CN109015422A - 一种高强度的树脂结合剂切割砂轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及磨具加工技术领域，具体涉及一种高强度的树脂结合剂切割砂轮。该种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料16~25份，树脂结合剂35~52份，填料12~35份和造孔剂5~12份。该种高强度的树脂结合剂切割砂轮强度高、韧性好，具有良好的耐磨、耐高温、防水性能，不易发生脆裂损坏，自锐性好，使用寿命长。

Description

一种高强度的树脂结合剂切割砂轮
技术领域
本发明涉及磨具加工技术领域，具体涉及一种高强度的树脂结合剂切割砂轮。
背景技术
砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具，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，其是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。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，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。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。
砂轮中用以粘结磨料的物质称为结合剂，结合剂的性能决定砂轮的强度、抗冲击性、耐热性及抗腐蚀能力。目前结合剂主要分为陶瓷、树脂、橡胶和金属四种，其中树脂结合剂切割砂轮具有磨削力小、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。然而，现有的树脂结合剂切割砂轮强度较低，易被碳化，进而发生脆裂损坏，使用寿命短，且硬度、自锐性不够理想。因此，需要提供一种高强度的树脂结合剂切割砂轮以满足使用需求。
发明内容
为了解决上述背景中提到的问题，本发明目的在于提供一种高强度的树脂结合剂切割砂轮。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料16~25份，树脂结合剂35~52份，填料12~35份和造孔剂5~12份。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料20份，树脂结合剂50份，填料18份和造孔剂7份。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至100~120℃烘焙15~30min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至260~280℃保温3~5min后加入石墨烯，搅拌1~2min，缓冷至室温即得。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为金刚石、棕刚玉、白刚玉中的一种或多种。
作为本发明进一步的方案：所述高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为浮石或碳酸氢铵。
本发明的高强度的树脂结合剂切割砂轮的树脂结合剂使用改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液作为主要原料，具有良好的防水性，可降低砂轮的变形程度，提高生产效率，降低作业疲劳强度，砂轮硬化以后不含任何树脂团或者磨料团点，可有效提高磨削工件的光洁度；氧化铝空心球可以提高树脂砂轮的散热效果，避免树脂砂轮因为受热而导致爆裂，增强树脂砂轮的排屑力度，提高砂轮加工工件质量，还可以很好的控制砂轮气孔率和孔径，配合造孔剂使得制备砂轮的气孔率可高达60%~75%，且孔径大小100~200μm，制备出来的砂轮层组织均匀性高，能持续自锐无须修整，气孔率高容屑好，基片表面损伤层低，对衬底基片材料具有良好的磨削性能，提高了加工效率降低了加工成本；氢松香甘油酯作为增粘剂能有效提高树脂结合剂的粘黏性。由聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯改性的环氧树脂，在制备过程中通过环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂经烘焙交联配以硅溶胶、石墨烯，使得改性环氧树脂具有良好的导热性能和机械性能。填料中的氧化锌进一步强化了砂轮的导热性能，碳化硅晶须配以聚四氟乙烯乳液，会在强化纤维表面形成含有聚四氟乙烯颗粒的强韧皮膜，从而提高砂轮的强度。添加了由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维制成的强化纤维，碳纤维及玻璃纤维本身具有轴向强度高、模量大等优点，碳纤维及玻璃纤维在砂轮胎体中能形成空间错落的3D微观网状结构，可显著提高砂轮刚性，陶瓷纤维其粘结性能好，使磨料不易脱落，并提高了树脂砂轮的耐热性和硬度，减少刚性磨削形成的裂纹，从而提高树脂砂轮的使用效率和寿命，强化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。该种高强度的树脂结合剂切割砂轮强度高、韧性好，具有良好的耐磨、耐高温、防水性能，不易发生脆裂损坏，自锐性好，使用寿命长。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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
本发明实施例中，一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料20份，树脂结合剂50份，填料18份和造孔剂7份。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至100℃烘焙20min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至280℃保温5min后加入石墨烯，搅拌2min，缓冷至室温即得。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为金刚石。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为浮石。
实施例2
本发明实施例中，一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料16份，树脂结合剂35份，填料12份和造孔剂5份。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至120℃烘焙15min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至260℃保温5min后加入石墨烯，搅拌1min，缓冷至室温即得。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为金刚石、棕刚玉。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为碳酸氢铵。
实施例3
本发明实施例中，一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料25份，树脂结合剂52份，填料35份和造孔剂12份。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至100℃烘焙15min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至260℃保温5min后加入石墨烯，搅拌1min，缓冷至室温即得。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为金刚石、白刚玉。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为浮石。
实施例4
本发明实施例中，一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料22份，树脂结合剂41份，填料33份和造孔剂10份。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至110℃烘焙25min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至280℃保温4min后加入石墨烯，搅拌2min，缓冷至室温即得。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为棕刚玉、白刚玉。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为浮石。
实施例5
本发明实施例中，一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，由以下按照重量份数的原料组成：磨料23份，树脂结合剂39份，填料26份和造孔剂10份。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至100℃烘焙15min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至260℃保温5min后加入石墨烯，搅拌2min，缓冷至室温即得。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，磨料为白刚玉。
高强度的树脂结合剂切割砂轮，造孔剂为碳酸氢铵。
按照实施例1~5的配方制备高强度的树脂结合剂切割砂轮，进行特征参数测定，设置对照组，对照组为现有的普通树脂砂轮，测定结果如表1所示。
表1 砂轮特征参数
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于，由以下按照重量份数的原料组成：磨料16~25份，树脂结合剂35~52份，填料12~35份和造孔剂5~12份。
2.根据权利要求1所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于，由以下按照重量份数的原料组成：磨料20份，树脂结合剂50份，填料18份和造孔剂7份。
3.根据权利要求1或2所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：树脂结合剂由改性环氧树脂粉、聚氨酯树脂乳液、氧化铝空心球、氢松香甘油酯按照重量份数比10:6:3:1配置而成。
4.根据权利要求3所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：改性环氧树脂粉由环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅溶胶、硅烷偶联剂、石墨烯按照重量份数比5:3:2:1:1制成。
5.根据权利要求4所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：改性环氧树脂粉的制备方法为将环氧树脂、聚乙烯醇树脂、硅烷偶联剂混合均匀，加热至100~120℃烘焙15~30min，冷却至室温，加入硅溶胶后加热至260~280℃保温3~5min后加入石墨烯，搅拌1~2min，缓冷至室温即得。
6.根据权利要求1或2所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于，填料由以下按照质量百分比的原料组成：强化纤维15%，聚四氟乙烯乳液22%，碳化硅晶须3%，氧化锌余量。
7.根据权利要求6所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：强化纤维由碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维按照重量份数比1:2:1配置而成。
8.根据权利要求1或2所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：磨料为金刚石、棕刚玉、白刚玉中的一种或多种。
9.根据权利要求1或2所述的高强度的树脂结合剂切割砂轮，其特征在于：造孔剂为浮石或碳酸氢铵。
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