CN104227575B - 一种基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，把磨料、填料、粘接剂和各种助剂混合均匀，用设计好的磨具刮涂到经过处理的基材上，基材可以是柔性的纤维纸基、布基，也可以是刚性的金属基或布与金属的混合基材，刮涂后的材料，放置一定时间后，进入烘箱，在一定的温度和时间下固化，固化后的材料经过修剪、整形、粘接、涂胶、印字、包装就成为新型磨削材料。该磨削材料的特点是具有良好的粘接强度、高的韧性、耐高温、耐烧蚀、寿命长、磨削效率高、适用各种金属和非金属的磨削加工。
Description
技术领域
本发明属于磨削材料技术领域,涉及一种基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法。
背景技术
中国的磨削材料工业从无到有，由小变大，经过半个多世纪发展，特别是改革开放后，在上个世纪九十年代，我国磨削材料行业与世界先进水平的差距曾经大大缩小。但是，由于世界材料科学技术、机械加工工艺以及现代科学技术的迅猛发展，国外磨削材料行业发展迅速，新技术、新产品、新工艺不断涌现。而这个时期我国的磨削材料行业正处于工业管理体制变革、企业转轨变型、产业组织结构调整的阶段，原有的产业布局被打乱，新的市场秩序正在探索建立，行业发展和技术进步一时处于停滞状态，使得本来已经缩小的差距又被迅速拉大。
近十几年来，我国磨削材料生产企业取得了长足的发展，逐步形成了产品种类齐全、具有一定综合实力的磨削材料生产体系。进而形成了以跨国公司和合资公司及少数几家国内公司为主的高端磨削材料生产企业，以国有或国资控股的大中型企业及近年来迅速发展起来的大型民营和特色民营企业为主的中高端磨削材料生产企业；以及以中小民营企业为主的中低端磨削材料生产企业三个层次。目前全国年磨削材料产能已经具有相当大的规模，可以说是磨削材料的生产大国。但不是磨削材料的强国，与国际顶级磨削材料企业相比，还有一定差距。主要表现在(1)总体工艺和装备水平还有一定差距。我国磨削材料生产企业经过近年来的发展，一些骨干企业的装备水平有了很大提高，部分工艺和装备水平达到了与国际接轨的一流现代化水平，但总体工艺和装备水平与国际磨削材料先进企业相比还有一定差距，特别是在新产品研发、自动化和设备应用方面。(2)过去具有国际竞争力的主要是一些技术含量低、附加值较小的产品，而具有自主核心技术的高技术产品欠缺。但近年来，状况虽有改观，但在新型磨料、功能磨削材料的开发应用领域进展缓慢。(3)经济效益低下。先进国家磨削材料生产企业的工业增加值率大体在50％到150％之间，最低的也在30％以上，我国磨削材料生产企业却只有5～20％，差距很大。(4)由于理论创新不足，在磨削材料的产品工艺、高端产品性能及新品研发方面，与国外先进水平还有相当大的差距(5)企业对市场的快速反应能力差。我国磨削材料新产品平均开发周期为18个月，产品的生命周期为10～15年。而国外已实现“三个三”，即产品的生命周期为3年，产品的试制周期为3个月，产品的设计周期为3个星期。(6)企业规模结构不合理。从产业组织结构来讲，我国磨削材料生产企业规模极不合理，大型企业大而不强，小型企业小而不专，企业在市场竞争中陷入了胶着状态。特别是大型企业的实力尚不能实现规模化经营和集团化运作，难以与跨国公司抗衡。从总体上来看，我国磨削材料行业虽取得了长足的发展。但由于产品自主研发能力薄弱，进入门槛较低，近十几年一直在模仿、抄袭的基础上发展与扩张，低效率的消耗着大量宝贵的资源和能源，与国际先进水平相比还有较大差距，主要表现在：高技术产品不能满足市场需求，依赖进口；低档通用产品出现结构性过剩，造成积压、拖欠货款和价格战。全行业生产能力已经达到一定规模，但实际生产能力较分散，企业规模小，经济效益差。技术开发能力弱，自有知识产权的产品和技术少，没有掌握产品开发的主动权。产品品种少，技术含量低。磨削材料行业国内名牌含金量低，更少有国际名牌。
磨削这一工艺近几年在国内外发展十分迅速并广泛得到应用，随着现代工业的迅速发展和涂附磨具制造技术的日趋完善，它作为一种非常规的磨削技术,以其独特的加工特点，冲击着车、铣、刨、磨等传统的制造技术。它既可磨削金属(包括难加工金属)，又可磨削非金属(包括玻璃、皮革、木材、宝石)。从航天航空业，汽车业到建材业，从轻工业到人们生活中地板家俱的表面砂光，磨削技术在各行各业都得到了广泛应用。美国制造工程学会(S,M,Z)认为：磨削是一种应用广泛,高精度,高效率,低成本的加工技术，其加工效率超过车、铣、刨加工。
国外磨削加工技术发展非常迅速，现已达到相当高的水平。特别是欧、美及日本等工业发达国家，从事磨削技术研究，开发的研究机构和制造厂家(或集团)数量很多且实力雄厚，其成果和产品代表了当今世界磨削技术的最高水平。
国内的磨削加工技术是在20世纪70年代末才开始得以真正发展,随着国内的改革开放,砂带磨削技术引起了各行业、各研究单位和各企业的日益重视,加之磨削材料的制造技术的发展及品种的增加,使得磨削设备的研究和生产也得到了较大的发展。磨削正向着强力、高速、高效和高精方向发展。由于磨削的特有的加工性能和高的材料去除率，磨削加工也被引入到了国内许多新的应用领域，解决了许多加工难题。磨削加工不但可以实现传统材料的加工而且可实现对不锈钢、钛合金等难加工材料的大余量精密抛磨加工，效率高，加工精度好，表面粗糙度低，磨损少，使用寿命长，加工成本低。
虽然国内的磨削加工技术已经在迅速赶上，但和国外相比无论从数量还是质量都有较大的差距。在高速磨削方面，美国研制成功了100m/s的高速砂带磨床。高效磨削方面，西屋电气公司无心砂带磨床加工60马力转子，每小时可达千件；屋卢森机床公司的同心度要求0.005mm、误差在0.012mm的转子可以每小时达200件，3m公司的平面砂带磨床每厘米宽度可以切除650cm3/min。
由于磨削加工的功率利用率高，材料去除率高，此外磨床还具有加工范围广，综合成本低，结构简单，投资少，操作简单，生产辅助时间少，工作安全可靠等优点，磨削应用在国内迅速得到发展。因此,开发新磨料、新基材、新粘结剂及表面涂层材料来改善磨粒的结构形态、提高磨削材料的性能和质量,提高使用寿命是磨削材料应用推广的一个关键问题。
发明内容
本发明解决的问题在于提供一种在高温下具有较好的粘接强度，同时具有高韧性、耐高温、耐烧蚀性、使用时间长、磨削效率高的新型磨削材料的生产方法。
为达到上述目的，本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法所述制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取30-80份的磨料、20-100份的粘接剂A、30-60份的填料A、0.5-1份的润湿剂A、0.5-5份的增韧剂A、0.3-3份的偶联剂A以及0.2-1.0份的分散剂A，然后将磨料及填料A放置到混合容器内，混合均匀后加入粘接剂A、润湿剂A、增韧剂A、偶联剂A及分散剂A，搅拌均匀后，得混合料；
2)将柔性材料进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到柔性材料上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在柔性材料上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到柔性材料上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的柔性材料静置10-30分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的柔性材料进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的柔性材料在30～50℃的环境中固化8～12h，再在60～80℃环境中固化8～12h，然后再在90-100℃的环境中固化5～10h，最后在100-120℃的环境中固化3～8h。
所述的磨料为刚玉、碳化硅、氮化硅、金刚石及CBN中的一种或几种按任意比例的混合物。
所述柔性材料为纸、棉布、混纺布、化纤布、麻纤维编织物、金属丝网、棉纤维与金属纤维编织物、以及化学纤维与金属纤维的编织物中的一种。
步骤2)中将柔性材料进行浸胶的具体操作为：将柔性材料放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.1-2h；
所述浸胶液由按质量份数为30-80份的粘接剂B、10-30份的填料B、0.5-1份的润湿剂B、0.5-5份的增韧剂B、0.3-3份的偶联剂B以及0.2-1.0份的分散剂B组成；
所述涂胶液由按质量份数为30-80份的粘接剂C、0-15份的填料C、0.5-1份的润湿剂C、0.5-5份的增韧剂C、0.3-3份的偶联剂C以及0.2-1.0份的分散剂C组成。
所述的粘接剂A、粘接剂B及粘接剂C均为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯中的一种；
所述填料A、填料B及填料C均为氧化铁、铜粉、硫化铁、冰晶石、萤石、粘土、重晶石、碳酸钙及硅灰石中的一种或几种按任意比例的混合物。
所述磨削材料的模具中各磨削单元模腔的形状为三角形、条形、圆形、菱形、方型、椭圆形及梯形中的一种。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法通过将磨料、填料A、粘接剂A、润湿剂A、增韧剂A、偶联剂A及分散剂A的混合料涂覆在柔性材料上，再经过固化，形成所需的基于磨削单元输入的柔性磨具，简单易实施，方便快捷，不需要过多的设备，克服了其它方法生产超硬磨具特别是电镀法生产超硬磨具对环境的污染，同时制备过程中不需要过高的温度，对磨料本身特别是磨削刃没有任何伤损，使磨削单元的磨粒能保持良好锋利状态，砂带磨削效果更好，韧性高，另外，通过磨削材料的模具来对混合料进行成型，使得磨削材料的模具中各磨削单元模腔之间预留的空隙较大，进而使磨削材料的磨块之间具备了超大空间，再加上砂带旋转时带动空气的高速流动，使磨削时的温度大大降低，耐高温性及耐烧蚀性高，并且磨削效率高，使用寿命长。
附图说明
图1为模具的示意图；
图2为植入后的磨削单元示意图；
图3为低温固化避免了金刚石磨具在高温烧结了的碳化和烧伤现象。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
参考图1、图2及图3，所述分散剂A、分散剂B及分散剂C均为脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类，石蜡类，金属皂类，低分子蜡类和HPMA，其中脂肪酸类、脂肪族酰胺类和酯类为乙烯基双硬脂酰胺，石蜡类为微晶石蜡，金属皂类为硬脂酸钡，低分子蜡类为聚乙烯蜡。
实施例一
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取30份的刚玉、20份的酚醛树脂、55份的氧化铁、1份的氮酮、0.5份的羧基丁腈橡胶、0.3份的硅烷偶联剂以及0.4份的乙烯基双硬脂酰胺，然后将刚玉及氧化铁放置到混合容器内，混合均匀后加入酚醛树脂、氮酮、羧基丁腈橡胶、硅烷偶联剂及乙烯基双硬脂酰胺，搅拌均匀后，得混合料；
2)将纸进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到纸上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在纸上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到纸上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的纸静置10分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的纸进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的纸在43℃的环境中固化8.5h，再在78℃环境中固化9.5h，然后再在90℃的环境中固化5h，最后在100℃的环境中固化3h。
步骤2)中将纸进行浸胶的具体操作为：将纸放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.7h；
所述浸胶液由按质量份数为30份的丙烯酸树脂、10份的重晶石、0.5份的有机硅类、0.5份的聚乙烯醇、0.3份的钛酸酯偶联剂以及0.2份的乙烯基双硬脂酰胺组成；
所述涂胶液由按质量份数为64份的聚氨酯、8.5份的冰晶石、0.65份的十二烷基苯磺酸钠、2.3份的聚苯醚酮、2.1份的锡偶联剂以及0.55份的乙烯基双硬脂酰胺组成。
实施例二
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取80份的碳化硅、100份的环氧树脂、50份的铜粉、0.9份的脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、5份的液体丁腈橡胶、3份的钛酸酯偶联剂以及0.7份的微晶石蜡，然后将碳化硅及铜粉放置到混合容器内，混合均匀后加入环氧树脂、脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、液体丁腈橡胶、钛酸酯偶联剂及微晶石蜡，搅拌均匀后，得混合料；
2)将棉布进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到棉布上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在棉布上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到棉布上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的棉布静置15分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的棉布进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的棉布在35℃的环境中固化9h，再在70℃环境中固化9.5h，然后再在100℃的环境中固化10h，最后在120℃的环境中固化8h。
步骤2)中将棉布进行浸胶的具体操作为：将棉布放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.6h；
所述浸胶液由按质量份数为80份的环氧树脂、30份的粘土、1份的氮酮、5份的羧基丁腈胶乳、3份的锡偶联剂以及1.0份的乙烯基双硬脂酰胺组成；
所述涂胶液由按质量份数为55份的丙烯酸树脂、6.5份的硫化铁、0.85份的有机硅类、2.6份的羧基丁腈胶乳、1.5份的双金属偶联剂以及0.75份的乙烯基双硬脂酰胺组成。
实施例三
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取40份的氮化硅、30份的脲醛树脂、45份的硫化铁、0.8份的十二烷基硫酸钠、1份的聚乙醇缩丁醛、0.8份的铝酸酯偶联剂以及0.6份的硬脂酸钡，然后将氮化硅及硫化铁放置到混合容器内，混合均匀后加入脲醛树脂、十二烷基硫酸钠、聚乙醇缩丁醛、铝酸酯偶联剂及硬脂酸钡，搅拌均匀后，得混合料；
2)将混纺布进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到混纺布上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在混纺布上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到混纺布上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的混纺布静置20分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的混纺布进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的混纺布在45℃的环境中固化11h，再在75℃环境中固化11h，然后再在92℃的环境中固化5.5h，最后在102℃的环境中固化4h。
步骤2)中将混纺布进行浸胶的具体操作为：将混纺布放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.5h；
所述浸胶液由按质量份数为35份的酚醛树脂、15份的萤石、0.6份的十二烷基苯磺酸钠、0.7份的聚苯醚酮、0.8份的锡偶联剂以及0.8份的聚乙烯蜡组成；
所述涂胶液由按质量份数为70份的三聚氰胺-甲醛树脂、8份的重晶石、0.7份的氮酮、3.4份的聚醚砜、2.5份的铝酸酯偶联剂以及0.6份的乙烯基双硬脂酰胺组成。
实施例四
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取50份的金刚石40份的三聚氰胺-甲醛树脂、40份的冰晶石、0.7份的拉开粉BX、1.5份的聚醚砜、1.2份的双金属偶联剂以及0.3份的聚乙烯蜡，然后将金刚石及冰晶石放置到混合容器内，混合均匀后加入三聚氰胺-甲醛树脂、拉开粉BX、聚醚砜、双金属偶联剂及聚乙烯蜡，搅拌均匀后，得混合料；
2)将化纤布进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到化纤布上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在化纤布上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到化纤布上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的化纤布静置25分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的化纤布进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的化纤布在40℃的环境中固化10h，再在70℃环境中固化10h，然后再在93℃的环境中固化7h，最后在105℃的环境中固化5h。
步骤2)中将化纤布进行浸胶的具体操作为：将化纤布放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.3h；
所述浸胶液由按质量份数为80份的脲醛树脂、20份的冰晶石、0.8份的拉开粉BX、4份的聚醚砜、2份的双金属偶联剂以及0.8份的聚乙烯蜡组成；
所述涂胶液由按质量份数为60份的脲醛树脂、10份的铜粉、0.7份的十二烷基苯磺酸钠、3.5份的聚乙烯醇、2.3份的钛酸酯偶联剂以及0.4份的乙烯基双硬脂酰胺组成。
实施例五
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取60份的CBN、50份的丙烯酸树脂、35份的萤石、0.7份的十二烷基苯磺酸钠、2份的聚苯醚酮、1.8份的双金属偶联剂以及0.8份的聚乙烯蜡，然后将CBN及萤石放置到混合容器内，混合均匀后加入丙烯酸树脂、十二烷基苯磺酸钠、聚苯醚酮、双金属偶联剂及聚乙烯蜡，搅拌均匀后，得混合料；
2)将麻纤维编织物进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到麻纤维编织物上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在麻纤维编织物上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到麻纤维编织物上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的麻纤维编织物静置30分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的麻纤维编织物进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的麻纤维编织物在40℃的环境中固化9h，再在70℃环境中固化9h，然后再在96℃的环境中固化7h，最后在110℃的环境中固化6h。
步骤2)中将麻纤维编织物进行浸胶的具体操作为：将麻纤维编织物放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.2h；
所述浸胶液由按质量份数为50份的聚氨酯、25份的硫化铁、0.6份的十二烷基硫酸钠、2份的聚乙醇缩丁醛、2.5份的铝酸酯偶联剂以及1.0份的硬脂酸钡组成；
所述涂胶液由按质量份数为45份的环氧树脂、2份的氧化铁、0.6份的十二烷基硫酸钠、2份的羧基丁腈橡胶、1份的硅烷偶联剂以及0.6份的微晶石蜡组成。
实施例六
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取70份的刚玉、碳化硅及氮化硅的混合物、60份的聚氨酯、60份的粘土、1份的氮酮、3份的羧基丁腈胶乳、2份的锡偶联剂以及0.5份的硬脂酸钡，然后将刚玉、碳化硅及氮化硅的混合物及粘土放置到混合容器内，混合均匀后加入聚氨酯、氮酮、羧基丁腈胶乳、锡偶联剂及硬脂酸钡，搅拌均匀后，得混合料；
2)将金属丝网进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到金属丝网上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在金属丝网上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到金属丝网上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的金属丝网静置25分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的金属丝网进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的金属丝网在35℃的环境中固化9h，再在65℃环境中固化8.5h，然后再在97℃的环境中固化8h，最后在110℃的环境中固化7h。
步骤2)中将金属丝网进行浸胶的具体操作为：将金属丝网放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.8h；
所述浸胶液由按质量份数为60份的丙烯酸树脂、23份的铜粉、0.6份的脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、3份的液体丁腈橡胶、1.5份的钛酸酯偶联剂以及1.0份的微晶石蜡组成；
所述涂胶液由按质量份数为35份的酚醛树脂、14份的萤石、0.8份的脂肪醇与环氧乙烷的缩合物、0.9份的液体丁腈橡胶、1份的钛酸酯偶联剂以及0.3份的硬脂酸钡组成。
实施例七
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取75份的氮化硅、金刚石及CBN的混合物、20份的脲醛树脂、60份的重晶石、1份的有机硅类、4份的聚乙烯醇、2.5份的钛酸酯偶联剂以及1份的乙烯基双硬脂酰胺，然后将氮化硅、金刚石及CBN的混合物及重晶石放置到混合容器内，混合均匀后加入脲醛树脂、有机硅类、聚乙烯醇、钛酸酯偶联剂及乙烯基双硬脂酰胺，搅拌均匀后，得混合料；
2)将棉纤维与金属纤维编织物进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到棉纤维与金属纤维编织物上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在棉纤维与金属纤维编织物上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到棉纤维与金属纤维编织物上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物静置22分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物在50℃的环境中固化12h，再在80℃环境中固化12h，然后再在98℃的环境中固化9h，最后在115℃的环境中固化3h。
步骤2)中将棉纤维与金属纤维编织物进行浸胶的具体操作为：将棉纤维与金属纤维编织物放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.1h；
所述浸胶液由按质量份数为48份的三聚氰胺-甲醛树脂、28份的氧化铁、0.65份的十二烷基硫酸钠、2.3份的羧基丁腈橡胶、1.3份的硅烷偶联剂以及0.4份的乙烯基双硬脂酰胺组成；
所述涂胶液由按质量份数为30份的酚醛树脂、15份的粘土、1份的拉开粉BX、0.5份的聚乙醇缩丁醛、3份的双金属偶联剂以及0.2份的粘土组成。
实施例八
本发明所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取35份的氮化硅、金刚石及CBN的混合物、100份的脲醛树脂、30份的重晶石、0.5份的有机硅类、4.5份的聚乙烯醇、3份的钛酸酯偶联剂以及0.2份的乙烯基双硬脂酰胺，然后将氮化硅、金刚石及CBN的混合物及重晶石放置到混合容器内，混合均匀后加入脲醛树脂、有机硅类、聚乙烯醇、钛酸酯偶联剂及乙烯基双硬脂酰胺，搅拌均匀后，得混合料；
2)将棉纤维与金属纤维编织物进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到棉纤维与金属纤维编织物上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在棉纤维与金属纤维编织物上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到棉纤维与金属纤维编织物上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物静置18分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的棉纤维与金属纤维编织物在30℃的环境中固化8h，再在60℃环境中固化8h，然后再在97℃的环境中固化8h，最后在115℃的环境中固化8h。
步骤2)中将棉纤维与金属纤维编织物进行浸胶的具体操作为：将棉纤维与金属纤维编织物放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理2h；
所述浸胶液由按质量份数为48份的三聚氰胺-甲醛树脂、30份的氧化铁、1份的十二烷基硫酸钠、5份的羧基丁腈橡胶、0.3份的硅烷偶联剂以及1.0份的乙烯基双硬脂酰胺组成；
所述涂胶液由按质量份数为80份的酚醛树脂、0.5份的拉开粉BX、5份的聚乙醇缩丁醛、0.3份的双金属偶联剂以及1.0份的粘土组成。
需要说明的是，所述柔性材料还可以为化学纤维与金属纤维的编织物。所述增韧剂A、增韧剂B及增韧剂C还可以为聚丙烯酰胺、液体硅橡胶及聚醚中的一种。所述填料A、填料B及填料C还可以为碳酸钙及硅灰石中的一种，也可以为氧化铁、铜粉、硫化铁、冰晶石、萤石、粘土、重晶石、碳酸钙及硅灰石中的几种按任意比例的混合物，所述磨削材料的模具中各磨削单元模腔的形状为三角形、条形、圆形、菱形、方型、椭圆形及梯形中的一种。
按此工艺生产的磨削材料和传统工艺生产的磨削材料相比具有良好的粘接强度、高的韧性、耐高温、耐烧蚀、寿命长、磨削效率高。
Claims (7)
1.一种基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1)按质量份数称取30-80份的磨料、20-100份的粘接剂A、30-60份的填料A、0.5-1份的润湿剂A、0.5-5份的增韧剂A、0.3-3份的偶联剂A以及0.2-1.0份的分散剂A，然后将磨料及填料A放置到混合容器内，混合均匀后加入粘接剂A、润湿剂A、增韧剂A、偶联剂A及分散剂A，搅拌均匀后，得混合料；
2)将柔性材料进行浸胶及防腐处理，再将磨削材料的模具铺设到柔性材料上，然后将步骤1)得到的混合料放置到所述磨削材料的模具中，再将混合材料刮涂均匀，所述磨削材料的模具包括呈阵列排布的若干中空结构的磨削单元模腔，将混合料按照磨削材料的模具上磨削单元模腔的形状在柔性材料上进行成型，然后再脱除所述磨削材料的模具，使混合料按照磨削单元模腔的形状植入到柔性材料上；
3)将步骤2)得到的植入有混合料的柔性材料静置10-30分钟，再进行固化；
4)将步骤3)得到的固化后的植入有混合料的柔性材料进行裁剪、修整，得到基于磨削单元植入的柔性磨具。
2.如权利要求1所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，步骤2)中进行固化的具体操作为：将静置后的植入有混合料的柔性材料在30～50℃的环境中固化8～12h，再在60～80℃环境中固化8～12h，然后再在90-100℃的环境中固化5～10h，最后在100-120℃的环境中固化3～8h。
3.如权利要求1所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，所述的磨料为刚玉、碳化硅、氮化硅、金刚石及CBN中的一种或几种按任意比例的混合物。
4.如权利要求1所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，所述柔性材料为纸、棉布、混纺布、化纤布、麻纤维编织物、金属丝网、棉纤维与金属纤维编织物、以及化学纤维与金属纤维的编织物中的一种。
5.如权利要求1所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，步骤2)中将柔性材料进行浸胶的具体操作为：将柔性材料放置到浸胶液或涂胶液中浸泡处理0.1-2h；
所述浸胶液由按质量份数为30-80份的粘接剂B、10-30份的填料B、0.5-1份的润湿剂B、0.5-5份的增韧剂B、0.3-3份的偶联剂B以及0.2-1.0份的分散剂B组成；
所述涂胶液由按质量份数为30-80份的粘接剂C、0-15份的填料C、0.5-1份的润湿剂C、0.5-5份的增韧剂C、0.3-3份的偶联剂C以及0.2-1.0份的分散剂C组成。
6.如权利要求5所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，
所述的粘接剂A、粘接剂B及粘接剂C均为酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、丙烯酸树脂及聚氨酯中的一种；
所述填料A、填料B及填料C均为氧化铁、铜粉、硫化铁、冰晶石、萤石、粘土、重晶石、碳酸钙及硅灰石中的一种或几种按任意比例的混合物；
所述的偶联剂A、偶联剂B及偶联剂C为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、双金属偶联剂或锡偶联剂；
所述的润湿剂A、润湿剂B及润湿剂C为有机硅类、氮酮、十二烷基苯磺酸钠、拉开粉BX、十二烷基硫酸钠、以及脂肪醇与环氧乙烷的缩合物中的一种；
所述的增韧剂A、增韧剂B及增韧剂C为羧基丁腈橡胶、液体丁腈橡胶、聚乙醇缩丁醛、聚醚砜、聚苯醚酮、羧基丁腈胶乳、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、液体硅橡胶及聚醚中的一种。
7.如权利要求1所述的基于磨削单元植入的柔性磨具制备方法，其特征在于，所述磨削材料的模具中各磨削单元模腔的形状为三角形、条形、圆形、菱形、方型、椭圆形及梯形中的一种。
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