CN105922145A - 一种表面抛光金刚石磨盘及其制备方法 - Google Patents

一种表面抛光金刚石磨盘及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于涂附磨具领域,公开了一种表面抛光金刚石磨盘,所述抛光研磨层粘结于基体,所述抛光研磨层由20~50重量份金刚石粉末、20~40重量份结合剂和10~30重量份填料制备而得。本发明还公开了该金刚石磨盘的制备方法。本发明以金刚石微粉作为抛光研磨磨料,金刚石固有的高硬度、耐磨性、高导热率,大大的提升磨具的锋利性和使用寿命;而且可以安装电动角磨机等电力驱动工具进行抛光研磨,工作环境适用性极强,并使得加工效率更高,精密度较植绒磨盘有显著提升,适用于各种非金属材料的抛光研磨。

Description

一种表面抛光金刚石磨盘及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于涂附磨具领域,涉及一种表面抛光金刚石磨盘及其制备方法。
背景技术
[0002] 金刚石是目前世界上已知的硬度最高的材料之一,其具有的硬度高、耐磨性好、导 热率高等特点,是普通磨料无法比拟的。金刚石微粉是研磨抛光石材、陶瓷、宝石、光学玻璃 等高硬度非金属材料的理想原料。同时金刚石微粉可以人工合成,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。
[0003] 目前市场上的非金属抛光磨盘大多是背部植绒抛光磨盘,使用的动力工具一般为 气动工具。植绒抛光磨盘的工作地点局限于拥有空气动力装置,产品的适用性低。气动工具 本身动力不强,如果抛光研磨层中采用金刚石作为磨料,工具动力满足不了金刚石本身的 自锐力,无法实现以金刚石作为研磨磨料。由于气动工具动力不足,植绒抛光磨盘的加工光 洁度和加工效率相对较低,因此有必要开发一种新型非金属材质表面抛光磨盘,适应非金 属材质向高效率、长寿命和超精密方向发展的需求。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种实用性强、加工效率高的表面抛光金刚石磨盘。
[0005] 本发明的另一目的是提供该表面抛光金刚石磨盘的制备方法。
[0006] 为达到上述目的之一,本发明采用以下技术方案:
[0007] -种表面抛光金刚石磨盘,所述金刚石磨盘包括基体和抛光研磨层,所述抛光研 磨层粘结于基体,所述抛光研磨层由20~50重量份金刚石粉末、20~40重量份结合剂和10 ~30重量份填料制备而得。
[0008] 进一步地,所述金刚石粉末的粒度为W6~W22。
[0009] 进一步地,所述结合剂为酚醛树脂和/或环氧树脂。
[0010] 进一步地,所述填料为冰晶石、硫铁矿、重晶石、石膏粉中的至少一种。
[0011] 进一步地,所述基体为玻璃纤维、工程塑料、尼龙或轻金属。
[0012] 基体具有良好抗拉伸强度,爆破回转强度> 30000转。
[0013 ]前面所述的金刚石磨盘的制备方法,包括以下步骤:
[0014] Sl、将金刚石粉末、结合剂和填料混合搅拌均匀;
[0015] S2、将Sl的物料压制成型,得到坯体;
[0016] S3、坯体干燥固化,得到中间体;
[0017] S4、在基体涂上粘结剂,与中间体一起固化粘结。
[0018] 进一步地,所述S2成型的压力为20~30Mpa,温度为80~100°C,保持压力的时间为 10~15s〇
[0019] 进一步地,所述S3固化的温度从60°C阶梯式升温至175~195°C,固化总时间为20 ~30h。固化的过程可以分为10段。
[0020] 进一步地,所述S3固化的温度为110~130 °C,固化时间为3~5h。
[0021] 进一步地,所述粘结剂为环氧树脂。
[0022] 坯体的形状可以根据需要制备,例如梯形、长方形、棱柱、新月形、螺旋形等;坯体 设有凹槽,深度> 4mm,用途为排肩与注水磨削。
[0023] 步骤S4,中间体借助不同直径套筒定位,精准排布于基体,套筒直径稍大于所制备 广品直径。
[0024]步骤S3和S4的固化均有垫板承接。
[0025]本发明具有以下有益效果:
[0026] 本发明以金刚石微粉作为抛光研磨磨料,金刚石固有的高硬度、耐磨性、高导热 率,大大提升磨具的锋利性和使用寿命。
[0027] 本发明的金刚石磨盘采用高抗拉伸强度基体,可以安装电动角磨机等电力驱动工 具进行抛光研磨,工作环境适用性极强,可随时在有电源的地点加工作业。电动工具具有高 强动力,能在研磨层中使用金刚石微粉作为磨料。高硬度磨料在高动力驱动下,使得加工效 率更高,精密度较植绒磨盘有显著提升。
[0028] 本发明的金刚石磨盘兼具集树脂磨具、金刚石超硬磨具、涂附磨具的优点,可用于 石材、地板瓷砖、木材、墙面、玻璃等非金属材料的表面抛光研磨,湿磨干磨通用,适用范围 广,具有良好的应用前景,并具有良好的磨削性能和表面加工光洁度。
[0029] 本发明的金刚石磨盘可以设计成不同尺寸、不同形状的抛光研磨层。
具体实施方式
[0030] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:
[0031] 实施例1
[0032] 将25份粒度为W6的金刚石粉末、40份酚醛树脂和20份冰晶石在混料锅中,密闭搅 拌30min以上,充分将物料混合均匀。
[0033]选择梯形模具,将混匀后的物料放入模具中摊料,摊平后压制成型,压力为30Mpa, 温度为90°C,保持压力的时间为12s,卸模得到梯形状坯体。
[0034]将坯体用垫板装好放入窑炉,从60°C开始干燥固化,阶梯式升温至185°C,固化的 过程分为10段,固化总时间30h,得到中间体。
[0035] 在轻金属基体涂上环氧树脂,中间体精准排布于基体,一起固化粘结,固化温度 120 °C,固化时间4h,得到金刚石磨盘。
[0036] 实施例2
[0037]将35份粒度为WlO的金刚石粉末、30份酚醛树脂和15份硫铁矿在混料锅中,密闭搅 拌30min以上,充分将物料混合均匀。
[0038]选择螺旋形模具,将混匀后的物料放入模具中摊料,摊平后压制成型,压力为 23Mpa,温度为80°C,保持压力的时间为I Os,卸模得到螺旋形状坯体。
[0039]将坯体用垫板装好放入窑炉,从60°C开始干燥固化,阶梯式升温至195°C,固化的 过程分为10段,固化总时间25h,得到中间体。
[0040]在玻璃纤维基体涂上环氧树脂,中间体精准排布于基体,一起固化粘结,固化温度 130 °C,固化时间3h,得到金刚石磨盘。
[0041 ] 实施例3
[0042] 将40份粒度为W22的金刚石粉末、30份环氧树脂和18份重晶石在混料锅中,密闭搅 拌30min以上,充分将物料混合均匀。
[0043] 选择新月形模具,将混匀后的物料放入模具中摊料,摊平后压制成型,压力为 20Mpa,温度为95°C,保持压力的时间为13s,卸模得到新月形状坯体。
[0044] 将坯体用垫板装好放入窑炉,从60°C开始干燥固化,阶梯式升温至175°C,固化的 过程分为10段,固化总时间20h,得到中间体。
[0045] 在工程塑料基体涂上环氧树脂,中间体精准排布于基体,一起固化粘结,固化温度 110 °C,固化时间5h,得到金刚石磨盘。
[0046] 实施例4
[0047]将20份粒度为WlO的金刚石粉末、20份环氧树脂和10份石膏粉在混料锅中,密闭搅 拌30min以上,充分将物料混合均匀。
[0048] 选择长方形模具,将混匀后的物料放入模具中摊料,摊平后压制成型,压力为 22Mpa,温度为100°C,保持压力的时间为12s,卸模得到长方形坯体。
[0049] 将坯体用垫板装好放入窑炉,从60°C开始干燥固化,阶梯式升温至190°C,固化的 过程分为I 〇段,固化总时间28h,得到中间体。
[0050] 在尼龙基体涂上环氧树脂,中间体精准排布于基体,一起固化粘结,固化温度120 °C,固化时间4h,得到金刚石磨盘。
[0051 ] 实施例5
[0052]将50份粒度为W16的金刚石粉末、40份环氧树脂和30份冰晶石在混料锅中,密闭搅 拌30min以上,充分将物料混合均匀。
[0053]选择圆形模具,将混匀后的物料放入模具中摊料,摊平后压制成型,压力为26Mpa, 温度为85 °C,保持压力的时间为15s,卸模得到圆形坯体。
[0054]将坯体用垫板装好放入窑炉,从60°C开始干燥固化,阶梯式升温至180°C,固化的 过程分为10段,固化总时间26h,得到中间体。
[0055] 在玻璃纤维基体涂上环氧树脂,中间体精准排布于基体,一起固化粘结,固化温度 120 °C,固化时间4h,得到金刚石磨盘。
[0056] 性能测试
[0057] 将实施例1~5的金刚石磨盘用于下列非金属材料的磨削,采用电力驱动工具进行 抛光研磨,结果下表所示:
Figure CN105922145AD00051
[0059]市售的普通磨料弹性磨盘磨削性能如下表所示:
[0061] 从试验可知,本发明的金刚石磨盘适用于各种非金属材料的抛光研磨,相比普通 磨料磨盘,磨盘损耗少、材料表面光洁度高,证明本发明的金刚石磨盘具有良好的磨削性能 和表面加工光洁度。
Figure CN105922145AD00061
[0062] 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 (10)

1. 一种表面抛光金刚石磨盘,所述金刚石磨盘包括基体和抛光研磨层,其特征在于,所 述抛光研磨层粘结于基体,所述抛光研磨层由20~50重量份金刚石粉末、20~40重量份结合 剂和10~30重量份填料制备而得。
2. 根据权利要求1所述的金刚石磨盘,其特征在于,所述金刚石粉末的粒度为W6~W22。
3. 根据权利要求1所述的金刚石磨盘,其特征在于,所述结合剂为酚醛树脂和/或环氧 树脂。
4. 根据权利要求1所述的金刚石磨盘,其特征在于,所述填料为冰晶石、硫铁矿、重晶 石、石膏粉中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的金刚石磨盘,其特征在于,所述基体为玻璃纤维、工程塑料、尼 龙或轻金属。
6. 上述任一项权利要求所述的金刚石磨盘的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 51、 将金刚石粉末、结合剂和填料混合搅拌均匀; 52、 将Sl的物料压制成型,得到坯体; 53、 坯体干燥固化,得到中间体; 54、 在基体涂上粘结剂,与中间体一起固化粘结。
7. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述S2成型的压力为20~30Mpa,温度 为80~100°C,保持压力的时间为10~15s。
8. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述S3固化的温度从60°C阶梯式升温 至175~195°C,固化总时间为20~30h。
9. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述S3固化的温度为110~130°C,固化 时间为3~5h。
10. 根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为环氧树脂。
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