度，但是它满足涉及27、28、29型号修整磨削轮的EN12413标准的所有安全测试。

特别地，它满足爆裂速度测试，因为它只有在速度(V_BR)大约在190米/秒(标准要求能够承受至少150米/秒的速度)时才会爆裂。。

在单面冲击阻力测试中(用力F_SI)，按照所要求的标准，它经受住了290N的力。

本发明已经通过例子在上面进行了描述。当然，本领域的技术人员能够产生出本发明的各种替代形式，而并不因此偏离本权利要求所限定的本专利的范围。

Claims

1.一种用于修整的盘状磨削轮(1)，所述轮具有中轴线X、中央紧固区F和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区Z，所述轮包括至少一个由磨粒构成的层(3、5)和位于该轮侧面的两个不包含磨粒的层(2、6)，其特征在于，该工作区Z具有小于4毫米的总厚度e，所述轮具有至少约150米/秒的爆裂速度，并且所述轮提供至少290N的单面冲击阻力。

2.如权利要求1所述的轮(1)，其特征在于，具有至少有两个邻近的工作区段(S1、S2)。

3.如权利要求2所述的轮(1)，其特征在于，工作区段(S1、S2、S3)总体上是成对垂直的。

4.如权利要求1-3的任一项所述的轮(1)，其特征在于，它具有不小于1毫米厚度e。

5.如权利要求1-3的任一项所述的轮(1)，其特征在于，它包括至少两个由磨粒构成的层(3、5)，在这些层的每个从两侧被两个不包含磨粒的层(2、4、6)包围。

6.如权利要求1-3的任一项所述的轮(1)，其特征在于，至少一个不包含磨粒的外侧层(2、6)或者甚至两个不包含磨粒的外侧层(2、6)具有小于轮的总直径的直径。

7.如权利要求1所述的轮(1)，其特征在于，该工作区Z具有等于或小于3.2毫米的总厚度e。

8.如权利要求2所述的轮(1)，其特征在于，其具有三对邻近的工作区段(S1、S2、S3)。

9.如权利要求4所述的轮(1)，其特征在于，其具有1.25毫米或1.6毫米或2毫米或2.5毫米或3.2毫米的厚度e。

10.一种制造用于修整的盘状磨削轮(1)的方法，所述轮具有中轴线X、中央紧固区F和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区Z，所述轮包括至少一个基于磨粒的层(3、5)和位于该轮两侧的两个不包含磨粒的层(2、6)，在该方法中：

-在没有下方的增强层存在时，在模具中直接形成基于磨粒的层(3、6)；

-压制这个或这些层以形成饼块；

-将饼块从模具中移除；

-饼块由以下组成：

-两个中的任一个或者全部两个强化层，以便两个强化层从两侧包围轮，

-或者至少另一个饼块和至少一个或两个强化层，以便两个强化层从两侧包围轮；以及

-该饼块被压制以形成用于修整的轮，该轮的工作区具有小于4毫米总厚度，所述轮具有至少约150米/秒的爆裂速度，并且所述轮提供至少290N的单面冲击阻力。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述工作区具有等于或小于3.2mm的总厚度。

12.如上述权利要求1-9中任一项所述的轮(1)的使用，所述轮为盘状并且具有中轴线X、中央紧固区F和至少一个相对于中轴线延伸至中央紧固区之外的外围工作区Z，该工作区具有小于4毫米的总厚度，以便实施修整操作。

13.如上述权利要求所述的使用，其特征在于，该轮包括至少一个基于磨粒的层(3、5)和位于该轮两侧的两个不包含磨粒的层(2、6)，所述轮如权利要求10或11所述的方法制造。

14.如权利要求12所述的使用，其特征在于，所述工作区具有等于或小于3.2毫米的总厚度。