CN105563357A - 一种抛晶砖磨片及其制备方法 - Google Patents

一种抛晶砖磨片及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抛晶砖磨片及其制备方法，磨片具有一体成型的底料层和若干颗粒，该若干颗粒布设在底料层上；所述底料层和若干颗粒均由金刚石颗粒与胎体结合剂均匀混合经热压成型制得；所述胎体结合剂主要由以下重量比组份制成：三聚氰胺甲醛树脂30-40%：碳化硅5-10%：白刚玉15-25%：填料35-45%。本发明所得的由底料层配合颗粒的磨片工作层，其锋利性能和机械强度均显著提高，与现有技术相比，本发明的抛晶砖磨片，其使用锋利度大大提高，磨削连续性强，效率显著提高，实用性强。

Description

一种抛晶砖磨片及其制备方法
技术领域
本发明涉及磨抛加工抛晶砖、微晶玻璃等材料的磨具领域，具体涉及一种使用锋利度大大提高的抛晶砖磨片及其制备方法。
背景技术
抛晶砖相对于其他普通瓷砖（莫氏硬度3-6级）和石材（莫氏硬度3-5级），其表层有3mm厚的微晶玻璃，硬度高（莫氏硬度7-8级），对磨抛产品的锋利度要求最高，锋利度低的产品无法快速打磨扫平微晶玻璃表面。抛晶砖磨片是常用的抛晶砖磨抛产品，市场上现有的用于流水线加工的抛晶砖磨片在实际使用过程中，人们发现它存在这样的问题：锋利度差，磨削加工效率低，强度低，损耗大。
鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锋利性、稳定性、使用性能均显著提高的抛晶砖磨片，使用锋利度大大提高，磨抛连续性强，效率显著提高。
本发明的另一目的在于提供一种上述抛晶砖磨片的制备方法，步骤简洁高效。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种抛晶砖磨片，具有一体成型的底料层和若干颗粒，该若干颗粒布设在底料层上；所述底料层和若干颗粒均由金刚石颗粒与胎体结合剂均匀混合经热压成型制得；所述胎体结合剂主要由以下重量比组份制成：三聚氰胺甲醛树脂30-40%：碳化硅5-10%：白刚玉15-25%：填料35-45%。
上述填料主要由轻质碳酸钙、氧化铝、冰晶石、氧化锌和颜料均匀混合制得。
上述金刚石颗粒的重量占比为5-15%。
上述金刚石颗粒的粒度为50-300目。
上述底料层的厚度为1.5-3mm。
上述底料层上的各颗粒间的间隙为5-7mm。
上述若干颗粒的高度均为4-5mm。
上述底料层的背面和尼龙勾布热压成型成工作层，该工作层的背面还黏合有尼龙绒布基体。
一种抛晶砖磨片的制备方法，包括如下步骤：
（1）将三聚氰胺甲醛树脂和填料按照重量占比30-40%：35-45%进行配料；
（2）然后按照重量占比5-10%：15-25%加入碳化硅和白刚玉混合制得胎体结合剂；
（3）然后将金刚石颗粒按照重量占比5-15%加入上述胎体结合剂中，充分搅拌10小时以上制成均匀混合料粉；
（4）将上述均匀混合料粉放入钢模中，刮平，再将尼龙勾布放入钢模中，最后放入压头，将钢模和压头放入油压机上加热烧结成型。
上述步骤（4）中的加热温度为150-170℃，压力为100kg-200kg/cm2，保温时间为18-25分钟。
采用上述方案后，本发明一种抛晶砖磨片，从结构和组份上共同配合以实现突破，其中，结构上突破传统磨片上各颗粒相互独立的设计，通过设计底料层将各颗粒一体成型，底料层成为各颗粒的共同支撑体，可增强各颗粒间的整体性、一致性及稳固性，为提高磨片锋利度及机械强度提供基础，而且一定程度上亦起到提高磨片锋利度及机械强度的作用。在结构突破的基础上，组份上突破传统抛晶砖磨片的组成形式，用主要由三聚氰胺甲醛树脂30-40%：碳化硅5-10%：白刚玉15-25%：填料35-45%均匀混合制得，当制得的胎体结合剂与金刚石颗粒热压成型后，所得的由底料层配合颗粒的磨片工作层，其锋利性能和机械强度均显著提高，与现有技术相比，本发明的抛晶砖磨片，其使用锋利度大大提高，磨削连续性强，效率显著提高，实用性强。本发明还提出一种对应上述抛晶砖磨片的制备方法，步骤简洁高效，所制得的抛晶砖磨片具有所述的特性及有益效果。
附图说明
图1是本发明抛晶砖磨片的主视图；
图2是本发明抛晶砖磨片的侧视图。
标号说明
底料层1颗粒2
尼龙绒布基体3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本案作进一步详细的说明。
本案涉及一种抛晶砖磨片，如图1-2所示，具有一体成型的底料层1和若干颗粒2。该若干颗粒2布设在底料层1的表面上。
所述底料层1和若干颗粒2均由金刚石颗粒与胎体结合剂均匀混合经热压成型制得。所述胎体结合剂主要由以下重量比组份制成：三聚氰胺甲醛树脂30-40%：碳化硅5-10%：白刚玉15-25%：填料35-45%。
所述金刚石是主要磨料，起最大的磨削作用，价格昂贵，重量比控制在5-15%，既能达到磨削要求又能兼顾生产成本不会太高。金刚石颗粒的粒度较佳地为50-300目。碳化硅形状不规则，比较脆，磨抛时出刃快，作为辅助金刚石的磨料，重量比5-10%能起到增强锋利的效果。白刚玉形状较为规则，重量比15-25%能增加产品的耐磨度。填料占比35-45%能使产品胎体硬度更高，增加产品的韧性，提升产品的锋利度。
本发明胎体结合剂采用三聚氰胺甲醛树脂是最关键技术点之一，三聚氰胺甲醛树脂具有较大的化学活性，很高的粘接强度，热稳定性高，固化结合能力较强，固化快，不需加固化剂，能很好的把持住各种填料。由于三聚氰胺甲醛树脂本身胎体较脆，磨抛时锋利度好，三聚氰胺甲醛树脂在本发明中重量比控制在30%-40%，如此更能充分发挥出锋利的特性，特别适合磨抛抛晶砖表面的玻璃熔块层。这里需要说明的是，本发明利用锋利性能好的三聚氰胺甲醛树脂，其在组份中的重量比十分关键，更主要是其只有在配合底料层1的结构基础上，才能使三聚氰胺甲醛树脂在抛晶砖磨片上应用并且所制得的抛晶砖磨片真正提高其锋利性、磨削力等综合性能。
优选地，上述填料主要由轻质碳酸钙、氧化铝、冰晶石、氧化锌和颜料均匀混合制得。该特定的填料组份对三聚氰胺甲醛树脂发挥其优异性能起到很好的辅助作用。在具体实施时，三聚氰胺甲醛树脂、碳化硅、白刚玉、轻质碳酸钙、氧化铝、冰晶石、氧化锌和颜料的重量占比可为30-40%：5-10%：15-25%：10.8%：15.6%：5.8%：6.3%：1.5%。
优选地，上述底料层的厚度为1.5-3mm，该厚度设计综合性能好，在尽可能薄的厚度下，足以支撑整个胎体强度，最优提升整个磨片底部的硬度，增强磨削力。
优选地，上述底料层1上的各颗粒2间的间隙（如图1中L1-L2）增大至5-7mm宽，磨抛时水流能充分进入颗粒间隙，润湿磨削面，提升锋利度，且磨削出的废渣能及时冲走，避免堵塞间隙及造成抛晶砖划痕。再有，上述颗粒2的高度H较佳地为4-5mm。普通磨片2-3mm，本发明高度设计为4-5mm，在确保生产时颗粒内部均匀程度及磨片工作起来平稳的前提下，提高了磨片产品的耐磨度，避免操作频繁更换磨片。
优选地，上述底料层1的背面和尼龙勾布热压成型成工作层，该工作层的背面还黏合有尼龙绒布基体3。工作层为整体烧结成型，颗粒呈圆弧形，且边角光滑圆润。
本发明特别适合磨抛抛晶砖表面的玻璃熔块层，主要加工对象有300*300的抛晶砖。如图2中给出的是外径R125mm/深H5mm的磨片，以该磨片为例，其在磨抛300*300的抛晶砖时，采用传统磨片磨抛时，需要经过六个头完成，而采用本发明抛晶砖磨片，只需要经过两个头即完成优异地磨抛作业，效率相比传统提高了2倍。另外传统磨片只具有20来分钟的工作寿命，即在使用20来分钟后就损耗严重需要更换，而本发明磨片具有40-50分钟的工作寿命。
综上，本发明抛晶砖良好地替代了传统抛晶砖磨片，锋利度为市场上传统抛晶砖磨片的3-5倍，磨抛连续性强，解决了磨片更换频繁带来的高成本等问题，提高生产效率100%以上，使用成本大大降低，且其应用范围并不限于磨抛抛晶砖，也适用于微晶玻璃等材料。
本发明还涉及一种抛晶砖磨片的制备方法，包括如下步骤：
（1）将三聚氰胺甲醛树脂和填料按照重量占比30-40%：35-45%进行配料；具体可按照三聚氰胺甲醛树脂32%、轻质碳酸钙8.8%、氧化铝15.6%、冰晶石5.8%、氧化锌6.3%和颜料1.5%的重量比进行配料；
（2）然后按照重量占比5-10%：15-25%加入碳化硅和白刚玉混合制得胎体结合剂；具体可按照碳化硅8%、白刚玉16%的重量比加入；
（3）然后将金刚石颗粒按照重量占比5-15%加入上述胎体结合剂中，充分搅拌10小时以上制成均匀混合料粉；在本实施例中，可取金刚石颗粒的重量占比为6%；
（4）将上述均匀混合料粉放入钢模中，刮平，具体是根据模具大小，将步骤（3）所得的混合均匀的金刚石颗粒和胎体结合剂的混合料粉按照设定的重量放入钢模中，然后刮平；再将尼龙勾布放入钢模中，最后放入压头，将钢模和压头放入油压机上加热烧结成型。
优选地，上述步骤（4）中的加热温度为150-170℃，压力为100kg-200kg/cm2，保温时间为18-25分钟，在实际烧结过程中，可优选为加热温度153℃，压力180kg/cm2，时间22分钟，具体加热温度，压力和时间都可根据实际要求进行调整和设计。
优选地，用胶水将经上述步骤（4）并经脱模后制成的工作层（即底料层）的背面与尼龙绒布基体胶合在一起。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种抛晶砖磨片，其特征在于：具有一体成型的底料层和若干颗粒，该若干颗粒布设在底料层上；所述底料层和若干颗粒均由金刚石颗粒与胎体结合剂均匀混合经热压成型制得；所述胎体结合剂主要由以下重量比组份制成：三聚氰胺甲醛树脂30-40%：碳化硅5-10%：白刚玉15-25%：填料35-45%。
2.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述填料主要由轻质碳酸钙、氧化铝、冰晶石、氧化锌和颜料均匀混合制得。
3.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述金刚石颗粒的重量占比为5-15%。
4.如权利要求1或3所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述金刚石颗粒的粒度为50-300目。
5.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述底料层的厚度为1.5-3mm。
6.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述底料层上的各颗粒间的间隙为5-7mm。
7.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述若干颗粒的高度均为4-5mm。
8.如权利要求1所述的一种抛晶砖磨片，其特征在于：上述底料层的背面和尼龙勾布热压成型成工作层，该工作层的背面还黏合有尼龙绒布基体。
9.一种抛晶砖磨片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将三聚氰胺甲醛树脂和填料按照重量占比30-40%：35-45%进行配料；
（2）然后按照重量占比5-10%：15-25%加入碳化硅和白刚玉混合制得胎体结合剂；
（3）然后将金刚石颗粒按照重量占比5-15%加入上述胎体结合剂中，充分搅拌10小时以上制成均匀混合料粉；
（4）将上述均匀混合料粉放入钢模中，刮平，再将尼龙勾布放入钢模中，最后放入压头，将钢模和压头放入油压机上加热烧结成型。
10.如权利要求9所述的一种抛晶砖磨片的制备方法，其特征在于，上述步骤（4）中的加热温度为150-170℃，压力为100kg-200kg/cm2，保温时间为18-25分钟。
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