CN104625987B - 一种抛光轮的生产配方方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光轮，其包括以下原料：碳化硅、棕刚玉、工业盐、树脂粉。同时，本发明还公开了上述抛光轮的制备方法。该抛光轮采用树脂结合剂，磨料选用碳化硅和棕刚玉复配而成，由于采用两种磨料混合，可调整磨料的硬度和韧性间的关系，使得该抛光轮具有两种磨料的性质和优点，从而提高抛光轮的磨削性能，使抛光轮具有高硬度、自锐性好、磨削力强、发热少的特点；同时制备工艺采用高温压制技术，进一步加强了抛光轮的机械强度，明显提高抛光轮对工件的磨削效率。制成的抛光轮磨削性能好，机械强度高，使用寿命长。

Description

一种抛光轮的生产配方方法

技术领域

本发明涉及一种砂轮，具体涉及一种石材抛光轮，属于磨具磨料技术领域。

背景技术

中国石材行业自2005年跃居世界第一大石材生产国以后，己连续九年保持高速增长，与之相关的磨具需求量也巨增，砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，适于加工各种材料。砂轮的种类繁多，不同砂轮可分别对工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨，以及切断和开槽等，本砂轮主要用于板材切边后的抛光。

一般砂轮分为陶瓷砂轮、树脂砂轮和橡胶砂轮。普通常用的是树脂砂轮，树脂砂轮采用树脂作为结合剂，树脂硬化温度低，收缩率小，可制成多种复杂形状的砂轮，并可埋入金属环和玻璃丝网布等补强材料，故砂轮回转强度高，能在重负荷或冲击力大的恶劣条件下工作。树脂具有一定弹性，用它制成的镜面磨削砂轮可使工件获得小的表面粗糙度。

树脂砂轮是实现高效、节能、高精和自动化磨削加工不可或缺的工具。虽然它具有自锐性好、磨削锋利的优点，但是由于树脂自身结构的原因，也存在不足。一是其耐热性低，在磨削过程中，由于瞬时磨削高温或累积高温下，树脂容易炭化、分解，难以把持超硬磨料，导致磨料大量脱落或者造成砂轮工作层开裂、脱环，大大降低砂轮的使用寿命和砂轮表面精度；二是树脂砂轮力学性能和形状保持性差。二者都会影响加工工件的表面质量。因此有必要克服现有抛光砂轮制造及配方中存在的问题，寻求最佳磨料配比、结合剂的成分配比及合理的压制工艺，制成的砂轮具有磨削性价比高，既有较高的耐用度又有较高的磨削效率等特性。

发明内容

为此，本发明提出了一种可以解决上述问题或者部分解决上述问题的一种抛光轮及制备方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种抛光轮，其包括以下原料：碳化硅、工业盐、树脂粉。

可选地，根据本发明的抛光轮，所述原料的重量配比为：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％。

可选地，根据本发明的抛光轮，进一步包括18％～25％的棕刚玉。

可选地，根据本发明的抛光轮，所述树脂粉为2123酚醛树脂。

另一方面，本发明还提供了一种抛光轮的制备方法，其包括以下步骤；

混料步骤，将如下重量配比的原料混合均匀，得到混合料：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％、棕刚玉18％～25％；

压制步骤，将混合料装入模具内热压成型得胚料；

二次硬化步骤，胚料脱模后放入烘箱加热进行固化得毛胚；

成品步骤，毛胚经质检合格得到成品。

可选地，根据本发明抛光轮的制备方法，其中在压制步骤S1200，所述热压温度为150～235℃。

可选地，根据本发明抛光轮的制备方法，其中在压制步骤S1200，所述压制时间为25～40分钟。

可选地，根据本发明抛光轮的制备方法，其中在二次硬化步骤，所述加热固化温度为150～215℃。

可选地，根据本发明抛光轮的制备方法，其中在二次硬化步骤，所述加热固化时间为2～6小时。

根据本发明的另一方面，提供了一种抛光轮。

根据本发明方法制备得到的抛光轮，磨削性能好，机械强度高，使用寿命长。

与现有抛光轮相比，本发明的有益效果是：本发明采用了2123酚醛树脂作为砂轮结合剂，磨料选用了碳化硅和棕刚玉复配而成，由于采用两种磨料混合，可调整磨料的硬度和韧性间的关系，使得该抛光轮具有两种磨料的性质和优点，从而提高抛光轮的磨削性能，使抛光轮具有高硬度、自锐性好、磨削力强、发热少的特点；同时，因为制作工艺采用高温压制技术，进一步加强了抛光轮的机械强度，明显提高抛光轮对工件的磨削效率。制成的抛光轮磨削性能好，机械强度高，使用寿命长。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。

在附图中：图1示出了根据本发明所述抛光轮制备方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明提供了一种抛光轮的配方，所述原料的重量配比为：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％。进一步优选地，所述原料的重量配比为碳化硅23％、工业盐33％、树脂粉21％。

本发明所述的碳化硅除具有很高硬度，化学稳定性，还具有一定韧性，所以碳化硅能用于制造固结磨具，涂附磨具和自由研磨，从而来加工玻璃、陶瓷、石材、铸铁及某些非铁金属、硬质合金、钛合金、高速钢刀具和砂轮等。

进一步地，本发明所述的抛光轮还包括18％～25％的棕刚玉。此时，所述抛光轮中各原料的重量配比优选为碳化硅23％、工业盐33％、树脂粉21％、棕刚玉23％。

棕刚玉是以铝矾土、焦碳为主要原料，在电弧炉内经高温冶炼而成，棕刚玉具有纯度高，结晶好，流动性强，线膨胀系数低，耐腐蚀的特点。用它制成的磨具，适于磨削抗张较高的金属，如各种通用钢材、可锻铸铁、硬青铜等。本发明所述的磨料选用了碳化硅和棕刚玉复配而成，由于采用两种磨料混合，可调整磨料的硬度和韧性间的关系，使得该抛光轮具有两种磨料的性质和优点，从而提高抛光轮的磨削性能，使抛光轮具有高硬度、自锐性好、磨削力强、发热少的特点。

进一步地，本发明所述的抛光轮采用酚醛树脂作为砂轮结合剂，发明人在多次实验的基础上，优选2123酚醛树脂为砂轮结合剂。因传统工艺是用环氧树脂液作粘结剂，生产效率底，劳动强度大，对环境有污染，而且制成的砂轮使用寿命短，已不能满足现实需要。而采用2123酚醛树脂作结合剂的工艺可提高生产效率百分之七十，在产品成本不增加的情况下，砂轮使用寿命提高百分之六十、对环境也没有污染。

根据本发明抛光轮的制备方法，其包括以下步骤：

首先进入混料步骤S1100，备料，将如下重量配比的原料混合均匀，得到混合料：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％、棕刚玉18％～25％。混好的原料应有较好的可塑性和流动性，物料不能结块，更不能有粉团，以保证注模充分。经此步骤，得混合料。

之后进入压制步骤S1200，该步骤又称一次硬化步骤，具体操作为：将模具安装好，称量所要求量的混合料添入模具空腔，刮平后压制。需要放置增强玻纤网片的按要求放入。然后加热至150～235℃，经发明人试验筛选，优选地，所述混合料加热到185℃时为进行压制的最佳温度。在加热条件下加压，一般采用100吨液压机压制。压力大小的选择取决于物料的可塑性和砂轮要求达到的密度。不宜使用过高的压力，否则会将磨料压碎。压制时间为25～40分钟，时间长短取决于砂轮要求达到的密度和形状以及物料的可塑性的好坏，经发明人试验筛选，优选地，所述混合料压制时间35～38分钟最合适。然后脱模取出，得胚料。

之后进入二次硬化步骤S1300，此步操作一般采用烘箱硬化，胚料在烘箱内的安放位置特别重要，为保证胚料在加热过程中不变形，要求均匀放置于炉内，以使胚料受热均匀，然后启动升温程序进行硬化；二次硬化加热温度为150～215℃，在整个加热过程中胚料中各成分发生复杂的物理和化学变化，各个温度阶段主要发生以下反应：80℃时树脂开始熔融，有水份蒸出，硬化反应开始；110～150℃时部分树脂分解并促使熔融的树脂发生交联，同时释放出氨气、水等气体；150～215℃树脂进行交联直至完全硬化，大量的气体释放。高温区时间过长会导致树脂的过硬化，在砂轮硬度升高的同时，导致砂轮的强度下降，经发明人试验筛选，优选地，所述胚料二次硬化加热最佳温度为185℃；整个二次硬化加热过程需用时2～6小时，经发明人试验筛选，优选地，所述胚料最适加热硬化时间为4小时；然后自然冷却到100℃以下，打开烘箱即可取出，得毛胚。

最后进入成品步骤S1400，毛胚经质检合格的包装入库，得到成品。

根据本发明的一种抛光轮及制备方法，涉及因素较多，因此根据权利要求可以设计出不同的实施例，现以实施例对本发明进行进一步地描述。

具体实施例制定的抛光轮配方、压制步骤及二次硬化步骤工艺参数如下表1：

表1

实施例1-3

按照上述表1中的配方以及各操作步骤的工艺参数，分别准确称量各种物料，按以下步骤制作抛光轮：

混料步骤S1100，将所述各原料按配方混合均匀，得到混合料；

压制步骤S1200，将混合料装入模具内热压成型得胚料；

二次硬化步骤S1300，胚料脱模后放入烘箱加热进行固化得毛胚；

成品步骤S1400，毛胚经质检合格得到成品。

按上述实施例制作的抛光轮在多家石材加工厂试用后，所述抛光轮具有高硬度、磨削性能好，机械强度高，使用寿命长的特点，明显提高了抛光轮对工件的磨削效率，可明显提高石材加工效率百分之七十以上。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (4)

1.一种抛光轮，其包括以下原料：碳化硅、工业盐、树脂粉和棕刚玉；所述原料的重量配比为：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％、棕刚玉18％～25％；所述树脂粉为2123酚醛树脂。

2.一种抛光轮的制备方法，其包括以下步骤：

混料步骤(S1100)，将如下重量配比的原料混合均匀，得到混合料：碳化硅18％～25％、工业盐20％～40％、树脂粉15％～25％、棕刚玉18％～25％；

压制步骤(S1200)，将混合料装入模具内热压成型得胚料；

二次硬化步骤(S1300)，胚料脱模后放入烘箱加热进行固化得毛胚，加热固化温度为150～215℃，加热固化时间为2～6小时；

成品步骤(S1400)，毛胚经质检合格得到成品。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其中在压制步骤(S1200)，所述热压温度为150～235℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其中在压制步骤(S1200)，所述压制时间为25～40分钟。