CN114378730A - 一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于减薄工具，具体涉及一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮及其制备方法。将金刚石、环氧树脂、铜锡钛合金粉混合，得到包裹合金粉的金刚石颗粒；然后将包裹合金粉的金刚石颗粒与球磨金属胎体混合，得到物料；所述物料经过冷压、烧结，得到手机背板玻璃开粗减薄用砂轮。本发明对金刚石进行表面钎焊预处理，增加结合剂对金刚石的把持性，同时加入钴结合铜、锡进行改性，具有很好的锋利性和抗变形性，从实际应用来看，本发明手机背板玻璃开粗减薄用砂轮可以大大提高砂轮的寿命。

Description

一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮及其制备方法
技术领域
本发明属于减薄工具，具体涉及一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮及其制备方法。
背景技术
手机通讯行业的迅速发展，手机也在飞速地更新换代，性能不断提升，由于原来的金属壳对信号的屏蔽性较强，玻璃和陶瓷材质成为主要的后备方案，陶瓷由于其硬度高、脆性大导致制作加工困难，因此玻璃材质的手机后盖得到广泛的应用。玻璃作为脆性材料，对加工工具存在一定的要求。现有技术公开了一种树脂金属陶瓷三元复合结合剂超硬砂轮，其主要由下述重量百分比原料制成：15-35%聚酰亚胺树脂粉，25-45%自制铜锡合金粉，10-50%自制陶瓷粉，3-8%铁钴预合金粉，2-7%四氧化三铁，1-5%钛粉，余量为金刚石磨料。现有技术公开了一种碳化硅晶体减薄用复合结合剂砂轮、制备方法及应用，由以下重量百分比的原料制成：金刚石磨料15-45%、预合金粉15-60%、聚四氟乙烯20-45%、氧化铈3-15%、润湿剂0.5-6%。申请人之前公开了一种法拉第旋转片用40微米超薄金属结合剂金刚石划片刀及其应用，划片刀的制备方法为将铜粉、锡粉、氧化铝、氢化钛混合得到金属基胎体；然后将金属基胎体与液体石蜡、石墨球、金刚石混合，接着过筛，取筛下物得到物料；压制物料，得到冷压坯体；烧结冷压坯体，得到成型体；成型体经过机械加工，得到滤光片玻璃切割用金刚石划片刀。还公开了一种滤光片玻璃切割用金刚石划片刀，由金属基胎体和金刚石磨料组成，该划片刀中的金刚石体积百分含量为25~55%、粒径10~30μm，金属基胎体的组成和各组分占金属基胎体总量的质量百分含量如下：铜粉45~59%，锡粉25~35%，镍粉5~15%，银粉5~10%，锌粉5~15%，石墨1~10%。现有铜结合剂砂轮结合剂强度低，寿命较低。
发明内容
本发明采用常规原料以新的配方，对金刚石进行表面钎焊预处理，增加结合剂对金刚石的把持性，同时加入钴结合铜、锡进行改性，具有很好的锋利性和抗变形性，从实际应用来看，本发明手机背板玻璃开粗减薄用砂轮可以大大提高砂轮的寿命。
本发明采用如下技术方案：
一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮，由金属胎体与金刚石混合制备；所述金属胎体包括铜粉、锡粉以及钴粉。
上述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮的制备方法，包括以下步骤，将金刚石、环氧树脂、铜锡钛合金粉混合，得到包裹合金粉的金刚石颗粒；然后将包裹合金粉的金刚石颗粒与球磨金属胎体混合，得到物料；所述物料经过冷压、烧结，得到手机背板玻璃开粗减薄用砂轮；进一步的，烧结后经过常规形状加工，得到手机背板玻璃开粗减薄用砂轮。
本发明中，金属胎体由铜粉、锡粉以及钴粉组成，按质量百分数，铜粉为50～70%，锡粉为15～20%，其余为钴粉；优选的，铜粉为60～65.5%，锡粉为16～18.5%，其余为钴粉。
本发明中，金刚石、铜锡钛合金粉的质量比为（2～3）∶1，优选（2.2～2.8）∶1，环氧树脂为金刚石、铜锡钛合金粉总质量的0.8～1.2%。
本发明中，将金刚石与环氧树脂胶、铜锡钛合金粉在有机溶剂环境中进行三维混料后，烘干，制得粒度均匀的包裹合金粉的金刚石颗粒；按照一定比例，将铜粉、锡粉、钴粉依次放入罐内，加入有机溶剂，进行球磨，球料分离，再加入包裹合金粉的金刚石混合，得到混合均匀的物料。
本发明中，冷压为4±0.5吨/cm2，保压5～30s；烧结时，升温速率20～35℃/min，升温至300～400℃保温30～60min，再升温至最终烧结温度800～850℃，保温60～100min。
玻璃材质的手机后盖得到广泛的应用，玻璃作为脆性材料，对加工工具存在一定的要求。本发明对金刚石进行表面钎焊预处理，增加结合剂对金刚石的把持性，同时加入钴结合铜、锡进行改性，具有很好的锋利性和抗变形性，从实际应用来看，本发明手机背板玻璃开粗减薄用砂轮可以大大提高砂轮的寿命。
附图说明
图1为实施例一手机背板玻璃开粗减薄用砂轮加工结果；
图2为实施例二手机背板玻璃开粗减薄用砂轮加工结果；
图3为对比例开粗减薄用砂轮加工结果；
图4为对照例手机背板玻璃开粗减薄用砂轮加工结果。
具体实施方式
本发明所用原料为现有产品，符合砂轮常规要求，环氧树脂为E20；涉及的具体制备操作以及加工方法都为现有技术。
制备例
将金刚石（400#）与环氧树脂、1～3μm铜锡钛（70-15-15）合金粉在丙酮环境中进行三维混料60min后，烘干，过筛60目制得粒度均匀的包裹合金粉的金刚石颗粒，用于以下例子; 金刚石、铜锡钛合金粉的质量比为2.5∶1，环氧树脂为金刚石、铜锡钛合金粉总质量的1%。
以下砂轮制备过程：
（1）物料混料：按照一定比例的配方要求，将精确称重的铜粉、锡粉、钴粉依次放入罐内，进行球磨，加入总质量25%的酒精，然后放入钢球，球料比2:1（wt.%），转速500rpm，球磨60min。将球料取出，罐子内壁的料全部刮下，过筛使球料分离，然后重新将料和球重新放入球磨罐，加入总质量25%的酒精，转速500rpm，球磨60min。再次将物料和罐、球完全分离，再加入包裹合金粉的金刚石混合30min，得到混合均匀的物料；
（2）压制：物料连同放有钢基的模具放置于液压机上，并施加压力4吨/cm2，保压8s，模具旋转90°，二次施压保压8s，脱模，从而制得密度均匀，致密度80%以上的压制在钢基上的冷压坯体；
（3）烧结：将步骤（2）中冷压好的坯体放入烧结炉内，升温速率30℃/min，室温升温至350℃保温50min，在30℃/min升温至最终烧结温度850℃，保温80min；自然冷却至室温进行后续常规性状加工，得到手机背板玻璃开粗减薄用砂轮。
形状加工：按照图纸电加工形状，然后置于车装，用240#油石抛光30s，进行出刃；按照上述方法制备的砂轮具有长寿命的特点，结合剂对金刚石把持力强，所以寿命是常规砂轮的1.5-2倍，以下例子进行同样的加工实验。
实施例一
准确称量62%铜粉17.5%锡粉、20.5%钴粉，将几种原料经过球磨后形成结合剂，以与包裹合金粉的金刚石70%：30%的体积比混合制备成型料。按单重要求称量成型料，进行压制、烧结、形状加工。对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.02%，砂轮加工寿命可达1500pcs（片），加工后产品照片见图1。
实施例二
准确称量65.5%铜粉、16.1%锡粉、18.4%钴粉，将几种原料经过球磨后形成结合剂，以与包裹合金粉的金刚石70%：30%的体积比混合制备成型料。按单重要求称量成型料，进行压制、烧结、形状加工。对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.22%，砂轮加工寿命可达1300pcs，加工后产品照片见图2。
实施例三
准确称量60%铜粉、15%锡粉、25%钴粉，将几种原料经过球磨后形成结合剂，以与包裹合金粉的金刚石70%：30%的体积比混合制备成型料。按单重要求称量成型料，进行压制、烧结、形状加工。对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.87%，砂轮加工寿命可达1000pcs。
实施例四
准确称量63%铜粉、22%锡粉、15%钴粉，将几种原料经过球磨后形成结合剂，以与包裹合金粉的金刚石70%：30%的体积比混合制备成型料。按单重要求称量成型料，进行压制、烧结、形状加工。对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.41%，砂轮加工寿命可达800pcs。
实施例五
准确称量62%铜粉17.5%锡粉、20.5%钴粉，将几种原料经过球磨后形成结合剂，以与金刚石（未包裹合金粉）70%：30%的体积比混合制备成型料。按单重要求称量成型料，进行压制、烧结、形状加工。对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率2.9%。
对比例
在实施例三的基础上，将8%的钴粉替换为同质量的碳化硅作为对比，开粗减薄用砂轮对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率2.21%，砂轮加工寿命可达930pcs且加工品质较实施例明显差，加工后产品照片见图3。
在实施例三的基础上，将钴粉替换为同质量的镍粉作为对比，开粗减薄用砂轮对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.92%，砂轮加工寿命可达851pcs。
在实施例三的基础上，将60%铜粉、15%锡粉替换为同质量的铜锡合金（锡20%）作为对比，开粗减薄用砂轮对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.85%，砂轮加工寿命可达725pcs。
对照例
现有市售性能好的手机背板玻璃开粗减薄用砂轮对150*75大小的玻璃进行减薄加工，加工寿命内，裂片率1.8%，砂轮加工寿命可达950pcs，加工后产品照片见图4，较实施例稍差。

Claims (10)

1.一种手机背板玻璃开粗减薄用砂轮，其特征在于，由金属胎体与金刚石混合制备；所述金属胎体包括铜粉、锡粉以及钴粉。
2.根据权利要求1所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮，其特征在于，所述金刚石为包裹合金粉的金刚石颗粒，将金刚石、环氧树脂、铜锡钛合金粉混合，得到包裹合金粉的金刚石颗粒。
3.根据权利要求1所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮，其特征在于，金属胎体由铜粉、锡粉以及钴粉组成，按质量百分数，铜粉为50～70%，锡粉为15～20%，其余为钴粉。
4.根据权利要求3所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮，其特征在于，铜粉为60～65.5%，锡粉为16～18.5%，其余为钴粉。
5.权利要求1所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将金刚石、环氧树脂、铜锡钛合金粉混合，得到包裹合金粉的金刚石颗粒；然后将包裹合金粉的金刚石颗粒与球磨金属胎体混合，得到物料；所述物料经过冷压、烧结，得到手机背板玻璃开粗减薄用砂轮。
6.根据权利要求5所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮的制备方法，其特征在于，金刚石、铜锡钛合金粉的质量比为（2～3）∶1，环氧树脂为金刚石、铜锡钛合金粉总质量的0.8～1.2%。
7.根据权利要求5所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮的制备方法，其特征在于，将金刚石与环氧树脂胶、铜锡钛合金粉在有机溶剂环境中进行三维混料后，烘干，制得粒度均匀的包裹合金粉的金刚石颗粒；按照一定比例，将铜粉、锡粉、钴粉依次放入罐内，加入有机溶剂，进行球磨，球料分离，再加入包裹合金粉的金刚石混合，得到混合均匀的物料。
8.根据权利要求5所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮的制备方法，其特征在于，冷压为4±0.5吨/cm2，保压5～30s；烧结时，升温速率20～35℃/min，升温至300～400℃保温30～60min，再升温至最终烧结温度800～850℃，保温60～100min。
9.权利要求1所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮在制备减薄砂轮中的应用。
10.权利要求1所述手机背板玻璃开粗减薄用砂轮在减薄手机背板玻璃中的应用。
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