CN116355681A - 一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其包括肥皂、石墨和硬脂酸锌。所述脱模剂包括下述重量百分比的原料：肥皂30%‑45%、石墨25%‑40%、硬脂酸锌15%‑45%。该脱模剂专用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，可以避免热压成型时很难卸模或出现大小面积不等的粘模现象，从而降低废品生产率。
Description
技术领域
本发明属于磨具生产制造领域，具体涉及一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂及其制备方法。
背景技术
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘,其主要特点是低速研磨，工件加工精度高，主要用于汽车转向泵（叶片、定子、转子等）、汽车轴承套圈、轴承滚子、活塞环和汽车变速齿轮箱等零部件的双端面精密磨削；而工件材质包括铁基粉末冶金、铸铁、轴承钢和高速钢、45#钢及局部淬火件、铝件等。工件的两端面同时被磨削，机床自动化程度高，因此比一般端面磨削效率高50%以上。在双端面磨削时，被加工的表面就是定位面。一次磨削工件的两个端面，避免了定位误差和加工误差的叠加。加工中等尺寸的工件（Ø50-Ø180mm），其两端面的平行差可由立轴平面磨削的6-10μm提高到4-8μm的精度。双端面磨削可以同时对两个平行的端面进行磨削，其磨削效率高，操作简单，一直在国内平面磨削领域应用广泛。由于普通的刚玉或碳化硅树脂双端面砂轮磨削过程中发热量大，砂轮磨削较快且容易发生堵塞，同时工件容易产生局部烧伤或发暗，影响工件表面的加工精度及加工质量。普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘生产效率高，易于修整，不易堵塞和烧伤工件，同时形状保持性好，磨削精度高，目前已在国内逐渐应用于双端面磨床磨削中。随着双端面磨床的普遍应用，未来对双端面磨盘使用性能的要求肯定越来越高。
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘，是采用刚玉系或碳化硅系为磨料，而结合剂是陶瓷树脂复合结合剂，通过热压成型，再通过精加工而制备获得的一种新型磨盘。这种磨盘既具有陶瓷砂轮强度高、耐热性能好、切削锋利、磨削效率高、磨削过程中不易发热和堵塞，热膨胀量小以及加工精度高等优点，还具有树脂砂轮弹性好、对震荡、冲击、侧压的敏感性小、使用速度高、切削力强及磨后工件表面粗糙度好等优点。
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘采用热压成型制备，具有以下优点：
1）可以制造在常温下（冷压法）难以生产的细粒度、高硬度、高强度磨具；
2）可以避免后烧结时，产生起层、发泡、裂纹等废品；
3）在相同配方及工艺条件下，采用热压法可以提高半成品磨盘的强度，避免半成品磨盘转运过程中出现的磕碰等废品；
4）普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘采用热压成型，其磨削性能比冷压法好。
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘，其生产制造的突出问题是：由于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘的环宽较宽，热压成型时，磨盘与模具粘着力较大，脱模较困难，因此一般要在磨盘磨料层与模具之间接触部位涂上脱模剂，以利于脱模。常用的脱模剂有硅油、肥皂水和石蜡等；但使用单一的脱模剂脱模效果不好，很难卸模或容易出现大小面积不等的粘模现象，造成废品。
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型所用的模具技术指标是：材质模具钢；与磨料层接触部位模具的粗糙度Ra0.2-0.3。
针对目前普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘，使用单一脱模剂热压成型时很难卸模或容易出现大小面积不等的粘模现象，导致磨盘废品等技术缺陷，其粘模普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘如图1所示。本发明要解决的技术问题就是：普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型时的粘模问题，进而降低废品生产率。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，该脱模剂专用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，可以避免热压成型时很难卸模或容易出现大小面积不等的粘模现象，从而降低废品生产率。
本发明还提供了上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其所述脱模剂包括肥皂、石墨和硬脂酸锌。
具体的，上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂包括下述重量百分比的原料：肥皂30%-45%、石墨25%-40%、硬脂酸锌15%-45%。
对于生产来说，产品的废品率越低越好，这就需要提高脱模剂的脱模效果，即使脱模剂与上压板、下底板的粘接力大于与磨料层的粘接力，同时增加复合脱模剂的可塑性即平展性，这样陶瓷树脂复合结合剂磨盘才不易出现夹杂废品，所以对陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂进行改进和提升；在现有的复合结合剂磨盘专用脱模剂配方基础上，引入甲基硅油，甲基硅油在增加陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂润滑性能的同时，又可以增加与底板的粘接强度，同时一定程度上降低专用脱模剂与磨料层的粘接力，使陶瓷树脂复合结合剂磨盘不易产生夹杂废品。
进一步的，上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，还包含甲基硅油，通过添加一定量的甲基硅油来进一步提升陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的脱模性能。
进一步优选的，上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂包括下述重量百分比的原料：肥皂29%-45%，石墨24%-40%，硬脂酸锌14%-44%，甲基硅油1%-3%。
具体的，所述石墨目数可以为500-700目。
本发明提供了一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法，其将石墨、硬脂酸锌过100-200目筛网，然后和肥皂或肥皂与甲基硅油一起加入到95-105℃的去离子水中，搅拌1-2小时，即得。
具体的，上述脱模剂的制备过程中，搅拌转速可以为15-30 rpm/min。
本发明还提供了一种上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法，具体为：在普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，当模具下底板和上压板加热到50-70℃时，在与磨盘磨料层接触的部位均匀地涂上一层脱模剂；卸模时待模具降温至80℃以下，开始卸模。
由于磨盘的环宽较宽，热压成型时，磨盘与磨具粘接力较大，脱模较困难，这就要求脱模剂具有与模具下底板和上压板较好的粘接力，同时与磨料层有较小的粘接力，这样利于脱模，又不会把脱模剂混入到磨料层内，起到脱模的作用。脱模剂的性能对最终脱模效果起着至关重要的作用。从脱模剂的研制到最终脱模工艺的优化，再到最终研制出满足使用效果的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂是一个需要付出创造性劳动的过程，经历了大量的试验才获得。本发明脱模剂不是采用现有常规的单一脱模剂，而是选择至少三种原料组分复配和特定的工艺配制而成。常规的热压成型脱模没有特定的工艺要求，而本发明复合磨盘专用脱模剂使用时对脱模有特定的工艺要求，这样就大大降低了粘模废品。采用本发明普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其粘模废品率由原来采用单一脱模剂的20%-30%降低到0.5%-1%。
和现有技术相比，本发明具有如下技术效果：
普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型时，采用至少三种原料组分复配组成的专用脱模剂，其中引入石墨主要原因是石墨质软，有油腻感，并且石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片，这样把石墨用在复合脱模剂中，使复合脱模剂的可塑性好，有利于脱模，又使磨盘不易产生夹杂。硬脂酸锌在复合脱模剂中起到润滑剂的作用，可以改善结垢析出现象。肥皂的主要成分R-CO2Na，其熔点较低约40℃，对复合脱模剂中的石墨和硬脂酸锌起到有效的包裹作用，有利于脱模。采用本发明普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其粘模及夹杂废品率由原来采用单一脱模剂的20%-30%降低到0.5%-1%。
附图说明
图1为使用现有单一脱模剂热压成型后脱模时，普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘（φ≥400mm）的粘模现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
下述实施例中，所用原料均为可以直接购买到的普通市售产品。石墨目数为600目。
实施例1
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂42%，石墨38%，硬脂酸锌18.5%，甲基硅油1.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法，其将石墨、硬脂酸锌过100目筛网，然后将其和肥皂、甲基硅油一起按料液比1:1（质量比）加入到100℃的去离子水中，25 rpm/min转速下搅拌1.5小时，即得。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法，具体为：在普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，当模具下底板和上压板加热到60℃时，在其与磨盘磨料层接触的一面均匀涂上一层脱模剂；卸模时待模具降温至70℃以下，开始卸模。
实施例2
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂35%，石墨32%，硬脂酸锌31.5%，甲基硅油1.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法，其将石墨、硬脂酸锌过100目筛网，然后将其和肥皂、甲基硅油一起按料液比1:1（质量比）加入到100℃的去离子水中，25 rpm/min转速下搅拌1.5小时，即得。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法，具体为：在普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，当模具下底板和上压板加热到60℃时，在其与磨盘磨料层接触的一面均匀涂上一层脱模剂；卸模时待模具降温至70℃以下，开始卸模。
实施例3
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂30%，石墨25%，硬脂酸锌43.5%，甲基硅油1.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法参照实施例1。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法参照实施例1。
实施例4
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂43%，石墨38.5%，硬脂酸锌18.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法参照实施例1。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法参照实施例1。
实施例5
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂36%，石墨32.5%，硬脂酸锌31.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法参照实施例1。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法参照实施例1。
实施例6
一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，包括下述重量百分比的原料：肥皂31%，石墨25.5%，硬脂酸锌43.5%。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法参照实施例1。
上述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法参照实施例1。
对比例1
采用硅油作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，所用的硅油是常温下呈液体状态的线型聚硅氧烷，用布蘸硅油均匀涂抹于上压板、下底板及与磨料层接触的部位。
对比例2
采用肥皂水作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，所用的肥皂水是将肥皂切成薄片放入容器中，用开水冲入搅拌溶化后就可以了，用布蘸肥皂水均匀涂抹于上压板、下底板及与磨料层接触的部位。
对比例3
采用石蜡作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，所用的石蜡是碳原子数为18~30的烃类混合物，其状态为膏状，用布擦拭石蜡均匀涂抹于上压板、下底板及与磨料层接触的部位。
脱模效果：
按实施例1制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，由于肥皂加入量较多，使配制的复合脱模剂与上下底板的粘接力较差，出现脱模时偶尔有大小面积不等的脱模剂粘在陶瓷树脂复合结合剂磨盘上的现象，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.7%-1%。
按实施例2制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，脱模效果较好，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.5%-0.7%。
按实施例3制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，由于硬脂酸锌加入量较多，使配制的复合脱模剂与上下底板的粘接力较差，出现脱模时偶尔有大小面积不等的脱模剂粘在陶瓷树脂复合结合剂磨盘上的现象，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.8%-1%。
按实施例4制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，由于肥皂加入量较多，使配制的复合脱模剂与上下底板的粘接力较差，出现脱模时偶尔有大小面积不等的脱模剂粘在陶瓷树脂复合结合剂磨盘上的现象，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.8%-1%。
按实施例5制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，脱模效果较好，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.5%-0.8%。
按实施例6制作的普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂在脱模工序使用时，由于硬脂酸锌加入量较多，使配制的复合脱模剂与上下底板的粘接力较差，出现脱模时偶尔有大小面积不等的脱模剂粘在陶瓷树脂复合结合剂磨盘上的现象，经过生产数据统计，其粘模废品率是0.9%-1%。
对比例1采用硅油作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，由于硅油在热压成型的温度下易分解，所以起不到有效的脱模作用，导致磨盘直接与上下底板粘到一起，很难卸模。
对比例2采用肥皂水作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，由于肥皂水中含的水在热压成型的温度下汽化，所以起不到有效的脱模作用，导致出现大小不等的
粘模现象，经过生产数据统计，其粘模废品率是20%-30%。
对比例3采用石蜡作为普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘脱模剂，由于石蜡在47℃-64℃熔化，所以可以起一定程度的脱模作用，但由于石蜡易渗入到磨料层中，导致磨料层直接粘接到上下底板上，很难卸模。
Claims (8)
1.一种用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其特征在于，所述脱模剂包括肥皂、石墨和硬脂酸锌。
2.如权利要求1所述的用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其特征在于，所述脱模剂包括下述重量百分比的原料：肥皂30%-45%、石墨25%-40%、硬脂酸锌15%-45%。
3.如权利要求1或2所述的用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其特征在于，所述脱模剂还包含甲基硅油。
4.如权利要求3所述的用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其特征在于，所述脱模剂包括下述重量百分比的原料：肥皂29%-45%，石墨24%-40%，硬脂酸锌14%-44%，甲基硅油1%-3%。
5.如权利要求1所述的用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂，其特征在于，所述石墨目数为500-700目。
6.权利要求1至5任一所述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法，其特征在于，将石墨、硬脂酸锌过100-200目筛网，然后和肥皂或肥皂与甲基硅油一起加入到95-105℃的去离子水中，搅拌1-2小时，即得。
7.如权利要求6所述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的制备方法，其特征在于，搅拌转速为15-30 rpm/min。
8.权利要求1至5任一所述用于普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘专用脱模剂的使用方法，其特征在于，在普磨陶瓷树脂复合结合剂磨盘热压成型过程中的脱模工序，当模具下底板和上压板加热到50-70℃时，在与磨盘磨料层接触的部位均匀地涂上一层脱模剂；卸模时待模具降温至80℃以下，开始卸模。
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