CN105215866B

CN105215866B - 一种干磨金刚石磨轮

Info

Publication number: CN105215866B
Application number: CN201510707512.6A
Authority: CN
Inventors: 邱瑜铭; 方利灵; 董先龙
Original assignee: Jiangsu Feng Tai Tools Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Feng Tai Tools Co Ltd
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2019-02-19
Anticipated expiration: 2035-10-28
Also published as: CN105215866A

Abstract

本发明公开了一种干磨金刚石磨轮，属于建筑材料用磨具技术领域。该干磨金刚石磨轮包括磨轮基体和设于磨轮基体上的金刚石刀头，所述磨轮基体为圆盘状，磨轮基体的外边缘为环形平面；所述金刚石刀头为多个，均匀分布于磨轮基体的环形平面上；所述金刚石刀头为中部开设方形通孔的圆饼状结构；所述磨轮基体的环形平面上开设环形散热孔，环形散热孔的开设位置与每个金刚石刀头上方形通孔的位置相对应。本发明通过刀头和基体的特殊设计，使得磨轮可以更加有效的排屑，散热，解决了在无冷却水的环境中可持续工作问题，为广大施工人员解决在冷却条件苛刻的环境条件下的工作烦恼。

Description

一种干磨金刚石磨轮

技术领域

本发明涉及建筑材料用磨具技术领域，具体涉及一种干磨金刚石磨轮，该磨轮主要用于建筑材料(混凝土，钢筋混凝土等，鹅卵石地面)和建筑装饰石材的打磨处理。

背景技术

目前，金刚石磨轮作业时大多需要依靠冷却水进行打磨作业，但在现今工业快速发展的大环境下，工人在高效作业时很多时候很多情况下无法提供冷却水的条件，从而导致金刚石磨轮自然散热慢，打磨一段时间会因过热使得打磨工作无法进行，从而降低打磨效率。

另外，当角磨机在高速运转的时候，由于打磨的材料多为不规则形状，在打磨过程中磨轮很容易与材料发生激烈碰撞，打磨产生的砂砾及粉尘等又不能及时排除，进一步毁坏刀头，从而降低材料磨削质量及刀头使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干磨金刚石磨轮，该金刚石磨轮在打磨过程中刀头与材料碰撞几率及强度低，且在无法提供冷却水的条件下仍能够实现高效打磨作业。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种干磨金刚石磨轮，包括磨轮基体和设于磨轮基体上的金刚石刀头，所述磨轮基体为圆盘状，磨轮基体的外边缘为环形平面；所述金刚石刀头为多个，均匀分布于磨轮基体的环形平面上；所述金刚石刀头为中部开设方形通孔的圆饼状结构。

所述磨轮基体的环形平面上开设环形散热孔，环形散热孔的开设位置与每个金刚石刀头上方形通孔的位置相对应。

所述圆盘状磨轮基体的中心位置设有用于固定磨轮基体的轴孔。

所述圆盘状磨轮基体上在轴孔与环形平面之间的区域分布多个通孔，用于排出磨削废料。

所述金刚石刀头是将原材料粉末混合均匀后，经热压烧结成型制成；金刚石刀头所用原材料的化学组成为(wt.％)：铜30-34％，铁32-42％，镍5-10％，钴10-21％，锡1.0-1.5％，稀土元素1.0-2.1％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.0-2.4％；或者，金刚石刀头所用原材料的组成为(wt.％)：铜27-32％，铁35-40％，镍4-9％，钴14-20％，锡8-11％，稀土元素1.3-2.0％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.4-2.1％；或者，金刚石刀头所用原材料的化学组成为(wt.％)：铜25-30％，铁25-30％，镍5-8％，钴24-30％，锡7-10％，稀土元素1.5-2.2％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.7-2.5％。

制备金刚石刀头的原材料粉末中，所用金刚石粉末的粒度范围为30-50目(30/40目、40/45目或45/50目)，抗压强度30kg。

制备金刚石刀头的原材料粉末中，所述稀土元素为La、Ce和Y中的一种或几种。

本发明具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过刀头磨削工艺学的研究设计，将刀头制作成特定形状，当角磨机在高速运转的时候，由于打磨的材料很多都是形状不规则，在打磨过程中磨轮很容易与材料发生激烈碰撞，刀头设计成圆角能够更好的减弱碰撞的几率，同时刀头的中心部位做成方形孔，与基体的圆孔想通，可以使打磨过程中的砂砾，粉尘能够及时从刀头的排泄孔中排除.

2、本发明通过对基体优化设计，刀头孔和基体散热孔可以很好的形成对流，加速气体流通，加快散热来保持磨轮刀头不会过热而导致磨无法工作。

3、本发明有效的解决金刚石胎体在打磨过程中散热性的问题。

4、本发明通过在制备刀头原材料中添加Sn、稀土元素等，并控制金刚石粉末粒度，各元素协同作用使得刀头机械性能提高，能够更好的在干磨过程中有效磨削。

附图说明

图1为本发明金刚石磨轮结构示意图；

图2为本发明金刚石磨轮结构示意图A-A面剖视图。

图中：1-磨轮基体；2-金刚石刀头；3-方形通孔；4-轴孔。

具体实施方式

以下结合附图及实施例详述本发明。

本发明为干磨金刚石磨轮的制备工艺，如图1-2所示，所述金刚石磨轮包括磨轮基体1和设于磨轮基体1上的金刚石刀头2；其优选的结构方式如下：

所述磨轮基体1设计为圆盘状，磨轮基体的外边缘为环形平面；所述金刚石刀头2为多个，均匀分布于磨轮基体的环形平面上；所述圆盘状磨轮基体的中心位置设有用于固定磨轮基体的轴孔4。

所述金刚石刀头为中部开设方形通孔3的圆饼状结构，同时磨轮基体的环形平面上开设环形散热孔，环形散热孔的开设位置与每个金刚石刀头上方形通孔3的位置相对应。

当角磨机在高速运转的时候，由于打磨的材料很多都是形状不规则，在打磨过程中磨轮很容易与材料发生激烈碰撞，刀头外边缘设计成圆角能够更好的减弱碰撞的几率，同时刀头的中心部位做成方形孔，与基体上圆孔相通，可以使打磨过程中的砂砾，粉尘能够及时从刀头的排泄孔中排除；通过对基体优化设计，刀头孔和基体散热孔可以很好的形成对流，加速气体流通，加快散热来保持磨轮刀头不会过热而导致磨无法工作。有效的解决金刚石胎体在打磨过程中良好的散热性。

上述金刚石磨轮的制备过程为：所述金刚石刀头是将原材料粉末混合均匀后，经热压烧结成型制成；再通过钎焊工艺将所述金刚石刀头与磨轮基体焊接为一体，制成金刚石磨轮；以下实施例的具体制备过程如下：

(1)基体加工：根据图纸要求，车加工，切割所需基体；

(2)金刚石刀头片的烧结成型：

根据具体使用要求，选取所需要配方的原材料铜、铁、镍、钴、锡、磷(或碳)、液体石蜡和金刚石，混匀后通过冷压成型，热压烧结，砂轮砂带打磨制备金刚石刀头，其热压烧结温度为670～730℃，压力150～250kg/cm²，保温时间1～2分钟。

(3)钎焊工艺：

将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测；其中钎焊工艺参数为：钎焊温度700-780℃，钎焊时间10-15秒；所用银焊片化学成分为(wt.％)：银12.0％，铜31.2％，磷4.8％，锡1.5％，钛1.0％和余量锌。

(4)打磨、喷漆、检验：

将焊接后干式金刚石磨轮用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用砂轮打磨金刚石刀头的工作面，并使金刚石暴露出来，然后进行表面喷漆，烘干，以防止表面生锈，最后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，合格后印刷包装入库。

实施例1

金刚石刀头原材料为：铜粉3.0kg、铁3.8kg、镍0.83kg、钴1.8kg、锡0.12kg和稀土元素(Ce)0.14kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.13kg和金刚石(粒度30/40目，抗压强度30kg)0.18kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，砂轮砂带打磨刀头，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后干式金刚石磨轮用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用专用砂轮打磨金刚石刀头的工作面，并使金刚石暴露出来，然后进行表面喷漆，烘干，以防止表面生锈，最后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，合格后印刷包装入库。

本实施例中，热压烧结工艺参数为：热压烧结温度为685℃，压力200kg/cm²，保温时间1～2分钟；钎焊工艺参数为：钎焊温度750℃，钎焊时间10-15秒。

对比例1

与实施例1不同之处在于：金刚石刀头原材料分别为：A配方：铜粉3.0kg、铁3.8kg、镍0.83kg、钴1.8kg、锡0.12kg、稀土元素(Ce)0.35kg，液体石蜡0.13kg和金刚石0.18kg。

B配方：铜粉3.0kg、铁3.8kg、镍0.83kg、钴1.8kg、锡0.12kg、稀土元素(Ce)0.05kg，液体石蜡0.13kg和金刚石0.18kg。

实施例2

金刚石刀头原材料为：铜粉2.7kg、铁3.6kg、镍0.7kg、钴1.6kg、锡1.0kg和稀土元素0.14kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.11kg和金刚石(粒度40/45目，抗压强度30kg)0.15kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，砂轮砂带打磨刀头，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后干式金刚石磨轮用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用专用砂轮打磨金刚石刀头的工作面，并使金刚石暴露出来，然后进行表面喷漆，烘干，以防止表面生锈，最后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，合格后印刷包装入库。

本实施例中，热压烧结工艺参数为：热压烧结温度为678℃，压力200kg/cm²，保温时间1～2分钟；钎焊工艺参数为：钎焊温度740℃，钎焊时间10-15秒。

对比例2

与实施例2不同之处在于：钎焊工艺参数为：钎焊温度650℃，钎焊时间10-15秒。

实施例3

金刚石刀头原材料为：铜粉2.8kg、铁2.75kg、镍0.58kg、钴2.5kg、锡0.98kg、稀土元素0.21kg，放入混料桶中混30分钟后，添加液体石蜡0.12kg和金刚石(粒度45/50目，抗压强度30kg)0.18kg，继续混料3小时后将粉料灌入模具中冷压成型，热压烧结，砂轮砂带打磨刀头，将刀头与银焊片一起放在按图纸要求相应的基体位置上，调整好焊接位置加热融化银焊片，使刀头和基体焊接在一起，然后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，将焊接后干式金刚石磨轮用喷砂机去除焊接造成的基体表面氧化皮，然后用专用砂轮打磨金刚石刀头的工作面，并使金刚石暴露出来，然后进行表面喷漆，烘干，以防止表面生锈，最后以600N/mm²强度标准对每个金刚石刀头进行焊接强度检测，合格后印刷包装入库。

本实施例中，热压烧结工艺参数为：热压烧结温度为670℃，压力200kg/cm²，保温时间1～2分钟；钎焊工艺参数为：钎焊温度745℃，钎焊时间10-15秒。

上述实施例1-3制备的金刚石刀头机械性能测试数据见下表1，其中，金刚石刀头抗弯强度测试：通过将40mm×5mm×5mm的金刚石刀头直接放在相隔30mm的两个支座上，在间隔中间给力，直至试样断裂，测试抗弯强度；磨耗比依据JB3/T3235-1999测定。由表1数据可以看出，各实施例刀头机械性能优异，有利于提高磨削作业中的磨削质量及刀头寿命。

上述实施例1-3制备的金刚石磨轮刀头与基体结合强度测试结果见下表1，由表1数据可以看出，刀头采用新材料后，通过优化钎焊工艺参数，刀头与基体的结合强度达到标准，能够满足使用要求。

表1

Claims

1.一种干磨金刚石磨轮，包括磨轮基体和设于磨轮基体上的金刚石刀头，其特征在于：所述磨轮基体为圆盘状，磨轮基体的外边缘为环形平面；所述金刚石刀头为多个，均匀分布于磨轮基体的环形平面上；所述金刚石刀头为中部开设方形通孔的圆饼状结构；所述磨轮基体的环形平面上开设环形散热孔，环形散热孔的开设位置与每个金刚石刀头上方形通孔的位置相对应；

所述圆盘状磨轮基体的中心位置设有用于固定磨轮基体的轴孔；所述圆盘状磨轮基体上在轴孔与环形平面之间的区域分布多个通孔，用于排出磨削废料；

所述金刚石刀头是将原材料粉末混合均匀后，经热压烧结成型制成；按重量百分含量计，金刚石刀头所用原材料的化学组成为：铜30-34％，铁32-42％，镍5-10％，钴10-21％，锡1.0-1.5％，稀土元素1.0-2.1％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.0-2.4％；或者，金刚石刀头所用原材料的组成为：铜27-32％，铁35-40％，镍4-9％，钴14-20％，锡8-11％，稀土元素1.3-2.0％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.4-2.1％；或者，金刚石刀头所用原材料的化学组成为：铜25-30％，铁25-30％，镍5-8％，钴24-30％，锡7-10％，稀土元素1.5-2.2％，石蜡0.10-0.15，金刚石1.7-2.5％；所用金刚石粉末的粒度范围为30-50目，抗压强度30kg；

所述热压烧结的工艺参数为：670～730℃，压力150～250kg/cm²，保温时间1～2分钟；采用钎焊工艺将金刚石刀头焊接于磨轮基体上，钎焊工艺参数为：钎焊温度700-780℃，钎焊时间10-15秒。

2.根据权利要求1所述的干磨金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于：所用金刚石粉末的粒度范围为30/40目、40/45目或45/50目。

3.根据权利要求1所述的干磨金刚石磨轮的制备工艺，其特征在于：制备金刚石刀头的原材料粉末中，所述稀土元素为La、Ce和Y中的一种或几种。