CN102001054B

CN102001054B - 树脂金刚石磨具及其制作方法和制作模具

Info

Publication number: CN102001054B
Application number: CN2010102926567A
Authority: CN
Inventors: 尹育航; 陶洪亮; 周华
Original assignee: GUANGDONG MONTE-BIANCO DIAMOND APPLICATIONS Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG MONTE-BIANCO DIAMOND APPLICATIONS Co Ltd
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2030-09-20
Also published as: CN102001054A

Abstract

一种树脂金刚石磨具及其制作方法和制作模具，树脂金刚石磨具包括基体和磨料层，磨料层由粘结剂、磨料和填料混合浇注而成；其中，粘结剂由酚醛环氧乙烯基酯树脂液、引发剂和促进剂混合而成，磨料包括金刚石和碳化硅，以上各组分的重量配比关系为：酚醛环氧乙烯基酯树脂液100份，引发剂2～3份，促进剂1～4份，金刚石10～20份，碳化硅10～30份，填料80～120份。填料为氧化铝粉、石英粉和氧化铈抛光粉中的任一种或任二种以上的组合。本发明具有锋利性好、自锐性强、磨削和抛光效果好、制作过程简单合理、操作灵活、异形面在生产中就一次精准到位，磨削抛光效率高，综合性能高和制作成本低的特点。

Description

树脂金刚石磨具及其制作方法和制作模具

技术领域

本发明涉及一种树脂金刚石磨具及其制作方法和制作模具。

背景技术

目前以陶瓷、石材、玻璃和树脂等材料制作带有异形面的腰线越来越普遍，较为普通的作法是将陶瓷抛光砖切割成条状后，再用磨削面同为异形面的磨轮将其磨削抛光成型。

腰线是一种建筑装饰法，一般是指建筑表面的装饰线。由于腰线的异形面比较宽，一般在40mm以上，如果采用酚醛树脂粉等热模压成型的树脂结合金刚石磨轮对该腰线的异形面进行磨削和抛光加工，由于该树脂结合金刚石磨轮的上下两侧比较结实，而中间则比较疏松，实际磨削时，很难做到磨削一致，故现有做法是：采用两件树脂结合金刚石磨轮叠加装配，同时还要在树脂结合金刚石磨轮的外周圆柱面上通过附加用于修整的电铸的金刚石异形磨轮，这样才能取得较好的效果。这种现有的制作方法相当复杂，产品的制作成本高昂。

如果采用电铸金刚石磨轮或金属烧结金刚石磨轮，那么需要用电火花来修整该两种金刚石磨轮的外周圆成异形面；并且，这两种金刚石异形磨轮均不具有抛光功能，不能用来对腰线进行抛光，而且这两种金刚石磨轮的制作成本也很高。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、锋利性好、自锐性强、磨削和抛光效果好、制作成本低、适用范围广的树脂金刚石磨具及其制作方法和制作模具，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种树脂金刚石磨具，包括基体和磨料层，其特征是磨料层由粘结剂、磨料和填料混合浇注而成；其中，粘结剂由酚醛环氧乙烯基酯树脂液、引发剂和促进剂混合而成，磨料包括金刚石和碳化硅，以上各组分的重量配比关系为：酚醛环氧乙烯基酯树脂液100份，引发剂2～3份，促进剂1～4份，金刚石10～20份，碳化硅10～30份，填料80～120份。

所述填料为氧化铝粉、石英粉和氧化铈抛光粉中的任一种或任二种以上的组合。

所述引发剂为过氧化甲乙酮。

所述促进剂为辛酸钴液。

一种树脂金刚石磨具的制作方法，其特征是包括以下步骤：

第一步，首先按配比称取各组份，把酚醛环氧乙烯基酯树脂液与磨料、填料混合均匀，然后加入促进剂混合均匀，最后加入引发剂混合均匀，得到混合料；

第二步，将上述的混合料迅速浇注到装有基体的模具的模腔内，直到将模腔灌满，然后在室温下固化20分钟后脱模得到半成品；

第三步，将上述的半成品在室温下放置自然固化一天后，再放入烘箱内加热进行二次固化。

所述二次固化的加热过程为：在40℃以前自由升温，在40～60℃时升温0.5小时，在60℃时保温1小时，在60～80℃时升温1小时，在80℃时保温2小时，在80～120℃时升温1小时，在120℃时保温2小时，在120～145℃时升温1小时，在145℃时保温2小时，然后停止加热，自然冷却后取出。

一种树脂金刚石磨具的制作模具，其特征是包括下底板、锥套以及至少包括相接后构成环状的第一模套和第二模套，锥套的内壁为锥形面，第一模套和第二模套的下部分别设置有装配槽，下底板上设置有限位台阶，第一模套和第二模套固定在下底板上，锥套箍紧在第一模套和第二模套的外侧，基体通过其上设置的轴孔安装在下底板的圆台芯上，第一模套、第二模套、下底板和基体共同围成模腔；

其中，第一模套和第二模套各自的朝内一侧设置有用于磨削带有异形面的腰线的磨削面；该磨削面的截面的外轮廓线由一条以上的直线与一条以上的光滑的曲线相接而成，直线与曲线的切点相接，相邻的曲线通过切点相接，或者，该磨削面的截面的外轮廓线二条以上的光滑的曲线相接而成，相邻的曲线通过切点相接。

本发明采用不饱和聚酯(树脂)中的酚醛环氧乙烯基酯树脂来浇注后得到树脂金刚石磨具磨具，是因为酚醛环氧乙烯基酯树脂是一种综合性能优良的耐高温树脂，通过二次高温固化后，其性能远远优于其它不饱和聚酯树脂制作的树脂金刚石磨具。

不饱和聚酯(树脂)包括邻苯二甲酸型(简称邻苯型)、间苯二甲酸型(简称间苯型)、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。酚醛环氧乙烯基酯树脂是采用高环氧值、多官能的酚醛环氧树脂与甲基丙烯酸反应而成，其突出性能主要表现在：1)耐热性能：绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在50～60℃，本专利采用的酚醛环氧乙烯基酯树脂，热变形温度达到150℃，更高的温度，寿命更长也更可靠；2)耐磨蚀性能，可以通过加入适当的耐磨、耐蚀填料来提高树脂浇注体的耐磨性，耐磨性能优于绝大多数不饱和聚酯树脂；3)高温条件下的力学强度保留率，酚醛环氧乙烯基树脂，高温力学性能的测试结果，它在150℃时仍保持着良好的力学性能；4)是耐腐蚀性能，由于酚醛环氧乙烯基树脂的高交联密度，与高的热变形温度特点，使树脂的耐蚀性能较好。该酚醛环氧乙烯基酯树脂还具有非常高的热变形温度，可达150℃，并具有良好的力学性能；高交联密度使其具有良好的耐溶剂性；能耐各种氧化性介质，如双氧水、湿氯气、二氧化氯等；以及具有良好的粘接性，包括与碳钢、PTFE等基材粘结。酚醛环氧乙烯基酯树脂比同等类型的双酚A型环氧乙烯基树脂有较高的热变形温度；具有优良的耐热性能，在热环境中有很好的的强度保持率；对酸、碱、盐溶剂有良好的耐腐烛性，对苯溶剂的耐腐蚀性更优良；其硬度和热变形温度在经历了水、热、化学溶剂等过程后都显现了很高的的保留率。

本发明对建筑材料的异形面的磨削和抛光非常方便，比采用酚醛树脂或聚酰亚胺树脂进行热模压成型的树脂结合金刚石磨轮以及电铸金刚石磨轮或金属烧结金刚石磨轮对腰线的异形面进行磨削和抛光加工的锋利性好、自锐性强，且具有柔韧性好，抛光速度快和光度高的效果。本发明中的酚醛环氧乙烯基酯树脂属于不饱和聚酯(树脂)类，与酚醛树脂不同类型；而且成型方式不同，本发明中的酚醛环氧乙烯基酯树脂液采用浇注成型，而一般情况下的酚醛树脂粉采用热模压成型。

本发明相对于采用其它类型的不饱和聚酯(树脂)制成的树脂金刚石磨具具有表面硬度高，如比邻苯型不饱和聚酯高12％以上，故其具有锋利性好、自锐性强、磨削和抛光效果好、制作过程简单合理、操作灵活、异形面在生产中就一次精准到位，磨削抛光效率高，综合性能高与制作成本比较低的特点。

附图说明

图1为本发明一实施例中的制作模具的分解结构示意图。

图2为树脂金刚石磨具的剖视结构示意图。

图3为制作模具浇铸时的剖视结构示意图。

图4-图10为本发明中的几种磨削面的剖面放大图。

图11为为本发明的使用状态示意图。

图中：1为基体，1.1为轴孔，2为磨料层，3.1为第一模套，3.2为第二模套，3.3为装配槽，4为下底板，4.1为圆台芯，4.2为限位台阶。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-图10，本树脂金刚石磨具，包括基体1和磨料层2，磨料层2由粘结剂、磨料和填料混合浇注而成；其中，粘结剂由酚醛环氧乙烯基酯树脂液、引发剂和促进剂混合而成，磨料包括金刚石和碳化硅，以上各组分的重量配比关系为：酚醛环氧乙烯基酯树脂液100份，引发剂2～3份，促进剂1～4份，金刚石10～20份，碳化硅10～30份，填料80～120份。

本实施例中的填料为氧化铝粉、石英粉和氧化铈抛光粉中的任一种或任二种以上的组合；引发剂可采用过氧化酮，这里可选用过氧化甲乙酮；促进剂为辛酸钴液。

树脂金刚石磨具的制作模具，包括下底板4、锥套5以及至少包括相接后构成环状的第一模套3.1和第二模套3.2，锥套5的内壁为锥形面，第一模套3.1和第二模套3.2的下部分别设置有装配槽3.3，下底板4上设置有限位台阶4.2，第一模套3.1和第二模套3.2固定在下底板4上，装配槽3.3与限位台阶4.2相接，锥套5箍紧在第一模套3.1和第二模套3.2的外侧，基体1通过其上设置的轴孔1.1安装在下底板4的圆台芯4.1上，第一模套3.1、第二模套3.2、下底板4和基体1共同围成模腔；其中，第一模套3.1和第二模套3.2各自的朝内一侧设置有用于磨削带有异形面的腰线的磨削面A；该磨削面A的截面的外轮廓线由一条以上的直线与一条以上的光滑的曲线相接而成，直线与曲线的切点相接，相邻的曲线通过切点相接，或者，该磨削面A的截面的外轮廓线二条以上的光滑的曲线相接而成，相邻的曲线通过切点相接。有关磨削面A的截面图参见图4-图10。

制作树脂金刚石磨具时，包括以下步骤：

第一步，首先按配比称取各组份，把酚醛环氧乙烯基酯树脂液与磨料、填料混合均匀，然后加入促进剂混合均匀，最后加入引发剂混合均匀，得到混合料；添加各物料时，一定要按上述的先后顺序添加，并且一定要保证有足够的时间混合均匀。至于引发剂，一定得最后添加，因为引发剂一旦加入后，就会马上起固化反应。

第二步，将上述的混合料迅速浇注到装有基体1的模具的模腔内，直到将模腔灌满，然后在室温下固化20分钟后脱模得到半成品。

最后，打上产品的磨料粒度及其它重要标识，则产品经检验合格便可包装入库。

制作树脂金刚石磨具时各组分的具体配方如下：

配方一：

酚醛环氧乙烯基酯树脂液：500克；

引发剂(过氧化甲乙酮)：15克；

促进剂(辛酸钴液)：18克；

金刚石100目：100克；

碳化硅100目：150克；

氧化铝粉2000目：600克。

配方二：

酚醛环氧乙烯基酯树脂液：500克；

引发剂(过氧化甲乙酮)：12克；

促进剂(辛酸钴液)：18克；

金刚石800目：75克；

碳化硅800目：100克；

石英粉：500克。

配方三：

酚醛环氧乙烯基酯树脂液：500克；

引发剂(过氧化甲乙酮)：12克；

促进剂(辛酸钴液)：15克；

金刚石3000目：50克；

碳化硅3000目：50克；

石英粉：300克；

氧化铈抛光粉：100克。

参见图11，在磨削抛光带有异形面的腰线20时，可将多个树脂金刚石磨具10前后间隔的设置在输送带的上方，图中省略了输送带，当腰线20随着输送带进入到树脂金刚石磨具10所在区域时，可通过多个树脂金刚石磨具10同时工作，而一次性的将腰线20的异形面磨削加工成型。

Claims

1.一种树脂金刚石磨具，包括基体(1)和磨料层(2)，其特征是磨料层(2)由粘结剂、磨料和填料混合浇注而成；其中，粘结剂由酚醛环氧乙烯基酯树脂液、引发剂和促进剂混合而成，磨料包括金刚石和碳化硅，以上各组分的重量配比关系为：酚醛环氧乙烯基酯树脂液100份，引发剂2～3份，促进剂1～4份，金刚石10～20份，碳化硅10～30份，填料80～120份。

2.根据权利要求1所述的树脂金刚石磨具，其特征是所述填料为氧化铝粉、石英粉和氧化铈抛光粉中的任一种或任二种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的树脂金刚石磨具，其特征是所述引发剂为过氧化甲乙酮。

4.根据权利要求1所述的树脂金刚石磨具，其特征是所述促进剂为辛酸钴液。

5.一种根据权利要求1所述的树脂金刚石磨具的制作方法，其特征是包括以下步骤：

第二步，将上述的混合料迅速浇注到装有基体(1)的模具的模腔内，直到将模腔灌满，然后在室温下固化20分钟后脱模得到半成品；

6.根据权利要求5所述的树脂金刚石磨具的制作方法，其特征是所述二次固化的加热过程为：在40℃以前自由升温，在40～60℃时升温0.5小时，在60℃时保温1小时，在60～80℃时升温1小时，在80℃时保温2小时，在80～120℃时升温1小时，在120℃时保温2小时，在120～145℃时升温1小时，在145℃时保温2小时，然后停止加热，自然冷却后取出。