CN107775545A - 一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带及其制造方法，以全聚酯布基为基材，在全聚酯布基植砂面涂覆有底胶层，底胶层中植有磨料，该磨料上依次涂覆有复胶层和超涂层，超涂层中的填料是由三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠配制而成的特殊吸热材料，三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠的添加重量比例为3～5∶1；本发明所得砂带能有效减少在不锈钢大浇口削磨过程中的磨削热量，使砂带磨损减弱，工件磨除量增大，提高了砂带产品工作效率，在降低加工成本以及环保方面取得了很好的效果。

Description

一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带及其制造方法
技术领域
本发明涉及涂附磨具领域，特别涉及一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带及其制造方法。
背景技术
随着机械工业的飞速发展，对涂附磨具产品的要求越来越高。其中锆刚玉砂带在整个磨削过程中，会不断有新的切削刃产生，能保持磨粒的锋利度，增加被磨工件的光洁度，因此其在金属制品的磨削中有着很广泛的应用。但是在对不锈钢等合金钢制品的磨削中困难较大，这是由于合金钢种类繁多，并且合金钢中的合金元素一般会使钢的硬度增加，使其具有高强度、高韧性、耐磨、耐低温、耐高温的特殊性能，因而切削阻力增高，砂带磨损容易加剧。
尤其在不锈钢大浇口产品磨削的中后期会出现工件发热严重，接触面颜色发红，工人感觉费力，砂带变钝难以加工，工件表面粘附金属屑以及磨料，磨削痕迹凌乱，产品出现磨削裂纹等问题。这与不锈钢本身导热系数低，磨削会产生瞬时高温，以及磨削温度过高时所产生的磨削热密切相关。现在市场上金属加工砂带以锆刚玉砂带为主，但是对于不锈钢大浇注口的磨削，现有砂带产品效率较低，存在磨削热量过高，工件磨除量较小的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的就是提供一种成本低、磨削量大、磨削热量少的不锈钢大浇口削磨专用强力砂带及其制造方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
以全聚酯布基为基材，所述全聚酯布基植砂面涂覆有底胶层，所述底胶层中植有磨料，该磨料上依次涂覆有复胶层和超涂层。
优选的是，所述基材选用质量为380g/m2的全聚酯布基，厚度为0.6mm，抗拉强度经向/纬向3800N/2500N，断裂延伸率经向/纬向23％/16％，600N延伸率经向/纬向5％/5％。
优选的是，所述超涂层包括以下材料：
酚醛树脂 100重量份；
聚乙烯醇乳液 40～50重量份；
填料 60～70重量分。
所述填料是由三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠配制而成的特殊吸热材料，三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠的添加重量比例为3～5∶1。
优选的是，所述填料制备方法如下，在三聚氰胺甲醛树脂溶液中边搅拌边投入氟化钠，搅拌均匀后置于130～150℃下固化，最后制成粉状填料。
优选的是，所述底胶层包括以下材料：
优选的是，所述复胶层包括以下材料：
优选的是，磨料包括镀铱刚玉和锆刚玉，镀铱刚玉和锆刚玉的重量比3∶2～1，镀铱刚玉经过煅烧处理，锆刚玉的粒径为30～50μm，锆刚玉中二氧化锆的含量为30～50wt％。
优选地是，底胶层中酚醛树脂的固含量为76～78％，复胶层和超涂层中酚醛树脂的固含量为71～74％。
一种如上所述的不锈钢大浇口磨削专用强力砂带的制备方法，包括以下步骤：
(1)将基材大卷开卷；
(2)在基材的植砂面涂覆底胶层，在底胶层上植入磨料，植砂量为1.2kg/m2，然后进行预干燥；
(3)在植入磨料的底胶层上涂覆复胶层，并进行主干燥；
(4)在复胶层上涂覆超涂层，对超涂层进行干燥、固化；
(5)进行柔曲增湿操作得到最终砂带产品。
优选的是，对底胶层预干燥温度80～100℃，干燥时间1.5～2h；
对复胶层主干燥温度90～110℃，干燥时间1～2h；
对超涂层干燥温度90～100℃，干燥时间1～2h。
优选的是，采用重力植砂和静电植砂工艺在底胶层上植入磨料，采用煅烧处理表面镀铱刚玉，静电植砂占总植砂量的50～60％。
本发明的有益效果是：超涂层中的填料是由三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠制备而成的特殊吸热材料，其能够减少砂带在不锈钢大浇口削磨过程中的磨削热量，使砂带磨损减弱，工件磨除量增大，提高了砂带产品工作效率，在复胶层上涂覆该超涂层能够改善在磨削不锈钢大浇口产品中后期所出现的工件发热严重、接触面颜色发红、工人感觉费力、砂带变钝难以加工、工件表面粘附金属屑以及磨料、磨削痕迹凌乱、产品出现磨削裂纹等问题；在底胶层中加入玻璃纤维，增强了底胶层与基材的粘结力，在复胶层中加入碳纳米管可以与超涂层中的吸热填料相互作用，形成内部散热通道，加快热量的散发，同时也使复胶层与底胶层以及超涂层的粘结力增强。同时本发明产品成本在现有产品基础上降低了10％，大浇口产品磨削量比普通锆刚玉产品增多31.2％，节省了30％的砂带用量，在降低加工成本以及环保方面取得了很好的效果。
附图说明
图1为不锈钢大浇口磨削专用强力砂带的结构示意图。
其中1为基材、2为底胶层、3为复胶层、4为超涂层、5为磨料。
图2为本发明所述的不锈钢大浇口磨削专用强力砂带的制造工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1：
一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带，现参见图1包括基材1、底胶层2、磨料5、复胶层3、超涂层4；
基材选用全聚酯布基，重量为380g/m2,厚度0.6mm，抗拉强度经向/纬向3800N/2200N，断裂延伸率经向/纬向23％/16％，600N延伸率经向/纬向5％/5％。采用布基处理技术对基材进行处理，经过验布、水洗、磨毛、浸渍、刮涂一系列工艺流线处理好基材，从抗拉强度、断裂伸长率、剥离强度以及坯布的价格等多方面因素综合考虑，最终选用该全聚酯布基作为不锈钢大浇口磨削专用强力砂带的基材；
将底胶层涂附于全聚酯布基植砂面上，底胶层包括以下材料：
底胶层所采用的酚醛树脂固含量为76～78％、粘度2000～3000cp、水溶性100～180％、pH值8～9、固化时间8～11min、8小时变色为深红色、干胶量4.0g的胶膜强度为600～700、弹性模量弯曲位移3.0～3.5mm；底胶层的剥离强度为230～280(N/5cm)；
磨料通过底胶层粘结于基材植砂面上，磨料中经过煅烧处理的表面镀铱刚玉重量占比70％、高性能锆刚玉重量占比30％，锆刚玉粒径为30～50μm，锆刚玉中二氧化锆含量为35％；
待底胶层预干燥之后，将复胶层涂覆于底胶层上，复胶层包括以下材料：
复胶胶料采用酚醛树脂的固含量为71～74％、粘度900～1500cps、水溶性100～200％、pH值8～10、固化时间8～11min、8小时变色为淡黄色、干胶量4.0g的胶膜强度为550～650、弹性模量弯曲位移2.5～3.0mm，底胶层的剥离强度为170～180(N/5cm)；
对复胶层进行主干燥，随后在复胶层上涂覆超涂层，超涂层包括以下材料：
酚醛树脂 100重量份；
聚乙烯醇乳液 42重量份；
填料 70重量份；
填料中三聚氰胺甲醛树脂与氟化钠的添加重量比例为4∶1，在三聚氰胺甲醛树脂溶液中边搅拌边投入氟化钠，搅拌均匀后置于130～150℃下固化，最后制成粉状填料。超涂层中所用酚醛树脂与复胶层中所用酚醛树脂相同。
一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带的制造方法，工艺路线包括
(1)将基材大卷开卷；
(2)在基材植砂面上涂覆底胶层，采用重力植砂和静电植砂工艺在底胶层上植入磨料，总植砂量为1.2kg/m2，静电植砂量为总砂量的60％，然后进行预干燥，预干燥温度80～100℃，干燥时间1.6h；
(3)在植砂后的底胶层上涂覆复胶层，并进行主干燥，主干燥温度90～110℃，干燥时间1.8h；
(4)在复胶层上涂覆超涂层，对超涂层进行干燥及固化，干燥温度90～100℃，干燥时间1.6h，
(5)进行柔曲增湿操作得到最终砂带产品，卷绕后放入大卷库。
对比例1：
将实施例1的超涂层填料中三聚氰胺甲醛树脂用脲醛树脂替代，其余内容与实施例1相同。
对比例2：
超涂层填料中不添加氟化钠，其余与实施例1相同；
对比例3：
超涂层填料中不添加三聚氰胺甲醛树脂，其余与实施例1相同
对比例4：
超涂层填料中三聚氰胺甲醛树脂与氟化钠的添加重量比为2∶1，其余与实施例1相同。
对比例5：
超涂层填料中三聚氰胺甲醛树脂与氟化钠的添加重量比为3∶1，其余与实施例1相同。
对比例6：
超涂层填料中酚醛树脂与氟化钠的添加质量比为6∶1，其余与实施例1相同。
对比例7：
在制备砂布时不涂附超涂层，其余与实施例1相同。
对比例8：
底胶层中不添加玻璃纤维，其余与实施例1相同。
对比例9：
复胶层中不添加碳纳米管，其余与实施例1相同。
对比例10：
市售普通锆刚玉砂带。
在相同条件下测试实施例1与对比例1～10所得的砂带产品，对比如下表1所示，涂覆超涂层的砂带产品即实施例1和对比例1～6以及对比例8～9，其在剥离强度和切削量测试中明显优于没有涂覆超涂层的产品；当超涂层填料为本发明所限定的组分时，即实施例1和对比例5，所得砂带的性能优异，能够改善在磨削不锈钢大浇口产品中后期所出现的工件发热严重、接触面颜色发红、工人感觉费力、产品出现磨削裂纹等问题。同时在底胶层中添加玻璃纤维，在复胶层中添加碳纳米管，能增强磨料与基材的粘结力，有效提高了产品的工作效率。
表1
将本发明所得的不锈钢大浇口磨削专用强力砂带(实施例1)与市售普通锆刚玉砂带(对比例10)做比较，通过表2的数据可以看出本发明产品的平均成本在普通锆刚玉砂带产品基础上降低了10％，当锆刚玉砂带产品月均生产量为20万平米时，每月可以节省200万生产成本；同时由表3可以得知在相同条件下对不锈钢大浇口削磨时本发明砂带的磨削量比普通锆刚玉砂带提高36.4％，可以使厂家节省35％的砂带用量。
表2
产品型号 成本(元/平米)
实施例1 90
对比例10 100
表3
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种不锈钢大浇口磨削专用强力砂带，其特征在于，以全聚酯布基为基材，所述全聚酯布基植砂面涂覆有底胶层，所述底胶层中植有磨料，该磨料上依次涂覆有复胶层和超涂层；
其中，所述基材选用质量为380g/m2的全聚酯布基；
所述超涂层包括以下材料：
酚醛树脂 100重量份；
聚乙烯醇乳液 40～50重量份；
填料 60～70重量分；
所述填料是由三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠组成，三聚氰胺甲醛树脂和氟化钠的重量比为3～5∶1。
2.根据权利要求1所述的强力砂带，其特征在于，所述填料制备方法如下，在三聚氰胺甲醛树脂溶液中边搅拌边投入氟化钠，搅拌均匀后置于130～150℃下固化，最后制成粉状填料。
3.根据权利要求1所述的强力砂带，其特征在于，底胶层包括以下材料：
4.根据权利要求1所述的强力砂带，其特征在于，复胶层包括以下材料：
5.根据权利要求1所述的强力砂带，其特征在于，所述磨料包括镀铱刚玉和锆刚玉，镀铱刚玉和锆刚玉的重量比3∶2～1，锆刚玉的粒径为30～50μm，锆刚玉中二氧化锆的含量为30～50wt％。
6.一种如权利要求1～5中任意一项强力砂带的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将基材大卷开卷；
(2)在基材的植砂面涂覆底胶层，在底胶层上植入磨料，然后进行预干燥；
(3)在植入磨料的底胶层上涂覆复胶层，并进行主干燥；
(4)在复胶层上涂覆超涂层，对超涂层进行干燥、固化；
(5)进行柔曲增湿操作得到最终砂带产品。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，
对底胶层预干燥温度80～100℃，干燥时间1.5～2h；
对复胶层主干燥温度90～110℃，干燥时间1～2h；
对超涂层干燥温度90～100℃，干燥时间1～2h。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用重力植砂和静电植砂工艺在底胶层上植入磨料，静电植砂占总植砂量的50～60％。
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