CN104526577A - 一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法 - Google Patents

一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，包括步骤如下：步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在700-850℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；步骤二，将树脂结合剂用丙酮或酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体；步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中压制；步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮烘箱中烘烤。既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优点。

Description

一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种磨具的制备方法，属于多孔磨具制备领域，具体涉及一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法。
背景技术
目前金刚石和立方氮化硼砂轮根据结合剂种类主要有三种：树脂结合剂、金属结合剂、陶瓷结合剂，三种结合剂体系砂轮在加工时各有优缺点，无法彻底满足要求。如陶瓷结合剂金刚石砂轮在制备过程中可以很方便地控制气孔率，足够的气孔用于储存磨削液及提高砂轮自锐性，与树脂结合剂磨具相比其形状保持性好,加工尺寸精度高;与金属结合剂磨具相比其具有砂轮易于修整、磨削时不易堵塞及不易烧伤工件等优点，但是气孔的大小不易控制。
环氧树脂(EP)是一类非常重要的热固性树脂，因其与材料的表面具有优异的粘接性能，介电性能良好且固化收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，常用作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。环氧树脂具有最强的粘结力，对金属、非金属等多种材料都有很高的粘结力。这非常便于在磨具中加入各种填充料，并且使磨具在填充料比例较大的情况下其有较高的强度。所制备的金刚石砂轮有高强度，耐热性能好，切削锋利，磨削效率高，但是磨削过程中易发热和堵塞，热膨胀量大，难以控制加工精度。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种易于控制孔径大小的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在700-850℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；
步骤二，将树脂结合剂用丙酮或酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体，液体粘度为20-50mm2/s；
步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中在150-200Mpa的压力下压制5-20min后取出；
步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮在80-200度的烘箱中烘烤1-3h。
所述陶瓷结合剂的质量百分数20--35%、磨料的质量百分数40~70%、填料的质量百分数10-30%、造孔剂的质量百分数10-25%，造孔剂的粒度30-100目。
所述磨料为金刚石或CBN磨料。
所述树脂结合剂为环氧树脂，E44环氧树脂和634环氧树脂中的一种。
所述固化剂为酚醛树脂和聚酰亚胺中的一种。
所述造孔剂为石墨粉、铜粉、萘粒中的任意一种。
本发明造孔剂比例在10-25%的陶瓷砂轮，经过高温烧结后，孔径控制在30-100目。既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优点，
在同等测试条件下，本发明的使用寿命可达3000-4000次，普通的砂轮为2000-2500次。
具体实施方式
实施例1
一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在700-850℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；
步骤二，将树脂结合剂用丙酮或酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体，液体粘度为20-50mm2/s；
步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中在150-200Mpa的压力下压制5-20min后取出；
步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮在80-200度的烘箱中烘烤1-3h。
所述陶瓷结合剂的质量百分数20--35%、磨料的质量百分数40~70%、填料的质量百分数10-30%、造孔剂的质量百分数10-25%，造孔剂的粒度30-100目。
所述磨料为金刚石或CBN磨料。
所述树脂结合剂为环氧树脂，E44环氧树脂和634环氧树脂中的一种。
所述固化剂为酚醛树脂和聚酰亚胺其中的一种。
所述造孔剂为石墨粉、铜粉、萘粒中的一种。
实施例2
一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在700℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；
步骤二，将树脂结合剂用酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体，液体粘度为50mm2/s；
步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中在200Mpa的压力下压制20min后取出；
步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮在200度的烘箱中烘烤3h。
所述陶瓷结合剂的质量为35kg、磨料40 kg、填料10 kg、造孔剂25 kg，造孔剂的粒度30-100目。
所述磨料为金刚石。
所述树脂结合剂为634环氧树脂。
所述固化剂为聚酰亚胺。
所述造孔剂为石墨粉。
本发明造孔剂比例在23%的陶瓷砂轮，经过高温烧结后，孔径控制在30-100目。既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优点，
在同等测试条件下，本发明的使用寿命可达3020次，普通的砂轮为2220次，表面粗糙度0.19mm。
实施例3
一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在750℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；
步骤二，将树脂结合剂用丙酮或酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体，液体粘度为20mm2/s；
步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中在150Mpa的压力下压制15min后取出；
步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮在150度的烘箱中烘烤2h。
所述陶瓷结合剂为20kg、磨料60 kg、填料15 kg、造孔剂20 kg，造孔剂的粒度30-100目。
所述磨料CBN磨料。
所述树脂结合剂为E44环氧树脂。
所述固化剂为酚醛树脂。
所述造孔剂为萘粒。
本发明造孔剂比例在20%的陶瓷砂轮，经过高温烧结后，孔径控制在30-100目。既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优点，
在同等测试条件下，本发明的使用寿命可达3521次，普通的砂轮为2018次，表面粗糙度0.20mm。
实施例4
具体步骤如实施例2，物料质量及工艺参数见表1所示：

Claims (6)

1.一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于包括步骤如下：
步骤一，将树脂结合剂、磨料、填料，造孔剂压制成型，在700-850℃的高温下烧结形成陶瓷砂轮；
步骤二，将树脂结合剂用丙酮或酒精进行溶解，并加入固化剂，调配树脂结合剂液体，液体粘度为20-50mm2/s；
步骤三，将步骤二制备的树脂结合剂液体装入橡胶模中，同时将陶瓷砂轮放入橡胶模具中，密封橡胶模具口，将密封好的模具放入冷等静压机中在150-200Mpa的压力下压制5-20min后取出；
步骤四，将经过步骤三处理后的树脂结合剂砂轮在80-200度的烘箱中烘烤1-3h。
2.根据权利要求1所述的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于：所述陶瓷结合剂的质量百分数20--35%、磨料的质量百分数40~70%、填料的质量百分数10-30%、造孔剂的质量百分数10-25%，造孔剂的粒度30-100目。
3.根据权利要求1所述的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于：所述磨料为金刚石或CBN磨料。
4.根据权利要求1所述的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于：所述树脂结合剂为环氧树脂，E44环氧树脂和634环氧树脂中的一种。
5.根据权利要求1所述的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于：所述固化剂为酚醛树脂和聚酰亚胺中的一种。
6.根据权利要求1所述的陶瓷树脂复合结合剂砂轮及其制备方法，其特征在于：所述造孔剂为石墨粉、铜粉、萘粒中的任意一种。
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