CN106002665A - 一种树脂砂轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种树脂砂轮及其制备方法，属于模具加工技术领域。该树脂砂轮由磨料、湿润剂、碳酸钙晶须、固结剂和钛青绿为原料加工制成。与现有技术相比，本发明选用专用低温烧结树脂作为固结剂，在保证砂轮品质不变的前提下，烧结温度比常规砂轮的烧结温度降低10‑20℃，具有节约用电，降低生产成本的优点。

Description

一种树脂砂轮及其制备方法
技术领域
本发明属于模具加工技术领域，具体涉及一种树脂砂轮及其制备方法。
背景技术
砂轮是用磨料和结合剂混合经压坯、干燥、焙烧而制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨、精磨、开槽以及切断等方式的机加工的工具。砂轮按照结合剂的不同种类，可以分为树脂砂轮、橡胶砂轮、金属砂轮、陶瓷砂轮。这其中树脂砂轮是用酚醛树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，聚乙烯醇树脂等作为结合剂做成的砂轮。树脂砂轮具有强度高、弹性大、耐冲击、坚固性等优点，在现实生产生活中用处非常广泛。因此，需要大批量的生产制造。
现有技术中，大多选用常规酚醛树脂作为固结剂，在烧结固化时需要将温度上升至180-190℃，才能保证砂轮的品质。如中国专利申请201410314080.8公开了一种树脂砂轮的制备方法，具体公开了“将砂轮胚体置于电烘箱或隧道窑内硬化，自室温梯度升温至175℃- 195℃后保温 5 - 8 小时然后冷却至室温，即得到树脂砂轮成片。”再如中国发明专利201110329216.9公开了一种树脂砂轮及其制备方法，具体公开了“烘干 ：将所述砂轮坯在烘箱中烘干，且烘箱内的温度自室温梯度升温至180- 200℃后保温 5 - 8 小时然后冷却至室温，即得到树脂砂轮成品”。
发明内容
本发明的目的是提供一种树脂砂轮及其制备方法，在保证砂轮品质的同时，降低烧结固化温度，节约能源，减少环境污染。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种树脂砂轮，由下列重量份的原料制成 ：磨料 70-100份、湿润剂 5-7份、碳酸钙晶须 4-6份、固结剂 16-19份、钛青绿0.3-1份；其中所述磨料的组成成分为：棕刚玉35-50份、白刚玉20-25份、单晶刚玉10-15份、绿碳化硅5-10份。
所述湿润剂是山东圣泉化工股份有限公司生产的型号为PF-2816的液体树脂，其流动度为30-50，150℃的聚速为70-95，游离酚含量小于1.5%。
所述固结剂是一种专用低温烧结树脂，是山东圣泉化工股份有限公司生产的型号为PF-2815A的粉状树脂，其流动度为35-50，150℃的聚速为60-95，游离酚含量小于1.5%，具有强度高、耐用性好的优点。
优选地，所述的树脂砂轮，由下列重量份的原料制成 ：磨料 80份、湿润剂 6份、碳酸钙晶须 5份、固结剂18份、钛青绿0.5份；其中所述磨料的组成成分为：棕刚玉40份、白刚玉22份、单晶刚玉13份、绿碳化硅5份。
本发明还提供一种制备上述树脂砂轮的方法，包括以下步骤：
（1）配混料 按上述配比称取各原料，将棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉和绿碳化硅混合均匀得到磨料，加入湿润剂，轮碾混料配合5-10分钟，然后依次加入钛青绿、碳酸钙晶须，混合5-10分钟后送入逆流机中，加入固结剂，逆流混合10-15分钟后出料；
（2）过筛 将混合好的物料颗粒过8-12目筛，过筛1-2次，得到达到技术要求的混料；
（3）压制成型 称取合适重量的成型料，倒入成型模具中压制成砂轮坯；
（4）烧结固化 将步骤（3）得到的砂轮坯移入三风扇内循风式电烘箱中加热使其固化，0℃起温，匀速升温，经12小时升温至90℃，继续匀速升温，经6小时升温至115℃，继续匀速升温，经6小时升温至160-165℃，保温4小时，匀速降温，经12小时降温至60℃，打开烘箱门，自然冷却，即得砂轮成品。
与现有技术相比，本发明树脂砂轮由于选用专用低温烧结树脂作为固结剂，在保证产品品质不变的同时，烧结温度比常规砂轮的烧结温度降低10-20℃，每生产500斤400*3*32的砂轮片，可节约用电40度，降低生产成本，节能作用显著。
附图说明
图1是本发明树脂砂轮烧结固化时的温度变化曲线。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1 本发明树脂砂轮的制备
制备步骤如下：
（1）配混料：以重量份计，称取棕刚玉40份、白刚玉22份、单晶刚玉13份、绿碳化硅5份、湿润剂 6份、碳酸钙晶须 5份、固结剂18份、钛青绿0.5份，将棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉和绿碳化硅混合均匀得到磨料，加入湿润剂，轮碾混料配合10分钟，然后依次加入钛青绿、碳酸钙晶须，混合10分钟后送入逆流机中，加入固结剂，逆流混合15分钟后出料；
（2）过筛：将混合好的物料颗粒过10目筛，过筛2次，得到达到技术要求的混料；
（3）压制成型：称取合适重量的成型料，倒入成型模具中压制成砂轮坯；
（4）烧结固化：将步骤（3）得到的砂轮坯移入三风扇内循风式电烘箱中加热使其固化，0℃起温，匀速升温，经12小时升温至90℃，继续匀速升温，经6小时升温至115℃，继续匀速升温，经6小时升温至165℃，保温4小时，匀速降温，经12小时降温至60℃，打开烘箱门，自然冷却，即得砂轮成品。
上述步骤（4）的温度变化曲线如图1所示。
实施例2 本发明树脂砂轮的制备
制备步骤如下：
（1）配混料：以重量份计，称取棕刚玉50份、白刚玉20份、单晶刚玉10份、绿碳化硅10份、湿润剂 7份、碳酸钙晶须 6份、固结剂16份、钛青绿0.5份，将棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉和绿碳化硅混合均匀得到磨料，加入湿润剂，轮碾混料配合8分钟，然后依次加入钛青绿、碳酸钙晶须，混合8分钟后送入逆流机中，加入固结剂，逆流混合10分钟后出料；
（2）过筛：将混合好的物料颗粒过10目筛，过筛2次，得到达到技术要求的混料；
（3）压制成型：称取合适重量的成型料，倒入成型模具中压制成砂轮坯；
（4）烧结固化：将步骤（3）得到的砂轮坯移入三风扇内循风式电烘箱中加热使其固化，0℃起温，匀速升温，经12小时升温至90℃，继续匀速升温，经6小时升温至115℃，继续匀速升温，经6小时升温至165℃，保温4小时，匀速降温，经12小时降温至60℃，打开烘箱门，自然冷却，即得砂轮成品。
上述步骤（4）的温度变化曲线如图1所示。
砂轮品质研究 磨耗实验
实验砂轮：本发明实施例1、实施例2制备的砂轮；
对比砂轮：相同重量、相同规格的市售酚醛树脂砂轮。
实验方法：分别以同样的方式连续切割槽钢，称量切割后砂轮重量。
实验结果见表1
表1砂轮磨耗实验结果（g）
表1实验结果显示，三组砂轮的磨耗相差不大，说明本发明制备的树脂砂轮的耐磨度、耐用度较市售砂轮没有区别，而且也没发现本发明制备的砂轮存在其他性能缺陷，即本发明在保证砂轮品质不变的前提下，烧结温度比常规砂轮的烧结温度降低10-20℃，降低生产成本，节约能源，保护环境，具有意料不到的进步，值得大力推广应用。

Claims (3)

1.一种树脂砂轮，其特征在于，由下列重量份的原料制成 ：磨料 70-100份、湿润剂 5-7份、碳酸钙晶须 4-6份、固结剂16-19份、钛青绿0.3-1份；
所述磨料的组成成分为：棕刚玉35-50份、白刚玉20-25份、单晶刚玉10-15份、绿碳化硅5-10份；
所述湿润剂为PF-2816型号液体树脂；
所述固结剂为PF-2815A型号粉状树脂。
2.如权利要求1所述的树脂砂轮，其特征在于，由下列重量份的原料制成 ：磨料 80份、湿润剂 6份、碳酸钙晶须 5份、固结剂18份、钛青绿0.5份；
所述磨料的组成成分为：棕刚玉40份、白刚玉22份、单晶刚玉13份、绿碳化硅5份。
3.如权利要求1或2所述的树脂砂轮，其特征在于，所述树脂砂轮的的制备方法包括以下步骤：
（1）配混料：按重量份配比称取各原料，将棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉和绿碳化硅混合均匀得到磨料，加入湿润剂，轮碾混料配合5-10分钟，然后依次加入钛青绿、碳酸钙晶须，混合5-10分钟后送入逆流机中，加入固结剂，逆流混合10-15分钟后出料；
（2）过筛：将混合好的物料颗粒过8-12目筛，过筛1-2次，得到达到技术要求的混料；
（3）压制成型：称取合适重量的成型料，倒入成型模具中压制成砂轮坯；
（4）烧结固化：将步骤（3）得到的砂轮坯移入三风扇内循风式电烘箱中加热使其固化，0℃起温，匀速升温，经12小时升温至90℃，继续匀速升温，经6小时升温至115℃，继续匀速升温，经6小时升温至160-165℃，保温4小时，匀速降温，经12小时降温至60℃，打开烘箱门，自然冷却，即得砂轮成品。
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