CN102814759B - 一种金刚石树脂砂轮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金刚石树脂砂轮及其制备方法，其由下列重量份的金刚石磨料50-60、碳化硅粉10-20、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、邻苯二甲酸二丁脂1-2、纳米萤石粉5-10、甘油三醋酸酯 5-10、黑锰矿石2-5、废铁粉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；另外还添加了铁粉金属粉末，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

一种金刚石树脂砂轮及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种金刚石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，至今为止金刚石磨料在树脂砂轮中参与磨削作用的比例只有约10%，大部分金刚石因与其结合力较差，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

本发明提供了一种金刚石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：

    一种金刚石树脂砂轮，其特征在于，其由下列重量份的原料制成：

金刚石磨料50-60、碳化硅粉10-20、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、邻苯二甲酸二丁脂1-2、纳米萤石粉5-10、甘油三醋酸酯 5-10、黑锰矿石2-5、废铁粉3-5。

    所述的金刚石树脂砂轮各原料组分的重量份如下表中各配方之一：

原料	金刚石磨料	碳化硅粉	酚醛树脂粉	酚醛树脂液	邻苯二甲酸二丁脂	纳米萤石粉	甘油三醋酸酯	黑锰矿石	废铁粉
										配方1	52	12	6	3	1.2	6	5	2	3
配方2	55	14	9	5	1.5	8	7	4	3
										配方3	57	18	12	7	1.8	10	8	4	4
配方4	60	20	15	8	2.0	11	10	5	5

    所述的金刚石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，然后将金刚石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、苯二甲酸二丁脂、纳米萤石粉、甘油三醋酸酯 、黑锰矿石、废铁粉，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185-195℃,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。

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铁粉金属粉末，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

金刚石树脂砂轮由下列重量份的原料制成：金刚石磨料52、碳化硅粉12、酚醛树脂粉6、酚醛树脂液3、邻苯二甲酸二丁脂1.2、纳米萤石粉粉6、甘油三醋酸酯 粉5、黑锰矿石粉2、废铁粉3。

金刚石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，然后将金刚石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、苯二甲酸二丁脂、纳米萤石粉、甘油三醋酸酯 、黑锰矿石、废铁粉，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185-195℃,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

金刚石树脂砂轮由下列重量份的原料制成：金刚石磨料55、碳化硅粉14、酚醛树脂粉9、酚醛树脂液5、邻苯二甲酸二丁脂1.5、纳米萤石粉粉8、甘油三醋酸酯 粉7、黑锰矿石粉4、废铁粉3。

金刚石树脂砂轮的制备方法同实施例1。

实施例3

金刚石树脂砂轮由下列重量份的原料制成：金刚石磨料57、碳化硅粉18、酚醛树脂粉12、酚醛树脂液7、邻苯二甲酸二丁脂1.8、纳米萤石粉粉10、甘油三醋酸酯 粉8、黑锰矿石粉4、废铁粉4。

金刚石树脂砂轮的制备方法同实施例1。

实施例4

金刚石树脂砂轮由下列重量份的原料制成：金刚石磨料60、碳化硅粉20、酚醛树脂粉15、酚醛树脂液8、邻苯二甲酸二丁脂2.0、纳米萤石粉粉11、甘油三醋酸酯 粉10、黑锰矿石粉5、废铁粉5。

金刚石树脂砂轮的制备方法同实施例1。

Claims (1)

1. 一种金刚石树脂砂轮，其特征在于，其由下列重量份的原料制成：

金刚石磨料50-60、碳化硅粉10-20、酚醛树脂粉5-15、酚醛树脂液2-6、邻苯二甲酸二丁脂1-2、纳米萤石粉5-10、甘油三醋酸酯 5-10、黑锰矿石2-5、废铁粉2-5；

其制备方法包括下列步骤：

（1）配混料

按上述配比称取原料，然后将金刚石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、邻苯二甲酸二丁脂、纳米萤石粉、甘油三醋酸酯 、黑锰矿石、废铁粉，迅速混匀出料；

（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185-195℃，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。