CN113365783B - 用于处理磨具的方法以及磨具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理磨具(10)的方法，其中，将脱模剂分散体至少施加到所述磨具(10)的设置为用于磨削的表面(28)上，用于产生覆盖层(30)，其中，所述脱模剂分散体具有至少一种防粘附剂。根据本发明，所述脱模剂分散体还具有至少一种成膜剂。此外，本发明提出了一种相应地制造的磨具(10)。

Description

用于处理磨具的方法以及磨具

技术领域

本发明涉及一种用于处理磨具的方法，其中，至少在磨具的设置为用于磨削的表面上施加用于产生覆盖层的脱模剂分散体，其中，所述脱模剂分散体具有至少一种防粘附剂。此外，本发明涉及一种相应的磨具。

背景技术

例如由US 5,766,277 B和US 2,768,886 B已知用于处理磨具的方法，其中，至少在磨具的设置为用于磨削的表面上施加用于产生覆盖层的脱模剂分散体，其中，所述脱模剂分散体具有至少一种防粘附剂。

发明内容

本发明从一种用于处理磨具、尤其是被涂覆的磨具的方法出发，其中，将脱模剂分散体至少施加到磨具的设置为用于磨削的表面上，用于产生覆盖层，其中，所述脱模剂分散体具有至少一种防粘附剂。

“磨具”用于工件的磨削加工或者说磨蚀加工，其中，工件的材料以切屑形式从工件表面被机械地去除。磨具尤其是被涂覆的磨具。磨具包括具有至少一个层的、尤其柔性的磨具衬底。所述磨具衬底尤其可以包括纸、纸板、硫化纤维、泡沫、塑料、纺织结构，尤其是纺织物、针织物、编织物、无纺布或这些材料的组合，尤其是呈一层或多层的纸和纺织物。尤其柔性的磨具衬底为磨具在粘附性、延展性、撕裂和拉伸强度、柔性和稳定性方面赋予特定特性。在被涂覆的磨具中，磨粒借助粘结剂(通常称为基础粘结剂)固定在磨具衬底上。借助粘结剂将磨粒尤其以所希望的位态和/或分布至少预固定、尤其固定在磨具衬底上。由现有技术出发，本领域技术人员已知用于将磨粒固定在磨具衬底上的合适的粘结剂。现有技术的这种粘结剂通常是基于溶剂的粘合剂如聚氯丁二烯。除作为基础粘结剂的粘结剂外，还可以使用另一所谓的覆盖粘结剂，该覆盖粘结剂尤其逐层地被施加到借助基础粘结剂固定在磨具衬底上的磨粒之上。在此，覆盖粘结剂将磨粒固定地彼此连接并且与磨具衬底固定地连接。本领域技术人员从现有技术中充分已知尤其合适的覆盖粘结剂。作为覆盖粘结剂尤其考虑合成树脂，例如酚醛树脂、环氧树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂。此外，可以设置另外的添加剂(“磨削添加剂”)，以便赋予磨具特定特性。这种添加剂是本领域技术人员熟悉的。

此外，原则上也可考虑替代的磨具，例如结合的磨具。所述结合的磨具尤其是通常树脂结合的切割和粗加工盘，其对于本领域技术人员是熟悉的。对于树脂结合的切割和粗加工圆盘，由磨削矿物以及填充材料、粉末树脂和液态树脂混合成一种物料，然后，将该物料压制成不同强度以及直径的切割和粗加工盘。尤其，切割和粗加工盘也包括由玻璃纤维组成的织物层。该物料的硬化通常在约180℃时进行。与根据本发明的方法组合地，在这种磨具中也可以实现根据本发明的优点。

磨具具有设置为用于磨削的表面、即磨蚀表面，尤其在磨具的固定有磨粒和必要时设有覆盖粘结剂和/或另一添加剂的一侧上。在磨削过程期间，磨具的磨蚀表面在待加工的工件之上运动，使得借助布置在磨蚀表面上的磨粒产生磨削作用。原则上，磨具可以以不同的成型形式存在，例如作为磨削盘或作为磨削带、作为弓、卷、条或也作为磨具幅面(例如在制造中)。

施加到磨具的设置为用于磨削的表面上的“脱模剂分散体”尤其应理解为润滑剂分散体。脱模剂分散体用于将包含在分散体中的物质施加到磨具的表面上，其中，包含的物质作为脱模剂分散体的分散体介质(也称为分散体剂)中的细的、基本上不可溶的颗粒存在。在一个实施例中，作为分散体介质，脱模剂分散体具有水。在一个替代的实施例中，分散体介质也可以通过乙醇、酒精、有机溶剂等实现。脱模剂分散体设置为用于被施加到磨具的表面上并且引起在表面上形成覆盖层。

脱模剂分散体尤其作为包含在分散体介质中的物质具有至少一种防粘附剂。“防粘附剂”应理解为防止或减少在磨削过程中产生切屑聚积的介质。防粘附剂用于防止或减少在相邻磨粒之间的中间空间中的切屑聚积，切屑聚积尤其能够导致磨具的磨削表面的塞满或堵塞。防粘附剂尤其用于防止或减少该效应(在该效应中，在磨削过程中产生热量的情况下，切屑烧结、粘接或熔合在一起并且熔化在磨具的磨削表面上并且这样也导致磨具的磨削表面的塞满或堵塞(这例如在待磨削的塑料、塑料漆等中经常是这种情况))。这样有利地改善了磨具的切割能力和尤其耐久性(使用寿命)。这样，防粘附剂在磨削过程期间用作在磨具和待加工的工件表面之间的一种润滑剂。尤其，在关于磨具的文献中，这种防粘附剂通常被称为“硬脂酸盐”，尽管其可以包括可用于防止切屑聚积的任何材料。例如，防粘附剂可以具有作为组成部分的脂肪酸的金属盐(例如硬脂酸锌或硬脂酸钙)、磷酸酯的盐(例如磷酸钾)、磷酸酯、脲甲醛树脂、蜡、矿物油、交联硅烷、交联硅树脂、氟化化学品和/或它们的组合。这种防粘附剂通常由含有脂肪酸的混合物的脂肪制造。例如，在文献中称为“硬脂酸盐”的防粘附剂也可以包含其它脂肪酸的钙盐，例如棕榈酸、肉豆蔻酸盐或月桂酸盐。应指出的是，这种防粘附剂对于本领域技术人员是已知的，例如由US 5,766,277 B已知。防粘附剂通常不溶于脱模剂分散体的分散介质(例如水)，使得存在包含防粘附剂的脱模剂分散体。在此，尤其是最细的防粘剂颗粒“悬浮”在脱模剂分散体的分散介质中。在这种意义上，防粘附剂或者说防粘附剂颗粒作为细的、基本上不溶的颗粒存在于脱模剂分散体的分散介质中。

根据本发明，脱模剂分散体具有至少一种成膜剂、尤其是起膜剂和/或间隙填充剂。根据本发明，成膜剂可以用于处理磨具，使得在其表面上没有留下条纹或纹影作为涂覆防粘附剂的残留物。

“成膜剂”理解成一种物质，该物质适合并且尤其也设置为用于在磨具的表面上产生各个防粘附剂颗粒的连接和/或在磨具的表面上封闭在各个防粘附剂颗粒之间的间隙。以这种方式能够实现，由多个施加到磨具表面上的单个防粘附剂颗粒产生尤其一致的层或尤其一致的膜——根据本发明的覆盖层。有利地，该覆盖层不再具有单个的、能够折射光的防粘附剂颗粒。换言之，在执行根据本发明的方法之后，在磨具的表面上不保留折射光的残留物，所述残留物导致(关于在磨具的表面上的位置)不一致的或不均匀的外观(例如表面上的纹影或条纹)。因此，在磨具的表面上产生一致的覆盖层，所述覆盖层看起来光学上透明(或者在一些情况下也半透明)直至光学上略不透明。尤其能够实现具有(关于在磨具的表面上的位置)一致或均匀的折射率的覆盖层。

根据目前的认识，通过溶解并连接相邻的防粘附剂颗粒和/或通过填充在相邻的防粘附剂颗粒之间的间隙，产生光学上透明地直至光学上略不透明的一致的膜看起来是可能的。引起(两个或多个)相邻的防粘附剂颗粒的溶解并连接的成膜剂在本申请的范畴内称为“起膜剂”。尤其，起膜剂引起相邻的防粘附剂颗粒的粘合和起膜(即成膜)。尤其，在0℃至100℃之间、尤其在15℃至80℃之间、特别尤其在30℃至60℃之间的有利的低温下能够实现相邻的防粘附剂颗粒的这种溶解、连接、粘合(也可以表征为熔化)和/或起膜。因此，起膜剂类似于粘合剂起作用，该粘合剂在表面附近溶解待连接对象的材料，随后使该材料变干。与起膜剂区别地，引起相邻防粘附剂颗粒之间的间隙填充的成膜剂称为“间隙填充剂”。有利地，间隙填充剂具有与防粘附剂颗粒相似的折射率，使得在相邻的防粘附剂颗粒之间在填充有间隙填充剂的部位处不出现或仅出现非常小的光折射并且因此，间隙填充剂也用于产生光学上透明的(或有时也半透明的)、但均匀的覆盖层。

在所述方法的一个实施方式中，成膜剂具有至少一种适用于溶解防粘附剂颗粒的成分。该成分例如可以选自以下列表，其中，该列表至少包括有机酸、醇、胺、膦烷、乳酸、乙酸、乳酸盐、乙酸盐，尤其是乳酸铵盐(乳酸铵)或乙酸铵盐(乙酸铵)、聚乙酮、聚乙二醇、尿素及它们的混合物。尤其，聚乙烯胺作为成膜剂、尤其作为起膜剂具有良好特性，因为其在处理磨具之后变成固态并且不扩散、尤其不扩散到磨具中。聚乙二醇经证明为有利的间隙填充剂。同样地，通过上述成膜剂之一溶解的尿素也适合作为良好的间隙填充剂。

在所述方法的一个实施方式中，脱模剂分散体包含至少一种表面活性剂。尤其，表面活性剂适合用于在磨具的表面上实现良好的扩散，即良好的传播，而磨具以根据本发明的方法处理。在此，表面活性剂导致在表面上不均匀地施加有脱模剂分散体的情况下有利地平衡施加到表面上的脱模剂分散体的量(自平整)。这种平衡通过脱模剂分散体的融合进行。

在所述方法的一个实施方式中，在磨具的温度为0℃至100℃、尤其15℃至80℃、特别尤其30℃至60℃之间时将脱模剂分散体施加到磨具的表面上。尤其，高于0℃的温度导致分散体介质(水)的蒸发，其中，防粘附剂和成膜剂残留在磨具的表面上，其中，间隙填充剂填充防粘附剂颗粒之间的间隙和/或起膜剂溶解并连接相邻的防粘附剂颗粒，并且这样形成光学上均匀的覆盖层。温度选择得越高，则分散体介质蒸发得越快。相反地，将磨具加热到高温是成本高的并且在制造技术上是费事的。在所述方法的一个实施方式中，在磨具的制造方法期间、尤其在用于加热磨具的方法步骤之后、特别尤其在用于冷却磨具的方法步骤之前，将脱模剂分散体施加到磨具的表面上。相应地，为了保持所提出的温度，在磨具的制造期间或直接在制造之后(在此加热到通常高于70-140℃用于使粘结剂硬化)在仍然热的状态下处理磨具就足够了。在此，“加热”应理解为将磨具明显高于室温的加热，即高于30℃、尤其高于50℃、特别尤其高于70℃。在此，根据本发明可以利用还存在于磨具中的余热，并且在另一工艺步骤或后续加工的方法步骤中不需要在加热炉中重新加热磨具。在此，“制造方法”应理解为用于制造和提供磨具的方法步骤或工艺步骤的顺序。在一个实施例中，这些方法步骤/工艺步骤可以通过以下步骤给出：(1)将基础粘结剂施加到磨具衬底上，(2)将磨粒散布到基础粘结剂覆盖的磨具衬底上，(3)硬化基础粘结剂，(4)施加覆盖粘结剂，(5)在加热磨具的情况下干燥和/或硬化这样产生的磨具，(6)冷却磨具，以及(7)将磨具成型(冲压或激光切割)。根据本发明，在磨具的制造方法期间、尤其在用于干燥和/或硬化磨具的加热工艺步骤(5)(也就是干燥工艺步骤)之后、特别尤其在经干燥/硬化的磨具的冷却工艺步骤(6)之前，可以将脱模剂分散体施加到磨具的表面上，并且利用在磨具中的余热。此外，根据本发明的方法可以这样集成到制造方法的现有工艺链和相应的工艺流程图中，例如集成到现有的制造设备中，而不需要在工艺链和/或工艺流程图中的另外的、尤其复杂的机器或设施改造。尤其，为了执行该方法，因此不需要单独的加热炉和/或不需要双重占用现有的加热炉，用于干燥/硬化(在工艺步骤(5)中)以及用于处理磨具的稍后的再加热。在一个实施例中，可以将脱模剂分散体以“在一直线上(in-line)”的方式直接施加到为干燥和硬化粘结剂而预先加热并运动通过制造设备的磨具产品幅面(所谓的产品幅面Warenbahn)上，其中，脱模剂分散体的分散体介质(水)蒸发并且在形成覆盖层的情况下使表面起膜。

此外，在所述方法的这种实施方式中，通过将脱模剂分散体施加到磨具的表面上所产生的覆盖层在用于冷却磨具的方法步骤中用空气流进行干燥。在此，作用到磨具上的冷却效果被增强并且同时加速了覆盖层的干燥。

脱模剂分散体可以借助刮涂(Aufrakeln)、辊压(Aufwalzen)、印刷、刷涂等方式施加到磨具的表面上。在所述方法的一个实施方案中，将脱模剂分散体借助脉冲喷涂施加到磨具的表面上。脉冲喷涂(即具有短暂中断的重复喷涂(间歇喷涂))便于配量，因为施加到磨具的表面上的脱模剂分散体的压力以及伴随的液滴形成保持恒定。此外，通过改变喷涂阀的打开时间(例如通过将打开时间从每脉冲10毫秒改变成每脉冲50毫秒)，可以简单地改变所喷涂的脱模剂分散体的量。尤其，与现有技术中已知的将溶剂辊压到磨削介质的表面上相比，在清洁地执行喷涂工艺时可以避免否则需要对涂胶船(Leimschiff)和涂覆辊进行清洁。

在所述方法的一个实施方式中，脱模剂分散体具有20％至60％之间、尤其25％至50％之间、特别尤其30％至40％之间的固体含量。根据本发明的值是用于加工脱模剂分散体的有利的固体含量。特别高的固体含量能够实现在磨具的表面上获得被喷涂的防粘附剂颗粒的高密度。相反地，低的固体含量(即低粘度或流动特性)能够借助喷涂阀(喷涂喷嘴)实现特别良好的可配量性和可加工性，其中，所述喷涂阀(喷涂喷嘴)不堵塞。此外，在固体含量低的情况下，喷涂到表面上的脱模剂分散体可以更好地分布在表面上或者说表面之上(通过扩散)。在一个实施例中，固体含量可以为33％。

本发明还涉及一种根据本发明的方法处理的磨具。

附图说明

在下面的说明中根据在附图中所示的实施例详细地阐述本发明。附图、说明书和权利要求包含多个组合的特征。本领域技术人员也可符合目的地单独考虑所述特征并且将其总结成有意义的其他组合。相同的附图标记在附图中标明相同的元件。

附图示出了：

图1在示意性剖视图中的具有磨粒的根据本发明的磨具的一个示例性实施方式的局部；

图2用于示出根据本发明的用于处理磨具的方法的方法流程图；

图3用于示出将图2的根据本发明的方法示例性地集成到磨具的制造工艺中的方法流程图。

具体实施方式

图1以示意性剖视图示出根据本发明的具有磨粒12的磨具10的一个示例性实施方式的局部。在所示的实施方式中，磨具10是具有由硫化纤维构成的磨具衬底22的、被涂覆的磨具10。由硫化纤维构成的磨具衬底22用作用于磨粒12的柔性衬底。硫化纤维是一种由纤维素、尤其棉纤维或纤维素纤维组成的复合材料，并且本领域技术人员由现有技术充分已知磨具的柔性衬底。磨粒12借助粘结剂20、尤其是例如作为酚醛树脂实现的基础粘结剂24固定在磨具衬底22上。由基础粘结剂24和磨粒12组成的层附加地用覆盖粘结剂26(覆盖粘结剂26也是一种粘结剂20)涂覆，所述覆盖粘结剂尤其也由酚醛树脂构成。

根据本发明的用于处理磨具10的方法处理磨具10，其方式是：在磨具10的设置为用于磨削的表面28上施加另一覆盖层30。覆盖层30的施加在此通过应用根据本发明的方法100实现，参见图2。

在图2中示出用于描述根据本发明的用于处理磨具10的方法100的一个实施方式的方法流程图，其中，在处理磨具10时，将用于产生覆盖层30的脱模剂分散体施加到磨具10的至少一个表面28上。

在第一方法步骤102中，提供具有至少一种防粘附剂的脱模剂分散体。在该实施例中，脱模剂分散体还具有表面活性剂。在此，该脱模剂分散体例如具有作为分散体介质的水、作为防粘附剂的硬脂酸盐，尤其是硬脂酸钙。在此，脱模剂分散体具有在30％至40％之间，例如35％的固体含量。

在方法步骤104中，将至少一种成膜剂掺入到所提供的脱模剂分散体中。所述掺入在此尤其通过混合或搅拌脱模剂分散体和成膜剂的混合物进行。成膜剂尤其具有起膜剂和/或间隙填充剂。在一个实施例中，成膜剂是乳酸和聚乙二醇的混合物。在方法步骤106中，将掺入成膜剂的脱模剂分散体施加到磨具10的至少一个表面28上。在该实施例中，所述施加在此在使用至少一个喷雾器喷嘴(在此未详细示出)的情况下通过脉冲喷涂到磨具10的表面28上进行。所述脉冲喷涂在此通过在具有约20毫秒的阀打开时间的20Hz的平均频率下的重复间歇的喷涂进行。

在图3中示出用于描述将图2的根据本发明的方法100示例性集成到磨具10的制造过程200中的方法流程图。在此，制造过程200至少包括以下方法步骤。

在方法步骤202中提供例如由硫化纤维构成的磨具衬底22。在方法步骤204中，将基础粘结剂24施加、例如刮涂或辊压到磨具衬底22上。在方法步骤206中，将磨粒散布到基础粘结剂覆盖的磨具衬底22上，例如借助如现有技术中已知的静电散布。在方法步骤208中，首先使基础粘结剂24硬化，并且随后在方法步骤210中涂覆以覆盖粘结剂26，尤其通过辊压或刷涂。在方法步骤212中，将这样实现的磨具10干燥/硬化(尤其也使覆盖粘结剂26硬化)，其方式是：将所述磨具引导穿过加热炉并且在此被加热。加热炉在此例如被加热到120℃。与这些方法步骤202至212并行地，可以执行根据本发明的方法100的方法步骤，尤其执行如在图3中所示的方法步骤102至104(替代地，这些方法步骤102至104的执行也可以在执行方法步骤202至212之前或之后)。在方法步骤212中对磨具10进行加热和干燥/硬化之后，在方法步骤214中将脱模剂分散体施加到磨具10的设置为用于磨削的表面28上，即执行图2的方法的方法步骤106。在该时间点，脱模剂分散体包括至少一个防粘附剂和成膜剂，必要时包括表面活性剂。在施加脱模剂分散体的时间点，磨具10具有约50℃的温度。如所说明的那样，借助脉冲喷涂进行施加(参见上面的方法步骤106)。通过将脱模剂分散体施加到磨具10的表面28上所产生的覆盖层30在用于对仍然热的磨具10进行冷却的方法步骤216(冷却工艺步骤)中用空气流进行干燥，其中，同时对仍然热的磨具10进行冷却并且同时使施加到表面上的脱模剂分散体的分散介质(水)蒸发。通过余热，成膜剂，即间隙填充剂和起膜剂起作用并且形成光学上均匀的，即无纹影的覆盖层。随后，以这种方式实现的磨具10可以例如通过冲压或激光切割在方法步骤218中成型。

Claims (16)

1.一种用于处理磨具(10)的方法，其中，将脱模剂分散体至少施加到所述磨具(10)的设置为用于磨削的表面(28)上，用于产生覆盖层(30)，其中，所述脱模剂分散体具有至少一种防粘附剂，其特征在于，所述脱模剂分散体还具有至少一种成膜剂，其中，所述成膜剂适合并且设置为用于在所述磨具的表面上产生各个防粘附剂颗粒的连接和/或在所述磨具的表面上封闭在各个防粘附剂颗粒之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体包含至少一种表面活性剂。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在所述磨具(10)的温度在0℃至100℃之间时被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体具有在20％至60％之间的固体含量。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体借助脉冲喷涂被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在所述磨具(10)的制造方法期间被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过将所述脱模剂分散体施加到所述磨具(10)的表面(28)上所产生的覆盖层(30)在用于冷却(216)所述磨具(10)的方法步骤中用空气流进行干燥。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法设置为用于处理被涂覆的磨具(10)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述成膜剂是起膜剂和/或间隙填充剂，其中，所述起膜剂引起相邻的防粘附剂颗粒的溶解和连接，并且所述间隙填充剂引起相邻防粘附剂颗粒之间的间隙填充。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在所述磨具(10)的温度在15℃至80℃之间时被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在所述磨具(10)的温度在30℃至60℃之间时被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体具有在25％至50％之间的固体含量。

13.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体具有在30％至40％之间的固体含量。

14.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在用于加热(212)所述磨具(10)的方法步骤之后被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

15.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脱模剂分散体在用于冷却(216)所述磨具(10)的方法步骤之前被施加到所述磨具(10)的表面(28)上。

16.一种磨具(10)，其根据前述权利要求中任一项所述的方法进行处理。