CN102814745A - 一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法 - Google Patents

一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法，其由下列重量份的锆刚玉磨料50-60、棕刚玉磨料5-10、石榴石砂5-10、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、偏苯三酸三辛酯1-2、蛭石5-10、石膏粉5-10、纳米钾长石粉2-5、钨粉2-5制成。本发明在填料中添加了陶瓷料，其粘结性能好，使磨料不易脱落，并提高了树脂砂轮的耐热性和硬度，减少刚性磨削形成的裂纹，从而提高树脂砂轮的使用效率和寿命；另外还添加了钨粉金属粉末，散热快，有利于快速散掉砂轮在切割过程中放出的大量热量，起到降低切削温度的作用。

Description

一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法，属于磨具加工技术领域。
背景技术
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂，结合剂的性能决定砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力。目前结合剂主要分为陶瓷、树脂、橡胶和金属四种，其中树脂结合剂强度高、弹性大、耐冲击，适用于 v>50m/s的高速磨削，可制成薄片砂轮，用于磨槽、切割等。用树脂作为结合剂的砂轮称之为树脂砂轮。
树脂砂轮按磨料来分一般分为普通树脂砂轮和超硬树脂砂轮。普通树脂砂轮是以白刚玉、棕刚玉、碳化硅等普通磨料为主要磨削成分的砂轮，超硬树脂砂轮是以金刚石或CBN为主要磨削成分的砂轮。树脂砂轮具有磨削力小、磨削温度低、自锐性好、磨削效率高等优点，被广泛应用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中。我们知道，至今为止锆刚玉磨料在树脂砂轮中参与磨削作用的比例只有约10%，大部分锆刚玉磨料因与其结合力较差，在磨削过程中受热，或者受外力的影响而过早的脱落，从而很大程度上制约了树脂砂轮的使用效率和寿命。
发明内容
本发明提供了一种锆刚玉树脂砂轮及其制备方法，在填料中添加了陶瓷料，其粘结性能好，使磨料不易脱落，并提高了树脂砂轮的耐热性和硬度，减少刚性磨削形成的裂纹。
本发明采用如下技术方案：
    一种锆刚玉树脂砂轮，其特征在于，其由下列重量份的原料制成：
    锆刚玉磨料50-60、棕刚玉磨料5-10、石榴石砂5-10、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、偏苯三酸三辛酯1-2、蛭石5-10、石膏粉5-10、纳米钾长石粉2-5、钨粉2-5。
    所述的锆刚玉树脂砂轮各原料组分的重量份如下表中各配方之一：
原料 锆刚玉磨料 棕刚玉磨料 石榴石砂 酚醛树脂粉 酚醛树脂液 偏苯三酸三辛酯 蛭石 石膏粉 纳米钾长石粉 钨粉
配方1 52 6 7 6 2 1.3 6 5 3 2
配方2 55 8 10 9 4 1.5 7 6 3 3
配方3 57 10 11 12 5 1.7 9 8 4 4
配方4 60 11 12 15 6 2.0 10 10 5 5
    所述的锆刚玉树脂砂轮的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
（1）配混料
    按上述配比称取原料，然后将锆刚玉磨料和碳化硅粉放入酚醛树脂液中浸润，磨料与酚醛树脂液要混均匀，再加入酚醛树脂粉、偏苯三酸三辛酯、蛭石、石膏粉、纳米钾长石粉、钨粉，迅速混均出料；
（2）过筛
将混好的物料颗粒通过8-12目筛孔的筛子筛选1-2次，通过筛子的颗粒即作为用于成型的成型料；
（3）压制成型
称取合适重量的成型料，将其倒入成型模具中摊平，使成型料厚薄均匀，并在成型料中加入加强片使加强片水平地完全埋入成型料里，采用低温热压成型低温热压温度控制在80-90℃，压紧压平后即将模具倒置于玻璃板上进行脱模；
（4）固化
将脱模得到的砂轮坯移入固化炉中加热使其固化。80℃起温，以每小时升温10℃的速度，升至160-170℃,保温4-5小时后自然冷却，降至室温即得所需的砂轮制品。
    所述的成型模具在放入成型料之前应在模腔内铺一层尼龙纸以利于脱模。
    所述的锆刚玉树脂砂轮的制备方法，其特征在于，所述的加强片为20-40股纱，6-8目的玻璃纤维网格布，网格布两面涂有酚醛树脂，以增加与制品的粘结性。
本发明具有以下有益效果：
（1）本发明在填料中添加了陶瓷料，其粘结性能好，使磨料不易脱落，并提高了树脂砂轮的耐热性和硬度，减少刚性磨削形成的裂纹，从而提高树脂砂轮的使用效率和寿命；
（2）本发明填料中还添加了钨粉金属粉末，散热快，有利于快速散掉砂轮在切割过程中放出的大量热量，起到降低切削温度的作用。
具体实施方式
下列通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
锆刚玉树脂砂轮由下列重量份的原料制成：锆刚玉磨料52、棕刚玉磨料6、石榴石砂7、酚醛树脂粉6、酚醛树脂液2、偏苯三酸三辛酯1.3、蛭石6、石膏粉5、纳米钾长石粉3、钨粉2。
锆刚玉树脂砂轮的制备方法包括以下步骤：
（1）配混料
按上述配比称取原料，然后将锆刚玉磨料和碳化硅粉放入酚醛树脂液中浸润，磨料与酚醛树脂液要混均匀，再加入酚醛树脂粉、偏苯三酸三辛酯、蛭石、石膏粉、纳米钾长石粉、钨粉，迅速混均出料；
（2）过筛
将混好的物料颗粒通过8-12目筛孔的筛子筛选1-2次，通过筛子的颗粒即作为用于成型的成型料；
（3）压制成型
称取合适重量的成型料，将其倒入成型模具中摊平，使成型料厚薄均匀，并在成型料中加入加强片使加强片水平地完全埋入成型料里，采用低温热压成型低温热压温度控制在80-90℃，压紧压平后即将模具倒置于玻璃板上进行脱模；
（4）固化
将脱模得到的砂轮坯移入固化炉中加热使其固化。80℃起温，以每小时升温10℃的速度，升至160-170℃,保温4-5小时后自然冷却，降至室温即得所需的砂轮制品。
所述的成型模具在放入成型料之前应在模腔内铺一层尼龙纸以利于脱模。
所述的加强片为20-40股纱，6-8目的玻璃纤维网格布，网格布两面涂有酚醛树脂，以增加与制品的粘结性。
实施例2
锆刚玉树脂砂轮由下列重量份的原料制成：锆刚玉磨料55、棕刚玉磨料8、石榴石砂10、酚醛树脂粉9、酚醛树脂液4、偏苯三酸三辛酯1.5、蛭石7、石膏粉6、纳米钾长石粉3、钨粉3。
锆刚玉树脂砂轮的制备方法同实施例1。
实施例3
锆刚玉树脂砂轮由下列重量份的原料制成：锆刚玉磨料57、棕刚玉磨料10、石榴石砂11、酚醛树脂粉12、酚醛树脂液5、偏苯三酸三辛酯1.7、蛭石9、石膏粉8、纳米钾长石粉4、钨粉4。
锆刚玉树脂砂轮的制备方法同实施例1。
实施例4
锆刚玉树脂砂轮由下列重量份的原料制成：锆刚玉磨料60、棕刚玉磨料11、石榴石砂12、酚醛树脂粉15、酚醛树脂液6、偏苯三酸三辛酯2.0、蛭石10、石膏粉10、纳米钾长石粉5、钨粉5。
锆刚玉树脂砂轮的制备方法同实施例1。

Claims (4)

1.一种锆刚玉树脂砂轮，其特征在于，其由下列重量份的原料制成：
    锆刚玉磨料50-60、棕刚玉磨料5-10、石榴石砂5-10、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、偏苯三酸三辛酯1-2、蛭石5-10、石膏粉5-10、纳米钾长石粉2-5、钨粉2-5。
2.根据权利要求1所述的锆刚玉树脂砂轮，其特征在于，所述的锆刚玉树脂砂轮各原料组分的重量份如下表中各配方之一：
原料 锆刚玉磨料 棕刚玉磨料 石榴石砂 酚醛树脂粉 酚醛树脂液 偏苯三酸三辛酯 蛭石 石膏粉 纳米钾长石粉 钨粉 配方1 52 6 7 6 2 1.3 6 5 3 2 配方2 55 8 10 9 4 1.5 7 6 3 3 配方3 57 10 11 12 5 1.7 9 8 4 4 配方4 60 11 12 15 6 2.0 10 10 5 5
一种如权利要求1或2所述的锆刚玉树脂砂轮的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
配混料
    按上述配比称取原料，然后将锆刚玉磨料和碳化硅粉放入酚醛树脂液中浸润，磨料与酚醛树脂液要混均匀，再加入酚醛树脂粉、偏苯三酸三辛酯、蛭石、石膏粉、纳米钾长石粉、钨粉，迅速混均出料；
过筛
将混好的物料颗粒通过8-12目筛孔的筛子筛选1-2次，通过筛子的颗粒即作为用于成型的成型料；
压制成型
称取合适重量的成型料，将其倒入成型模具中摊平，使成型料厚薄均匀，并在成型料中加入加强片使加强片水平地完全埋入成型料里，采用低温热压成型低温热压温度控制在80-90℃，压紧压平后即将模具倒置于玻璃板上进行脱模；
固化
将脱模得到的砂轮坯移入固化炉中加热使其固化，80℃起温，以每小时升温10℃的速度，升至160-170℃,保温4-5小时后自然冷却，降至室温即得所需的砂轮制品。
3.根据权利要求3所述的锆刚玉树脂砂轮的制备方法，其特征在于，所述的成型模具在放入成型料之前应在模腔内铺一层尼龙纸以利于脱模。
4.根据权利要求3所述的锆刚玉树脂砂轮的制备方法，其特征在于，所述的加强片为20-40股纱，6-8目的玻璃纤维网格布，网格布两面涂有酚醛树脂，以增加与制品的粘结性。
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