CN104526577B - 一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮的制备方法 - Google Patents

一种陶瓷树脂复合结合剂砂轮的制备方法 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的制备方法，包括步骤如下：步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法
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的制备方法。
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的制备方法。
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的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法，其特征在于包括步骤如下：
步骤一，将陶瓷结合剂、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的制备方法，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的制备方法，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的制备方法，其特征在于：所述树脂结合剂为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的制备方法，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的制备方法，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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