CN109500756A - 一种金刚石砂轮片的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种金刚石砂轮片的制备工艺，该工艺包括1)、制备金刚石磨料；2)、按照重量份称取原料备用；3)、制备混合料A；4)、制备混合料B；5)、煅烧，冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；6）、将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉中烧结，自然冷却步骤。本发明工艺简单，易操作，采用本工艺生产的砂轮片具有强度高，韧性强，弹性好，自锐性好，耐磨散热，分散均匀，不易堵塞，使用时间长，适合大范围适合推广。

Description

一种金刚石砂轮片的制备工艺

技术领域

本发明涉及砂轮加工技术领域，尤其涉及一种金刚石砂轮片的制备工艺。

背景技术

砂轮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。砂轮属于磨料磨具领域，是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大。

随着现代机械加工朝着高精度、高速度、硬加工、干加工(无冷却液)及降低成本等方向发展，对磨具性能提出了相当高的要求。传统的碳化硅和刚玉普通磨料模具已不能完全满足当前高速、高效、高精度的磨削要求，因此开发各种耐磨性能优良，能长时间进行稳定加工的超硬磨削材料是必然的发展趋势。目前常用的超硬磨削材料包括金刚石和立方氮化硼两种磨料。金刚石砂轮是以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮(合金砂轮）。

本发明提供一种金刚石砂轮片的制备工艺，本发明工艺简单，易操作，生产的砂轮片具有强度高，韧性强，弹性好，自锐性好，耐磨散热，分散均匀，不易堵塞等特点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种金刚石砂轮片的制备工艺，它包括以下步骤：

1)、制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡24-48h，然后超声10-12h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为50-60％的硫酸、质量分数为80-90％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合；

2）称取以下原料备用：

金刚石磨料105-115重量份、金属粉末15-25重量份、粘结剂48-52重量份、湿润剂12-18重量份、陶瓷粉末9-13重量份、纳米碳化硅粉末4-6重量份、纳米碳化钨粉末4-6重量份、纳米分子筛6-12份、石墨3-7重量份、滑石粉14-16重量份、石蜡10-14重量份、有机硅微粒5-7重量份、白炭黑3-5重量份；其中，金刚石磨料由步骤1）制备；

3）、将金刚石磨料、陶瓷纤维、纳米碳化硅粉末、纳米碳化钨粉末、纳米分子筛以及石墨加入到高速混合机中混合5min，作为混合料A备用

4）将金属粉末在1350℃高温熔炉中熔化，并加入滑石粉、有机硅微粒、白炭黑恒温搅拌7min,捞净浮渣，降温至1050℃，作为混合料B，静置备用；

5)、将混合料A和混合料B以及粘结剂、湿润剂混合均匀后转移至煅烧炉中1250℃煅烧1h,然后自然冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；

6）将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉，在825℃中烧结2h，自然冷却，即得一种金刚石砂轮片。

进一步地，本发明所述金属粉末为：铜粉、锌粉、铝粉、锰粉、钼粉以及钴粉的混合物。

进一步地，本发明所述金属粉末各组分的中重量份为：铜粉12份、锌粉3份、铝粉8份、锰粉1份、钼粉1份以及钴粉1份。

进一步地，本发明所述步骤1）制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡36h，然后超声11h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为55％的硫酸、质量分数为85％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合。

进一步地，本发明所述步骤2）称取以下原料备用：

金刚石磨料110重量份、金属粉末20重量份、粘结剂50重量份、湿润剂15重量份、陶瓷粉末11重量份、纳米碳化硅粉末5重量份、纳米碳化钨粉末5重量份、纳米分子筛9份、石墨5重量份、滑石粉15重量份、石蜡12重量份、有机硅微粒6重量份、白炭黑4重量份。

本发明的有益效果:本发明提供一种金刚石砂轮片的制备工艺，本发明工艺简单，易操作，通过将制作砂轮片的主料金刚石磨料进行采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡24h，然后超声10h、最后过滤，流水洗净，干燥等处理，提高了金刚石的性能，采用本工艺生产的砂轮片具有强度高，韧性强，弹性好，自锐性好，耐磨散热，分散均匀，不易堵塞，使用时间长，适合大范围适合推广。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1一种金刚石砂轮片的制备工艺

一种金刚石砂轮片的制备工艺，它包括以下步骤：

1)、制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡24h，然后超声10h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为50％的硫酸、质量分数为80％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合；

2）称取以下原料备用：

金刚石磨料105重量份、金属粉末15重量份、粘结剂48重量份、湿润剂12重量份、陶瓷粉末9重量份、纳米碳化硅粉末4重量份、纳米碳化钨粉末4重量份、纳米分子筛6份、石墨3重量份、滑石粉14重量份、石蜡10重量份、有机硅微粒5重量份、白炭黑3重量份；其中，金刚石磨料由步骤1）制备；

3）、将金刚石磨料、陶瓷纤维、纳米碳化硅粉末、纳米碳化钨粉末、纳米分子筛以及石墨加入到高速混合机中混合5min，作为混合料A备用；

4）将金属粉末在1350℃高温熔炉中熔化，并加入滑石粉、有机硅微粒、白炭黑恒温搅拌7min,捞净浮渣，降温至1050℃，作为混合料B，静置备用；

5)、将混合料A和混合料B以及粘结剂、湿润剂混合均匀后转移至煅烧炉中1250℃煅烧1h,然后自然冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；

6）将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉，在825℃中烧结2h，自然冷却，即得一种金刚石砂轮片。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末为：铜粉、锌粉、铝粉、锰粉、钼粉以及钴粉的混合物。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末各组分的中重量份为：铜粉12份、锌粉3份、铝粉8份、锰粉1份、钼粉1份以及钴粉1份。

实施例2一种金刚石砂轮片的制备工艺

一种金刚石砂轮片的制备工艺，它包括以下步骤：

1)、制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡36h，然后超声11h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为55％的硫酸、质量分数为85％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合；

2）称取以下原料备用：

金刚石磨料110重量份、金属粉末20重量份、粘结剂50重量份、湿润剂15重量份、陶瓷粉末11重量份、纳米碳化硅粉末5重量份、纳米碳化钨粉末5重量份、纳米分子筛9份、石墨5重量份、滑石粉15重量份、石蜡12重量份、有机硅微粒6重量份、白炭黑4重量份；其中，金刚石磨料由步骤1）制备；

3）、将金刚石磨料、陶瓷纤维、纳米碳化硅粉末、纳米碳化钨粉末、纳米分子筛以及石墨加入到高速混合机中混合5min，作为混合料A备用

4）将金属粉末在1350℃高温熔炉中熔化，并加入滑石粉、有机硅微粒、白炭黑恒温搅拌7min,捞净浮渣，降温至1050℃，作为混合料B，静置备用；

5)、将混合料A和混合料B以及粘结剂、湿润剂混合均匀后转移至煅烧炉中1250℃煅烧1h,然后自然冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；

6）将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉，在825℃中烧结2h，自然冷却，即得一种金刚石砂轮片。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末为：铜粉、锌粉、铝粉、锰粉、钼粉以及钴粉的混合物。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末各组分的中重量份为：铜粉12份、锌粉3份、铝粉8份、锰粉1份、钼粉1份以及钴粉1份。

实施例3一种金刚石砂轮片的制备工艺

一种金刚石砂轮片的制备工艺，它包括以下步骤：

1)、制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡48h，然后超声12h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为-60％的硫酸、质量分数为90％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合；

2）称取以下原料备用：

金刚石磨料115重量份、金属粉末25重量份、粘结剂52重量份、湿润剂18重量份、陶瓷粉末13重量份、纳米碳化硅粉末6重量份、纳米碳化钨粉末6重量份、纳米分子筛12份、石墨7重量份、滑石粉16重量份、石蜡14重量份、有机硅微粒7重量份、白炭黑5重量份；其中，金刚石磨料由步骤1）制备；

3）、将金刚石磨料、陶瓷纤维、纳米碳化硅粉末、纳米碳化钨粉末、纳米分子筛以及石墨加入到高速混合机中混合5min，作为混合料A备用

4）将金属粉末在1350℃高温熔炉中熔化，并加入滑石粉、有机硅微粒、白炭黑恒温搅拌7min,捞净浮渣，降温至1050℃，作为混合料B，静置备用；

5)、将混合料A和混合料B以及粘结剂、湿润剂混合均匀后转移至煅烧炉中1250℃煅烧1h,然后自然冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；

6）将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉，在825℃中烧结2h，自然冷却，即得一种金刚石砂轮片。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末为：铜粉、锌粉、铝粉、锰粉、钼粉以及钴粉的混合物。

作为本发明的优先方案，本发明所述金属粉末各组分的中重量份为：铜粉12份、锌粉3份、铝粉8份、锰粉1份、钼粉1份以及钴粉1份。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种金刚石砂轮片的制备工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

1)、制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡24-48h，然后超声10-12h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为50-60％的硫酸、质量分数为80-90％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合；

2）称取以下原料备用：

金刚石磨料105-115重量份、金属粉末15-25重量份、粘结剂48-52重量份、湿润剂12-18重量份、陶瓷粉末9-13重量份、纳米碳化硅粉末4-6重量份、纳米碳化钨粉末4-6重量份、纳米分子筛6-12份、石墨3-7重量份、滑石粉14-16重量份、石蜡10-14重量份、有机硅微粒5-7重量份、白炭黑3-5重量份；其中，金刚石磨料由步骤1）制备；

3）、将金刚石磨料、陶瓷纤维、纳米碳化硅粉末、纳米碳化钨粉末、纳米分子筛以及石墨加入到高速混合机中混合5min，作为混合料A备用

4）将金属粉末在1350℃高温熔炉中熔化，并加入滑石粉、有机硅微粒、白炭黑恒温搅拌7min,捞净浮渣，降温至1050℃，作为混合料B，静置备用；

5)、将混合料A和混合料B以及粘结剂、湿润剂混合均匀后转移至煅烧炉中1250℃煅烧1h,然后自然冷却，粉碎，过筛，得到煅烧料；

6）将煅烧料干压成为坯体，然后将坯体转移至高温烧结炉，在825℃中烧结2h，自然冷却，即得一种金刚石砂轮片。

2.如权利要求1所述的一种金刚石砂轮片的制备工艺，其特征在于：所述金属粉末为：铜粉、锌粉、铝粉、锰粉、钼粉以及钴粉的混合物。

3.如权利要求2所述的一种金刚石砂轮片的制备工艺，其特征在于：所述金属粉末各组分的中重量份为：铜粉12份、锌粉3份、铝粉8份、锰粉1份、钼粉1份以及钴粉1份。

4.如权利要求1所述的一种金刚石砂轮片的制备工艺，其特征在于：所述步骤1）制备金刚石磨料：

采用超声、搅拌、高速冲击、高速球磨对金刚石磨料进行初步粉碎；

将粉碎后的金刚石磨料放入混合液中浸泡36h，然后超声11h、最后过滤，流水洗净，干燥得到金刚石磨料，其中混合液为质量分数为55％的硫酸、质量分数为85％的硝酸和去离子水按照1：3:2的体积比混合。

5.如权利要求1所述的一种金刚石砂轮片的制备工艺，其特征在于：所述步骤2）称取以下原料备用：

金刚石磨料110重量份、金属粉末20重量份、粘结剂50重量份、湿润剂15重量份、陶瓷粉末11重量份、纳米碳化硅粉末5重量份、纳米碳化钨粉末5重量份、纳米分子筛9份、石墨5重量份、滑石粉15重量份、石蜡12重量份、有机硅微粒6重量份、白炭黑4重量份。