CN109176332A - 一种超细研磨丝的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超细研磨丝的加工方法，包括处理液制备、母料制备、熔融纺丝，本发明不再使用无水酒精，解决了无水酒精易燃、易爆的风险；无需铺平晾晒，大大节约生产空间；无需手工制粒、过筛、干燥等繁琐程序，提高了生产效率；简便的工艺减少了金刚石微粉的损耗，有效的降低成本。另，本加工方法所生产的超细研磨丝，金刚石微粉含量充足、分布均匀，使刷丝的刚性、耐磨度、使用寿命都大大提高，在使用过程中，可以使工件表面的精抛效果更好。直径可以做到0.08mm‑0.149mm，填补了国内外市场上该产品的空白。

Description

一种超细研磨丝的加工方法
技术领域
本发明属于材料领域，具体涉及超细研磨丝的加工方法。
背景技术
研磨丝一般应用于工件表面的抛光、磨削、清洁等。早在上世纪60年代就已出现了用无机研磨颗粒填充到聚酰胺基料中制备研磨丝的技术，这种研磨丝是丝中无机研磨颗粒起到打磨的作用，研磨丝在磨耗时外露的无机研磨颗粒会较快的磨损，但随着基料的磨耗新的研磨颗粒就会外露，形成新的磨削面，磨削面不断再生能长时间的保持高的磨削能力；高硬度工件表面抛光需要更高硬度的磨料抛光，同时要求有优良弯曲恢复能力；在水和油的环境中使用性能基本保持不变，并对大多数化学品有一定的耐腐蚀能力；
选用人造金刚石做为研磨丝的研磨颗粒有着比其它研磨丝颗粒更优越的磨削性能：磨削强度高，磨耗比高，缩短工时，提高设备的作业效率。因而以金刚石做为研磨丝的研磨颗粒制备得到的研磨丝可用于特殊行业的抛光作业，提供超强的磨削性能，可用于硬质合金、玻璃、陶瓷等材料的精密加工；
目前，原有近似研磨丝产品生产工艺为：用无水酒精稀释偶联剂，后搅拌金刚石微粉，将金刚石微粉手工制成颗粒，然后过筛，再足够大的空间内铺平晾晒2-3小时，晾干后再过筛，滤掉不成颗粒的微粉，剩余颗粒经过200 ℃高温干燥，然后跟尼龙基料共混后经挤出机熔融挤出、延伸等纺丝工艺制成刷丝；然而这种方法需手工制粒、过筛、干燥等即繁琐又耗时的程序，且金刚石微粉的损耗较高，成本高，尤其是传统工艺中的制粒共混添加方法，在尼龙料与制好的金刚石颗粒进入挤出机时，因为比重的不同，所以入料速度不同步、分散不均匀，造成刷丝单位体积含沙量不均，耐磨度时好时坏、易断；而且由于入料时的不同步，当金刚石颗粒比例超大时，会造成挤出机卡死，大大伤害了挤出机的寿命；所以传统的金刚石刷丝直径只能做到0.15mm 以上，而0.15mm达不到精细工件所需要的磨削效果，低于0.15mm要么无法生产，要么金刚石含量不足，抛光效果不佳。
发明内容
本发明的目的是提供一种超细研磨丝的加工方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超细研磨丝的加工方法，包括以下步骤：
(1)处理液制备：
将偶联剂加入到其重量20-30倍的液体石蜡中，搅拌均匀，即得；
(2)母料制备：
取尼龙基料，在真空除湿干燥机中预热至100-130℃，与金刚石微粉混合，加入处理液，送入到包覆机中进行包覆，出料；
(3)熔融纺丝：
将母料送入到挤出机中，经熔融挤出、延伸，即得。
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
所述金刚石微粉的细度为1500-4000目。
所述尼龙基料为聚酰胺610、聚酰胺612、聚酰胺6中的一种。
所述尼龙基料与金刚石微粉的重量比为7-8:2-3。
所述挤出机加热料段分为6个温度区段，其中，主进料口所位于的加热料段前段的温度为240-245℃，加热料段中段分为4个温度区段，4个温度区段的温度从前至后依次分别为248-250℃、260-266℃、268-270℃、250-255℃，加热料段后段的温度为245-248℃。
所述的延伸包括了3次延伸，一次延伸的转速为17-17.5rpm/min；二次延伸的转速为65-70rpm/min；三次延伸的转速为72-75rpm/min。
所述的3次延伸对应的三次加热温度分别为：160-165℃、152-155℃、 165-170℃。
所述处理液的用量为母料重量的5-10％。
本发明的优点：
本发明从根本上打破了传统的繁琐手工工艺，用液体石蜡稀释偶联剂，然后混入到尼龙基料和金刚石微粉混合物中，经过包覆机进行包覆，使金刚石微粉均匀的包覆在尼龙切片表面，再经过挤出机熔融挤出、延伸等纺丝工艺制成刷丝；
本发明不再使用无水酒精，解决了无水酒精易燃、易爆的风险；无需铺平晾晒，大大节约生产空间，缩短了开机生产前的准备时间；无需手工制粒、过筛、干燥等繁琐程序，提高了生产效率；简便的工艺减少了金刚石微粉的损耗，有效的降低成本；
本发明采用的包覆工艺，可以使尼龙基料与金刚石微粉结合后分散的非常均匀，在进入挤出机的过程中也不会因为尼龙切片与金刚石的比重不同而产生下机不同步，在整个生产过程中始终保持原有的比例结合。所以我们生产的金刚石刷丝单位体积内的金刚石含量分布非常均匀，弥补了添加量不足、分布不均的缺陷，使刷丝的刚性、耐磨度、使用寿命都大大提高；丝径也突破了原有0.15mm的界限，可以做到0.08mm-0.149mm的范围内，成功的填补了国内外市场上超细研磨丝的空白；
目前行业里都是采用的酒精作为处理液，其只能进行冷包覆，且使用安全性较低，而本发明是采用液体石蜡预热基料，其在高温下预热分子活跃度高，能够实现对基料的热包覆，使得金刚石微粉在挤出过程中不会出现沉积现象，以至于造成卡机，而挤出机在工作过程中也会有振动，这样会加速金刚石微粉的沉积，采用本发明的方法处理后，能够充分利用金刚石微粉，避免造成成品研磨丝中金刚石微粉含量不足的现象，且可以达到更高的细度。
附图说明
图1为本发明产品(左侧、0.1mm)与市售产品(右侧、0.15mm)的对比图。
具体实施方式
实施例1
一种超细研磨丝的加工方法，包括以下步骤：
(1)处理液制备：
将偶联剂加入到其重量30倍的液体石蜡中，搅拌均匀，即得；
(2)母料制备：
取尼龙基料，在100℃下预热，与金刚石微粉混合，加入处理液，送入到包覆机中进行包覆，出料；
(3)熔融纺丝：
将母料送入到挤出机中，经熔融挤出、延伸，即得。
所述偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷。
所述金刚石微粉的细度为1500目。
所述尼龙基料为聚酰胺612。
所述尼龙基料与金刚石微粉的重量比为7:3。
所述挤出机加热料段分为6个温度区段，其中，主进料口所位于的加热料段前段的温度为245℃，加热料段中段分为4个温度区段，4个温度区段的温度从前至后依次分别为250℃、266℃、270℃、255℃，加热料段后段的温度为 248℃。
所述的延伸包括了3次延伸，一次延伸的转速为17.5rpm/min；二次延伸的转速为70rpm/min；三次延伸的转速为75rpm/min。
所述的3次延伸对应的三次加热温度分别为：165℃、155℃、170℃。
所述处理液的用量为母料重量的10％。
实施例2
一种超细研磨丝的加工方法，包括以下步骤：
(1)处理液制备：
将偶联剂加入到其重量20倍的液体石蜡中，搅拌均匀，即得；
(2)母料制备：
取尼龙基料，预热到130℃，与金刚石微粉混合，加入处理液，送入到包覆机中进行包覆，出料；
(3)熔融纺丝：
将母料送入到挤出机中，经熔融挤出、延伸，即得。
所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
所述金刚石微粉的细度为4000目。
所述尼龙基料为聚酰胺6。
所述尼龙基料与金刚石微粉的重量比为4:1。
所述挤出机加热料段分为6个温度区段，其中，主进料口所位于的加热料段前段的温度为240℃，加热料段中段分为4个温度区段，4个温度区段的温度从前至后依次分别为248℃、260℃、268℃、250℃，加热料段后段的温度为 245℃。
所述的延伸包括了3次延伸，一次延伸的转速为17rpm/min；二次延伸的转速为65rpm/min；三次延伸的转速为72rpm/min。
所述的3次延伸对应的三次加热温度分别为：160℃、152℃、165℃。
所述处理液的用量为母料重量的6％。
性能测试：
丝径：0.08mm-0.149mm。

Claims (9)

1.一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)处理液制备：
将偶联剂加入到其重量20-30倍的液体石蜡中，搅拌均匀，即得；
(2)母料制备：
取尼龙基料，在真空除湿干燥机中预热至100-130℃，与金刚石微粉混合，加入处理液，送入到包覆机中进行包覆，出料；
(3)熔融纺丝：
将母料送入到挤出机中，经熔融挤出、延伸，即得。
2.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、钛酸酯偶联剂、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述金刚石微粉的细度为1500-4000目。
4.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述尼龙基料为聚酰胺的一种。
5.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述尼龙基料与金刚石微粉的重量比为7-8:2-3。
6.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述挤出机加热料段分为6个温度区段，其中，主进料口所位于的加热料段前段的温度为240-245℃，加热料段中段分为4个温度区段，4个温度区段的温度从前至后依次分别为248-250℃、260-266℃、268-270℃、250-255℃，加热料段后段的温度为245-248℃。
7.根据权利要求1所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述的延伸包括了3次延伸，一次延伸的转速为17-17.5rpm/min；二次延伸的转速为65-70rpm/min；三次延伸的转速为72-75rpm/min。
8.根据权利要求8所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述的3次延伸对应的三次加热温度分别为：160-165℃、152-155℃、165-170℃。
9.根据权利要求8所述的一种超细研磨丝的加工方法，其特征在于，所述处理液的用量为母料重量的5-10％。
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