CN103111947A - 一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业生产加工中使用的磨具，是一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片及其生产方法，其特征是：具有磨料片，磨料片的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层，所述磨料片由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100，酚醛乙醇溶液100，酚醛树脂粉10-15，酚醛树脂液16-28，冰晶石6-10，铁黑1-5，石膏3-8，硫化亚铁3-8；本发明切割片的生产方法是将稀土复合刚玉与酚醛乙醇溶液混合预处理，再先后加入酚醛树脂液、粉及填料配制成型料，最后加入玻璃纤维网格布在成型模具内压制成品，本发明切割片显著提高了切割片的强度、硬度、抗冲击能力、减少了材料损耗，降低了环境污染，广泛用于各种金属零件加工。

Description

一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片及其生产方法

技术领域

本发明涉及工业生产加工中使用的磨具，尤其是一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片及其生产方法。

背景技术

砂轮磨具是用磨料(磨削材料)与结合剂及填充材料制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具。砂轮磨具在使用过程中发生了三个不同的过程：1.滑擦阶段---该阶段内磨料的切削刃与工件表面开始接触，工件系统仅仅发生弹性变形。随着切削刃切过工作表面，进一步发生变形，因而法向力稳定地上升，摩擦力及切向力也同时稳定增加。所以，在该阶段内，磨粒微刃不起磨削作用，只是在工件表面上滑擦。2.耕犁阶段：在砂轮滑擦阶段，摩擦逐渐加剧，越来越多的能量转变为热。当金属被加热到临界点，逐步增加的法向应力超过了随温度上升而下降的材料屈服应力时，磨料的切削刃就被压入塑性基体中。经塑性变形的金属被推向磨粒的侧面及前方，最终导致表面的隆起。3.切屑形成：在滑擦和耕犁阶段中，磨粒并不产生磨屑，由此可见，要产生磨屑及切下金属，存在着一个临界磨削深度。而且，砂轮的磨粒切削刃推动了金属材料的流动，使前方隆起，两侧面形成沟壁，随后将有磨屑沿切削刃前面滑出。

切割片隶属于砂轮磨具，用磨料和结合剂树脂等制成的用于切割普通钢材、不锈钢金属和非金属材质的薄片。树脂超薄切割砂轮是根据磨削工艺要求在普通树脂切割砂轮的基础上发展起来的，常见的使用速度为60～100m/s。砂轮非正常磨损的形式有三种：堵塞—在磨料切刃还没有完全磨钝之前磨料间隙就被切屑覆盖和塞满，从而使砂轮丧失其切削能力。磨钝—在磨削过程中虽然磨料还完全存在但锋利度已经很差，这是因磨料的切刃因磨耗而变钝。粘盖—当一层材料覆盖在磨料的切刃上使磨料丧失磨削性能即为粘盖。目前市场上的切割片多在磨削过程中极易磨钝，严重影响切割效果及切割片的使用寿命。磨料与粘结剂之间粘结不牢固，在磨削过程中极易脱落，不仅大大缩短磨具使用寿命而且严重影响其切割质量。切割片在切割过程中由于接触空间狭小，摩擦发热产生的热量不能及时排散而灼伤被磨工件表面并使其发黑。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有切割片存在的上述问题，提供一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片。

本发明的具体方案是：一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，其特征是：具有磨料片，磨料片的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层，所述磨料片由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100，酚醛乙醇溶液100，酚醛树脂粉10-15，酚醛树脂液16-28，冰晶石6-10，铁黑1-5，石膏3-8，硫化亚铁3-8。

本发明中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本发明中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：5 ~7%，固含量：70~80%。

生产上述一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片的工艺方法，其特征是：首先将稀土复合刚玉与酚醛乙醇溶液按1︰1比例进行混合，再放入远红外电热干燥器中进行预处理，处理条件为温度60℃，压力-0.06Mpa，时间半小时；处理后的混合料加入酚醛树脂液在双锅混料机的上料斗内充分混合，再加入冰晶石、铁黑、石膏、硫化亚铁等填料混合搅拌5-10分钟，最后加入酚醛树脂粉充分混合经过筛制备为成型料；将成型料放入切割片成型磨具中进行成型加工，先加入一半成型料进行预压，再在模具中放入玻璃纤维网格布，加入成型料进行终压制成成品。

本发明方法中成型料放进成型模具后采用60-80℃的中温压制。

本发明利用稀土复合刚玉独特的微晶结构及优异的性能，结合创新的超薄切割片工艺配方，在切割片中增加一层玻璃纤维网格布层，采用稀土复合刚玉作磨料，以铁黑、冰晶石等作填料。经混合，加料入模具中，经多次加压制成坯体，然后通过固化即得。本发明克服了传统切割片存在的弊端，显著提高了切割片的强度，硬度，抗冲击能力，承受侧压能力，使切割效率、切割效果及切割安全性显著提高，减少了材料损耗，降低了环境污染。

本发明的切割片具有以下特点：1、具有超薄的难度加工工艺，在切割超薄产品时使产品不会产生变形，节省材料。2、稀土复合刚玉磨料以其独有的树枝状微晶结构实现了磨料的超强自锐性，较高的强度和韧性。磨粒一角磨钝的同时新的锋利切削刃及时露出，从而避免了切割过程中砂轮堵塞的情况发生。其快速高效的切割速度，将产品的因切割而产生的毛刺降到最低，几乎没有，一般用专业刀轻轻一刮就可。 3、具有耐用的高效率，一般300的切割片切割普通防盗窗用不锈钢管能达到1450刀左右。4、稀土复合刚玉磨料中含有的氧化锆成分使得切割过程具有耐高温散热快的特性，不会使产品因为高温而烧黑，切割表面光亮如初。5、磨料中的稀土元素及其他形式的化合物会在切割面形成一层致密的保护薄层，稀土元素以其得天独厚的“半衰期”长的优点为切割表面筑起了一道天然屏障，使其永葆光亮。其特性优于国内外同类产品，见附图1。表中为每个切割片安装后切削Φ12圆钢10次（切断），之后测量切割片的直径损耗。

附图说明

图1是本发明切割片与其他同类产品性能比较表；

图2是本发明切割片主剖视图；

图3是本发明切割片生产工艺流程图；

图中：1-磨料片，2-玻璃纤维网格布。

具体实施方式

例1：参见图2，一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，它具有磨料片1，磨料片1的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层2，所述磨料片1由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100kg（采用自产的稀土锆钇钛复合刚玉，其中46#料60kg，60#料40kg），酚醛乙醇溶液100kg，酚醛树脂粉10kg，酚醛树脂液16kg，冰晶石6kg，铁黑1kg，石膏3kg，硫化亚铁3kg。

本实施例中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本实施例中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：5%，固含量：75%。

参见图3，生产上述一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片的工艺方法是：首先将稀土复合刚玉与酚醛乙醇溶液按1︰1比例进行混合，再放入远红外电热干燥器中进行预处理，处理条件为温度60℃，压力-0.06Mpa，时间半小时；处理后的混合料加入酚醛树脂液在双锅混料机的上料斗内充分混合，再加入冰晶石、铁黑、石膏、硫化亚铁等填料混合搅拌5-10分钟，最后加入酚醛树脂粉充分混合经过筛制备为成型料；将成型料放入切割片成型磨具中进行成型加工，先加入一半成型料进行预压，再在模具中放入玻璃纤维网格布，加入成型材料进行终压制成成品。

上述生产工艺方法中成型料放进成型模具后采用60-80℃的中温，具体为70℃压制。

本发明切割片与其他同类产品的性能比较参见图1。图1表中为每个切片安装后切削Φ12圆钢10次（切断），之后测量切片的直径损耗。

例2：一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，它具有磨料片1，磨料片1的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层2，所述磨料片1由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100kg(采用自产的稀土锆钇钛复合刚玉，其中46#料50kg，60#料25kg，80#料25kg)，酚醛乙醇溶液100kg，酚醛树脂粉11kg，酚醛树脂液19kg，冰晶石7kg，铁黑2kg，石膏4kg，硫化亚铁4kg。

本实施例中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本实施例中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：6%，固含量：70%。

生产方法同例1。切割片性能见图1。

例3：一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，它具有磨料片1，磨料片1的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层2，所述磨料片1由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100kg(采用自产的稀土锆钇钛复合刚玉，其中30#料45kg，36#料55kg)，酚醛乙醇溶液100kg，酚醛树脂粉12kg，酚醛树脂液22kg，冰晶石8kg，铁黑3kg，石膏5kg，硫化亚铁5kg。

本实施例中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本实施例中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：7%，固含量：80%。

生产方法同例1。切割片性能见图1。

例4：一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，它具有磨料片1，磨料片1的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层2，所述磨料片1由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100kg(采用自产的稀土锆钇钛复合刚玉，其中24#料50kg，36#料50kg)，酚醛乙醇溶液100kg，酚醛树脂粉13kg，酚醛树脂液25kg，冰晶石9kg，铁黑4kg，石膏6kg，硫化亚铁6kg。

本实施例中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本实施例中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：5.5%，固含量：72%。

生产方法同例1。切割片性能见图1。

例5：一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，它具有磨料片1，磨料片1的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层2，所述磨料片1由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100kg(采用自产的稀土锆钇钛复合刚玉，其中24#料60kg，30#料40kg)，酚醛乙醇溶液100kg，酚醛树脂粉15kg，酚醛树脂液28kg，冰晶石10kg，铁黑5kg，石膏8kg，硫化亚铁8kg。

本实施例中所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

本实施例中所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：6.5%，固含量：78%。

生产方法同例1。切割片性能见图1。

Claims (5)

1.一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，其特征是：具有磨料片，磨料片的中心处布置有一层玻璃纤维网格布层，所述磨料片由下述重量份的原料组成：稀土复合刚玉100，酚醛乙醇溶液100，酚醛树脂粉10-15，酚醛树脂液16-28，冰晶石6-10，铁黑1-5，石膏3-8，硫化亚铁3-8。

2.根据权利要求1所述的一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，其特征是：所述酚醛树脂粉熔点在82-90℃，采用Thilele法测定，游离酚含量≤3.5%。

3.根据权利要求1所述的一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片，其特征是：所述酚醛树脂液其黏度为120s，采用涂4杯法测定，乌洛托品含量：5 ~7%，固含量：70~80%。

4.生产权利要求1所述的一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片的工艺方法，其特征是：首先将稀土复合刚玉与酚醛乙醇溶液按1︰1比例进行混合，再放入远红外电热干燥器中进行预处理，处理条件为温度60℃，压力-0.06Mpa，时间半小时；处理后的混合料加入酚醛树脂液在双锅混料机的上料斗内充分混合，再加入冰晶石、铁黑、石膏、硫化亚铁等填料混合搅拌5-10分钟，最后加入酚醛树脂粉充分混合经过筛制备为成型料；将成型料放入切割片成型磨具中进行成型加工，先加入一半成型料进行预压，再在模具中放入玻璃纤维网格布，加入成型料进行终压制成成品。

5.根据权利要求4所述的一种稀土复合刚玉增强纤维超薄树脂切割片的工艺方法，其特征是：成型料放进成型模具后采用60-80℃的中温压制。

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