CN101722478A

CN101722478A - 一种金刚石干磨片及其制造方法

Info

Publication number: CN101722478A
Application number: CN201010044864A
Authority: CN
Inventors: 吕永安
Original assignee: XIAMEN ZL DIAMOND TOOLS CO Ltd
Current assignee: XIAMEN ZL DIAMOND TOOLS CO Ltd
Priority date: 2010-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2010-06-09

Abstract

一种金刚石干磨片及其制造方法，涉及一种金刚石磨片。提供一种磨削量大、磨削时间长、耐高温性好、耐磨性好的金刚石干磨片及其制造方法。金刚石干磨片设有磨料层和连接件，连接件与磨料层固连，连接件外接动力传动件，磨料层的材料组成按质量百分比是：耐高温树脂为30％～50％、金刚石颗粒为15％～30％、耐磨散热添加剂为30％～50％。按配方比例称取各原料，并混合均匀；将混合均匀的原料注入模具中，合模；合模后在烘箱中加热，固化后脱模，得成型坯体；将成型坯体在烘箱中进行加热固化，得磨料层；将磨料层与连接件进行粘接，得成品。

Description

一种金刚石干磨片及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种金刚石磨片，尤其是涉及一种主要用于水泥地板、石材、玻璃、陶瓷等非金属硬脆性材料磨削加工的金刚石干磨片及其制造方法。

背景技术

水泥地板、石材、玻璃、陶瓷等非金属硬脆性材料磨削加工方式有湿磨和干磨两种。湿磨方式对磨片的耐高温性能要求较低，一般的磨片都能达到要求，但需要大量的冷却水，并会产生大量污水，不环保。干磨方式不用加冷却水，解决了污水排放污染环境的环保问题(干磨产生的粉尘较容易收集解决)，加工操作方便，特别是在不便加水的环境中进行磨削加工，对于严重缺水的国家或地区，如中东国家等沙漠地区、高山等，进行干磨加工的优点更为突出，但干磨(特别是长时间干磨)对磨片的耐高温性能要求很高，如果磨片耐高温性能不足，则在磨削过程中会产生冒烟烧焦、磨片和被磨材料表面变色及粘附残渣等现象，导致磨削不能继续进行、磨片和被磨材料发生损坏报废的不良后果。

目前已有可用于石材、陶瓷等材料磨削的金刚石干磨片，但现有的金刚石干磨片为了易于散热一般只能将厚度制作得很薄，只能进行短时间磨削，才能保证干磨片温升不会过高。而对于加工磨削量大、温升快、温度高(温度可达280～300℃)、磨削时间长的工作要求，现有的金刚石干磨片就无法满足，目前尚未见能满足上述要求的金刚石干磨片的相关报道。

公告号为CN2587621的实用新型专利提供一种间隙型金刚石切磨片。主要用于石材、金属、玻纤、玻璃、陶瓷、树脂合成材料、PVC材料的切割、打磨。它包括底盘和涂覆在底盘表面的金刚石砂工作层，其特点是金刚石砂工作层由若干密集均布的凸块组成。该实用新型不但金刚石用料少、成本低，且切割、打磨时不易堵塞，散热性好、排屑通畅，切割、打磨速度快。因此切割、打磨效果好，使用寿命长。

公告号为CN2710835的实用新型专利提供一种用于手持式电动磨光机的金刚石切磨片，具有平面状圆盘基体，其圆盘基体中间设置有轴孔，周边设置有磨削作用层，特别是圆盘基体上设置有环形分布的沉头通孔，用以与另外紧固在电机转轴上的端面有螺钉孔与金刚石切磨片沉头通孔对应的法兰头连接。它能用于平磨和切割。

公告号为CN201147904的实用新型专利提供一种新型金刚石圆磨片，涉及磨片的技术领域。其特征在于：该圆磨片两侧面的纹路完全对称，在用于切割功能时，来自木材或金属两侧的受力和摩擦完全均等，大幅度减少震动，从而更加稳定，也使飞屑朝同一个方向飞，易于防范。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磨削量大、磨削时间长、耐高温性好、耐磨性好的金刚石干磨片及其制造方法。

本发明的金刚石干磨片设有磨料层和连接件，连接件与磨料层固连，连接件外接动力传动件，磨料层的材料组成按质量百分比是：耐高温树脂为30％～50％、金刚石颗粒为15％～30％、耐磨散热添加剂为30％～50％。

所述耐高温树脂可为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和三聚氰胺树脂等中的至少一种。

所述金刚石颗粒的粒度可根据具体要求进行选择，如可选择不同粒度的金刚石颗粒制作成30、50、100、200、400、800、1500、3000等不同粒度号的产品，产品易形成系列化和标准化。

所述耐磨散热添加剂可为金属粉、金属氧化物、碳化物和氮化物等中的至少一种。

所述金属粉优选铜粉、铝粉和镍粉等中的至少一种。所述金属氧化物优选氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钛等中的至少一种。所述碳化物优选碳化硅、碳化钨和碳化硼等中的至少一种。所述氮化物优选氮化钛、氮化硅和氮化硼等中的至少一种。

所述连接件与磨料层固连最好是连接件通过耐热粘合剂与磨料层粘接。所述耐热粘合剂可为环氧树脂胶、不饱和树脂胶、万能胶、聚氨酯胶、丙烯酸酯胶等中的一种。

本发明金刚石干磨片的制造方法包括以下步骤：

1)按配方比例称取各原料，并混合均匀；

2)将混合均匀的原料注入模具中，合模；

3)合模后在烘箱中加热，固化后脱模，得成型坯体；

4)将成型坯体在烘箱中进行加热固化，得磨料层；

5)将磨料层与连接件进行粘接，得成品。

所述合模后在烘箱中加热的温度最好为100～130℃，所述固化的时间最好为20～40min。

所述将成型坯体在烘箱中进行加热固化的温度最好为120～140℃，加热固化的时间最好为1～4h。

本发明的有益效果：

与现有金刚石干磨片比较，由于本发明的金刚石干磨片的磨料层采用了耐磨耐热材料添加剂，因而使磨料层树脂的耐热性明显提高；现有金刚石干磨片的磨料层工艺是采用液体树脂浇铸方式成型，或者是粉状树脂热压成型，但这些工艺适用于制备薄状干磨片而不适于制背较厚的干磨片。本发明在工艺上采取先热压、后固化的方式成型，可制成较厚的干磨片(厚度可达10mm以上)。由此可见，本发明干磨片不仅可耐高温(可达300°)，而且磨削量大、磨削时间长(可连续长久磨削工作)、耐磨性好，避免了干磨片在干性研磨中，磨料层树脂烧焦变色而影响到研磨对象损伤的不良现象，降低成本，提高加工质量。

附图说明

图1为本发明所述金刚石干磨片实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

参见图1，本发明的金刚石干磨片设有磨料层1和连接件2，连接件2与磨料层1胶结粘合，连接件2外接动力传动件。金刚石干磨片的磨料层厚度可根据实际需要确定。称取耐高温坏氧树脂50g，金刚石颗粒20g，碳化硅20g，氧化锌10g，放入搅拌罐混合搅拌均匀。注入具有一定几何形状的模具中，放入尼龙钩层载体配件，合模加温到100℃，时间40min，取出脱模，成型后的磨料层再在烘箱中加热进行后固化，温度为120℃，时间4h，取出固化后的磨料层与连接件用耐热聚氨酯胶进行胶结粘合，从而制成耐高温金刚石干磨片。

实施例2

与实施例1类似。称取耐高温不饱和聚酯树脂40g，金刚石颗粒25g，碳化钨15g，铝粉6g，氧化铝14g，放入搅拌罐混合搅拌均匀，注入具有一定几何形状的模具中，放入尼龙钩层载体配件，合模加温到130℃，时间20min，取出脱模，成型后的磨料层再放入烘箱加热进行后固化，温度为140℃，时间1h，取出固化后的磨料层与连接件用耐热万能胶进行胶结粘合，从而制成耐高温金刚石干磨片。

实施例3

与实施例1类似。称取耐高温三聚氰胺树脂25g，酚醛树脂15g，金刚石颗粒15g，氮化硼10g，碳化硅20g，氧化钛15g，放入搅拌罐混合搅拌均匀，注入具有一定几何形状的模具中，放入尼龙钩层载体配件，合模加温到120℃，时间25min，取出脱模，成型后的磨料层再放入烘箱加热进行后固化，温度为130℃，时间3h，取出固化后的磨料层与连接件用耐热环氧树脂胶进行胶结粘合，从而制成耐高温金刚石干磨片。

实施例4

与实施例1类似。称取耐高温乙烯基树脂30g，金刚石颗粒20g，碳化硼20g，镍粉10g，二氧化硅20g，放入搅拌罐混合搅拌均匀，注入具有一定几何形状的模具中，放入尼龙钩层载体配件，合模加温到110℃，时间30min，取出脱模，成型后的磨料层再放入烘箱加热进行后固化，温度为135℃，时间2.5h，取出固化后的磨料层与连接件用耐热不饱和树脂胶进行胶结粘合，从而制成耐高温金刚石干磨片。

实施例5

与实施例1类似。称取耐高温聚氨酯树脂40g，金刚石颗粒30g，碳化硅20g，氧化锆10g，放入搅拌罐混合搅拌均匀，注入具有一定几何形状的模具中，放入尼龙钩层载体配件，合模加温到115℃，时间30min，取出脱模，成型后的磨料层再放入烘箱加热进行后固化，温度为125℃，时间3.5h，取出固化后的磨料层与连接件用耐热丙烯酸酯胶进行胶结粘合，从而制成耐高温金刚石干磨片。

产品性能测试

下面以100号的金刚石磨片为例，将本发明耐高温金刚石干磨片与国内普通金刚石干磨片和进口国外金刚石地板磨片进行性能对比测试，结果见表1。从表1中可见，国内产品性能较差，本发明产品的性能达到或超过了国外产品的质量水平，而且产品成本只有国外的三份之一到四分之一。

表1

测试项目	本发明产品	国外产品	国内产品	磨削对象
测试项目	本发明产品	国外产品	国内产品	磨削对象	锋利度g/h	1896.0	1377.6	989.2	水泥板

测试项目	本发明产品	国外产品	国内产品	磨削对象
测试项目	本发明产品	国外产品	国内产品	磨削对象	耐磨性h/g	0.0042	0.0046	0.0016	水泥板
磨耗比g/g	8.0	6.4	4.8	水泥板	耐磨性h/g	0.0042	0.0046	0.0016	水泥板
磨耗比g/g	8.0	6.4	4.8	水泥板	使用寿命(min)	30	32	5	水泥板
价格(USD/m²)	0.85	3.05	0.82		使用寿命(min)	30	32	5	水泥板

Claims

1.一种金刚石干磨片，其特征在于设有磨料层和连接件，连接件与磨料层固连，连接件外接动力传动件，磨料层的材料组成按质量百分比是：耐高温树脂为30％～50％、金刚石颗粒为15％～30％、耐磨散热添加剂为30％～50％。

2.如权利要求1所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述耐高温树脂为不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂和三聚氰胺树脂中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述耐磨散热添加剂为金属粉、金属氧化物、碳化物和氮化物中的至少一种。

4.如权利要求3所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述金属粉为铜粉、铝粉和镍粉中的至少一种。

5.如权利要求3所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述金属氧化物为氧化锌、二氧化硅、氧化铝、氧化锆和氧化钛中的至少一种。

6.如权利要求3所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述碳化物为碳化硅、碳化钨和碳化硼中的至少一种。

7.如权利要求3所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述氮化物为氮化钛、氮化硅和氮化硼中的至少一种。

8.如权利要求1所述的一种金刚石干磨片，其特征在于所述连接件与磨料层固连是连接件通过耐热粘合剂与磨料层粘接；所述耐热粘合剂为环氧树脂胶、不饱和树脂胶、万能胶、聚氨酯胶、丙烯酸酯胶中的一种。

9.如权利要求1所述的一种金刚石干磨片的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

1)按配方比例称取各原料，并混合均匀；

2)将混合均匀的原料注入模具中，合模；

3)合模后在烘箱中加热，固化后脱模，得成型坯体；

4)将成型坯体在烘箱中进行加热固化，得磨料层；

5)将磨料层与连接件进行粘接，得成品。

10.如权利要求9所述的一种金刚石干磨片的制造方法，其特征在于所述合模后在烘箱中加热的温度为100～130℃，所述固化的时间为20～40min；所述将成型坯体在烘箱中进行加热固化的温度为120～140℃，加热固化的时间为1～4h。