CN104440612B - 一种百洁布拉丝轮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种百洁布拉丝轮，包括轮体，轮体中间开设有中心孔，轮体包括基体、加强层和百洁布层，加强层设置在基体和百洁布层之间，百洁布层主要由底布、胶黏剂和研磨粒子制成，研磨粒子通过胶黏剂设置在底布表面。其制备方法包括基体、加强层和百洁布层的制备，然后将加强层设置于基体和百洁布层之间；其中，百洁布层的制备过程是先将尼龙材料制成底布，然后在底布各面上设置胶黏剂，每面胶黏剂设置完成后均需要进行烘干处理，然后配制研磨粒子，研磨粒子再与胶黏剂混合均匀得到粘结物料，最后底布表面上形成均匀的物料层并烘干制得百洁布层。本发明制得的百洁布拉丝轮性能稳定、研磨效果好、经久耐用，综合性能优越。

Description

一种百洁布拉丝轮及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种拉丝轮及其制备方法，尤其涉及一种百洁布拉丝轮及其制备方法。

背景技术

拉丝轮是专为表面不规则、表面效果要求高的工件的拉丝处理而设计制造的，其柔软性及服帖性强、切削力强、纹路清晰、光泽度高、线纹效果均匀、不发黑、无需加蜡、耐磨、经济耐用，是一种性能卓越的经济型研磨产品。

目前，拉丝轮的品种较多，其中，百洁布拉丝轮具有松、软、多孔、独特的开放式网状立体结构，很适合加工研磨铝材、刃具、把手、不锈钢片、木板等。百洁布拉丝轮的弹性自锐性研磨过程中纤维不断损耗，新的研磨粒子不断自然形成，为工件提供始终一致的加工品质，且能有效地防止过度切削和刮伤工件表面。而且由于其独特结构不会发生堵塞，且散热效果极佳，有效避免工件加工过程中由于过热而引起变色和变形。然而，目前市场上的百洁布拉丝轮性能大都存在某种缺陷，如：切削力弱，加工表面效果不一致，韧性较差，研磨噪音大、粉尘多，不耐用等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种性能稳定、研磨效果好、经久耐用的百洁布拉丝轮。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种百洁布拉丝轮，包括轮体，轮体中间开设有中心孔，所述轮体包括基体、加强层和百洁布层，所述加强层设置在基体和百洁布层之间，所述百洁布层主要由底布、胶黏剂和研磨粒子制成，所述研磨粒子通过胶黏剂设置在底布表面。

本发明百洁布拉丝轮不仅有百洁布层，还具有基体和加强层，此三层结构组成可以保证拉丝轮的强度。而本发明的百洁布层又由底布、胶黏剂和研磨粒子制成，研磨粒子通过胶黏剂设置在底布表面，在研磨过程中，在底布纤维不断消耗过程中，消耗的研磨粒子也会脱落，新的研磨粒子不断出现，自锐性好。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述研磨粒子的原料主要由磨料和填料组成，所述磨料和填料的(以重量份数计)含量为：磨料100份，填料：15-30份；所述研磨粒子的粒径为10-100μm。本发明研磨粒子由磨料和填料共同组成，磨料则优选碳化硅系列和刚玉系列的磨料共同组成，刚玉系列占30-70％之间。刚玉系列中进一步优选单晶刚玉、锆刚玉、半脆刚玉中的一种或多种，这些刚玉不仅硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、自锐性、耐用性等性能较为优越，且加工工件表面质量高，不易烧伤工件。刚玉无论在室温还是在高温之下的空气里都是十分稳定的，适合加工钢材，但不适合加工硅酸盐材料(如玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料等)、铸铁或钛；因为硅和硅酸盐会与刚玉在磨削高温下会发生反应，使刚玉磨耗很快。而碳化硅的磨削适用性恰好与刚玉相反，碳化硅不宜用于磨削钢材，但却能较好的研磨铸铁、非金属材料(如玻璃、陶瓷等)，也适合于磨削某些有色金属，如锌、铜及其合金、硬质合金等。因此，本发明磨料采用刚玉系列和碳化硅系列复配而成，结合两者的优缺点，依据所运用的加工对象可适当调整刚玉与碳化硅的组成比例。

研磨粒子中填料的加入起到改变拉丝轮加工性能的同时降低了拉丝轮的成本，本发明填料优选由半水石膏、冰晶石、氧化铁、氧化镁、萤石和空心氧化铝组成，各组成成分(以重量份数计)含量为：半水石膏3-5份、冰晶石3-5份、氧化铁3-5份、氧化镁3-5份、萤石1-5份、空心氧化铝2-5份。填料中半水石膏有明显的补强作用，能降低型料粘性、缩短硬化时间，减少起泡废品。冰晶石可降低磨削热，增强自锐性，防止砂轮堵塞，提高砂轮强度。氧化铁不仅具有补强作用，还能提高磨具的耐热性。氧化镁促进硬化速度和硬化效果。萤石可以增加磨具的自锐性，减少烧伤，提高效率。空心氧化铝用于造成磨具中的气孔，在磨削时起散热排屑作用。本发明利用上述各填料及填料间的协同作用共同补强和改善拉丝轮的性能。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述底布由尼龙材料制成，且呈网状立体结构或海绵状结构。网状立体结构的底布空隙率大，实用比表面积大，可以附着更多的研磨粒子，且使用过程中不堵塞，散热效果好，使用寿命长。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述胶黏剂为尼龙胶。尼龙胶是应用于尼龙与尼龙及其它材料的专用胶，它使用方便、强度高、性能好，在常温下或加温都可达到非常好的固化效果。采用尼龙胶胶连底布与研磨粒子，不仅粘结强度高，还可以达到优异的防水、耐油、耐候性和耐腐蚀性等性能。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述胶黏剂与研磨粒子的重量比为5：(1-3)。由于底布呈网状立体结构或海绵状结构，本发明为使研磨粒子能充分、均匀的附着到底布上，达到较好的附着效果，优选采用喷胶的操作方式，而喷胶方式则需要保证胶黏剂和研磨粒子混合后的粘稠度，既要保证喷胶效果，又要保证研磨粒子的量，因此，本发明必须将胶黏剂和研磨粒子的重量比控制在上述范围内。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述加强层由一层及以上加强材料层制成。由多层加强材料制成加强层能明显提高加强层的强度，因而可以提高拉丝轮的强度。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述加强材料为玻璃纤维网片、碳纤维网片、竹纤维网片中的一种或多种。上述网片化学稳定性好、粘结性强、强度高、重量轻、韧性好、尺寸稳定性好、硬挺、平整、不易收缩变形、定位性佳，是本发明加强材料的优选材料。其中，竹纤维网片中的竹纤维经10-25％重量份数的烧碱溶液浸泡48小时后，于阴凉环境下干燥后得到，经上述处理后的竹纤维不仅防腐性能好，而且使纤维基体更致密，强度增加30-50％。

在上述的一种百洁布拉丝轮中，所述基体由工程塑料、金属、陶瓷中的一种制成。工程塑料、金属和陶瓷的硬度、强度等性能都非常好，制成本发明拉丝轮的基体后可以保证拉丝轮的综合性能及性价比。

本发明另一个目的在于提供上述百洁布拉丝轮的制备方法，所述制备方法包括基体、加强层和百洁布层的制备，然后将加强层设置于基体和百洁布层之间；

其中，所述百洁布层的具体制备过程为：

S1、将尼龙材料制成网状立体结构或海绵状结构的底布，然后在底布各面上设置胶黏剂，每面胶黏剂设置完成后均需要进行烘干处理；

S2、按上述重量份数称取原料并制成研磨粒子，研磨粒子再按上述重量比与胶黏剂混合均匀得到粘结物料；

S3、将步骤S2混合均匀后的粘结物料在步骤S1制成的底布表面上形成均匀的物料层并烘干制得百洁布层。

本发明百洁布拉丝轮工艺简单，可以实现大规模工业化生产。其中，基体、加强层和百洁布层可以通过螺栓、粘结剂粘结等方式固定在一起。当使用粘结剂粘结时，粘结剂为粘度达到5000cps以上，进一步优选粘度达到5000cps以上的树脂粘结剂。

另外，在百洁布层的制备过程中，步骤S1中底布各面胶黏剂的用量控制在底布质量的1.8-2.0％，烘干温度为120-150℃，时间为3-8min。步骤S3中烘干温度为130-180℃，时间为1-3h。

在上述的一种百洁布拉丝轮的制备方法中，所述加强层的具体制备过程为：选用一层及以上的加强材料，浸渍或辊涂胶液后用热压机热压定型成加强层。所述的胶液为改性热固性树脂稀释液，热压机温度为120-200℃，压力为18-25MPa，热压时间为3-5min。

与现有技术相比，本发明具有以下几个优点：

1.本发明百洁布拉丝轮柔软、自锐性好、散热性好、排屑能力强、耐磨、损耗低、经济耐用。

2.本发明百洁布拉丝轮由基体、加强层和百洁布层组成，基体采用工程塑料、金属或陶瓷制成，加强层由一层及以上加强材料层制成，加强层设置于基体和百洁布层之间，且基体、加强层和百洁布层通过螺栓、粘结剂粘结等方式固定，拉丝轮的强度等综合性能非常优越。

3.本发明百洁布拉丝轮研磨粒子成分及配比合理，硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、自锐性、耐用性等性能较为优越，且加工工件表面质量高，不易烧伤工件。

4.本发明百洁布拉丝轮网状立体结构或海绵状结构的底布空隙率大，实用比表面积大，可以附着更多的研磨粒子，且使用过程中不堵塞，散热效果好，使用寿命长。

5.本发明百洁布拉丝轮研磨粒子与胶黏剂配比能使研磨粒子充分、均匀的附着到底布上，达到较好的附着效果。

6.采用本发明百洁布拉丝轮加工工件，工件表面纹路清晰、线纹效果均匀、光泽度高、不发黑，且损耗少。

附图说明

图1为本发明百洁布拉丝轮结构示意图；

图2为本发明百洁布拉丝轮一较佳实施例平面图。

图中：1、百洁布层；2、加强层；3、基体；4、中心孔。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图说明对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本发明百洁布拉丝轮为圆形拉丝轮，包括基体3、加强层2和百洁布层1，加强层2设置在基体3和百洁布层1之间，拉丝轮中间开设有中心孔4。此外，本发明百洁布拉丝轮还可以设计为其它任何形状，如方形、扇形、椭圆形等。

实施例1：

基体制备：采用工程塑料聚碳酸酯以现有技术制成基体。

加强层制备：选用玻璃纤维网片作为加强材料，浸渍改性热固性树脂稀释液后放入模具中，在热压机中于温度为120℃，压力为18MPa下保温5min后，定型成加强层。

百洁布层制备：将尼龙材料经纺丝机制成网状立体结构的底布，然后在底布各面上喷尼龙胶，每面喷完尼龙胶均需要在温度为120℃下烘8min，喷胶量控制在底布质量的1.8％。同时，称取由30％的碳化硅和70％的刚玉系列中的单晶刚玉共同组成的磨料100份，由3份的半水石膏、3份的冰晶石、3份的氧化铁、3份的氧化镁、1份的萤石和2份的空心氧化铝共同组成的填料15份，配成粒径为10-30μm的研磨离子。配制成的研磨粒子再与尼龙胶按重量比为1：5混合均匀，喷到底布上，然后在温度为130℃下烘3h，制得百洁布。

最后，将制成的基体、加强层和百洁布层通过粘度5000cps以上的树脂粘结剂粘结在一起，加强层粘结于基体和百洁布层之间，制得百洁布拉丝轮。

性能测试：将制得的百洁布拉丝轮进行性能测试，处理不锈钢材料表面，转速为3800r/min，处理后不锈钢表面丝路均匀一致，纹路清晰，光泽度高，拉丝轮损耗少，经济耐用。

实施例2：

基体制备：采用工程塑料聚碳酸酯以现有技术制成基体。

加强层制备：选用玻璃纤维网片作为加强材料，辊涂改性热固性树脂稀释液，叠放两层后放入模具中，在热压机中于温度为130℃，压力为20MPa下保温5min后，定型成加强层。

百洁布层制备：将尼龙材料经纺丝机制成网状立体结构的底布，然后在底布各面上涂覆尼龙胶，每面涂覆完尼龙胶均需要在温度为130℃下烘5min，涂覆胶量控制在底布质量的1.9％。同时，称取由40％的碳化硅和60％的刚玉系列中的锆刚玉共同组成的磨料100份，由4份的半水石膏、4份的冰晶石、4份的氧化铁、4份的氧化镁、3份的萤石和3份的空心氧化铝共同组成的填料22份，配成粒径为30-50μm的研磨离子。配制成的研磨粒子再与尼龙胶按重量比为2：5混合均匀，喷到底布上，然后在温度为150℃下烘2h，制得百洁布。

最后，将制成的基体、加强层和百洁布层通过粘度5000cps以上的树脂粘结剂粘结在一起，加强层粘结于基体和百洁布层之间，制得百洁布拉丝轮。

性能测试：将制得的百洁布拉丝轮进行性能测试，处理不锈钢材料表面，转速为3800r/min，处理后不锈钢表面丝路均匀一致，纹路清晰，光泽度高，拉丝轮损耗少，经济耐用。

实施例3：

基体制备：采用工程塑料聚碳酸酯以现有技术制成基体。

加强层制备：选用玻璃纤维网片作为加强层材料，浸渍改性热固性树脂稀释液，叠放三层后放入模具中，在热压机中于温度为160℃，压力为22MPa下保温4min后，定型成加强层。

百洁布层制备：将尼龙材料经纺丝机制成网状立体结构的底布，然后在底布各面上喷尼龙胶，每面喷完尼龙胶均需要在温度为140℃下烘5min，喷胶量控制在底布质量的1.9％。同时，称取由50％的碳化硅和50％的刚玉系列中的半脆刚玉共同组成的磨料100份，由4份的半水石膏、5份的冰晶石、3份的氧化铁、4份的氧化镁、3份的萤石和4份的空心氧化铝共同组成的填料23份，配成粒径为50-80μm的研磨离子。配制成的研磨粒子再与尼龙胶按重量比为2：5混合均匀，喷到底布上，然后在温度为160℃下烘2h，制得百洁布。

最后，将制成的基体、加强层和百洁布层通过粘度5000cps以上的树脂粘结剂粘结在一起，加强层粘结于基体和百洁布层之间，制得百洁布拉丝轮。

性能测试：将制得的百洁布拉丝轮进行性能测试，处理铸铁材料表面，转速为3800r/min，处理后铸铁表面丝路均匀一致，纹路清晰，光泽度高，拉丝轮损耗少，经济耐用。

实施例4：

基体制备：采用工程塑料聚碳酸酯以现有技术制成基体。

加强层制备：选用玻璃纤维网片作为加强层材料，辊涂改性热固性树脂稀释液，叠放四层后放入模具中，在热压机中于温度为200℃，压力为25MPa下保温3min后，定型成加强层。

百洁布层制备：将尼龙材料经纺丝机制成网状立体结构的底布，然后在底布各面上喷尼龙胶，每面喷完尼龙胶均需要在温度为150℃下烘3min，喷胶量控制在底布质量的2.0％。同时，称取由70％的碳化硅和30％的刚玉系列中的任意比的单晶刚玉和半脆刚玉共同组成的磨料100份，由5份的半水石膏、5份的冰晶石、5份的氧化铁、5份的氧化镁、5份的萤石和5份的空心氧化铝共同组成的填料30份，配成粒径为80-100μm的研磨离子。配制成的研磨粒子再与尼龙胶按重量比为3：5混合均匀，喷到底布上，然后在温度为180℃下烘1h，制得百洁布。

最后，将制成的基体、加强层和百洁布层通过粘度5000cps以上的树脂粘结剂粘结在一起，加强层粘结于基体和百洁布层之间，制得百洁布拉丝轮。

性能测试：将制得的百洁布拉丝轮进行性能测试，处理铝合金材料表面，转速为3800r/min，处理后铝合金表面丝路均匀一致，纹路清晰，光泽度高，拉丝轮损耗少，经济耐用。

实施例5-8与实施例1-4的区别仅在于基体采用工程塑料聚酰亚胺以现有技术制成。

实施例9-12与实施例1-4的区别仅在于基体采用工程塑料聚甲醛以现有技术制成。

实施例13-16与实施例1-4的区别仅在于基体采用金属Cu以现有技术制成。

实施例17-20与实施例1-4的区别仅在于基体采用金属Al以现有技术制成。

实施例21-24与实施例1-4的区别仅在于基体采用不锈钢材料以现有技术制成。

实施例25-28与实施例1-4的区别仅在于基体采用陶瓷材料以现有技术制成。

实施例29-32与实施例1-4的区别仅在于加强层材料为碳纤维网片。

实施例33-36与实施例1-4的区别仅在于加强层材料为竹纤维网片，且竹纤维网片中的竹纤维经10％重量份数的烧碱溶液浸泡48小时后，于阴凉环境下干燥后得到。

实施例37-40与实施例1-4的区别仅在于加强层材料为竹纤维网片，且竹纤维网片中的竹纤维经20％重量份数的烧碱溶液浸泡48小时后，于阴凉环境下干燥后得到。

实施例41-44与实施例1-4的区别仅在于加强层材料为竹纤维网片，且竹纤维网片中的竹纤维经25％重量份数的烧碱溶液浸泡48小时后，于阴凉环境下干燥后得到。

实施例45-48与实施例1-4的区别仅在于研磨粒子中的磨料由60％的碳化硅和40％的刚玉组成，刚玉由任意比的单晶刚玉、半脆刚玉和锆刚玉组成。

实施例49-52与实施例1-4的区别仅在于基体、加强层和百洁布层之间通过螺栓固定而成。

实施例53-56与实施例1-4的区别仅在于底布为海绵状结构。

鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近，故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-4作为代表说明本发明申请优异之处。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要求保护的范围内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (6)

1.一种百洁布拉丝轮，包括轮体，轮体中间开设有中心孔，其特征在于，所述轮体包括基体、加强层和百洁布层，所述加强层设置在基体和百洁布层之间，所述百洁布层主要由底布、胶黏剂和研磨粒子制成，所述底布由尼龙材料制成、且呈网状立体结构或海绵状结构，所述研磨粒子通过胶黏剂设置在底布表面，所述胶黏剂与研磨粒子的重量比为5：(1-3)；

其中，所述研磨粒子的原料主要由磨料和填料组成，所述磨料和填料的(以重量份数计)含量为：磨料100份，填料：15-30份；所述研磨粒子的粒径为10-100μm；

该百洁布拉丝轮通过以下方法制得：首先制备基体、加强层和百洁布层，然后将加强层设置于基体和百洁布层之间；其中，百洁布层的具体制备过程为：

S1、将尼龙材料制成网状立体结构或海绵状结构的底布，然后在底布各面上设置胶黏剂，每面胶黏剂设置完成后均需要进行烘干处理；

S2、按上述重量份数称取原料并制成研磨粒子，研磨粒子再按上述重量比与胶黏剂混合均匀得到粘结物料；

S3、将步骤S2混合均匀后的粘结物料在步骤S1制成的底布表面上形成均匀的物料层并烘干制得百洁布层。

2.根据权利要求1所述的一种百洁布拉丝轮，其特征在于，所述胶黏剂为尼龙胶。

3.根据权利要求1所述的一种百洁布拉丝轮，其特征在于，所述加强层由一层及以上加强材料层制成。

4.根据权利要求3所述的一种百洁布拉丝轮，其特征在于，所述加强材料为玻璃纤维网片、碳纤维网片、竹纤维网片中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种百洁布拉丝轮，其特征在于，所述基体由工程塑料、金属、陶瓷中的一种制成。

6.根据权利要求4所述的一种百洁布拉丝轮，其特征在于，加强层的具体制备过程为：选用一层及以上的加强材料，浸渍或辊涂胶液后用热压机热压定型成加强层。