CN106002658A - 一种光伏玻璃专用磨轮及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏玻璃专用磨轮，包括磨轮基体、研磨层及防护罩，研磨层设置于磨轮基体的外圆周面上，防护罩设置于磨轮基体的外圆周上并将研磨层笼罩，研磨层的外圆周上设有至少两条凹槽，磨轮基体中心位置处设有安装孔，磨轮基体上还设有凸出磨轮基体表面的安装块，本发明还设计一种光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，该磨轮的生产工艺简单易行，生产出的该专用磨轮具有研磨层附着力好、切削能力强，大大降低光伏玻璃的崩片率。

Description

一种光伏玻璃专用磨轮及其生产工艺
技术领域
本发明属于材料工程领域，具体涉及一种光伏玻璃专用磨轮及其生产工艺。
背景技术
在机械制造技术中，磨削加工是进行精密加工和超精密加工的主要工艺手段。传统的磨削工具是以碳化硅、刚玉磨料加上各种结合剂制成，用来进行磨削、研磨、抛光等工作的磨料制品的总称。随着现代工业的发展，对各种难加工材料的需求日益提升，如硬脆材料（半导体、玻璃、陶瓷、石材）；航空工业材料（钛合金、高温合金、超高强度钢）等，使用普通磨料磨具磨削已经难以满足要求，出现诸如魔粒磨损快、磨具粘附堵塞、磨削烧伤、加工硬化、加工质量低等一系列问题。
随着光伏产业的发展，光伏玻璃的使用越来越广泛。为了使光伏玻璃达到使用标准，通常要对光伏玻璃进行修磨。光伏玻璃的修磨通常采用磨轮来完成。现有技术中光伏玻璃专用磨轮，包括磨轮基体，磨轮基体的边缘上设有研磨层，通常研磨层为金刚石层，金刚石层在工作中主要起到磨削的作用，该结构的光伏玻璃专用磨轮，金刚石层与磨轮基体的附着力不牢固，使用过程容易脱落，且切削能力差；另外，由于光伏玻璃比较脆，在加工过程中容易出现碎片，因此，加工时，不仅要考虑切削性能，还要避免光伏玻璃崩片的问题。因此开发一种磨削质量高、切削快、玻璃破损率低的玻璃专用磨轮是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种光伏玻璃专用磨轮及其生产工艺，该专用磨轮具有研磨层附着力好、切削能力强，大大降低光伏玻璃的崩片率，且该磨轮的生产工艺简单易行。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种光伏玻璃专用磨轮，包括磨轮基体、研磨层及防护罩，研磨层设置于磨轮基体的外圆周面上 ，防护罩设置于磨轮基体的外圆周上并将研磨层笼罩，研磨层的外圆周上设有至少两条凹槽，磨轮基体中心位置处设有安装孔，磨轮基体上还设有凸出磨轮基体表面的安装块，其中：
磨轮基体上下表面上均布有多个固定孔，磨轮基体内设有多个径向延伸的圆形通道，通道以磨轮基体为中心呈放射状分布，并通道由安装孔一端穿透磨轮基体与凹槽联通；
研磨层内还填充硅胶颗粒，凹槽的底端及内壁上分布有数个V形凹槽，凹槽内壁的中部左右对称设有橡胶片；
防护罩由两半圆形的防护罩基体左右对接组成，防护罩基体包括防护罩基板及设置于防护罩基板上的金属网，防护罩基板内侧均布有数个固定柱，固定柱与固定孔相适配。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述光伏玻璃专用磨轮中，安装块位于安装孔的外圆周上，并安装块上还均布有螺纹孔。
前述光伏玻璃专用磨轮中，通道的直径由安装孔一端至凹槽逐渐变小。
前述光伏玻璃专用磨轮中，磨轮基体采用A3钢。
本发明还设计了一种光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，该生产工艺具体包括以下步骤：
（1）配置混合料
将镍粉、铜粉、铁粉、钴粉、锰粉以及锡粉加入到摇摆式混料机中，干混20-30min，搅拌速度为35-47r/min，其中各原料组分按质量份计具体如下：
镍粉：6-25份；铜粉：20-65份；铁粉：5-25份；钴粉：5-25份；锰粉：5-25份；锡粉：2-15份；
（2）混合磨料
将上述步骤（1）混合好的粉末倒入盆中扒平，用钢勺在粉末中间压出一凹坑，把金刚石倒入其中，将润湿剂倒在金刚石上，使金刚石全部润湿，再用钢勺反复搅拌，倒出过筛后再倒回摇摆式混料机中继续混料1.5-2h，搅拌速度为15-20r/min，混合结束后，目测金刚石与粉料是否均匀，有无结团、色斑现象，复合重量损耗，若没有问题，转入下一工序；
其中，所述的金刚石粒径为50-80目，金刚石的抗压强度≥10Kg，同时金刚石与混合好的粉末质量比为1：20-25；
（3）热压成型，其中热压成型包括以下步骤：
（a）向上述步骤（2）中加入乙醇稀释后的聚维酮黏结剂，搅拌均匀后，通过刮刀搓筛挤压成颗粒状，在烘箱中烘干成型；
（b）对磨轮基体用丙酮溶液清洗掉表面的油污以及杂质后，然后置于烘箱中烘干、待用；
（c）将上述步骤（a）中烘干成型的颗粒覆盖在磨轮基体的边缘部分，放入模具中烧制，烧制温度为850-950℃，烧制1-3h形成磨轮坯，然后将磨轮坯置于热压烧结机中热压成型，工作压力为95-105T；
（4）成品制备
将上述步骤（3）中热压成型好的磨轮进行清除边线、毛刺，表面抛光，确保磨轮基体内孔径表面粗糙度Ra≤0.08，磨轮平面度≤0.01mm，跳动精度：径向＜0.03mm，端面＜0.05mm；
（5）对表面处理过的磨轮进行超声无损检测，检测合格的最终入库包装得到成品。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，其特征在于，润湿剂为液体石蜡。
本发明的有益效果是：
本发明中设置了防护罩，可以保护凹槽防止杂物进入还能在工作的过程中避免飞屑误伤工作人员，确保安全性，防护罩通过固定柱及固定孔来卡合固定，安装拆卸方便。
凹槽内设有橡胶片可以用于固定住光伏玻璃，免其在工作过程中晃动，造成打磨不精确，易崩片等缺陷，凹槽的底端及内壁上分布有数个V形凹槽可用于储存冷却油，存放废屑等；
磨轮基体内设有通道可以在工作时注入润滑油等进行冷却玻璃润滑玻璃四周，减小崩片的几率。
磨轮基体上有突出的安装块使得安装拆卸简单易行，且安装块上的螺纹孔也是为了简单的安装拆卸。
本发明制备的一种新型光伏玻璃专用磨轮，该磨轮具有研磨层附着力好、切削能力强，可以大大降低光伏玻璃的崩片率，并且该制备方法方便简单。
本发明中添加了锡粉，可以降低合金表面张力、提高液态合金对金刚石的润湿性，同时它也可以降低合金的熔点，改善压制成型性，通过液相出现后的毛细管力，使压坯收缩，实现胎体致密化。
本发明中添加了润湿剂，可以使得金刚石与金属粉末混合，不产生偏析和浮选。
本发明中使用了聚维酮粘结剂具有无毒、粘合、增稠、分散、成膜等特性，采用有机溶剂乙醇稀释，粉末制粒后颗粒大小适中。
本发明中采用高温熔聚，并在95-100T压机热压，增加了磨料的密度和紧凑性，提高了磨料和基体的附着力，从而增强了磨轮的耐磨性，延长了磨轮的使用寿命，提高了磨轮的弹性模量值，避免了光伏玻璃的修磨过程中由于磨轮硬度过高而引起光伏玻璃的崩片。
本发明使用了800-900℃的烧结温度，使得磨料各种成分之间的融合性能够达到最佳点，使磨料的结构均匀，提高了磨料的使用寿命。
附图说明
图1为本发明光伏玻璃专用磨轮的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的A-A剖面图；
图中：1-磨轮基体，2-研磨层，3-防护罩，4-凹槽，5-安装孔，6-安装块，7-固定孔，8-通道，9-V形凹槽，10-橡胶片，11-螺纹孔。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种光伏玻璃专用磨轮，结构如图1-3所示，括磨轮基体1、研磨层2及防护罩3，磨轮基体1采用A3钢，研磨层2设置于磨轮基体1的外圆周面上 ，防护罩3设置于磨轮基体1的外圆周上并将研磨层2笼罩，研磨层2的外圆周上设有至少两条凹槽4，磨轮基体1中心位置处设有安装孔5，磨轮基体1上还设有凸出磨轮基体1表面的安装块6，安装块6位于安装孔5的外圆周上，并安装块6上还均布有螺纹孔11，其中：
磨轮基体1上下表面上均布有多个固定孔7，磨轮基体1内设有多个径向延伸的圆形通道8，通道8以磨轮基体1为中心呈放射状分布，并通道8由安装孔5一端穿透磨轮基体1与凹槽4联通，通道8的直径由安装孔5一端至凹槽4逐渐变小；
研磨层2内还填充硅胶颗粒，凹槽4的底端及内壁上分布有数个V形凹槽9，凹槽4内壁的中部左右对称设有橡胶片10；
防护罩3由两半圆形的防护罩基体左右对接组成，防护罩基体包括防护罩基板及设置于防护罩基板上的金属网，防护罩基板内侧均布有数个固定柱，固定柱与固定孔7相适配。
实施例2
本实施例提供上述光实施例中光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，该生产工艺具体包括以下步骤：
（1）配置混合料
将镍粉、铜粉、铁粉、钴粉、锰粉以及锡粉加入到摇摆式混料机中，干混20min，搅拌速度为35r/min，其中各原料组分按质量份计具体如下：
镍粉：6份；铜粉：20份；铁粉：5份；钴粉：5份；锰粉：5份；锡粉：2份；
（2）混合磨料
将上述步骤（1）混合好的粉末倒入盆中扒平，用钢勺在粉末中间压出一凹坑，把金刚石倒入其中，将润湿剂液体石蜡倒在金刚石上，使金刚石全部润湿，再用钢勺反复搅拌，倒出过筛后再倒回摇摆式混料机中继续混料1.5h，搅拌速度为15r/min，混合结束后，目测金刚石与粉料是否均匀，有无结团、色斑现象，复合重量损耗，若没有问题，转入下一工序；
其中，金刚石粒径为50目，金刚石的抗压强度≥10Kg，同时金刚石与混合好的粉末质量比为1：20；
（3）热压成型，其中热压成型包括以下步骤：
（a）向上述步骤（2）中加入乙醇稀释后的聚维酮黏结剂，搅拌均匀后，通过刮刀搓筛挤压成颗粒状，在烘箱中烘干成型；
（b）对磨轮基体用丙酮溶液清洗，然后置于烘箱中烘干、待用；
（c）将上述步骤（a）中烘干成型的颗粒覆盖在磨轮基体的边缘部分，放入模具中烧制，烧制温度为850℃，烧制1h形成磨轮坯，然后将磨轮坯置于热压烧结机中热压成型，工作压力为95T；
（4）成品制备
将上述步骤（3）中热压成型好的磨轮进行清除边线、毛刺，表面抛光，确保磨轮基体内孔径表面粗糙度Ra≤0.08，磨轮平面度≤0.01mm，跳动精度：径向＜0.03mm，端面＜0.05mm；
（5）对表面处理过的磨轮进行超声无损检测，检测合格的最终入库包装得到成品。
实施例3
本实施例提供上述光实施例中光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，该生产工艺具体包括以下步骤：
（1）配置混合料
将镍粉、铜粉、铁粉、钴粉、锰粉以及锡粉加入到摇摆式混料机中，干混30min，搅拌速度为47r/min，其中各原料组分按质量份计具体如下：
镍粉：25份；铜粉：65份；铁粉：25份；钴粉：25份；锰粉：25份；锡粉：2-15份；
（2）混合磨料
将上述步骤（1）混合好的粉末倒入盆中扒平，用钢勺在粉末中间压出一凹坑，把金刚石倒入其中，将润湿剂液体石蜡倒在金刚石上，使金刚石全部润湿，再用钢勺反复搅拌，倒出过筛后再倒回摇摆式混料机中继续混料2h，搅拌速度为20r/min，混合结束后，目测金刚石与粉料是否均匀，有无结团、色斑现象，复合重量损耗，若没有问题，转入下一工序；
其中，金刚石粒径为80目，金刚石的抗压强度≥10Kg，同时金刚石与混合好的粉末质量比为1：25；
（3）热压成型，其中热压成型包括以下步骤：
（a）向上述步骤（2）中加入乙醇稀释后的聚维酮黏结剂，搅拌均匀后，通过刮刀搓筛挤压成颗粒状，在烘箱中烘干成型；
（b）对磨轮基体用丙酮溶液清洗，然后置于烘箱中烘干、待用；
（c）将上述步骤（a）中烘干成型的颗粒覆盖在磨轮基体的边缘部分，放入模具中烧制，烧制温度为950℃，烧制3h形成磨轮坯，然后将磨轮坯置于热压烧结机中热压成型，工作压力为105T；
（4）成品制备
将上述步骤（3）中热压成型好的磨轮进行清除边线、毛刺，表面抛光，确保磨轮基体内孔径表面粗糙度Ra≤0.08，磨轮平面度≤0.01mm，跳动精度：径向＜0.03mm，端面＜0.05mm；
（5）对表面处理过的磨轮进行超声无损检测，检测合格的最终入库包装得到成品。
实施例4
本实施例提供上述光实施例中光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，该生产工艺具体包括以下步骤：
（1）配置混合料
将镍粉、铜粉、铁粉、钴粉、锰粉以及锡粉加入到摇摆式混料机中，干混25min，搅拌速度为40r/min，其中各原料组分按质量份计具体如下：
镍粉：16份；铜粉：30份；铁粉：16份；钴粉：18份；锰粉：16份；锡粉：9份；
（2）混合磨料
将上述步骤（1）混合好的粉末倒入盆中扒平，用钢勺在粉末中间压出一凹坑，把金刚石倒入其中，将润湿剂液体石蜡倒在金刚石上，使金刚石全部润湿，再用钢勺反复搅拌，倒出过筛后再倒回摇摆式混料机中继续混料1.8h，搅拌速度为18r/min，混合结束后，目测金刚石与粉料是否均匀，有无结团、色斑现象，复合重量损耗，若没有问题，转入下一工序；
其中，金刚石粒径为60目，金刚石的抗压强度≥10Kg，同时金刚石与混合好的粉末质量比为1：23；
（3）热压成型，其中热压成型包括以下步骤：
（a）向上述步骤（2）中加入乙醇稀释后的聚维酮黏结剂，搅拌均匀后，通过刮刀搓筛挤压成颗粒状，在烘箱中烘干成型；
（b）对磨轮基体用丙酮溶液清洗，然后置于烘箱中烘干、待用；
（c）将上述步骤（a）中烘干成型的颗粒覆盖在磨轮基体的边缘部分，放入模具中烧制，烧制温度为900℃，烧制2h形成磨轮坯，然后将磨轮坯置于热压烧结机中热压成型，工作压力为100T；
（4）成品制备
将上述步骤（3）中热压成型好的磨轮进行清除边线、毛刺，表面抛光，确保磨轮基体内孔径表面粗糙度Ra≤0.08，磨轮平面度≤0.01mm，跳动精度：径向＜0.03mm，端面＜0.05mm；
（5）对表面处理过的磨轮进行超声无损检测，检测合格的最终入库包装得到成品。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种光伏玻璃专用磨轮，其特征在于：包括磨轮基体（1）、研磨层（2）及防护罩（3），所述研磨层（2）设置于所述磨轮基体（1）的外圆周面上 ，所述防护罩（3）设置于磨轮基体（1）的外圆周上并将研磨层（2）笼罩，所述研磨层（2）的外圆周上设有至少两条凹槽（4），所述磨轮基体（1）中心位置处设有安装孔（5），磨轮基体（1）上还设有凸出磨轮基体（1）表面的安装块（6），其中：
所述磨轮基体（1）上下表面上均布有多个固定孔（7），所述磨轮基体（1）内设有多个径向延伸的圆形通道（8），所述通道（8）以磨轮基体（1）为中心呈放射状分布，并通道（8）由安装孔（5）一端穿透磨轮基体（1）与凹槽（4）联通；
所述研磨层（2）内还填充硅胶颗粒，所述凹槽（4）的底端及内壁上分布有数个V形凹槽（9），所述凹槽（4）内壁的中部左右对称设有橡胶片（10）；
所述防护罩（3）由两半圆形的防护罩基体左右对接组成，防护罩基体包括防护罩基板及设置于防护罩基板上的金属网，所述防护罩基板内侧均布有数个固定柱，所述固定柱与固定孔（7）相适配。
2.根据权利要求1所述的光伏玻璃专用磨轮，其特征在于：所述安装块（6）位于安装孔（5）的外圆周上，并所述安装块（6）上还均布有螺纹孔（11）。
3.根据权利要求1所述的光伏玻璃专用磨轮，其特征在于：所述通道（8）的直径由安装孔（5）一端至凹槽（4）逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的光伏玻璃专用磨轮，其特征在于：所述磨轮基体（1）采用A3钢。
5.如权利要求1所述光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，其特征在于，该生产工艺具体包括以下步骤：
（1）配置混合料
将镍粉、铜粉、铁粉、钴粉、锰粉以及锡粉加入到摇摆式混料机中，干混20-30min，搅拌速度为35-47r/min，其中各原料组分按质量份计具体如下：
镍粉：6-25份；铜粉：20-65份；铁粉：5-25份；钴粉：5-25份；锰粉：5-25份；锡粉：2-15份；
（2）混合磨料
将上述步骤（1）混合好的粉末倒入盆中扒平，用钢勺在粉末中间压出一凹坑，把金刚石倒入其中，将润湿剂倒在金刚石上，使金刚石全部润湿，再用钢勺反复搅拌，倒出过筛后再倒回摇摆式混料机中继续混料1.5-2h，搅拌速度为15-20r/min，混合结束后，目测金刚石与粉料是否均匀，有无结团、色斑现象，复合重量损耗，若没有问题，转入下一工序；
其中，所述的金刚石粒径为50-80目，金刚石的抗压强度≥10Kg，同时金刚石与混合好的粉末质量比为1：20-25；
（3）热压成型，其中热压成型包括以下步骤：
（a）向上述步骤（2）中加入乙醇稀释后的聚维酮黏结剂，搅拌均匀后，通过刮刀搓筛挤压成颗粒状，在烘箱中烘干成型；
（b）对磨轮基体用丙酮溶液清洗，然后置于烘箱中烘干、待用；
（c）将上述步骤（a）中烘干成型的颗粒覆盖在磨轮基体的边缘部分，放入模具中烧制，烧制温度为850-950℃，烧制1-3h形成磨轮坯，然后将磨轮坯置于热压烧结机中热压成型，工作压力为95-105T；
（4）成品制备
将上述步骤（3）中热压成型好的磨轮进行清除边线、毛刺，表面抛光，确保磨轮基体内孔径表面粗糙度Ra≤0.08，磨轮平面度≤0.01mm，跳动精度：径向＜0.03mm，端面＜0.05mm；
（5）对表面处理过的磨轮进行超声无损检测，检测合格的最终入库包装得到成品。
6.根据权利要求5所述的光伏玻璃专用磨轮的生产工艺，其特征在于，所述的润湿剂为液体石蜡。
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