CN105904351B - 一种金刚石拉绒片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于涂附磨具领域，公开了一种金刚石拉绒片，所述金刚石拉绒片包括研磨层、基体和布基，所述研磨层含有金刚石，所述研磨层通过电镀附着于基体，所述基体粘结于所述布基的正面，所述布基的背面植有绒毛。本发明还公开了该金刚石拉绒片的制备方法。本发明的金刚石拉绒片具有良好的可挠曲性、加工性能、锋利性，使用寿命长，适用于各种材料的磨削。

Description

一种金刚石拉绒片及其制备方法
技术领域
本发明属于涂附磨具领域，涉及一种金刚石拉绒片及其制备方法。
背景技术
涂附磨具作为现代化工业的工具，具有良好的磨削、精磨、抛光性能，其使用方便、安全；磨削面积大，使用效率高；应用广泛。早期阶段涂附磨具的磨料主要以传统刚玉、碳化硅等为主，在加工硬脆和硬韧性等难加工材料时，存在磨损快、加工精度和加工效率较低的缺点。随着我国冶金工业和现代机械加工产业的快速发展，各种新材料的不断出现，高端装备制造对加工精度和表面光洁度要求越来越高，涂附磨具也向高效率、长寿命和超精密方向发展，为适应这一趋势，因此有必要开发一种高效、精密、节能、环保的超硬材料涂附磨具。
金刚石、立方氮化硼(CBN)是目前世界上已知的硬度最高的两种材料，由于其硬度高、耐磨性好、导热率高等特点，是普通磨料无法比拟的。在加工难加工材料如硬质合金、石材、陶瓷、铁基合金等方面，超硬材料具有其独特的优势，其消耗量极少，且可以长时间保持其锋利度和磨具外形，不仅可以保证工件的加工精度，而且大大提高加工效率，同时超硬材料人工合成，解决了对环境的污染问题，符合国家在制造业中推行的节能、环保发展战略。
发明内容
为了提高磨削性能和效率，本发明提供一种金刚石拉绒片。
本发明的另一目的是提供该金刚石拉绒片的制备方法。
为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：
一种金刚石拉绒片，所述金刚石拉绒片包括研磨层、基体和布基，所述研磨层含有金刚石，所述研磨层通过电镀附着于基体，所述基体粘结于所述布基的正面，所述布基的背面植有绒毛。
进一步地，所述金刚石的粒径为10～15μm。
进一步地，所述金刚石在研磨层中的含量为9～11wt％。
进一步地，所述研磨层由直径为1～5mm的镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成。
进一步地，所述镍-金刚石复合电镀层的厚度为0.05～0.5mm。
进一步地，所述基体为金属丝网。金属丝网为200～325目。
进一步地，所述布基为人造纤维。人造纤维包括但不限于聚酯、尼龙、亚克力、醋酸纤维等，质量≥200g/m2。
金刚石拉绒片根据需要可以制成不同尺寸、不同形状(圆形、方形、三角形)、无/带排屑孔。
前面所述的金刚石拉绒片的制备方法，包括以下步骤：
S1、基体在含金刚石的电镀液中电镀形成研磨层，研磨层附着于基体；
S2、在布基正面涂布粘结剂，并与基体粘结，然后干燥、固化；
S3、布基背面植入绒毛；
S4、冲裁成型。
进一步地，所述粘结剂为环氧树脂。
进一步地，所述粘结剂用量为500～700g/m2。
进一步地，所述干燥的温度是80℃，时间是1h。
进一步地，所述固化的温度是120℃，时间是2h。
在电镀前，金刚石和金属丝网可以经过表面处理和除杂；对金属丝网上不需要电镀的地方进行特殊的隔离处理。
电镀工艺中，电镀液含有镍和金刚石，镀层沉积速度为20μm/H，经400℃保温12h后，水冷镀层不掉皮，锤击金刚石微粒不脱落。
电镀之后，一个或多个具有不同直径和厚度的研磨层彼此均匀间隔地附着于基体，层内金刚石微粒分布均匀。
本发明具有以下有益效果：
本发明的拉绒片应用了金刚石微粉，具备普通涂附磨具可挠曲性、使用方便等优点，而且金刚石固有的高硬度、耐磨性、高导热率性能大大提高了拉绒片的加工性能、锋利性，并延长使用寿命，从而减少了更换拉绒片的频率，提高加工效率。
金刚石拉绒片在加工硬质合金、石材、工程陶瓷、玻璃、宝石、建材、不锈钢、淬火钢、高速工具钢、高温合金等难加工材料具有独特优势，不仅可用于一般精度要求的加工磨削，还能适用于高精密、超高精密零部件的磨削，加工领域进一步扩大，大大丰富了作为享有“万能磨削”美誉的涂附磨具的应用范围。
本发明的生产工艺成熟可靠，易于推广使用；电镀可使金刚石更牢固、更均匀地分布，保证了金刚石磨料的牢固性，又能控制金刚石的包镶及浓度，能更好的提高磨削效率及使用寿命。
附图说明
图1是实施例1的金刚石拉绒片的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：
以下实施例中，研磨层由直径为1～5mm、厚度为0.05～0.5mm的镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成；所用金刚石的粒径为10～15μm；所用人造纤维布基选自聚酯、尼龙、亚克力、醋酸纤维等，质量≥200g/m2；所用粘结剂(环氧树脂)用量为500～700g/m2。
实施例1
金刚石拉绒片的结构示意图如1所示，包括研磨层1、基体2和布基3，研磨层1通过电镀附着于基体2，基体2粘结于布基3的正面，布基3的背面植有绒毛4，研磨层1由镍-金刚石复合电镀层5间隔均布构成。其制备方法如下：
将200～325目金属丝网(基体2)在镍-金刚石电镀液中电镀，形成外观银白色的镍-金刚石复合电镀层5，镍-金刚石复合电镀层5间隔均布构成研磨层1，研磨层附着于金属丝网(基体2)，金刚石在研磨层1中的含量为11wt％。
经水洗烘干后在人造纤维布基3正面均匀涂布环氧树脂，将金属丝网(基体2)未电镀面与布基3正面粘结在一起，经固化窑干燥、固化，干燥的温度是80℃，时间是1h，固化的温度是120℃，时间是2h。
在布基3背面植上米黄色绒毛4，即制成拉绒片布胚。
经冲裁机冲裁成直径150mm、中间均布有多孔的可排屑圆形拉绒片。
实施例2
将200～325目金属丝网在镍-金刚石电镀液中电镀，形成外观银白色的镍-金刚石复合电镀层，镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成研磨层，研磨层附着于金属丝网，金刚石在研磨层中的含量为9wt％。
经水洗烘干后在人造纤维布基正面均匀涂布环氧树脂，将金属丝网未电镀面与布基正面粘结在一起，经固化窑干燥、固化，干燥的温度是80℃，时间是1h，固化的温度是120℃，时间是2h。
在布基背面植上红色绒毛，即制成拉绒片布胚。
经冲裁机冲裁成直径100mm、中间有一直径为16mm孔的圆形拉绒片。
实施例3
将200～325目金属丝网在镍-金刚石电镀液中电镀，形成外观银白色的镍-金刚石复合电镀层，镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成研磨层，研磨层附着于金属丝网，金刚石在研磨层中的含量为10wt％。
经水洗烘干后在人造纤维布基正面均匀涂布环氧树脂，将金属丝网未电镀面与布基正面粘结在一起，经固化窑干燥、固化，干燥的温度是80℃，时间是1h，固化的温度是120℃，时间是2h。
在布基背面植上绿色绒毛，即制成拉绒片布胚。
经冲裁机冲裁成边长为80mm的等边三角形拉绒片。
实施例4
将200～325目金属丝网在镍-金刚石电镀液中电镀，镀层沉积速度为20μm/H，形成外观银白色的镍-金刚石复合电镀层，镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成研磨层，研磨层附着于金属丝网，金刚石在研磨层中的含量为10wt％。
经水洗烘干后在人造纤维布基正面均匀涂布环氧树脂，将金属丝网未电镀面与布基正面粘结在一起，经固化窑干燥、固化，干燥的温度是80℃，时间是1h，固化的温度是120℃，时间是2h。
在布基背面植上红色绒毛，即制成拉绒片布胚。
经冲裁机冲裁成边长为100mm的带排屑孔方形拉绒片。
实施例5
在电镀前，金刚石和金属丝网可以经过表面处理和除杂，将200～325目金属丝网在镍-金刚石电镀液中电镀，镀层沉积速度为20μm/H，形成外观银白色的镍-金刚石复合电镀层，镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成研磨层，研磨层附着于金属丝网，金刚石在研磨层中的含量为10wt％。
经水洗烘干后在人造纤维布基正面均匀涂布环氧树脂，将金属丝网未电镀面与布基正面粘结在一起，经固化窑干燥、固化，干燥的温度是80℃，时间是1h，固化的温度是120℃，时间是2h。
在布基背面植上红色绒毛，即制成拉绒片布胚。
经冲裁机冲裁成直径150mm的圆形拉绒片。
性能测试
将实施例1～5的金刚石拉绒片用于下列材料的磨削，结果下表所示：
市售的同规格普通磨料拉绒片磨削性能如下表所示：
试验材料 材料质量 磨削时间 拉绒片损耗 材料表面光洁度
硬质合金 10.2g 5min 2.1g ▽8
硬质合金 11.8g 5min 2.3g ▽8
不锈钢 18.3g 5min 1.1g ▽8
陶瓷 21.4g 5min 1.0g ▽8
宝石 8.2g 10min 3.1g ▽9
从试验可知，本发明的金刚石拉绒片适用于各种材料的磨削，相比普通磨料拉绒片，拉绒片损耗少、材料表面光洁度高，证明本发明的金刚石拉绒片具有良好的磨削性能和表面加工光洁度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种金刚石拉绒片，所述金刚石拉绒片包括研磨层、基体和布基，其特征在于，所述研磨层含有金刚石，所述研磨层通过电镀附着于基体，所述基体粘结于所述布基的正面，所述布基的背面植有绒毛，所述金刚石的粒径为10～15μm，所述金刚石在研磨层中的含量为9～11wt％。
2.根据权利要求1所述的金刚石拉绒片，其特征在于，所述研磨层由直径为1～5mm的镍-金刚石复合电镀层间隔均布构成。
3.根据权利要求2所述的金刚石拉绒片，其特征在于，所述镍-金刚石复合电镀层的厚度为0.05～0.5mm。
4.根据权利要求1所述的金刚石拉绒片，其特征在于，所述基体为金属丝网。
5.根据权利要求1所述的金刚石拉绒片，其特征在于，所述布基为人造纤维。
6.权利要求1-5任一项所述的金刚石拉绒片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、基体在含金刚石的电镀液中电镀形成研磨层，研磨层附着于基体；
S2、在布基正面涂布粘结剂，并与基体粘结，然后干燥、固化；
S3、布基背面植入绒毛；
S4、冲裁成型。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂为环氧树脂。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂用量为500～700g/m2。
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