CN112157601B - 一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮及其制备工艺和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮及其制备工艺和应用，涉及磨具磨料，旨在解决磨料在折痕等形变处发生剥落脱离的情况，影响研磨片的使用效果和使用寿命的问题，其技术方案要点是：包括基层以及磨料层，基层朝向磨料层的一侧设有呈网状结构的凹部，磨料层背向基层的一侧设有若干呈正六边形的研磨单元，研磨单元包括若干环形阵列分布的研磨凸起，若干研磨凸起之间形成有排屑通道。本发明通过基层上网状的凹部，增大磨料层与基层之间的连接强度，同时通过磨料层上的呈环形阵列分布设置研磨凸部，使抛光皮在折叠后仍具有良好的抛光效果，提高抛光皮的使用寿命，且柔性的基层，便于抛光皮应用于打磨手机后盖孔槽以及边缘等细节处。

Description

一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮及其制备工艺和应用

技术领域

本发明涉及磨具磨料，更具体地说，它涉及一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮及其制备工艺和应用。

背景技术

随着材料科学的发展，3C技术领域所用到的材料的硬度越来越高，蓝宝石衬底、蓝宝石玻璃、陶瓷手机后盖、陶瓷指纹识别片和强化玻璃等产品所使用的材料都是莫氏硬度9的材质，在生产过程中经常需要采用磨具对这些产品的表面进行研磨抛光等加工。

将研磨片用于打磨陶瓷手机后盖时，对于陶瓷手机后盖的边缘以及摄像孔等孔槽时，需将研磨片进行折叠、形变，而现有的研磨片采用胶黏剂混合磨料粘附在基层上，在将研磨片进行折叠形变时，容易导致磨料在折痕等形变处发生剥落脱离的情况，影响研磨片的使用效果和使用寿命。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮及其制备工艺和应用，通过基层上网状的凹部，增大磨料层与基层之间的连接强度，同时通过磨料层上的呈环形阵列分布设置研磨凸部，使抛光皮在折叠后仍具有良好的抛光效果，提高抛光皮的使用寿命，且柔性的基层，便于抛光皮应用于打磨手机后盖孔槽以及边缘等细节处。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，包括基层以及磨料层，所述基层朝向磨料层的一侧设有呈网状结构的凹部，所述磨料层背向基层的一侧设有若干呈正六边形的研磨单元，所述研磨单元包括若干环形阵列分布的研磨凸起，若干所述研磨凸起之间形成有排屑通道，所述磨料层包含以下质量百分比的组分：

金刚石微粉 15-25％；

氧化硅粉末 13-30％；

胶黏剂 2-5％；

其余为蒸馏水。

通过采用上述技术方案，由于基层朝向磨料层粘合的一侧形成网状结构的凹部，通过呈网状结构的凹部，使得抛光皮用于打磨手机后盖的边缘以及容纳摄像头的孔槽时，能折叠抛光皮进行细致的打磨操作，且凹部的设置，能提高增大磨料层与基层之间的连接面积，提高磨料层与基层的连接强度，且使磨料不易与基层分离，提高抛光皮的使用寿命,且采用蒸馏水作为溶液的基液，提高磨料的纯净度，且混合金刚石微粉和氧化硅粉末，能综合金刚石和氧化硅用于磨料用途的效果，提高抛光皮的使用寿命以及研磨效果，且环形阵列分布的研磨凸起组成若干研磨单元，能在抛光皮折叠时，减小磨料的损失，在用于手机后壳上孔槽以及边缘的打磨时，具有便于打磨且具有良好抛光效果的优异性。

本发明进一步设置为：所述研磨凸起呈正三角形，所述研磨凸起的边长为400微米，所述研磨凸起的边角朝向环形阵列分布的中心方向设置。

通过采用上述技术方案，研磨凸起呈正三角形，且环形阵列分布呈正六边形，在折叠抛光皮时，使抛光皮能沿着研磨凸起之间的间隙折叠，减小磨料层在折叠时磨损，同时呈正三角形的研磨凸起能对手机后盖进行无死角的研磨，具有良好的研磨精度。

本发明进一步设置为：所述基层采用TPU材质且为一体结构。

通过采用上述技术方案，基层采用TPU材质，使得基层具有柔软、可形变的质地，在便于人们折叠抛光皮对手机后盖的边缘以及孔槽部位进行打磨。

本发明进一步设置为：所述金刚石微粉的粒径10～60微米。

通过采用上述技术方案，选用粒径10～60微米的金刚石微粉，在通过胶黏剂进行混合时，具有均匀的质地，且在打磨手机后盖时，能提高抛光的效率和光泽度。

一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮的制备工艺，用以制备如权利要求1-4的抛光皮，包括如下步骤：

S1，配比磨料，将胶黏剂取出并放置在室温条件下进行回温，并将金刚石微粉或氧化硅粉末与回温后的胶黏剂混合，加入蒸馏水搅拌均匀得到分散液。

S2，模具处理，清洗模具表面，并喷涂脱模剂放置烘箱内以30-50℃烘烤10-15min；

S3，制磨料层，将步骤S1得到的分散液涂覆在模具表面，形成未固化的磨料层；

S4，制基层，将加热熔融的TPU材质涂覆在基板表面，冷却脱模得到0.5-1cm基层，且基层贴合基板的一侧形成呈网状结构的凹部；

S5，组对，将步骤S4制得的基层形成有凹部的一侧平铺在步骤S3中未固化的磨料层上得到组合件；

S6，预固化，将步骤S5中的组合件与模具放置烘箱内以40-50℃下烘烤2H；

S7，脱模固化，将步骤S6处理后的基层和磨料层从模具上脱离，进行固化处理得到所述抛光皮。

通过采用上述技术方案，模具在涂覆分散液前进行喷涂脱模剂，且经过烘烤操作，能对脱模剂进行烘干，并使模具经烘烤后高于室温，在涂覆分散液时，能减小模具表面气泡的产生，提高抛光皮中磨料层的品质，提高抛光皮的研磨效果。

本发明进一步设置为：所述步骤S2中模具的一侧凹陷形成有若干环形阵列分布且呈三角形的容坑，用以形成若干所述研磨凸起，所述容坑的深度为400-500微米。

通过采用上述技术方案，通过容坑的设置，使得分散液涂覆在模具上时，经倒模形成一体结构的研磨凸起，加工便捷，且提高磨料层的整体性，具有良好的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述步骤S4中的基板表面一体形成有呈网状结构的凸部，用以形成位于基层一侧呈网状结构的凹部，所述凸部凸起的厚度为200-300微米。

通过采用上述技术方案，通过基板上形成网状结构的凸起，使得涂覆在基板表面的TPU材质，能自然形成带有凹部的基层，方便基层的加工。

本发明进一步设置为：由权利要求5-7制得一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮应用于陶瓷或玻璃材质的手机后盖的平面、边角以及孔槽处的打磨。

通过采用上述技术方案，将抛光皮用于陶瓷或玻璃材质手机后盖平面、边角以及孔槽处的打磨，提高手机后盖打磨的光泽度和加工效率，且代替研磨液和砂纸，节能环保。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

由于基层朝向磨料层粘合的一侧形成网状结构的凹部，通过呈网状结构的凹部，使得抛光皮用于打磨手机后盖的边缘以及容纳摄像头的孔槽时，能折叠抛光皮进行细致的打磨操作，且凹部的设置，能提高增大磨料层与基层之间的连接面积，提高磨料层与基层的连接强度，且使磨料不易与基层分离，提高抛光皮的使用寿命,且采用蒸馏水作为溶液的基液，提高磨料的纯净度，且混合金刚石微粉和氧化硅粉末，能综合金刚石和氧化硅用于磨料用途的效果，提高抛光皮的使用寿命以及研磨效果，且环形阵列分布的研磨凸起与组成若干研磨单元，能在抛光皮折叠时，减小磨料的损失，在用于手机后壳上孔槽以及边缘的打磨时，具有便于打磨且具有良好抛光效果的优异性。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：

一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，包括采用TPU材质一体加工而成的基层以及与基层粘接的磨料层，基层朝向磨料层的一侧设有呈网状结构的凹部，磨料层背向基层的一侧设有若干呈正六边形的研磨单元，研磨单元包括若干环形阵列分布的研磨凸起，研磨凸起呈正三角形，且研磨凸起的三边的边长均为400微米，研磨凸起的边角朝向环形阵列分布的中心方向设置，若干研磨凸起之间形成有排屑通道，磨料层包含以下质量百分比的组分：金刚石微粉的占比为15％，氧化硅粉末的占比为30％，胶黏剂的占比为5％，蒸馏水的占比为50％，其中，金刚石微粉的粒径10～60微米，且胶黏剂的含量为树脂50％、填料40％、表面活性剂1％、颜料5％、稀释剂4％。

实施例二：

一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，包括采用TPU材质一体加工而成的基层以及与基层粘接的磨料层，基层朝向磨料层的一侧设有呈网状结构的凹部，磨料层背向基层的一侧设有若干呈正六边形的研磨单元，研磨单元包括若干环形阵列分布的研磨凸起，研磨凸起呈正三角形，研磨凸起的边角朝向环形阵列分布的中心方向设置，若干研磨凸起之间形成有排屑通道，磨料层包含以下质量百分比的组分：金刚石微粉的占比为25％，氧化硅粉末的占比为13％，胶黏剂的占比为2％，蒸馏水的占比为60％，其中，金刚石微粉的粒径10～60微米，且胶黏剂的含量为树脂50％、填料40％、表面活性剂1％、颜料5％、稀释剂4％。

实施例三：

一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮的制备工艺，用以制备抛光皮，包括如下步骤：

S1，配比磨料，将胶黏剂从冷藏柜内取出并放置在室温条件下进行回温30min，并将金刚石微粉或氧化硅粉末以实施例一或实施例二的配比与回温后的胶黏剂混合，最后加入蒸馏水搅拌均匀得到分散液；

S2，模具处理，模具的一侧凹陷形成有若干环形阵列分布且呈三角形的容坑，用以形成若干研磨凸起，容坑的深度为400-500微米，通过，气枪以及酒精擦拭的方式清洗模具表面，除去模具表面残留的杂质或磨料，然后通过喷枪喷涂脱模剂后放置烘箱内以30-50℃烘烤10-15min；

S3，制磨料层，将步骤S1得到的分散液涂覆在模具表面，并放置在振动盘上进行振动，使分散液均匀铺于模具内，形成未固化的磨料层；

S4，制基层，将加热熔融的TPU材质涂覆在基板表面，冷却脱模得到0.5-1cm基层，其中，基板表面一体形成有呈网状结构的凸部，凸部凸起的厚度为200-300微米，且基层贴合基板的一侧形成呈网状结构的凹部；

S5，组对，将步骤S4制得的基层形成有凹部的一侧平铺在步骤S3中未固化的磨料层上得到组合件；

S6，预固化，将步骤S5中的组合件与模具放置烘箱内以40-50℃下烘烤2H；

S7，脱模固化，将步骤S6处理后的基层和磨料层从模具上脱离，进行固化处理得到抛光皮。

测试项:

将实施例3的制备方法以实施例1或实施例2得到的抛光皮和市场上购得的砂纸，以陶瓷材质的手机后盖作为研磨对象，进行研磨试验。研磨试验在平面研磨机上进行，研磨工艺参数：研磨盘的转速为80r/min，研磨压力为28.8kPa，研磨时间为30min，分别得到研磨过程的去除速率v和表面粗糙度Ra。

其中，去除速率的计算方法如下：使用测厚仪在平面度为0级的大理石平台上，分别测量手机后盖上5点的平均厚度δ1，和研磨加工后的手机后盖上5点的平均厚度δ2，以上工件厚度的单位为μm，研磨时间为t，单位为min，材料的去除速率为ν＝(δ1-δ2)/t，单位为μm/min。

表面粗糙度Ra的计算方法如下：使用SJ-210型粗糙度仪测量手机后盖表面粗糙度值Ra，分别在其中心位置和离中心2cm圆周位置选取3点，共计测量4次，然后取其平均值作为该手机后盖粗糙度值Ra

	实施例一	实施例二	砂纸(3000目)
				材料去除率v(um/min)	0.4	0.267	0.22
表面粗糙度值Ra(um)	58	52	68

通过上表可得，本发明制得的抛光皮相比于市面上3000目的砂纸具有较好的材料去除率，且表面粗糙程度更小。

然后将抛光皮卷成筒状或折出锥角的结构，然后穿过手机后盖的孔槽(摄像孔处)，然后进行往复拉扯抛光皮，对手机后盖进行打磨，且拉扯的力度通过拉力器进行检测，且对抛光后的手机后盖使用SJ-210型粗糙度仪测量进行测量，并将折叠后的抛光皮展开，对未经打磨的手机后盖进行打磨，得到如下参数：

	实施例一	实施例二	砂纸(3000目)
				孔槽/表面粗糙度值Ra(um)	75	63	98
平面/表面粗糙度值Ra(um)	60	55	73

鉴于上表可见，本发明制得的抛光皮相比于市面上3000目的砂纸，经折叠揉搓后的抛光皮相比砂纸具有良好的使用寿命和抛光效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：包括基层以及磨料层，所述基层朝向磨料层的一侧设有呈网状结构的凹部，所述磨料层背向基层的一侧设有若干呈正六边形的研磨单元，所述研磨单元包括若干环形阵列分布的研磨凸起，若干所述研磨凸起之间形成有排屑通道，所述磨料层包含以下质量百分比的组分：

金刚石微粉15-25％；

氧化硅粉末13-30％；

胶黏剂2-5％；

其余为蒸馏水，其制备的具体步骤包括：

S1，配比磨料，将胶黏剂取出并放置在室温条件下进行回温，并将金刚石微粉和氧化硅粉末与回温后的胶黏剂混合，加入蒸馏水搅拌均匀得到分散液；

S2，模具处理，清洗模具表面，并喷涂脱模剂放置烘箱内以30-50℃烘烤10-15min；

S3，制磨料层，将步骤S1得到的分散液涂覆在模具表面，形成未固化的磨料层；

S4，制基层，将加热熔融的TPU材质涂覆在基板表面，冷却脱模得到0.5-1cm基层，且基层贴合基板的一侧形成呈网状结构的凹部；

S5，组对，将步骤S4制得的基层形成有凹部的一侧平铺在步骤S3中未固化的磨料层上得到组合件；

S6，预固化，将步骤S5中的组合件与模具放置烘箱内以40-50℃下烘烤2H；

S7，脱模固化，将步骤S6处理后的基层和磨料层从模具上脱离，进行固化处理得到所述抛光皮。

2.根据权利要求1所述的一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：所述研磨凸起呈正三角形，所述研磨凸起的边长为400微米，所述研磨凸起的边角朝向环形阵列分布的中心方向设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：所述基层采用TPU材质且为一体结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：所述金刚石微粉的粒径10～60微米。

5.根据权利要求1所述的一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：所述步骤S2中模具的一侧凹陷形成有若干环形阵列分布且呈三角形的容坑，用以形成若干所述研磨凸起，所述容坑的深度为400-500微米。

6.根据权利要求1所述的一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮，其特征在于：所述步骤S4中的基板表面一体形成有呈网状结构的凸部，用以形成位于基层一侧呈网状结构的凹部，所述凸部凸起的厚度为200-300微米。

7.一种用于手机玻璃研磨的柔性抛光皮的应用，其特征在于：由权利要求1制得的柔性抛光皮应用于陶瓷或玻璃材质的手机后盖的平面、边角以及孔槽处的打磨。