CN103072093B - 青铜结合剂及其制作的金刚石磨轮和磨轮的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种青铜结合剂，还公开了改青铜结合剂制作的金刚石磨轮和磨轮的制备方法。所述方法是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料、液体石蜡、青铜结合剂混合均匀；（2）将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉烧结；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。本发明将Cu、Co、Fe按照合理的比例混合，并增加了Ti，提高了结合剂对金刚石的粘接强度，提高了金刚石磨轮产品的耐磨性。所制备的四边磨金刚石磨轮在双体烧结炉中烧结后，其性能稳定，使用时间长。所加工玻璃爆边小，玻璃加工合格率为98%以上，能够节约加工成本。

Description

青铜结合剂及其制作的金刚石磨轮和磨轮的制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃加工装置，具体涉及一种金刚石磨轮。
背景技术
玻璃是一种脆性材料，在日常生活中的应用非常广泛。玻璃在切割后会在边缘产生快口，要求对该快口进行磨削，使其边缘变得光滑，且经过磨边的玻璃会边的更加结实。
在玻璃磨削中采用的金刚石磨轮，多采用的是青铜结合剂为胎体，将金刚石粘结起来，然而多数青铜结合剂中含有Pb，会污染环境，还有一些结合剂的粘结效果差，使得金刚石磨轮的使用寿命非常短。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种不污染环境、粘结效率高的青铜结合剂，并介绍了改青铜结合剂制备的四边磨金刚石磨轮和该磨轮的制备方法。
本发明的技术方案是以下述方式实现的：一种青铜结合剂，是由下述重量份原料组成的：Cu 40-60份，Co 20-30份，Fe 40-60份，Ti 5-10份。
一种四边磨金刚石磨轮，包括钢基体和金刚石层，所述金刚石层2通过青铜结合剂粘结而成。
上述磨轮中，金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为50~75%。
一种四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂，并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结1~2小时，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
所述步骤（4）中的加工后磨轮尺寸和形位公差孔： +0.01/+0.015，外圆跳动：≤0.03mm，动平衡值：≤0.5g，在磨轮的端面和外圆处有一个R1的圆弧过渡。
步骤（3）中所述烧结时间为90min。
本发明将Cu、Co、Fe按照合理的比例混合，并增加了Ti，提高了结合剂对金刚石的粘接强度，提高了金刚石磨轮产品的耐磨性。所得到的粘结剂不但不会污染环境，其粘结效果还比较好。所制备的四边磨金刚石磨轮在双体烧结炉中烧结后，其性能稳定，使用时间长。所加工玻璃爆边小，玻璃加工合格率为98%以上，能够节约加工成本。另外，本发明的磨轮具有磨削锋利、加工效率高、使用寿命长、成本低的优点，能够满足进口和国产高速四边磨床的加工要求，玻璃最高走速为30m/s。能够替代进口产品，节汇创汇。
附图说明
图1是四边磨金刚石磨轮的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 40 Kg，Co 20 Kg，Fe 40 Kg，Ti 5 Kg。
本实施例所述的四边磨金刚石磨轮，包括钢基体1和金刚石层2，所述金刚石层2通过上述青铜结合剂粘结而成。其中，金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为50%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿（液体石蜡加入量为金刚石重量的2.5%），然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结1小时，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。本发明所用钢基体是45#钢。本发明烧结温度曲线如表1所述：
表1
本实施例中所述步骤（4）中的加工后需按照要求，保证磨轮尺寸和形位公差孔： +0.01/+0.015，外圆跳动：≤0.03mm，动平衡值：≤0.5g，在磨轮的端面和外圆处有一个R1的圆弧过渡，可以保证在加工中玻璃的崩边减少。
本实施例采用了程序控温双体烧结炉，产品具有性能稳定、磨削锋利、效率高、成本低的特点。完全能够满足进口和国产高速四边磨机床加工平板玻璃最高30m/s的加工要求。
实施例2：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 45 Kg，Co 22 Kg，Fe 44 Kg，Ti 6 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为55%。
本发明所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结70min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例3：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 50 Kg，Co 25 Kg，Fe 48 Kg，Ti 7 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为60%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结80min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例4：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 55 Kg，Co 28 Kg，Fe 52 Kg，Ti 8 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为65%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结90min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例5：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 58g，Co 30g，Fe 56g，Ti 9g。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为70%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结100min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例6：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 60 Kg，Co 27 Kg，Fe 60 Kg，Ti 10 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为75%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结110min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例7：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 55 Kg，Co 30 Kg，Fe 45 Kg，Ti 8 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为62%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结120min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
本实施例其他实施方式同实施例1。
实施例8：本实施例所述青铜结合剂，是由下述配方组成的：Cu 45 Kg，Co 25 Kg，Fe 55 Kg，Ti 7 Kg。本发明所述的四边磨金刚石磨轮，中金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为70%。
本实施例所述四边磨金刚石磨轮加工方法，是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂（MoS2+液体石蜡），并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结120min，之后降温，当模具温度降至200℃以下石卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。本发明所用钢基体是45#钢。
本实施例其他实施方式同实施例1。

Claims (5)

1.一种四边磨金刚石磨轮，包括钢基体（1）和金刚石层（2），其特征在于所述金刚石层（2）通过青铜结合剂粘结而成；所述青铜结合剂由下述重量份原料组成：Cu 40-60份，Co 20-30份，Fe 40-60份，Ti 5-10份。
2.根据权利要求1所述的四边磨金刚石磨轮，其特征在于金刚石品级为MBD6:MBD8=7:3、粒度为200~230目、浓度为50~75%。
3.一种四边磨金刚石磨轮加工方法，其特征在于是按照下述步骤进行的：（1）将金刚石磨料倒入研钵中，加入液体石蜡将金刚石磨料润湿，然后将青铜结合剂倒入研钵中，混合均匀；（2）将钢基体清洗干净，铸铁模具均匀擦上一层脱模剂，并将钢基体和模具组装好；（3）将步骤（1）中的混合物投入模具中，刮平、预压后放入双体烧结炉中，在750~800℃烧结1~2小时，之后降温，当模具温度降至200℃以下时卸模；（4）将步骤（3）中得到的毛坯加工至相应尺寸。
4.根据权利要求3所述的四边磨金刚石磨轮加工方法，其特征在于：所述步骤（4）中的加工后磨轮尺寸和形位公差孔： +0.01/+0.015，外圆跳动：≤0.03mm，动平衡值：≤0.5g，在磨轮的端面和外圆处有一个R1的圆弧过渡。
5.根据权利要求3所述的四边磨金刚石磨轮加工方法，其特征在于：步骤（3）中所述烧结时间为90min。
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