CN107336150A - 一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 - Google Patents
一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107336150A CN107336150A CN201710647488.0A CN201710647488A CN107336150A CN 107336150 A CN107336150 A CN 107336150A CN 201710647488 A CN201710647488 A CN 201710647488A CN 107336150 A CN107336150 A CN 107336150A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- abrasive particle
- paper
- mill
- cover layer
- deposition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
- B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
- B24D18/0072—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
本发明提供了一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，所述的磨盘为包括但不限于磨轮、砂轮、端面磨盘、滚轮、修整器、CMP修整器、磨垫、钻头，包含以下步骤：1)确定临时覆盖层的厚度；2)根据磨粒图案的分布对临时覆盖层进行镂空处理；3)将临时覆盖层覆于磨盘基体上；4)通过沉积方式将磨粒与结合剂填入镂空处，通过临时覆盖层厚度确定结合剂厚度；5)移除临时覆盖层，得到所需磨粒图案排布的磨盘。本发明目提供了一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，能够便捷高效实现磨粒定位又能实现结合剂厚度控制，并且根据本方法所制得的磨盘磨粒等高性比传统方法提高至少21％。
Description
技术领域
本涉及研磨材料领域，尤其涉及能够一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法。
背景技术
磨削加工是机械零件精密成型与高质量表面获得的主要加工方式，广泛应用于金属，陶瓷，光学晶体等材料的高效精密加工。对磨削加工而言，磨轮对加工过程及加工后工件表面质量以及加工成本极为重要，是构成高效、精密磨削技术的关键。由于磨削技实际上是通过固定在磨轮表面的众多磨料对材料的微量去除从而实现工件材料的整体去除加工，因此磨轮表面磨粒的分布对磨轮性能影响巨大。一直以来，人们都在努力如何使得磨料或者微磨粒群能够按照一定的方式分布在磨轮表面，以确保磨粒间能够均匀的承担切削载荷，从而有效的提高磨粒的磨削性能，如中国发明专利公开号CN1528565A中公布了一种基于壳膜布料的带图案优化的磨料制备技术，中国发明专利CN101073882公布了一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制备方法等。这些方法从不同方面上针对磨粒图案排布磨轮制作中的磨料的排布实施问题进行了突破，但是所制工具依然与预期的设计目的相差甚远。究其原因，在于现有方法大都只是针对磨粒排布方式，而忽略了高性能磨轮的另一个重要问题——磨轮轮廓精度问题。磨轮轮廓的高精度是高精度工件成型的基本保证，但受结合剂层厚度的影响很大。CN105965408A公开了一种单层磨粒砂轮的制作方法，其核心点在于通过跳动补偿机构间接控制结合剂均匀涂敷以解决磨粒等高性问题，但是其设备复杂，操作繁琐。另一方面，现有的网筛，孔板，模板法材料主要是金属，陶瓷等，成本高且难加工，排布图案样式少，而且也仅是起到动磨粒位置限制的作用，并没有起到控制结合剂厚度的作用。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够便捷高效实现磨粒定位又能实现结合剂厚度控制的磨粒图案分布磨盘制备的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，所述的磨盘为包括但不限于磨轮、砂轮、端面磨盘、滚轮、修整器、CMP修整器、磨垫、钻头，包含以下步骤：
1)确定临时覆盖层的厚度；
2)根据磨粒图案的分布对临时覆盖层进行镂空处理；
3)将临时覆盖层覆于磨盘基体上；
4)通过沉积方式将磨粒与结合剂填入镂空处，通过临时覆盖层厚度确定结合剂厚度；
5)移除临时覆盖层，得到所需磨粒图案排布的磨盘。
在一较佳实施例中：所述磨粒的材料包括不限于金刚石、立方碳化硼、氧化锆、氧化铝、硬质合金、氮化硅、碳化硅中的一种。
在一较佳实施例中：所述磨粒的直径为1-2000um。
在一较佳实施例中：所述结合剂为加热后可融化的金属合金焊料，其组分至少包括铬、钴、钛、铁、铝金属合金中的一种。
在一较佳实施例中：所述基体的材料包括但不限于金属，陶瓷，复合材料，塑料中的一种。
在一较佳实施例中：所述临时覆盖层由面材，不干黏胶层，以及底纸构成。
在一较佳实施例中：所述面材的材料包括但不限于：铜版纸，PVC，PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um；
所述不干黏胶层具有胶黏剂，所述胶黏剂为丙烯酸乳胶或热熔胶或橡胶基类乳胶或溶剂型丙烯酸；
所述底纸外涂有硅保护层，所述底纸为格拉辛纸、蒜皮纸、牛皮纸、聚酯 pet、铜版纸、聚乙烯、塑料薄膜中的一种。
在一较佳实施例中：所述的沉积包括但不限于电沉积、电镀、溶液沉积、气相沉积、凝胶沉积。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1)临时覆盖层以及其图案的镂空处理成本低且速度快。2)磨粒表面图案更换自由。3)可以依据临时覆盖层的厚度来确定后续填充的厚度，从而控制结合剂的等高性。
附图说明
图1为本发明优选实施例1中临时覆盖层的横截面示意图；
图2为本发明优选实施例1中镂空后的临时覆盖层横截面示意图；
图3为本发明优选实施例1中镂空后的临时覆盖层粘附在磨轮基体上的横截面示意图；
图4为本发明优选实施例1中在镂空后的临时覆盖层中填充完结合剂和磨粒横截面示意图；
图5为本发明优选实施例1中去除临时覆盖层后的示意图；
图6为本发明优选实施例2中临时覆盖层横截面示意图；
图7为本发明优选实施例2中镂空后的临时覆盖层横截面示意图；
图8为本发明优选实施例2中镂空后的临时覆盖层粘附基体横截面示意图；
图9为本发明优选实施例2中在镂空后的临时覆盖层中填充结合剂的示意图；
图10为本发明优选实施例2中在镂空后的临时覆盖层中填充磨粒的示意图；
图11为本发明优选实施例2中去除临时覆盖层后示意图。
具体实施方式
为了使本发明技术方案更加清楚，现将本发明结合实施例和附图做进一步详细说明：
实施例1
如图1-5所示，本发明为一种能够一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，主要过程如下：
如图1所示，首先确定临时覆盖层1，在本实施例中，临时覆盖层由3层组成，分别是面材11，其材料为PVC；不干黏胶层12具有粘合剂，材料为丙烯酸乳胶；底纸13，为涂有硅保护层的格拉辛纸；在其他实施例中，面材11 可以为PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um；
在其他实施例中所述不干黏胶层12的胶黏剂可为热熔胶，或橡胶基类乳胶，或溶剂型丙烯酸；
在其他实施例中所述底纸13可为蒜皮纸、牛皮纸、聚酯pet、铜版纸、聚乙烯、塑料薄膜中的一种。
所述临时覆盖层1的厚度是根据后续所需结合剂层的厚度来确定的，在本实施例中，临时覆盖层1中面材11的厚度为0.125mm。
之后如图2所示，在临时覆盖层1上进行镂空处理，镂空空间2贯通面材 11,不干黏胶层12,底纸13。接着如图3所示，将底纸13去除，然后将经过镂空处理的临时覆盖层1粘附在磨轮基体3上，本实施例中，所述磨轮基体3的材料为45号钢，在其他实施例中，基体3的材料可以为陶瓷或复合材料。
之后如图4所示，结合剂41作为阳极，磨粒42混入电镀液，通过电镀方式将结合剂41与磨粒42填入镂空处2，形成填充层，并且使得填充层与临时覆盖层1外沿平齐，从而实现磨粒图案分布并且可以通过临时覆盖层来控制结合剂层厚度的效果，所述结合剂41为加热可融化的金属合金焊料，其组分至少包括镍、铬、钴、钛、铁、铝金属合金中的一种，在本实施例中，所述结合剂41为NiCrP。磨粒42在本实施例中为金刚石颗粒，直径为250-350um，在其他实施例中，磨粒42可为立方碳化硼、氧化锆、氧化铝、硬质合金、氮化硅、碳化硅中的一种，磨粒42的直径为1-2000um。
如图5所示，待镂空处的填充层干燥后，去除临时覆盖层1，将带有填充层的磨轮基体3进行加热至970-1050摄氏度并保温5-10分钟，通过结合剂将磨粒牢固地连接在基体上，停止加热并且冷却后得到所磨粒图案排布的磨盘。根据本方法所制得的磨盘磨粒等高性比传统方法提高至少21％。
实施例2
如图6-11所示，本实施例中，临时覆盖层1的面材11的材料为聚酯膜 (PET)，其他同实施例1；基体材料为40CrMo钢。
如图6，图7所示，取临时覆盖层1进行镂空处理，临时覆盖层1的面材 11的厚度为0.150mm，依据预设的磨粒图案排布对临时覆盖层1进行激光雕刻镂空处理，之后如图8所示，去除底纸13将镂空后的临时覆盖层1粘附于磨轮基体3上。
如图9所示，将结合剂41先通过气相沉积方法填入镂空处，并且形成与磨粒排布图案一致的镂空填充层，并且外沿与临时覆盖层1平齐，本实施例中，结合剂41为AgCuTi，之后如图10将磨粒42通过气相沉降方式均匀落在填充好的结合剂41上，本实施例中，磨粒42为CBN，直径为140-255um。
最后待填充层干燥后，将带有临时覆盖层1，结合剂41与磨粒42的填充层的基体进行加热至890摄氏度并保温15分钟处理，通过结合剂将磨粒牢固的连接在基体上，停止加热并冷却后去除临时覆盖层1后便得到所需图案排布的磨盘如图11所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉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)
1.一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，所述的磨盘为包括但不限于磨轮、砂轮、端面磨盘、滚轮、修整器、CMP修整器、磨垫、钻头，其特征在于包含以下步骤：
1)确定临时覆盖层的厚度；
2)根据磨粒图案的分布对临时覆盖层进行镂空处理；
3)将临时覆盖层覆于磨盘基体上；
4)通过沉积方式将磨粒与结合剂填入镂空处，通过临时覆盖层厚度确定结合剂厚度；
5)移除临时覆盖层，得到所需磨粒图案排布的磨盘。
2.如权利要求1所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述磨粒的材料包括不限于金刚石、立方碳化硼、氧化锆、氧化铝、硬质合金、氮化硅、碳化硅中的一种。
3.如权利要求2所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述磨粒的直径为1-2000um。
4.如权利要求1所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述结合剂为加热后可融化的金属合金焊料，其组分至少包括铬、钴、钛、铁、铝金属合金中的一种。
5.如权利要求1所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述基体的材料包括但不限于金属，陶瓷，复合材料，塑料中的一种。
6.如权利要求1所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述临时覆盖层由面材，不干黏胶层，以及底纸构成。
7.如权利要求6所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述面材的材料包括但不限于：铜版纸，PVC，PET，镭射纸，耐温纸，聚丙烯，聚碳酸酯，牛皮纸，荧光纸，镀金纸，镀银纸，合成纸，铝箔纸，易碎纸，防伪纸，美纹纸，布标纸，珠光纸，夹心铜版纸，热敏纸中的一种；所述面材厚度为25-500um；
所述不干黏胶层具有胶黏剂，所述胶黏剂为丙烯酸乳胶或热熔胶或橡胶基类乳胶或溶剂型丙烯酸；
所述底纸外涂有硅保护层，所述底纸为格拉辛纸、蒜皮纸、牛皮纸、聚酯pet、铜版纸、聚乙烯、塑料薄膜中的一种。
8.如权利要求1所述的一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法，其特征在于：所述的沉积包括但不限于电沉积、电镀、溶液沉积、气相沉积、凝胶沉积。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710647488.0A CN107336150A (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710647488.0A CN107336150A (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107336150A true CN107336150A (zh) | 2017-11-10 |
Family
ID=60216780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710647488.0A Pending CN107336150A (zh) | 2017-08-01 | 2017-08-01 | 一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107336150A (zh) |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1331064A1 (de) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | WENDT GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges mit galvanisch gebundenen Schleifkörpern |
| JP2004082323A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-03-18 | Ricoh Co Ltd | 研磨具およびその製造方法 |
| KR20060108328A (ko) * | 2005-04-12 | 2006-10-17 | 신한다이아몬드공업 주식회사 | 다이아몬드 공구 제조방법 및 이를 이용한 다이아몬드 공구 |
| US20060254154A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Wei Huang | Abrasive tool and method of making the same |
| CN101073882A (zh) * | 2007-04-06 | 2007-11-21 | 大连理工大学 | 一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制作方法 |
| CN201074216Y (zh) * | 2007-08-08 | 2008-06-18 | 陈鹏 | 多组份不干胶制品 |
| CN101205446A (zh) * | 2007-08-08 | 2008-06-25 | 陈鹏 | 多组份不干胶制品 |
| KR100868658B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2008-11-12 | 조희철 | 연마공구 제조방법 |
| US20130267154A1 (en) * | 1997-04-04 | 2013-10-10 | Chien-Min Sung | Diamond tools and methods for making the same |
| CN105940484A (zh) * | 2014-03-25 | 2016-09-14 | 谢索尔钻石工业株式会社 | 衬垫调节器制造方法及衬垫调节器 |
| CN106826601A (zh) * | 2017-01-26 | 2017-06-13 | 北京清烯科技有限公司 | 制造具有大钻石单晶的化学机械研磨垫修整器之方法 |
-
2017
- 2017-08-01 CN CN201710647488.0A patent/CN107336150A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130267154A1 (en) * | 1997-04-04 | 2013-10-10 | Chien-Min Sung | Diamond tools and methods for making the same |
| EP1331064A1 (de) * | 2002-01-25 | 2003-07-30 | WENDT GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges mit galvanisch gebundenen Schleifkörpern |
| JP2004082323A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-03-18 | Ricoh Co Ltd | 研磨具およびその製造方法 |
| KR20060108328A (ko) * | 2005-04-12 | 2006-10-17 | 신한다이아몬드공업 주식회사 | 다이아몬드 공구 제조방법 및 이를 이용한 다이아몬드 공구 |
| US20060254154A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Wei Huang | Abrasive tool and method of making the same |
| CN101073882A (zh) * | 2007-04-06 | 2007-11-21 | 大连理工大学 | 一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制作方法 |
| KR100868658B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2008-11-12 | 조희철 | 연마공구 제조방법 |
| CN201074216Y (zh) * | 2007-08-08 | 2008-06-18 | 陈鹏 | 多组份不干胶制品 |
| CN101205446A (zh) * | 2007-08-08 | 2008-06-25 | 陈鹏 | 多组份不干胶制品 |
| CN105940484A (zh) * | 2014-03-25 | 2016-09-14 | 谢索尔钻石工业株式会社 | 衬垫调节器制造方法及衬垫调节器 |
| CN106826601A (zh) * | 2017-01-26 | 2017-06-13 | 北京清烯科技有限公司 | 制造具有大钻石单晶的化学机械研磨垫修整器之方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI405639B (zh) | 具有混合黏結的多功能研磨工具 | |
| Du et al. | Selective laser sintering and grinding performance of resin bond diamond grinding wheels with arrayed internal cooling holes | |
| WO1993002022A1 (fr) | Materiau dur a revetement en diamant et procede de fabrication de ce materiau | |
| CN105798782A (zh) | 一种金刚石树脂砂轮及其制备方法 | |
| JPWO2016189935A1 (ja) | 切削インサートおよび切削工具、並びに切削加工物の製造方法 | |
| CN106566968B (zh) | 一种滤光片玻璃切割用金刚石划片刀及其制备方法 | |
| US9833877B2 (en) | Bonded abrasive article and method of grinding | |
| Sheikh-Ahmad et al. | Failure characteristics of diamond-coated carbides in machining wood-based composites | |
| TWI803635B (zh) | 被覆有鑽石之工具 | |
| WO2015103911A1 (zh) | 一种用于多线切割的复合固结磨料锯线及其制备方法 | |
| US20140366458A1 (en) | Abrasive tools and methods of forming the same | |
| CN102407483A (zh) | 一种半导体晶圆高效纳米精度减薄方法 | |
| CN107336150A (zh) | 一种沉积制备磨粒图案分布磨盘的方法 | |
| CN107336148A (zh) | 一种快速制备磨粒图案分布磨盘的方法 | |
| CN107138960A (zh) | 用于改善复合材料加工质量的复合加工方法及加工工具 | |
| WO2016177895A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines werkzeugs oder bauteils | |
| CN203485047U (zh) | 一次成型钎焊超硬磨料工具布料工艺中的成型结构 | |
| Song et al. | Grinding performance of metal-bonded CBN wheels with regular pores | |
| CN107336149A (zh) | 一种图案磨盘的制作装置 | |
| JPH0629401B2 (ja) | 超硬物質をコーティングした砥粒 | |
| CN102699838A (zh) | 一种基于无纺布的抓绒砂布的制造方法 | |
| Touge et al. | Study on Precision Finishing of PCD by Constant-pressure Grinding and UV-polishing | |
| CN111618749A (zh) | 一种硬质合金刀具抛光用复合树脂结合剂金刚石砂轮 | |
| EP3007860B1 (en) | Abrasive tools and methods of forming the same | |
| Yin et al. | A novel orderly arrangement method controlled by magnetic field for diamond abrasives of grinding wheel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171110 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |