CN103552000B - 一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具，目的是解决现有技术任何一种砂带的基材都不具有磨削功能的技术问题。所述纤维绳中含有短切纤维；通过胶水浸渍或刮浸处理过的；在纤维绳面上涂覆有底胶，在涂覆有底胶的纤维绳面上通过植砂形成有磨料层；所述进行浸渍或刮浸的胶水中加入有磨料或该麻布对应的短切纤维。该涂附磨具采用含有短切纤维的纤维绳作为基材，利用了纤维绳短纤杂乱的交构，提高胶层抗冲击性能，同时麻布短纤既能同步消耗又具有一定的抛光磨削性能，提高了性能又降低了使用成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具，属于磨具领域。
背景技术
涂附磨具主要用于金属部件表面的清理，抛光、去毛刺；木制家具的精磨；皮革砑光；服装布面料玻璃、陶瓷的抛光等，在抛光应用过程中发挥了良好的作用。然而，目前市场上普遍使用的砂布基材要么采用纯棉或与化纤的混纺织物以及纯化纤织物，纯棉成本高力学性能并不特别出色而且不具有任何磨削抛光功能，棉与化纤的混纺织物由于是天然材料与合成高分子材料两种区别较大的材料组合所以在处理上很难匹配得非常完美，特别又是在要求基材要与磨料同步消耗的工矿下化纤由于玻璃化转变温度整体较低所以一定会出现磨削断面发黑，污染被磨工件表面等问题无法克服，使整个生产制作成本过高，要么为纸，使产品的抗撕裂性能很差。现有技术任何一种砂带的基材都仅仅具有承载磨料的功能，而其自身不具有磨削功能。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术任何一种砂带的基材都不具有磨削功能的技术问题。
提供一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具，该涂附磨具采用含有短切纤维的纤维绳作为基材，本身成本低，且通过处理后大幅提升其抗撕裂性能，使产品的各项性能得到保证。
本发明的目的是通过下列技术方案实现的：一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具，包括含有短切纤维的纤维绳，所述纤维绳是通过胶水浸渍或刮浸处理过的，在纤维绳面上涂覆有底胶。
在本发明中，所述纤维绳在制作过程中加入了同材质的短切纤维。
在本发明中，作为优选，可以在涂覆有底胶的纤维绳面上通过植砂的方式植入磨料，形成有磨料层。在一个具体实例中，涂底胶后的纤维绳在砂流中滚动穿过，直到纤维绳上四周都均匀的植上砂，砂量控制在：每克纤维绳上3-4g。进一步的，所述磨料层上涂覆有面胶。
在上述技术方案中，作为优选，可以在进行浸渍或刮浸的胶水中加入有磨料，即采用含砂浸渍或刮浸。在一个具体的实例中，砂浆为：〈质量分数〉改性液态酚醛树脂液35%，磨料：45%，填料：15%，稀释剂：5%，砂浆固含量：75-77%，浆量为：每克剑麻纤维绳上0.7-0.8g。
在本发明中，所述纤维绳的纤维可以是天然纤维，即自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纤维，包括但不限于植物纤维、动物纤维、矿物纤维。在本发明一个具体的实例中，所述的天然纤维选自种子纤维，如棉、木棉等；或者是叶纤维，如剑麻、蕉麻等；亦或是茎纤维，如苎麻、亚麻、大麻、黄麻等。在本发明另一个实例中，所述天然纤维选自毛和丝，例如绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛或桑蚕丝、柞蚕丝等。本发明中所述的天然纤维还可以是那些棉﹑麻﹑毛﹑丝的回收纤维。所述纤维绳的纤维还可以是人工纤维，包括但不限于尼龙纤维或玻璃纤维。
在本发明中，所述磨料是指锐利、坚硬的，用以磨削较软的材料表面的材料。所述磨料可以是天然磨料，包括但不限于天然刚砂、天然刚玉、石榴石和天然金刚石等；也可以是人工磨料，包括但不限于棕刚玉磨料、白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、黑碳化硅磨料、绿碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、铈碳化硅磨料、碳化硼、人造金刚石和立方氮化硼等，以及陶瓷砂轮、树脂砂轮等的回收砂等。
在上述技术方案中，所述底胶和胶水为下列材料中的一种或多种：脲醛及其改性树脂、酚醛及其改性树脂、环氧及其改性树脂、丙烯酸及改性树脂或无机粘结剂，用量为原料总质量的20-50%。在一个具体的实例中，底胶为〈质量分数〉：改性液态酚醛树脂液65%，填料：35%，胶水固含量：75-77%，胶量为：每克剑麻纤维绳上0.7-0.8g。
从本发明的技术特征可以看出，本发明的优点在于：利用纤维绳作为基材，在制作过程中加入了同材质的短切纤维，通过胶水浸渍或刮浸处理，使其内部含有磨料或是短切纤维，增强各项力学性能，以及通过上底胶和植砂，使整个产品的抗撕裂性能大幅提高，并且利用纤维绳的低成本使整个生产制作成本大幅降低。该涂附磨具采用纤维绳作为基材，本身成本低，且通过处理后将大幅提升其纤维本身的磨削性能，使产品的各项性能得到极大的提升；特别是用作平面轮和千叶轮的加工将极大地提高性产品价比。纤维绳一般有两种形式：一是通过浸渍含砂的胶液并固化后让砂粘接到纤维布的各个部位然后利用这种材料进行磨削；二是通过浸渍含砂的胶液并涂底胶后植砂最后固化，从而利用植在表面和纤维里面的砂一起参与磨削，纤维绳基材不用水洗退浆可以直接通过胶水处理来达到要求，从而大大地节约成本并减少环境污染。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2为本申请实施例1砂绳制作流程图。
图3为本申请实施例1平面磨轮制作流程图。
图4为本申请实施例1圆周磨轮制作流程图。
图中1是纤维绳、2是底胶或胶水、3是磨料、4是短切纤维。
具体实施方式
实施例1基于剑麻绳的涂附磨具的制备
1.1剑麻纤维绳浸渍处理：（剑麻纤维绳直径2-5mm）用质量分数为15%-20%的聚乙烯醇水溶液，在90±2℃下浸泡剑麻纤维绳10min后，用双辊扎车挤压，将湿态上浆料控制在20％±2%；在70±2℃下将浸泡、挤压后的剑麻纤维绳烘干至恒重。
1.2砂浆浸扎：将剑麻绳子用配好的砂浆进行浸扎。（砂浆为：〈质量分数〉改性液态酚醛树脂液35%，磨料：45%，填料：15%，稀释剂：5%，砂浆固含量：75-77%，浆量为：每克剑麻纤维绳上0.7-0.8g）；然后在80±2℃下烘烤60min。
1.3在浸扎好的剑麻纤维绳上滚涂一圈底胶（底胶为〈质量分数〉：改性液态酚醛树脂液65%，填料：35%，胶水固含量：75-77%，胶量为：每克剑麻纤维绳上0.7-0.8g）；滚涂底胶后，用重力植砂的方式将磨料滚植在剑麻纤维绳上（涂底胶后的剑麻纤维绳在砂流中滚动穿过，直到剑麻纤维绳上四周都均匀的植上砂，砂量控制在：每克剑麻纤维绳上3-4g）；然后在80±2℃下烘烤60min；然后用气压喷枪喷涂复胶：（复胶为〈质量分数〉：改性液态酚醛树脂液75%，填料：25%，胶量为：每克剑麻纤维绳上0.2-0.3g）；然后在70±2℃下烘烤30min。
2、圆周磨轮的制作：（选直径2mm的剑麻绳）在1.3的基础上将制好的砂绳按制定好的路线缠绕在模具上，然后放入模腔，压制定型，在120℃下烘烤4-6h后，缓慢降至室温后出炉，卸模。
3、平面磨轮的制作：（选直径5mm的剑麻绳）在1.3的基础上120℃下烘烤4-6h固化后，经过切段后（将砂绳切成长3mm的砂段），摆在模具上，盖上滴有内圆胶的托盖（可以是网盖、剑麻盖、胶盖），穿杆加压后，带压固化后出炉卸模（在105℃下固化2h）。
4、本试验制作式样为：平面抛磨的平面磨轮：外直径为4英寸（101.6-103mm），内径为55mm，孔径为16mm，厚度6-8mm）；
圆周抛磨的圆周磨轮:外直径为10.6英寸（270mm）孔径为32mm，厚度30mm）。
检测与测试数据对比：
1、测试方法说明：本磨削检测材质为:平面抛磨的平面磨轮:45#钢板(长200mm*宽100mm*厚*10mm)；圆周抛磨的圆周磨轮:45#钢棒(长200mm*直径*50mm)，分别在相同的磨削条件下(磨削材质、抛磨轮承受压力,及转动线速度(平面磨轮:60m/s,圆周磨轮:40m/s)均相同。
2、各指标计算方法说明：
2.1磨削效率：指材料磨除量除以磨削加工时间，单位g/min。
2.2磨削比：样件的材料磨除量与抛磨轮磨损量之比。
2.3表面粗糙度：是指加工表面具有的较小间距和微小峰谷不平度，单位um。表面粗糙度越小，则表面越光滑。用双管光切显微镜测定。
总磨削测试时间为30min，每10min为一段，分三段收集数据，求算术平均值。
表1
表2
试验小结：
1、通过表二及端面磨轮测试发现:此方法是将固结磨具与涂附模具的优点集中在一起（参与磨削的磨块或颗粒具有固结磨具的强度和韧性，整个轮子又具有涂附模具的弹性磨削的特性）。
2、通过以上试样测试数据与常规同粒号（普通刚玉）轮子测试数据对比分析得:用此方法制作的平面抛磨的平面磨轮，端面抛磨的端面磨轮，在抛光性能、磨削性能上均提高20%-30%。
本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于含有短切纤维的纤维绳的涂附磨具，包括含有短切纤维的纤维绳，所述纤维绳是通过胶水浸渍或刮浸处理过的，在纤维绳面上涂覆有底胶；涂覆有底胶的纤维绳面上通过植砂的方式植入磨料，形成有磨料层。
2.如权利要求1所述的涂附磨具，所述纤维绳在制作过程中加入了同材质的短切纤维。
3.如权利要求1所述的涂附磨具，其特征在于：在进行浸渍或刮浸的胶水中加入有磨料。
4.如权利要求1所述的涂附磨具，所述纤维绳的纤维为天然纤维或人造纤维。
5.如权利要求4所述的涂附磨具，所述天然纤维选自棉、木棉、剑麻、蕉麻、苎麻、亚麻、大麻、黄麻、绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛、桑蚕丝、柞蚕丝或棉﹑麻﹑毛﹑丝的回收纤维；所述人造纤维为尼龙纤维或玻璃纤维。
6.如权利要求1所述的涂附磨具，所述磨料选自天然刚砂、天然刚玉、石榴石、天然金刚石、棕刚玉磨料、白刚玉磨料、单晶刚玉磨料、黑碳化硅磨料、绿碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、铈碳化硅磨料、碳化硼、人造金刚石、立方氮化硼或陶瓷砂轮、树脂砂轮的回收砂。
7.如权利要求1所述的涂附磨具，所述底胶和胶水为下列材料中的一种或多种：脲醛及其改性树脂、酚醛及其改性树脂、环氧及其改性树脂、丙烯酸及改性树脂、无机粘结剂。
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