CN106041763A - 一种高强度的防水树脂砂轮及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高强度的防水树脂砂轮及其制备方法，所述高强度的防水树脂砂轮，由以下物质组成：环氧树脂粉末、酚醛树脂溶液、硅溶胶、增强纤维、无机导热填料、微晶刚玉、石英砂、硫化亚铁，本发明的高强度的防水树脂砂轮强度高，耐磨性、防水性能好，散热快，使用寿命长，适合在高低速下切割金属，且切割尺寸精度高，切割表面平滑，磨具使用过程中，自锐性好，不需要修整，提高了生产效率。

Description

一种高强度的防水树脂砂轮及其制备方法

技术领域

本发明涉及工业加工过程中使用的磨具技术领域，具体涉及一种高强度的防水树脂砂轮及其制备方法。

背景技术

许多工件在铸造、焊接、加工和维修等工艺完成后，常常需要用砂轮进行打磨修整。砂轮是由磨料和结合剂构成的多孔物体。而磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。由于磨料较硬，磨料之间的粘结层十分微薄，导致磨料间的接触几乎是刚性接触，因此要求砂轮具有较高的刚度、磨削能力和磨削效率，常见的有不锈钢砂轮，但是这种砂轮使得被磨工件的表面易产生划痕，难以获得较好的表面加工质量。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，必须根据具体条件选用合适的砂轮。

树脂砂轮即结合剂为树脂的砂轮，具有磨削力小、磨削温度低、自锐性好、磨削效率高等优点，被广泛用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中，是实现不锈钢板切割的优选砂轮。薄片砂轮在磨削过程中必然产生切削热，切削热过高除烧伤工件外，也会造成砂轮的损伤，所以降低切削热是提高切割质量的关键问题。现有技术制造有薄片砂轮主要有低成型密度产品和高成型密度产品两大类产品，采用低成型密度的薄片砂轮因组织疏松，气孔率高，散热性能好，切割效率高，并且能够做到切口无毛刺，不烧伤工件，但是，它在切割时自身消耗大，切削比小，使用寿命短；高成密度薄片砂的自身损耗少，但切割效率低，产生的切削热确较高。现有技术中，树脂砂轮都不防水，使其在工作过程中不可以用磨削液研磨，影响其散热效果，严重时还会在工件切口断面留有烧蚀痕迹和毛刺，同时也造成砂轮的树脂类结合剂被碳化，导致砂轮易发生脆裂损坏。

中国发明专利CN102001057A公开了一种橡胶薄片砂轮，该橡胶薄片砂轮自身损耗少，但切割效率低，产生的切削热确较高，工件切口断面留有烧蚀痕迹和毛刺，同时也造成薄片砂轮的树脂类结合剂被碳化，导致砂轮易发生脆裂损坏，使用寿命短，且硬度、自锐性不够理想。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种防水树脂砂轮及其制备方法，它具有良好的防水性和散热性，有效防止砂轮在使用时碳化，延长了砂轮的使用寿命。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高强度的防水树脂砂轮，由以下重量份的物质组成：环氧树脂粉末20-40份、酚醛树脂溶液20-40份、硅溶胶20-30份、增强纤维15-25份、无机导热填料60-80份、微晶刚玉60-80份、石英砂30-50份、硫化亚铁5-10份。

优选的，所述高强度的防水树脂砂轮，由以下重量份的物质组成：环氧树脂粉末28份、酚醛树脂溶液28份、硅溶胶25份、增强纤维22份、无机导热填料65份、微晶刚玉72份、石英砂36份、硫化亚铁8份。

优选的，所述环氧树脂和酚醛树脂的质量比为1～2:1。

优选的，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、硫酸钙晶须、碳化硅晶须中的一种或多种。

优选的，所述无机导热填料为氧化锌、氧化镁、碳化钙、碳化钛中的一种或多种。

优选的，所述微晶刚玉为掺杂了0.1-0.5％稀土金属的微晶刚玉。

优选的，所述高强度的防水树脂砂轮还含有2个加强片。

一种高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无机导热填料、微晶刚玉、石英砂加入酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入环氧树脂粉末、增强纤维、硅溶胶和硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将成型磨料放入成型模具中摊平，放入震实台中震动3-5min，然后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。

本发明的有益效果：本发明中的环氧树脂和酚醛树脂具有优良的防水性，环氧树脂可降低砂轮的变形程度，提高生产效率，降低作业疲劳强度，砂轮硬化以后不含有任何树脂团或者是磨料团点，有效提高了磨削工件的光洁度；酚醛树脂富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作，起摩擦抛光作用；无机导热填料使得切割过程具有耐高温散热快的特性，不会使产品因为高温而烧黑，切割表面光亮如初；复合的微晶刚玉中含有的稀土金属元素会在切割面形成一层致密的保护薄层，为切割表面筑起了一道天然屏障，使其永葆光亮；增强纤维增加了砂轮的强度和冲击韧性，在砂轮的制备过程中对磨料进行震实，消除了磨料中的气泡，提高磨料的密度，从而提高了砂轮的强度。本发明的高强度的防水树脂砂轮强度高，耐磨性、防水性能好，散热快，使用寿命长，适合在高低速下切割金属，且切割尺寸精度高，切割表面平滑，磨具使用过程中，自锐性好，不需要修整，提高了生产效率。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将30份碳化钙、35份碳化钛、72份微晶刚玉、36份石英砂加入28份酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入28份环氧树脂粉末、12份硫酸钙晶须、10份碳化硅晶须、25份硅溶胶和8份硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将1/3的成型磨料放入成型模具中摊平，然后平铺一个加强片，将1/3的成型磨料放在加强片上摊平，再放入另一个加强片，然后将剩余的成型磨料在加强片上摊平，然后将其放入震实台中震动3-5min，最后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。

实施例2：

一种高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将40份氧化锌、20份氧化镁、80份微晶刚玉、40份石英砂加入20份酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入40份环氧树脂粉末、10份玻璃纤维、8份碳纤维、份30硅溶胶和8份硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将1/3的成型磨料放入成型模具中摊平，然后平铺一个加强片，将1/3的成型磨料放在加强片上摊平，再放入另一个加强片，然后将剩余的成型磨料在加强片上摊平，然后将其放入震实台中震动3-5min，最后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。

实施例3：

一种高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将70份碳化钙、60份微晶刚玉、30份石英砂加入20份酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入30份环氧树脂粉末、15份玻璃纤维、25份硅溶胶和5份硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将1/3的成型磨料放入成型模具中摊平，然后平铺一个加强片，将1/3的成型磨料放在加强片上摊平，再放入另一个加强片，然后将剩余的成型磨料在加强片上摊平，然后将其放入震实台中震动3-5min，最后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。

实施例4：

一种高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将50份碳化钛、30份碳化钙、72份微晶刚玉、50份石英砂加入28份酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入35份环氧树脂粉末、25份硫酸钙晶须、份20份硅溶胶和10份硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将1/3的成型磨料放入成型模具中摊平，然后平铺一个加强片，将1/3的成型磨料放在加强片上摊平，再放入另一个加强片，然后将剩余的成型磨料在加强片上摊平，然后将其放入震实台中震动3-5min，最后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。

综上，本发明实施例具有如下有益效果：本发明的高强度的防水树脂砂轮强度高，耐磨性、防水性能好，散热快，使用寿命长，适合在高低速下切割金属，且切割尺寸精度高，切割表面平滑，磨具使用过程中，自锐性好，不需要修整，提高了生产效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，由以下重量份的物质组成：环氧树脂粉末20-40份、酚醛树脂溶液20-40份、硅溶胶20-30份、增强纤维15-25份、无机导热填料60-80份、微晶刚玉60-80份、石英砂30-50份、硫化亚铁5-10份。

2.如权利要求1所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，由以下重量份的物质组成：环氧树脂粉末28份、酚醛树脂溶液28份、硅溶胶25份、增强纤维22份、无机导热填料65份、微晶刚玉72份、石英砂36份、硫化亚铁8份。

3.如权利要求2所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，所述环氧树脂和酚醛树脂的质量比为1～2:1。

4.如权利要求3所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，所述增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、硫酸钙晶须、碳化硅晶须中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，所述无机导热填料为氧化锌、氧化镁、碳化钙、碳化钛中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，所述微晶刚玉为掺杂了0.1-0.5％稀土金属的微晶刚玉。

7.如权利要求6所述的高强度的防水树脂砂轮，其特征在于，所述高强度的防水树脂砂轮还含有2个加强片。

8.一种如权利要求1-7任一所述的高强度的防水树脂砂轮的制备方法，包括以下步骤：

(1)将无机导热填料、微晶刚玉、石英砂加入酚醛树脂溶液中浸润，搅拌均匀后，加入环氧树脂粉末、增强纤维、硅溶胶和硫化亚铁，搅拌均匀后，得到成型磨料；

(2)将成型磨料放入成型模具中摊平，放入震实台中震动3-5min，然后压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；

(3)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160～180℃后保温3～4小时然后冷却至室温，即得到高强度的防水树脂砂轮。