CN110191783B - 具有可磁化磨料颗粒的磁性元件的使用，使用磁性元件制备磨料制品的方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

根据一个实施方案，公开了一种在背衬上制备磨料层的方法。该方法可以包括：提供具有分配表面且带有腔的分配工具；提供具有第一主表面的背衬；将可磁化磨料颗粒供应到分配表面使得可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在腔中的相应一个中；施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒；将背衬与分配表面对准，其中第一主表面面向分配表面；将可磁化磨料颗粒从腔传送到背衬；在传送可磁化磨料颗粒之后或者同时，移除或改变磁场使得磁场不再将可磁化磨料颗粒保持在腔中。

Description

具有可磁化磨料颗粒的磁性元件的使用，使用磁性元件制备 磨料制品的方法、设备和系统
技术领域
本文件总体涉及但不限于涉及磨料颗粒、磨料制品、以及相关设备、系统和方法。
背景技术
各种类型的磨料制品在本领域中是已知的。例如，带涂层磨料制品通常具有通过树脂粘结剂材料附着到背衬的磨料颗粒。示例包括砂纸和具有附着到背衬的精确成形的磨料复合物的结构化磨料。磨料复合物通常包括磨料颗粒和树脂粘结剂。
带涂层磨料制品通常通过将磨料颗粒滴涂或静电涂覆到带树脂涂层的背衬上而实现涂覆。在这两种方法中，静电涂覆通常为优选的，因为它为纵横比不为1的颗粒提供了一定程度的取向控制。
一般来讲，磨料颗粒及其切割点的定位和取向对于确定磨料性能和耐久性很重要。PCT国际公开WO 2012/112305 A2(Keipert)公开了通过使用具有精确间距并且对准的非圆形孔的精确筛网制造的带涂层磨料制品，以将单独的磨料颗粒保持在固定位置，其可以用于在特定的z-方向旋转取向上旋转地对准磨料颗粒的表面特征结构。在该方法中，将筛网或穿孔板层合至粘合剂膜并且负载磨料颗粒。磨料颗粒的取向可以通过筛网几何形状以及磨料颗粒通过筛网开口接触并且附着到粘合剂的受限能力来控制。从填充的筛网移除粘合剂层将取向的磨料颗粒以倒置方式传送到磨料背衬。该方法依赖于粘合剂的存在，这可为麻烦的，随着时间的推移粘合剂易于脱粘(例如，由于粉尘沉积)，并且可以传送到所得的带涂层磨料制品，从而产生粘合剂传送到工件并且污染工件的可能性。
发明内容
磨料制品中磨料颗粒的间距和取向对于制品切割性能和耐久性可为重要的。如果磨料颗粒倒置(以便基底向上)或相对于切割方向不对准，则会发生磨料制品的过早破碎。常规方法诸如滴涂和静电沉积提供了间距和颗粒群集的随机分布，这通常导致其中两个或更多个成形的磨料颗粒最终在靠近成形的磨料颗粒的顶端或上表面处彼此接触。群集可导致差切割性能，这是由于那些区域中的支承区域局部增大，并且由于群集中的成形的磨料颗粒在使用过程中不能够因相互机械加强而破裂和破碎。与具有更均匀间隔的成形的磨料颗粒的带涂层磨料制品相比，群集也可以产生不期望的热积聚。
鉴于前述内容，除别的以外，本发明人已经认识到各种磨料制品可以受益于磨料制品的更精确定位和取向。如此，本发明人已经开发了使用(一个或多个)磁场控制可磁化磨料颗粒的过程、系统和设备。更具体地，该过程、系统和设备在制造过程期间根据需要使用磁场保持可磁化磨料颗粒或者从分配工具释放可磁化磨料颗粒。
该过程、系统和设备可以根据需要对可磁化磨料颗粒进行定位和取向。在一些实施方案中，由于分配工具和磁场，可以实现磨料制品内的可磁化磨料颗粒的非随机预定图案。例如，本公开提供了具有腔的精确复制的模具，该腔在形状和尺寸上与被涂覆的可磁化磨料颗粒互补。具有腔的该模具可以提供可磁化磨料颗粒在施加在背衬上之前的初始取向和/或对准。当被接收在腔中时施加到可磁化磨料颗粒的磁场可以改善即使在高速制造中可磁化磨料颗粒也由腔保持的倾向。
根据一个示例性实施方案，公开了在背衬上制备磨料层的方法。该方法可以包括以下步骤：提供具有分配表面且带有腔的分配工具，提供具有第一主表面的背衬，将可磁化磨料颗粒供应到分配表面使得可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在腔中的相应一个中，施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒，将背衬与分配表面对准，其中第一主表面面向分配表面，将可磁化磨料颗粒从腔传送到背衬，以及在传送可磁化磨料颗粒之后或者同时，移除或改变磁场使得磁场不再将可磁化磨料颗粒保持在腔中。
根据另一示例性实施方案，公开了磨料颗粒定位系统。该系统可以包括：分配工具，分配工具包括：具有分配表面和与分配表面相反的背部表面的载体构件，其中载体构件形成有腔，其中腔延伸到载体构件中并且向分配表面敞开；能移除地设置在腔的至少一些内的可磁化磨料颗粒；以及施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒或者从腔中移除可磁化磨料颗粒的磁体。
根据又一示例性实施方案，公开了带涂层磨料制品制造设备。该设备可以包括：具有分配表面且带有多个腔的分配工具；用于背衬的幅材路径，该幅材路径引导背衬紧密接近分配工具，使得背衬的第一主表面被定位成面向分配表面；能移除地被接收在多个腔中的可磁化磨料颗粒；以及施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒的磁体。当背衬和分配工具紧密接近时，可磁化磨料颗粒从多个腔传送到背衬，并且在从多个腔传送可磁化磨料颗粒之前或者同时，选择性地移除或改变将可磁化磨料颗粒保持在腔中的磁场。
根据另一示例性实施方案，公开了在背衬上制备磨料层的方法。该方法可以包括以下步骤：提供具有分配表面且带有腔的分配工具，提供具有第一主表面的背衬，将可磁化磨料颗粒供应到分配表面使得可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在腔中的相应一个中，施加真空以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒，将背衬与分配表面对准，其中第一主表面面向分配表面，将可磁化磨料颗粒从腔传送到带树脂涂层的背衬并且将可磁化磨料颗粒附接到树脂层，以及在传送可磁化磨料颗粒之后或者同时，将磁场施加到可磁化磨料颗粒以至少部分地便于从腔传送可磁化磨料颗粒。
如本文所用：
术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用，其中“至少一个(种)”意指一个(种)或多个(种)所述要素。
术语“和/或”是指任一者或两者。例如，“A和/或B”是指仅A、仅B、或A和B两者。
术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型意在涵盖其后所列出的项目和它们的等同形式以及附加项目。
除非另有规定或限制，术语“联接”及其变型形式被广义地应用并涵盖直接联接和间接联接。
短语“主表面”或其变型用于描述厚度相对于其长度和宽度较小的制品。此类制品的长度和宽度可以限定制品的“主表面”，但该主表面以及该制品不需要是平坦的或平面的。例如，以上短语可用于描述一种制品，该制品具有厚度(例如，在沿主表面的任何点处与制品的主表面正交的Z方向上)对主表面的第一表面尺寸(例如，宽度或长度)的比率(R1)，以及厚度对主表面的第二表面尺寸的比率(R2)，其中第一比率(R1)和第二比率(R2)均小于0.1。在一些实施方案中，第一比率(R1)和第二比率(R2)可以小于0.01；在一些实施方案中，小于0.001；并且在一些实施方案中，小于0.0001。需注意，这两个表面尺寸不必相同，并且第一比率(R1)和第二比率(R2)不必相同，以便使第一比率(R1)和第二比率(R2)两者落入期望的范围内。此外，第一表面尺寸、第二表面尺寸、厚度、第一比率(R1)和第二比率(R2)中没有一个需要恒定，以便使第一比率(R1)和第二比率(R2)两者落入期望的范围内。
术语“陶瓷”是指由至少一种与氧、碳、氮或硫结合的金属元素(其可以包括硅)制成的各种硬质、易碎、耐热且耐腐蚀材料中的任一种。
除非另有说明，术语“导电”是指导电的(例如，在导体的水平处)。
术语“亚铁磁的”是指呈现出亚铁磁性的材料。亚铁磁性是一类在固体中发生的永磁性，其中与单个原子相关联的磁场自发地自身对准，一些是平行的，或在相同的方向上(如在铁磁性中)，而其它是大致反平行的，或在相反的方向上结成对(如在反铁磁性中)。亚铁磁材料的单晶的磁性行为可以归因于平行对准；这些原子在反平行排列中的稀释效应将这些材料的磁强度保持为通常小于诸如金属铁的纯铁磁固体的磁强度。亚铁磁性主要发生在称为铁氧体的磁性氧化物中。产生亚铁磁性的自发对准在高于称为居里点的温度(每个亚铁磁材料的特性)时被完全破坏。当材料的温度降至低于居里点时，亚铁磁性恢复。
术语“铁磁的”是指呈现出铁磁性的材料。铁磁性是一种物理现象，其中某些不带电荷的材料强烈吸引其它材料。与其它物质相比，铁磁材料被容易地磁化，并且在强磁场中，磁化接近称为饱和的明确极限。当应用场然后将其去除时，磁化不会恢复到其初始值。此现象被称为滞后。当加热至称为居里点的某一温度(这对于每种物质来讲通常是不同的)时，铁磁材料失去其固有特性并且不再是磁性的；然而，它们在冷却时再次变成铁磁的。
除非另有说明，否则术语“磁性”和“磁化”是指在20℃下是铁磁性或亚铁磁性的。
术语“可磁化的”是指被引用的物品是磁性的或者可以使用施加的磁场制成磁性的，并且具有至少0.001电磁单位(emu)，在一些情况下至少0.005emu，并且在另一些情况下0.01emu，至多并包括0.1emu的磁矩，虽然这不是必需的。
术语“磁场”是指不是由任何一个或多个天体(例如，地球或太阳)产生的磁场。一般来讲，在本公开的实践中使用的磁场在被取向的可磁化磨料颗粒的区域中具有至少约10高斯(1mT)，在一些情况下至少约100高斯(10mT)，并且在另一些情况下至少约1000高斯(0.1T)的场强。
术语“可磁化的”是指能够被磁化或已经处于磁化状态。
术语“成形陶瓷体”是指在其制备过程中，某种情况下已有意成形(例如挤出、模切、模制、丝网印刷)的陶瓷体，由此使得所得陶瓷体为非随机成形的。如本文所用，术语“成形陶瓷体”排除通过机械粉碎操作和铣削操作获得的陶瓷体。
术语“精确成形陶瓷体”是指这样一种陶瓷体，其中陶瓷体的至少一部分具有预定的形状，该预定的形状从用于形成前体精确成形陶瓷体的模具腔复制，该前体精确成形陶瓷体被烧结以形成精确成形陶瓷体。精确成形的陶瓷体将通常具有预定的几何形状，该几何形状基本上复制了用于形成成形的磨料颗粒的模腔。
术语“长度”是指物体的最长尺寸。
术语“宽度”是指对象的垂直于对象的长度的最长的尺寸。
术语“厚度”是指对象的垂直于对象的长度和宽度的最长的尺寸。
术语“纵横比”是指对象的长度/厚度的比率。
术语“基本上”是指在涉及的属性的35％内(在30％内，在另一些情况下在25％内，在另一些情况下在20％内，在另一些情况下在10％内，并且在另一些情况下在5％内)。
在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时，将进一步理解本公开的特征和优点。
本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。本发明不旨在提供本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的另外的信息。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施方案的示例性可磁化磨料颗粒100的示意性透视图。
图1A是图1中的区域1A的放大视图。
图2为根据本公开的实施例的用于制备可以包括图1的可磁化磨料颗粒的带涂层磨料制品的设备的示意图。
图2A是根据本公开的实施例的包括分配工具的图2的设备的一部分的放大视图。
图3是根据本公开的实施例的根据另一实施方案的分配工具的一部分的示意图，其中可磁化磨料颗粒保持在其中并且与背衬间隔开。
图4是根据本公开的实施例的在其中接收可磁化磨料颗粒的分配工具的另一实施方案的外部表面的一部分的示意性透视图。
图5是根据实施例1的在其中接收可磁化磨料颗粒的分配工具的外部表面的数字图像。
图6是根据实施例1的带涂层磨料制品的数字图像，其中可磁化磨料颗粒被取向并且定位。
图7是在经历根据比较实施例A描述的过程后分配工具的外部表面的数字图像。
图8是在经历根据比较实施例A的过程后具有可磁化磨料颗粒的带涂层磨料制品的数字图像。
具体实施方式
可磁化磨料颗粒在本文以举例的方式进行了描述，并且可以具有各种构形。例如，可磁化磨料颗粒可以由各种材料构成，包括但不限于陶瓷、金属合金、复合物等。相似地，根据一些实施例，可磁化磨料颗粒可以基本上完全由可磁化材料构成，可以具有设置在其中的可磁化部分(例如，亚铁迹线)，或者可以具有作为层设置在其一个或多个表面上(例如，一个或多个表面可以涂覆有可磁化材料)的可磁化部分。根据一些实施例，可磁化磨料颗粒可以成形。根据其他实施例，可磁化磨料颗粒可以包括粉碎的磨粒，附聚物等。可磁化磨料颗粒可以以松散的形式(例如，自由流动或在浆液中)使用，或者它们可以结合到各种磨料制品(例如，带涂层磨料制品、粘结的磨料制品、非织造磨料制品和/或磨料刷)中。
现在参考图1和图1A，公开了示例性可磁化磨料颗粒100。可磁化磨料颗粒100可以具有成形陶瓷体110和可磁化层120A和120B。可磁化层120A和120B由保持在粘结剂基质130(也简称为“粘结剂”)中的可磁化颗粒125组成，如在图1A中进一步所示。陶瓷体110可以具有通过三个侧表面140a,140b,140c彼此连接的两个相反的主表面160,162。可磁化层120A设置在陶瓷体110的侧表面140a上，并且可磁化层120B设置在侧表面140c上。
可磁化层120A或120B可以任选地稍微延伸到成形陶瓷体110的其他表面上。在一些实施方案中，可磁化层可以根据需要延伸以覆盖成形陶瓷体110的任何表面的大部分。如图所示，可磁化层120A和120B可以分别与侧表面140a和140c共延。所示类型的可磁化磨料颗粒可以与平行于磁场力线的可磁化层涂覆表面对准，如随后将讨论。
通常，由于磁场线的取向在磁体的中心和边缘处趋于不同，因此在将可磁化磨料颗粒包含在磨料制品中期间也可产生各种期望的可磁化磨料颗粒取向。
可磁化层可以是单一可磁化材料，或者它可以包括粘结剂基质中的可磁化颗粒。合适的粘结剂可以是玻璃质或有机的，例如，如下文对粘结剂基质130所述。例如，粘结剂基质可以选自那些玻璃质和有机粘结剂。陶瓷体可以包括任何陶瓷材料(陶瓷磨料)，例如选自下文列出的陶瓷(即，不包括金刚石)磨料。可磁化层可以通过任何合适的方法诸如例如浸涂、喷涂、涂漆、物理气相沉积和粉末涂覆设置在陶瓷体上。单独的可磁化磨料颗粒可以具有可磁化层，该可磁化层具有不同的覆盖程度和/或不同的覆盖位置。可磁化层可以基本上不包括(即包含小于5重量％、在另一些情况下包含小于1重量％)用于陶瓷体中的陶瓷磨料。
可磁化层可以基本上由可磁化材料(例如，>99重量％至100重量％的蒸汽涂覆金属及其合金)组成，或其可以包含保持在粘结剂基质中的磁性颗粒。可磁化层的粘结剂基质(如果存在的话)可以是无机的(例如玻璃质的)或基于有机树脂的，并且通常由相应的粘结剂前体形成。
例如，通过将可磁化层或其前体施加到陶瓷体，可以制备根据本公开的可磁化磨料颗粒。可以通过物理气相沉积提供可磁化层，如下文所述。可磁化层前体可以作为液体载体中的分散体或浆液提供。分散体或浆液载体可以通过例如将其组分(例如，可磁化颗粒、任选的粘结剂前体和液体载体)简单混合来制备。示例性的液体载体包括水、醇(例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲醚)、醚(例如甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚)、以及他们的组合。分散体或浆液可以包含附加组分，诸如例如分散剂、表面活性剂、脱模剂、着色剂、消泡剂和流变改性剂。通常，在涂覆到陶瓷体上之后，干燥可磁化层前体以移除大部分或全部液体载体，尽管这不是必需的。如果使用可固化的粘结剂前体，则通常遵循固化步骤(例如，加热和/或暴露于光化辐射)以提供可磁化层。
玻璃质粘结剂可以由包括一种或多种原料的混合物或组合的前体组合物制得，该原料在加热至高温时熔化和/或熔融以形成玻璃质粘结剂基质。可以与磨料制品一起使用的合适玻璃质粘结剂的另外的公开内容可见于美国临时专利申请序列62/412,402、62/412,405、62/412,411、62/412,416、62/412,427、62/412,440、62/412,459和62/412,470中，所述临时专利申请各自全文以引用方式并入本文中。
在一些实施方案中，使用气相沉积技术，诸如例如物理气相沉积(PVD)，包括磁控溅射，可以沉积可磁化层。各种金属、金属氧化物和金属合金的PVD金属化在例如美国专利4,612,242(Vesley)和7,727,931(Brey等人)中公开。可磁化层通常可以这种一般方式制备，但通常应注意防止蒸汽涂层覆盖成形陶瓷体的整个表面。这可以通过掩蔽陶瓷体的一部分以防止气相沉积来实现。
可以蒸汽涂覆的金属材料的实施例包括不锈钢、镍、钴。示例性有用的可磁化颗粒/材料可以包括：铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(Fernico I)或铁镍钴合金II(Fernico II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金(Sendust)的铁、硅和铝(按重量计通常约为85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu2MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、氧化铕、以及钐和钴的合金(例如SmCo5)；MnSb；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料包括选自铁、镍和钴的至少一种金属、两种或更多种此类金属的合金、或至少一种此类金属与选自磷和锰的至少一种元素的合金。在一些实施方案中，可磁化材料是包含8重量％至12重量％(wt.％)铝、15重量％至26重量％镍、5重量％至24重量％钴、高达6重量％铜、高达1重量％钛的合金，其中加起来为100重量％的材料余量是铁。这种合金可以商品名“ALNICO”购得。
可以用作陶瓷体的有用的磨料包括例如熔融氧化铝、热处理氧化铝、白色熔融氧化铝、陶瓷氧化铝材料诸如可从明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company of St.Paul,Minnesota)以3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN商购获得的那些、黑色碳化硅、绿色碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、立方氮化硼、石榴石、熔融氧化铝氧化锆、溶胶凝胶衍生陶瓷(例如掺杂氧化铬、二氧化铈、氧化锆、二氧化钛、二氧化硅和/或氧化锡的氧化铝陶瓷)、二氧化硅(例如，石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)、长石或燧石。溶胶-凝胶法制备的粉碎的陶瓷颗粒的实施例可见于美国专利4,314,827(Leitheiser等人)、4,623,364(Cottringer等人)；4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人)；和4,881,951(Monroe等人)中。
如前所述，磨料颗粒的主体可以为成形的(例如，精确成形)或无规的(例如粉碎的)。成形的磨料颗粒和精确成形的陶瓷体可以通过使用溶胶凝胶技术的模塑方法来制备，如美国专利5,201,916(Berg)、5,366,523(Rowenhorst(Re 35,570))、和5,984,988(Berg)中所述。美国专利8,034,137(Erickson等人)描述了已形成特定形状的氧化铝颗粒，然后将其粉碎以形成碎片，这些碎片保持其初始形状特征的一部分。在一些实施方案中，陶瓷体为精确成形的(即，陶瓷体具有至少部分地由用于制备其的生产工具中的腔的形状确定的形状)。
陶瓷体的示例性形状包括粉碎的金字塔(例如，3-、4-、5-或6-面金字塔)、截棱锥体(例如，3-、4-、5-或6-面截棱锥体)、锥体、截头锥体、杆(例如，圆柱形、蠕虫状)和棱镜(例如，3-、4-、5-或6-面棱镜)。
可以适用于可磁化颗粒中的示例性可磁化材料可以包括：铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(Fernico I)或铁镍钴合金II(Fernico II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金(Sendust)的铁、硅和铝(按重量计通常约为85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu2MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、铕氧化物、以及钕、铁和硼的合金(例如，Nd2Fe14B)、以及钐和钴的合金(例如，SmCo5)；MnSb；MnOFe2O3；Y3Fe5O12；CrO2；MnAs；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；钇铁石榴石；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料包括选自铁、镍和钴的至少一种金属、两种或更多种此类金属的合金、或至少一种此类金属与选自磷和锰的至少一种元素的合金。在一些实施方案中，可磁化材料是包含8重量％至12重量％(wt.％)铝、15重量％至26重量％镍、5重量％至24重量％钴、高达6重量％铜、高达1重量％钛的合金(例如，Alnico合金)，其中加起来为100重量％的材料的余量为铁。
可磁化颗粒可以具有任何尺寸，但可以比陶瓷体小得多，如通过平均粒径判断，在另一些情况下小4至2000倍、在另一些情况下小100至2000倍，并且在另一些情况下小500至2000倍，但也可以使用其他尺寸。在该实施方案中，可磁化颗粒可以具有6或更小(例如，5或更小，或者4或更小)的莫氏硬度，但这不是必需的。
图2示出根据本公开的一个实施方案的用于制备带涂层磨料颗粒的设备200。设备200包括可磁化磨料颗粒202，诸如先前所示和所述的那些。这些可磁化磨料颗粒202可以能移除地设置在分配工具204的腔内，如随后将讨论。设备200可以具有第一幅材路径206，该第一幅材路径206引导分配工具204穿过带涂层磨料制品制备设备，使得其邻近磨料颗粒传送辊222的外圆周的一部分穿过。设备200也可以包括例如退绕装置210、底胶层递送系统212和底胶层涂覆器214。这些部件退绕背衬216，经由底胶层递送系统212将底胶层树脂218递送至底胶层涂覆器214，并将底胶层树脂施加到背衬的第一主表面220上。然后，由惰辊224定位带树脂涂层的背衬216以用于将磨料颗粒202施加到涂覆有底胶层树脂218的第一主表面220上。用于带树脂涂层的背衬216的第二幅材路径226引导带树脂涂层的背衬穿过带涂层磨料制品制备设备，使得其邻近磨料颗粒传送辊222的外圆周的一部分穿过，其中树脂层被定位成面向分配工具204的分配表面，分配工具204可以定位在带树脂涂层的背衬216与磨料颗粒传送辊222的外圆周之间。合适的退绕装置、底胶层递送系统、底胶层树脂、涂布机和背衬是本领域的技术人员已知的。底胶层递送系统212可以是包含底胶层树脂的简单的盘子或容器，或者可以是具有储罐和递送管件的泵送系统，以将底胶层树脂平移至所需的位置。背衬216可以是布料、纸材、膜、非织造布、稀松布或其它幅材基底。底胶层涂覆器可以是例如模头涂布机、辊涂布机、喷涂系统或杆涂布机。另选地，预涂覆的带涂层背衬可以用于将磨料颗粒施加到第一主表面。
如在图2A的放大图中所示，分配工具204可以包括多个腔230，腔230具有与将被容纳于其中的预期的可磁化磨料颗粒202互补的形状。
如图2所示，磨料颗粒喂料机232可以将至少一些磨料颗粒供应到分配工具204。磨料颗粒喂料机232可以供应过量的可磁化磨料颗粒202，使得每单位长度的分配工具204在纵向上存在的磨料颗粒多于腔230(图2A)中存在的磨料颗粒。供应过量的磨料颗粒帮助确保分配工具204内的大部分至所有腔230最终填充有可磁化磨料颗粒202。磨料颗粒喂料机232可以具有与分配工具204相同的宽度并且在分配工具204的整个宽度上供应可磁化磨料颗粒202。磨料颗粒喂料机232可以为例如振动喂料机、料斗、斜槽、筒仓、滴式涂布机或螺旋喂料机。
任选地，在磨料颗粒喂料机232后可以设置有填充辅助构件234，以使可磁化磨料颗粒203围绕分配工具204的表面移动并帮助磨料颗粒取向或滑入腔230(图2A)中。填充辅助构件234可以为例如刮粉刀、毛毡擦拭器、具有多根刷毛的刷子、振动系统、鼓风机或气刀、真空箱236、一个或多个磁体或他们的组合。填充辅助构件234在分配表面238(图2A中分配工具204的外部或面向外的表面)上移动、平移、吸取或搅拌可磁化磨料颗粒，以将更多的可磁化磨料颗粒置于腔中。
真空箱236如果与分配工具204结合，则可以与腔230连通，如将参考图3进一步所示和所述。这可以通过延伸穿过分配工具204的通道实现。
关于可以与本文所述的设备200和分配工具204一起使用的各种附加元件和子组件的另外细节可见于PCT国际公开WO2015/100020,WO2015/100220和WO2015100018中，该PCT国际公开各自全文以引用方式并入本文中。
图2A示出了具有被设计成承载可磁化磨料颗粒202的载体构件203的分配工具204。具有可磁化磨料颗粒202的分配工具204可以紧密邻近背衬216穿过。如图2A所示的设备200包括被设置为邻近磨料颗粒传送辊222的磁体(永磁体或电磁体)250。当颗粒相对于重力和/或背衬216部分地或完全地倒置时，磁体250在可磁化磨料颗粒202的至少一部分围绕辊222行进期间在可磁化磨料颗粒202上施加第一磁力(示为F1)。
为了本公开的目的，第一磁力F1可以任选地用于在传送到背衬216之前使可磁化磨料颗粒保持在分配工具204的腔230内或在腔230内移动。第一磁力F1在分配工具204中的可磁化磨料颗粒上可以为基本上均匀的，或者其可以为不均匀的，或者甚至有效地分离为离散节段。第一磁力F1的取向被构造为将可磁化磨料颗粒保持在相应腔230内。
磁场构形和用于生成磁场构形的设备的实施例描述于美国专利申请公开2008/0289262A1(Gao)和美国专利2,370,636(Carlton)、2,857,879(Johnson)、3,625,666(James)、4,008,055(Phaal)、5,181,939(Neff)和英国专利(G.B.)1 477 767(伊甸园工程有限公司(Edenville Engineering Works Limited))中，所述专利各自全文以引用方式并入本文中。
在一些实施方案中，具有第二磁场(指示为F2)的第二磁体252(永磁体或电磁体)可以用于将可磁化磨料颗粒202推出腔230并且推动到背衬216的第一主表面220上。根据另外的实施方案，不是具有第二磁体，第一磁体250可以具有带有第二极性的部分，第二极性被设计成从腔230推动可磁化磨料颗粒。
所示推动可以同重力合作完成，如在图2A中那样。背衬216可以具有涂覆在其中的底漆层前体(即，用于底漆层的粘结剂前体)。根据需要，磁性磨料颗粒202可以相对于水平背衬216维持竖直或稍微倾斜取向。例如，大部分可磁化磨料颗粒202可以具有在传送到背衬216时设置成相对于背衬216的第一主表面220成至少70度的角的主平面表面(先前关于图1讨论和示出)。在至少部分地固化底漆层前体之后，将可磁化磨料颗粒固定在其放置和取向上。在一些实施方案中，面漆层前体可以设置在至少部分地固化的底漆层前体的至少一部分上。面漆层前体可以至少部分地固化。除了磁场作用于浆液内的可磁化颗粒之外，可以使用类似的过程制造带浆液涂层的磨料制品。上述过程也可以在非织造背衬上进行，以制备非织造磨料制品。
图3示出包括磨料颗粒定位系统300的另一实施方案。系统300可以包括先前描述的设备200的方面，并且可以包括可磁化磨料颗粒302、分配工具304、背衬316和磁体350。
图3示出在横维方向上相对于背衬316和重力G完全反向的分配工具304。根据图3的实施方案，重力G可以有助于从分配工具304移除可磁化磨料颗粒302并且便于传送到背衬316。分配工具304可以包括载体构件328，载体构件328具有通向载体构件328的分配表面332的成形腔330。腔330可以成形为与可磁化磨料颗粒302的形状匹配。根据一些实施例，载体构建328包括聚合物并且是柔性的。
在图3的实施方案中，分配工具304可以包括与腔330中的每个连通的通道334。通道334允许施加真空力VF。真空力VF可以有助于将可磁化磨料颗粒302保持在腔330内。真空力VF可以从诸如先前示出的真空箱的源施加。
磁体350(永磁体或电磁体)可以为分配工具304和系统300的一部分，但是可与载体构件328、腔330和分配表面332间隔开，如图3所示。磁体350可以施加磁场(由F指示)以保持设置在腔330中的可磁化磨料颗粒302或者从腔330中移除可磁化磨料颗粒302，如先前在图2A中所示。根据一些实施方案，在从多个腔330传送可磁化磨料颗粒302之前或同时，可以选择性地移除或改变将可磁化磨料颗粒302保持在腔330中的磁力F。如果磁体350包括电磁体则通过移除磁体350的电力，或者通过定位磁体350，会发生磁力F的移除，使得磁场的强度基本上减小至零，如先前在图2A中所示。在其他实施方案中，可以改变磁力F(例如，极性反向，强度减小到重力G超过由磁力F施加在可磁化磨料颗粒302上的力的点)，而不是移除磁力F。应当认识到，在其他实施方案中，图3的构形可以相对于重力G反向或者以其他方式取向，使得在所有情况下重力G可能无法帮助可磁化磨料颗粒离开腔330。
图4示出在横维方向和顺维方向两者上的分配工具404的一部分，其中示例性可磁化磨料颗粒402被设置为邻近该分配工具404。磁体450(永磁体或电磁体)可以被设置为邻近分配工具404以将磁场施加到可磁化磨料颗粒402上。
根据图4的实施方案，分配工具404包括具有分配表面432和背部表面434的载体构件428。载体构件428可以限定向分配表面432敞开的腔430。更具体地，腔430从分配表面432处的腔开口436延伸到载体构件428中。任选地，可压缩弹性层438被固定到背部表面434。腔430可以以阵列或图案设置。
通常，载体构件428的腔开口436可以为矩形的；然而，这不是必需的。载体构件428中腔420的长度、宽度和深度通常将至少部分地由与其一起使用的可磁化磨料颗粒402的形状和尺寸来确定。例如，如果可磁化磨料颗粒402被成形为等边三角形片状物，则单独腔的长度应为可磁化磨料颗粒402的最大边长的1.1-1.2倍，单独腔430的宽度为可磁化磨料颗粒402的厚度的1.1-2.5倍，并且如果可磁化磨料颗粒402将容纳在腔内，腔430的相应深度为可磁化磨料颗粒402的宽度的1.0至1.2倍。
另选地，例如，如果可磁化磨料颗粒402被成形为等边三角板，则单独腔430的长度可以小于可磁化磨料颗粒402的边缘的长度，并且/或者如果可磁化磨料颗粒402将从腔430中突出，腔430的相应深度可以小于可磁化磨料颗粒402的宽度。相似地，腔430的宽度可以被选择成使得单个可磁化磨料颗粒402适配在腔430中的每个内。
任选地，纵向取向的支架构件460可以沿分配表面432的相对边缘设置(例如，使用粘合剂或其他装置)。支架460可以提供高度或距离以防止背衬(未示出)与分配表面432接触。
如果存在，则纵向取向的支架构件460可具有任何高度、宽度和/或间距(它们具有约0.1mm至约1mm的高度、约1mm至约50mm的宽度以及约7mm至约24mm的间距)。单独的纵向取向的支架构件可以为例如连续的(例如，肋)或不连续的(例如，片段肋或一系列柱形件)。在分配工具404包括幅材或带的情况下，纵向取向的支架构件通常与纵向平行。
合适的载体构件428可为刚性的或柔性的，但是足够柔性以允许使用垂直幅材处理装置，诸如辊。根据一些实施方案，载体构件428包括金属和/或有机聚合物。此类有机聚合物为可模塑的，具有低成本，并且在用于本公开的磨料颗粒沉积过程时相当耐用。
分配工具404可以为例如环形带(例如，如图2中所示的环形带)、片材、连续片材或幅材、涂覆辊、安装于涂覆辊上的套筒或模头的形式。如果分配工具404为带、片材、幅材或套筒的形式，那么它将具有接触表面和非接触表面。利用任一公开的实施方案应当理解，背衬和分配工具中的一个可以相对于背衬和分配工具中的另一个移动。例如，分配工具404可以利用带，并且背衬可以相对于带移动(即，以较高或较低的速率)。根据其他实施方案，分配工具可以为定子，并且背衬可以相对于分配工具移动。在另外的实施方案中，分配工具可以移动，而背衬保持定子。所述设备和系统可以为制备磨料制品的方法的一部分，具体地，该方法可以为连续过程或分批过程的方法。
由该方法形成的磨料制品的形貌将具有生产工具的接触表面的倒置图案。生产工具的接触表面的图案一般特征在于多个腔或凹陷部。这些腔的开口可以具有任何规则或不规则的形状，诸如例如矩形、半圆形、圆形、三角形、正方形、六边形或八边形。腔的壁可为竖直的或锥形的。由腔形成的图案可以根据指定的计划进行布置或者可以随机布置。
可以与本文所公开的可磁化磨料颗粒一起使用的另外的分配工具可见于美国专利申请中，该美国专利申请各自全文以引用方式并入本文中。
根据本公开的磨料制品可用于研磨工件。研磨的方法涵盖了荒磨(即高压高切削量)到打磨(例如，用砂布带打磨医用植入物)，其中后者通常用更细粒级的磨料颗粒制成。一种此类方法包括以下步骤：使磨料制品与工件表面摩擦接触，并使磨料制品或工件中的至少一个相对于另一个移动以研磨该表面的至少一部分。
工件材料的实施例包括金属、金属合金、异金属合金、陶瓷、玻璃、木材、仿木材料、复合材料、涂漆表面、塑料、增强塑料、石材和/或他们的组合。工件可以是平坦的或具有与之关联的形状或轮廓。示例性工件包括金属部件、塑料部件、颗粒板、凸轮轴、曲柄轴、家具和涡轮叶片。研磨过程中所施用的力通常在约1千克至约100千克的范围内。
根据本发明的磨料制品可手工使用和/或与机器联合使用。进行研磨时，使磨料制品和工件中的至少一者相对于另一者移动。可在湿润或干燥条件下进行研磨。用于润湿研磨的示例性液体包括水、含有常规防锈化合物的水、润滑剂、油、肥皂和切割液。液体还可含有例如消泡剂、去油剂。
以下实施方案旨在举例说明本公开而非进行限制。
各种注释和实施例
实施例1是在背衬上制备磨料层的方法。该方法可以包括以下步骤：提供具有分配表面且带有腔的分配工具，提供具有第一主表面的背衬，将可磁化磨料颗粒供应到分配表面使得可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在腔中的相应一个中，施加磁场以保持设置在腔内的可磁化磨料颗粒，将背衬与分配表面对准，其中第一主表面面向分配表面，将可磁化磨料颗粒从腔传送到背衬，以及在传送可磁化磨料颗粒之后或者同时，移除或改变磁场使得磁场不再将可磁化磨料颗粒保持在腔中。
在实施例2中，实施例1的主题任选地包括：提供设置在第一主表面的至少一部分上的第一可固化粘结剂前体层；将可磁化磨料颗粒附接到第一可固化粘结剂前体层；以及至少部分地固化第一可固化粘结剂材料前体的层以提供固定到背衬的至少部分固化的磨料层。
在实施例3中，实施例2的主题任选地包括将第二可固化粘结剂材料前体设置在至少部分固化的磨料层上，并且至少部分地固化第二可固化粘结剂材料前体。
在实施例4中，实施例1至3中任何一个或多个的主题任选地包括将过量的可磁化磨料颗粒供应到分配表面，使得提供比腔的数量更多的可磁化磨料颗粒，其中大部分腔具有设置在其中的可磁化磨料颗粒中的至少一个，并且在从分配表面填充步骤之后移除未设置在腔内的过量的可磁化磨料颗粒的至少一部分。
在实施例5中，实施例1至3的主题还可以包括推动可磁化磨料颗粒以使用磁场将可磁化磨料颗粒引导到腔中。
在实施例6中，实施例1至5中任何一个或多个的主题任选地包括使分配工具相对于背衬倒置，使得在从腔传送可磁化磨料颗粒之前或期间可磁化磨料颗粒面向第一主表面。
在实施例7中，实施例6的主题任选地包括其中分配表面被定位成允许重力将可磁化磨料颗粒滑入腔中，并且分配表面在传送步骤期间倒置以允许重力将可磁化磨料颗粒滑出腔。
在实施例8中，实施例1至7中任何一个或多个的主题任选地包括其中移除或改变磁场包括以下各种中的至少一个：使磁场的极性反向以将可磁化磨料颗粒推出腔，使分配工具相对于磁性工具移动以减小磁场，通过关闭产生磁场的电磁体来消除磁场，或者提供比该磁场强度更大并且在与该磁场基本上相反方向上的第二磁场以将可磁化磨料颗粒推出腔。
在实施例9中，实施例1至8中任何一个或多个的主题任选地包括其中可磁化磨料颗粒包括三角形片状物。
实施例10是磨料颗粒定位系统。该系统可以包括：分配工具，分配工具包括：具有分配表面和与分配表面相反的背部表面的载体构件，其中载体构件形成有腔，其中腔延伸到载体构件中并且向分配表面敞开；能移除地设置在腔的至少一些内的可磁化磨料颗粒；以及施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒或者从腔中移除可磁化磨料颗粒的磁体。
在实施例11中，实施例10的主题任选地包括其中载体构件包括聚合物并且是柔性的。
在实施例12中，实施例10至11中任何一个或多个的主题任选地包括其中分配工具包括环形带。
在实施例13中，实施例10至12中任何一个或多个的主题任选地包括可磁化磨料颗粒中的每个包括具有至少一个表面的成形陶瓷体，并且一个或多个磁性层设置在成形陶瓷体的至少一个表面的至少一部分上。
在实施例14中，实施例10至13中任何一个或多个的主题任选地包括磁体将可磁化磨料颗粒推动到载体构件的腔中。
在实施例15中，实施例10至14中任何一个或多个的主题任选地包括其中可磁化磨料颗粒包括三角形片状物。
实施例16是带涂层磨料制品制造设备。该设备可以包括：具有分配表面且带有多个腔的分配工具；用于背衬的幅材路径，该幅材路径引导背衬紧密接近分配工具，使得背衬的第一主表面被定位成面向分配表面；能移除地被接收在多个腔中的可磁化磨料颗粒；以及施加磁场以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒的磁体，当背衬和分配工具紧密接近时，可磁化磨料颗粒从多个腔传送到背衬，并且在从多个腔传送可磁化磨料颗粒之前或者同时，选择性地移除或改变将可磁化磨料颗粒保持在腔中的磁场。
在实施例17中，实施例16的主题任选地包括分配工具包括载体构件，载体构件由聚合物形成并且是柔性的。
在实施例18中，实施例16至17中任何一个或多个的主题任选地包括分配工具包括环形带。
在实施例19中，实施例16至18中任何一个或多个的主题任选地包括可磁化磨料颗粒中的每个包括具有至少一个表面的成形陶瓷体，并且一个或多个磁性层设置在成形陶瓷体的至少一个表面的至少一部分上。
在实施例20中，实施例16至19中任何一个或多个的主题任选地包括磁体将可磁化磨料颗粒推动到载体构件的腔中。
实施例21是在背衬上制备磨料层的方法。该方法可以包括以下步骤：提供具有分配表面且带有腔的分配工具；提供具有第一主表面的背衬，将可磁化磨料颗粒供应到分配表面使得可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在腔中的相应一个中，施加真空以保持设置在腔中的可磁化磨料颗粒，将背衬与分配表面对准，其中第一主表面面向分配表面，将可磁化磨料颗粒从腔传送到带树脂涂层的背衬并且将可磁化磨料颗粒附接到树脂层，以及在传送可磁化磨料颗粒之后或者同时，将磁场施加到可磁化磨料颗粒以至少部分地便于从腔传送可磁化磨料颗粒。
这些非限制性实施例中的每一个均可独立于其自身，或者可组合于各种排列或与其他实施例的一个或多个的组合中。
上面的详细描述包括参考形成详细描述的一部分的附图。附图以例证的方式示出了可实践本发明的具体实施方案。这些实施方案在本文中也被称为“实施例”。除了所示或描述的那些之外，此类实施例可包括元件。然而，本发明人也设想了其中仅提供所示出或描述的那些元件的实施例。此外，本发明人也设想使用关于特定实施例(或其一个或多个方面)或关于本文示出或描述的其它实施例(或其一个或多个方面)所示出或描述的那些元件的任何组合或排列的实施例(或其一个或多个方面)。
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上面的描述旨在为例示性的而非限制性的。例如，上述实施例(或其一个或多个方面)可以彼此结合使用。诸如由本领域的普通技术人员在查看上面的描述时可使用其他实施方案。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，从而允许读者快速确定技术公开的性质。认为其不会用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在上面的具体实施方式中，可以将各种特征分组在一起以简化本公开。这不应被理解为旨在表示未要求保护的公开的特征对于任何权利要求都是必不可少的。相反，本发明主题可以在于少于具体公开实施方案的所有特征。因此，在此将以下权利要求并入具体实施方式中作为实施例或实施方案，其中每个权利要求其自身作为单独的实施方案，并且预期此类实施方案可在各种组合或排列中彼此组合。本发明的范围可参考所附的权利要求连同所赋予此类权利要求的等同物的全部范围来确定。
工作实施例
除非另有说明，否则实施例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。除非另外说明，否则所有其它试剂均得自或购自精细化学品供应商诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)，或者可通过已知的方法合成。
实施例中使用的材料缩写描述于下表1中。
实施例中所用的单位缩写：
℃：摄氏度
cm：厘米
g/m2：克每平方米
mm：毫米
实施例中使用的材料缩写描述于下表1中。
表1
Figure BDA0002127926210000201
可磁化磨料颗粒的制备
使用物理气相沉积和磁控管溅射，用304不锈钢涂覆SAP。304不锈钢溅射靶材(描述于Barbee等人的薄固体膜(Thin Solid Films)，1979，第63卷，第143-150页)以磁性铁素体为中心的立方形式沉积。用于制备304不锈钢膜涂覆的磨料颗粒(即可磁化磨料颗粒)的设备公开在美国专利8,698,394(McCutcheon等人)中。在10毫托(1.33帕斯卡)的氩溅射气体压力下，在1.0千瓦下对51.94克SAP进行物理气相沉积4小时。带涂层SAP的密度为4.0422克/立方厘米。带涂层SAP中金属涂层的重量百分比为大约2％，并且涂层厚度为1.5微米。
实施例1
向以ERATEX QUALITY N859P39YB1700从德国黑尔福德Gustav Ernstmeier有限责任两合公司获得的布背衬的节段涂覆209.2g/m2的酚醛底胶树脂，其由49.2份PR、40.6份偏硅酸钙(从纽约威尔斯伯勒NYCO公司以WOLLASTOCOAT获得)和10.2份水组成。使用刷子来施加树脂。
通过将50克的带涂层SAP置于TOOL顶部上，然后摇动并轻敲TOOL以允许颗粒填充腔，向TOOL的2英寸(5.08cm)×2英寸(5.08cm)节段填充带涂层SAP颗粒。利用在表面上引导的柔和气流移除过量的颗粒。然后将模具置于4英寸(10.16cm)×2英寸(5.08cm)×1英寸(2.54cm)钕磁体(等级N42)顶部上，该磁体通过1英寸厚度磁化。磁体和TOOL的整个组件倒置。所有颗粒保持在TOOL中，如图5所示。在仍倒置时，将磁体和TOOL的组件以0.010英寸(0.254mm)的间隙距离置于带涂层布背衬上，并且快速移除磁体。从TOOL中移除颗粒并且附连到带涂层布背衬。颗粒保持取向，如图6中所示。将样品在90℃的烘箱中固化90分钟。
比较实施例A
重复在实施例1中一般地描述的工序，不同的是工序在没有经受磁场(即，没有使用磁体)的情况下进行。大约90％的颗粒在倒置时立即脱落，如图7所示。由于颗粒未保持在工具中，所以颗粒无法在带涂层背衬上保持取向，如图8所示。
以上获得专利证书的申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下，应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述说明不应理解为是对本公开范围的限制，本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。

Claims (18)

1.一种在背衬上制备磨料层的方法，包括以下步骤：
提供具有分配表面且带有腔的分配工具；
提供具有第一主表面的背衬；
将可磁化磨料颗粒供应到所述分配表面，使得所述可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在所述腔中的相应一个中；
施加磁场推动所述可磁化磨料颗粒以使用所述磁场将所述可磁化磨料颗粒引导到所述腔中并保持设置在所述腔中的所述可磁化磨料颗粒；
将所述背衬与所述分配表面对准，其中所述第一主表面面向所述分配表面；
将所述可磁化磨料颗粒从所述腔传送到所述背衬；以及
在传送所述可磁化磨料颗粒之后或者同时，移除或改变磁场，使得所述磁场不再将所述可磁化磨料颗粒保持在所述腔中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：
提供设置在所述第一主表面的至少一部分上的第一可固化粘结剂前体层；
将所述可磁化磨料颗粒附接到所述第一可固化粘结剂前体层；以及
至少部分地固化第一可固化粘结剂材料前体的层以提供固定到所述背衬的至少部分固化的磨料层。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括将第二可固化粘结剂材料前体设置到所述至少部分地固化的磨料层上，并且至少部分地固化所述第二可固化粘结剂材料前体。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：
将过量的可磁化磨料颗粒供应到所述分配表面，使得提供比腔的数量更多的可磁化磨料颗粒，其中大部分所述腔具有设置在其中的所述可磁化磨料颗粒中的至少一个；以及
移除未设置在腔内的所述过量的可磁化磨料颗粒的至少一部分。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括使所述分配工具相对于所述背衬倒置，使得在从所述腔传送所述可磁化磨料颗粒之前或期间所述可磁化磨料颗粒面向所述第一主表面。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述分配表面被定位成允许重力将所述可磁化磨料颗粒滑入所述腔中，并且所述分配表面在所述传送步骤期间倒置以允许重力将所述可磁化磨料颗粒滑出所述腔。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中移除或改变所述磁场包括以下各种中的至少一个：使所述磁场的极性反向以将所述可磁化磨料颗粒推出所述腔，使所述分配工具相对于磁性工具移动以减小所述磁场，通过关闭产生所述磁场的电磁体来消除所述磁场，或者提供比所述磁场强度更大并且在与所述磁场基本上相反方向上的第二磁场以将所述可磁化磨料颗粒推出所述腔。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述可磁化磨料颗粒包括三角形片状物。
9.一种磨料颗粒定位系统，包括：
分配工具，所述分配工具包括：
载体构件，所述载体构件具有分配表面和与所述分配表面相反的背部表面，其中所述载体构件形成有腔，其中所述腔延伸到所述载体构件中并且向所述分配表面敞开；
可磁化磨料颗粒，所述可磁化磨料颗粒能移除地设置在所述腔的至少一些内；和
磁体，所述磁体施加磁场以将所述可磁化磨料颗粒推动到所述载体构件的所述腔中并保持设置在所述腔中的所述可磁化磨料颗粒或者从所述腔移除所述可磁化磨料颗粒。
10.根据权利要求9所述的磨料颗粒定位系统，其中所述载体构件包含聚合物并且是柔性的。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的磨料颗粒定位系统，其中所述分配工具包括环形带。
12.根据权利要求9至10中任一项所述的磨料颗粒定位系统，其中所述可磁化磨料颗粒中的每个包括具有至少一个表面的成形陶瓷体，并且一个或多个磁性层设置在所述成形陶瓷体的所述至少一个表面的至少一部分上。
13.根据权利要求9至10中任一项所述的磨料颗粒定位系统，其中所述可磁化磨料颗粒包括三角形片状物。
14.一种带涂层磨料制品制造设备，包括：
分配工具，所述分配工具包括载体构件，所述载体构件具有分配表面且带有多个腔；
用于背衬的幅材路径，所述幅材路径引导所述背衬紧密接近所述分配工具，使得所述背衬的第一主表面被定位成面向所述分配表面；
可磁化磨料颗粒，所述可磁化磨料颗粒能移除地被接收在所述多个腔中；和
磁体，所述磁体施加磁场以将所述可磁化磨料颗粒推动到所述载体构件的所述腔中并保持设置在所述腔中的所述可磁化磨料颗粒；
其中当所述背衬和所述分配工具紧密接近时，可磁化磨料颗粒从所述多个腔传送到所述背衬，并且其中在从所述多个腔传送所述可磁化磨料颗粒之前或者同时，选择性地移除或改变将所述可磁化磨料颗粒保持在所述腔中的所述磁场。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述载体构件由聚合物形成并且是柔性的。
16.根据权利要求14至15中任一项所述的设备，其中所述分配工具包括环形带。
17.根据权利要求14至15中任一项所述的设备，其中所述可磁化磨料颗粒中的每个包括具有至少一个表面的成形陶瓷体，并且一个或多个磁性层设置在所述成形陶瓷体的所述至少一个表面的至少一部分上。
18.一种在背衬上制备磨料层的方法，包括以下步骤：
提供具有分配表面且带有腔的分配工具；
提供具有第一主表面的背衬；
将可磁化磨料颗粒供应到所述分配表面，使得所述可磁化磨料颗粒中的至少一个设置在所述腔中的相应一个中；
施加磁场推动所述可磁化磨料颗粒以使用所述磁场将所述可磁化磨料颗粒引导到所述腔中；
施加真空以保持设置在所述腔中的所述可磁化磨料颗粒；
将所述背衬与所述分配表面对准，其中所述第一主表面面向所述分配表面；
将所述可磁化磨料颗粒从所述腔传送到所述背衬；以及
在传送所述可磁化磨料颗粒之后或者同时，将磁场施加到所述可磁化磨料颗粒以至少部分地便于从所述腔传送所述可磁化磨料颗粒。
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