CN218837398U - 陶瓷刷辊 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种陶瓷刷辊。本实用新型所述的陶瓷刷辊包括基体，在所述基体的外周浇注出研磨层，在所述研磨层的外周壁上径向分布有若干的第一凹槽，在所述研磨层的外周壁上螺旋设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述若干的第一凹槽相交以形成若干的研磨块。本实用新型所述的陶瓷刷辊及相对于现有设计会更加适合排屑、散热。

Description

陶瓷刷辊

技术领域

本实用新型涉及PCB板印刷领域，特别是涉及一种陶瓷刷辊。

背景技术

医疗板的厚铜面塞孔研磨加工，故而PCB线路板的生产加工的要求和标准也随之提升。

目前国内软金属、铜板、铝板及高端PCB线路板的研磨，主要采用不织布刷轮、PVA陶瓷刷轮和砂带研磨。采用不织布刷轮研磨高端PCB线路板时，虽然成本较低，但是存在研磨切削力低、容易产生孔口凹陷、掉屑等问题。PVA陶瓷刷轮的切削力虽然和不织布刷轮相比有一定的提升，但单支一次研磨切削力只能达到砂带研磨的50％左右，生产工艺繁琐，生产周期长，制备过程毒性大，环境污染。砂带研磨虽然能满足对难磨的PCB板或者厚铜板研磨力需求，但一般只在初期研磨力比较充足，存在一次性投入成本高、研磨有划痕、砂带更换频繁、影响生产效率等明显的问题。

因此，实用新型人提供了一种技术方案，参见实用新型人申请的中国专利号CN111604826A，中国专利号CN111604826A提供了一种大切削陶瓷刷轮的制备方法，包括以下步骤：S1、将75～92份磨料、3～6份改性环氧树脂、8～15份酚醛树脂、2～5份晶须和1～ 3份发泡剂混合并搅拌均匀，然后振动过筛得到混合物；S2、将所述混合物投入模具后进行热压，冷却脱模制得预成型大切削陶瓷树脂磨片；S3、将预成型大切削陶瓷树脂磨片表面清洁干净后，在磨片背面均匀涂胶并进行模压硫化橡胶；S4、将硫化好的磨片切割加工，然后缠绕粘结于含弹性多孔层的支撑管，即得到所述陶瓷刷轮。

但是，因为磨片是先切割后缠绕在支撑管上，所以会出现陶瓷刷轮的纵向沟槽是不连续的、是错开的，不利于在研磨过程中排屑。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种陶瓷刷辊，该陶瓷刷辊相对于现有设计会更加适合排屑、散热。

一种陶瓷刷辊，所述陶瓷刷辊包括基体，在所述基体的外周浇注出研磨层，在所述研磨层的外周壁上径向分布有若干的第一凹槽，在所述研磨层的外周壁上螺旋设置有第二凹槽，所述第二凹槽与所述若干的第一凹槽相交以形成若干的研磨块。

进一步地，所述第一凹槽从所述研磨层的上端延伸至所述研磨层的下端。

进一步地，所述第一凹槽倾斜设置在所述研磨层的外周壁上，所述第一凹槽与所述研磨层的端面之间的夹角大于50度且小于90度。

进一步地，所述第一凹槽的槽宽为0.5～5毫米。

进一步地，若干的所述第一凹槽等角度地径向分布在所述研磨层的外周壁上，若干的所述第一凹槽相互平行，相邻的两个所述第一凹槽之间的间距为5～30毫米。

进一步地，所述第二凹槽的一端设置在所述研磨层的上端，所述第二凹槽的另一端绕着所述基体的轴线螺旋延伸至所述研磨层的下端。

进一步地，所述第二凹槽的螺旋方向与所述研磨层的端面之间的夹角大于0度且小于30 度。

进一步地，所述第二凹槽的槽宽为0.5～5毫米。

进一步地，所述第二凹槽的螺距为5～30毫米。

进一步地，所述第一凹槽的槽底与所述研磨层的内周壁之间的距离为0～5毫米，所述第二凹槽的槽底与所述研磨层的内周壁之间的距离为0～5毫米。

进一步地，所述基体与所述研磨层相接触的贴合面均为弧形面。

进一步地，当所述第一凹槽贯穿所述研磨层时，所述研磨层由若干的所述研磨块所组成，所述弧形面由若干个彼此分离的圆弧曲面构成。

进一步地，当所述第一凹槽未贯穿所述研磨层时，所述研磨层具有一个研磨底座以及若干个设置在所述研磨底座上的研磨块，所述弧形面为一个圆柱面。

进一步地，所述基体的最外周设置有橡胶层，在所述橡胶层的外周浇注出所述研磨层，所述橡胶层与所述研磨层相接触的贴合面均为弧形面。

进一步地，所述基体还包括电木管、海绵层、补强材层，所述海绵层、所述补强材层、所述橡胶层依次设置在所述电木管的外周，所述橡胶层缠绕在所述补强材层上，并且所述橡胶层粘贴在所述补强材层的外周壁。

进一步地，所述基体包括电木管以及依次设置在所述电木管外周的海绵层、补强材层、橡胶层；所述研磨层从所述基体的上端延展至所述基体的下端，所述第一凹槽从所述基体的上端延伸至所述基体的下端；所述第一凹槽倾斜设置在所述研磨层的外周壁上，所述第一凹槽与所述研磨层的端面之间的夹角角度在78～85°范围内；所述第一凹槽的槽宽为1～1.8毫米；若干的所述第一凹槽等角度地径向分布在所述研磨层的外周壁上，若干的所述第一凹槽相互平行，相邻的两个所述第一凹槽之间的间距为12～18毫米；所述第二凹槽的螺旋方向与所述研磨层的端面之间的夹角角度在5～15°范围内；所述第二凹槽的槽宽为2～3毫米；所述第二凹槽的螺距为12～18毫米；所述第一凹槽的槽底与所述研磨层的内周壁之间的距离为0～3 毫米；所述第二凹槽的槽底与所述研磨层的内周壁之间的距离为0～3毫米。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为实施例所述的陶瓷刷辊的结构示意图；

图2为实施例所述的陶瓷刷辊的主视图；

图3为第一凹槽贯穿研磨层时陶瓷刷辊的俯视图；

图4为图3中A处放大示意图；

图5为第一凹槽未贯穿研磨层时陶瓷刷辊的俯视图；

图6为图5中B处放大示意图；

图7为实施例所述的陶瓷刷辊的制备方法的流程示意图；

附图标记：

1、基体；11、电木管；12、海绵层；13、补强材层；14、橡胶层；2、研磨层；21、第一凹槽；22、第二凹槽；23、研磨块；24、研磨底座。

具体实施方式

一种陶瓷刷辊，参见图1与图2，其包括基体1，在基体1的外周浇注有研磨层2。在研磨层2的外周壁上径向分布有若干的第一凹槽21。在研磨层2的外周壁上螺旋设置有第二凹槽22。第二凹槽22与若干的第一凹槽21相交以在研磨层2的外周壁上形成若干的研磨块23。

具体地，基体1的结构可以有多种实施方案，例如中国专利号CN102554738A、CN110877303B等。在其中一个实施例中，参见图2，基体1包括电木管11、海绵层12、补强材层13、橡胶层14，海绵层12、补强材层13、橡胶层14依次设置在电木管11的外周。其中，电木管11、海绵层12、补强材层13之间的组装可以参考现有技术，但是橡胶层14的组装与现有技术不相同。在现有技术中，先将电木管11、海绵层12、补强材层13组装在一起，然后将橡胶层14与研磨层2组装在一起，最后再将两个组件组装在一起。而在该实施例中，基体1是直接将电木管11、海绵层12、补强材层13、橡胶层14组装在一起，具体地，待电木管11、海绵层12、补强材层13组装完成后，先在补强材层13的外周壁涂抹胶黏剂，然后将条状的橡胶层14缠绕在补强材层13上，通过胶黏剂将橡胶层14固定在补强材层13 上。

具体地，研磨层2从基体1的上端延展至基体1的下端，第一凹槽21从基体1的上端延伸至基体1的下端。若干的第一凹槽21等角度地径向分布在研磨层2的外周壁上，若干的第一凹槽21相互平行，相邻的两个第一凹槽21之间的间距为5～30毫米；优选地，相邻的两个所述第一凹槽21之间的间距为12～18毫米。第一凹槽21倾斜设置在研磨层2的外周壁上，第一凹槽21与研磨层2的端面之间的夹角大于50度且小于90度；优选地，第一凹槽21与研磨层2的端面之间的夹角角度在78～85°范围内。第一凹槽21的槽宽为0.5～5毫米；优选地，第一凹槽21的槽宽为1～1.8毫米。第一凹槽21的槽底与研磨层2的内周壁之间的距离为0～5毫米；优选地，第一凹槽21的槽底与研磨层2的内周壁之间的距离为0～3毫米。在其中一个具体实施例中，相邻的两个第一凹槽21之间的间距为15毫米，第一凹槽21与研磨层 2的端面之间的夹角角度为80°，第一凹槽21的槽宽为1.4毫米，第一凹槽21的槽底与研磨层2的内周壁之间的距离为1毫米。

具体地，第二凹槽22的一端设置在研磨层2的上端，第二凹槽22的另一端绕着基体1 的轴线螺旋延伸至研磨层2的下端。第二凹槽22的螺旋方向与研磨层2的端面之间的夹角大于0度且小于30度；优选地，第二凹槽22的螺旋方向与研磨层2的端面之间的夹角角度在5～15°范围内。第二凹槽22的槽宽为0.5～5毫米；优选地，第二凹槽22的槽宽为2～3毫米。第二凹槽22的螺距为5～30毫米；优选地，第二凹槽22的螺距为12～18毫米。第二凹槽22 的槽底与研磨层2的内周壁之间的距离为0～5毫米；优选地，第二凹槽22的槽底与研磨层2 的内周壁之间的距离为0～3毫米。在其中一个具体实施例中，第二凹槽22的螺旋方向与研磨层2的端面之间的夹角角度为83°，第二凹槽22的槽宽为2毫米，第二凹槽22的螺距为16 毫米，第二凹槽22的槽底与研磨层2的内周壁之间的距离为1毫米。

具体地，基体1与研磨层2相接触的贴合面均为弧形面。在一个实施例中，基体1包括电木管11以及依次设置在电木管11外周的海绵层12、补强材层13、橡胶层14，在橡胶层14的外周浇注出研磨层2，橡胶层14与研磨层2相接触的贴合面均为弧形面。

参见图3与图4，在一个实施例中，第一凹槽21贯穿研磨层2，即第一凹槽21从研磨层 2的外周壁延伸至研磨层2的内周壁。此时，研磨层2由若干的研磨块23所组成，每个研磨块23独立地连接在橡胶层14的外周壁上，使得弧形面由若干个彼此分离的圆弧曲面所构成。并且，每个圆弧曲面的圆弧的圆心位于同一轴线上。

参见图5与图6，在另一个实施例中，第一凹槽21未贯穿研磨层2，即第一凹槽21从研磨层2的外周壁向研磨层2的内周壁延伸，但是第一凹槽21没有延伸至研磨层2的内周壁。此时，研磨层2具有一个研磨底座24以及若干个设置在研磨底座24上的研磨块23，每个研磨块23均通过研磨底座24以连接在橡胶层14的外周壁上，橡胶层14的外周壁为圆柱面，研磨底座24的内周壁也为圆柱面，即此时弧形面为一个圆柱面。

相对于现有技术，本实用新型所述的陶瓷刷辊具有如下有益效果：

1、在现有技术中(如CN111604826A、CN102554738A、CN110877303B等)，现有的陶瓷刷辊是先对片状的陶瓷树脂磨片进行横纵切割，然后再将片状的陶瓷树脂磨片缠绕在支撑管上，这会导致陶瓷刷辊的纵向沟槽是不连续的、是错开的，不利于在研磨过程中排屑；而本实用新型所述的陶瓷刷辊在基体1的外周浇注出研磨层2，然后在研磨层2上切割出第一凹槽21与第二凹槽22，第一凹槽21、第二凹槽22均是连续的，有利于排水排屑；

2、本实用新型所述的陶瓷刷辊采用螺旋状的第二凹槽22，在研磨过程中，陶瓷刷辊做旋转运动，废屑、冷却水在离心力的作用下会顺着螺旋状的第二凹槽22排出，相对于现有技术，螺旋状且连续的第二凹槽22，更有利于排水排屑；

3、本实用新型所述的陶瓷刷辊采用倾斜设置的第一凹槽21以及螺旋状的第二凹槽22以切割出若干个研磨块23，有助于保证待研磨面的每一个点都能被研磨到；

4、在现有技术中(如CN111604826A、CN102554738A、CN110877303B等)，现有的陶瓷刷辊是直接将片状的陶瓷树脂磨片与片状的橡胶层14粘在一起，然后再缠绕在圆柱状的支撑管上，导致陶瓷树脂磨片的陶瓷块与橡胶层14之间的贴合面是平面；而本实用新型所述的陶瓷刷辊将研磨层2直接浇注在圆筒状的基体1的外周侧，使得研磨层2的研磨块23与橡胶层14之间的贴合面是圆周面，提高了研磨块23与橡胶层14之间的连接强度，在研磨过程中会更加不容易掉落研磨块23。

为制备上述的陶瓷刷辊，本实用新型还提供该陶瓷刷辊的制备方法，参见图7，该制备方法包括如下步骤：

S1、制备基体1；

S2、制备研磨层2的浆料；

S3、将基体1置入模具中，将浆料浇注到基体1与模具之间的空腔中，待浆料固化后，脱模成型；

S4、对固化在基体1上的研磨层2进行切割，在研磨层2的外周面切割出第一凹槽21、第二凹槽22。

对于步骤S1，基体1至少包括电木管11、橡胶层14，条状的橡胶层14缠绕并固定在电木管11的外周。在一个实施例中，基体1包括电木管11、海绵层12、补强材层13、橡胶层14。首先，将电木管11、海绵层12、补强材层13组装在一起，这部分的组装可以参考现有技术，在此不做任何限制和赘述。然后，在补强材层13的外周壁涂抹胶黏剂。接着，将条状的橡胶层14缠绕在补强材层13上，通过胶黏剂将橡胶层14固定在补强材层13上。

对于步骤S2，浆料的成分及制备可以参考现有技术，例如中国专利号CN111604826A，在此不做任何限制和赘述。在一个实施例中，首先，将75份绿碳化硅磨料、3份改性环氧树脂和8份酚醛树脂粉在室温环境下，以80r/min的速度游星搅拌3分钟，使得树脂和磨料先混合均匀。然后，添加2份碳化硅晶须和1份AC发泡剂以80r/min的速度游星搅拌10分钟，使得所有原料混合均匀，从而获得所需浆料。接着，对搅拌用的容器进行抽真空处理，以排出浆料中的空气。

对于步骤S3，在模具的内腔设置有定位轴，基体1置入并固定在模具中，定位轴插设在电木管11的通孔中，通过定位轴来对基体1进行定位。然后，向橡胶层14的外周壁与模具的内周壁之间的空腔中注入浆料。接着，将整个模具放入加热装置中，进行加热固化，使浆料成型为圆筒状的研磨层2，并且研磨层2能够牢固地连接在橡胶层14的外表面上。最后，待浆料固化在橡胶层14的外周壁面后，脱模，取出陶瓷刷辊。

对于步骤S4，首先，对陶瓷刷辊的外周进行研磨，确保陶瓷层与基体1同轴。然后，使用第一刀具在研磨层2上切割出第一凹槽21，第一刀具的切割方向水平设置，第一刀具的切割方向与陶瓷刷辊的转轴相平行，在切割过程中，陶瓷刷辊自转，第一刀具从陶瓷刷辊的一端移动到陶瓷刷辊的另一端，从而在研磨层2的外表面形成倾斜设置的第一凹槽21。接着，使用第二刀具在研磨层2上切割出第二凹槽22，第二刀具的切割方向竖直设置，第二刀具的切割方向与陶瓷刷辊的径向相平行，在切割过程中，陶瓷刷辊自转，第二刀具从陶瓷刷辊的一端移动到陶瓷刷辊的另一端，从而在研磨层2的外表面形成螺旋状的第二凹槽22。

在现有技术中(如CN111604826A、CN102554738A、CN110877303B等)，陶瓷浆料制备好后，将陶瓷浆料依次进行装模、热压、冷却脱模以制出条状的陶瓷磨块。然后，在天然橡胶的表面涂覆一层胶黏剂，将陶瓷磨块与涂胶后的天然橡胶在热压机中热压成型以得到橡胶基底陶瓷板，并且对橡胶基底陶瓷板的四边进行修正，以及检查是否粘结到位、是否粘结牢固。接着，对橡胶基底陶瓷板含有机结合陶瓷磨块的一侧加工，将有机结合陶瓷磨块切割成8mm的方块，切割完成后，检查是否合格。最后，在含EVA海绵和夹布橡胶补强材的电木管11的外周面涂覆一层胶黏剂，将橡胶基底陶瓷板含天然橡胶的一侧绕卷于含EVA海绵和夹布橡胶补强材的电木管11上。整个生产过程复杂，步骤较多，所需要的工人较多，中间还有各种检查、复查程序，并且在橡胶基底陶瓷板绕卷于电木管11的步骤中，对工人的工作要求较高。而本实用新型所述的制备方法通过整体浇注工艺，实现陶瓷刷辊整体自动化切割，每支陶瓷刷辊可以节约30％材料，减少40％车间工序，减少45％车间人员，减少30％的粉尘，至少可以降低现有发泡陶瓷刷辊30％的生产成本。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (13)

1.一种陶瓷刷辊，其特征在于：所述陶瓷刷辊包括基体(1)，在所述基体(1)的外周浇注出研磨层(2)，在所述研磨层(2)的外周壁上径向分布有若干的第一凹槽(21)，在所述研磨层(2)的外周壁上螺旋设置有第二凹槽(22)，所述第二凹槽(22)与所述若干的第一凹槽(21)相交以形成若干的研磨块(23)。

2.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第一凹槽(21)从所述研磨层(2)的上端延伸至所述研磨层(2)的下端。

3.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第一凹槽(21)倾斜设置在所述研磨层(2)的外周壁上，所述第一凹槽(21)与所述研磨层(2)的端面之间的夹角大于50度且小于90度。

4.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第一凹槽(21)的槽宽为0.5～5毫米。

5.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：若干的所述第一凹槽(21)等角度地径向分布在所述研磨层(2)的外周壁上，若干的所述第一凹槽(21)相互平行，相邻的两个所述第一凹槽(21)之间的间距为5～30毫米。

6.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第二凹槽(22)的一端设置在所述研磨层(2)的上端，所述第二凹槽(22)的另一端绕着所述基体(1)的轴线螺旋延伸至所述研磨层(2)的下端。

7.根据权利要求6所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第二凹槽(22)的螺旋方向与所述研磨层(2)的端面之间的夹角大于0度且小于30度。

8.根据权利要求7所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第二凹槽(22)的槽宽为0.5～5毫米。

9.根据权利要求8所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第二凹槽(22)的螺距为5～30毫米。

10.根据权利要求9所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述第一凹槽(21)的槽底与所述研磨层(2)的内周壁之间的距离为0～5毫米，所述第二凹槽(22)的槽底与所述研磨层(2)的内周壁之间的距离为0～5毫米。

11.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述基体(1)的最外周设置有橡胶层(14)，在所述橡胶层(14)的外周浇注出所述研磨层(2)。

12.根据权利要求11所述的陶瓷刷辊，其特征在于：所述基体(1)还包括电木管(11)、海绵层(12)、补强材层(13)，所述海绵层(12)、所述补强材层(13)、所述橡胶层(14)依次设置在所述电木管(11)的外周，所述橡胶层(14)缠绕在所述补强材层(13)上，并且所述橡胶层(14)粘贴在所述补强材层(13)的外周壁。

13.根据权利要求1所述的陶瓷刷辊，其特征在于：

所述基体(1)包括电木管(11)以及依次设置在所述电木管(11)外周的海绵层(12)、补强材层(13)、橡胶层(14)；

所述研磨层(2)从所述基体(1)的上端延展至所述基体(1)的下端，所述第一凹槽(21)从所述基体(1)的上端延伸至所述基体(1)的下端；

所述第一凹槽(21)倾斜设置在所述研磨层(2)的外周壁上，所述第一凹槽(21)与所述研磨层(2)的端面之间的夹角角度在78～85°范围内；

所述第一凹槽(21)的槽宽为1～1.8毫米；

若干的所述第一凹槽(21)等角度地径向分布在所述研磨层(2)的外周壁上，若干的所述第一凹槽(21)相互平行，相邻的两个所述第一凹槽(21)之间的间距为12～18毫米；

所述第二凹槽(22)的螺旋方向与所述研磨层(2)的端面之间的夹角角度在5～15°范围内；

所述第二凹槽(22)的槽宽为2～3毫米；

所述第二凹槽(22)的螺距为12～18毫米；

所述第一凹槽(21)的槽底与所述研磨层(2)的内周壁之间的距离为0～3毫米；

所述第二凹槽(22)的槽底与所述研磨层(2)的内周壁之间的距离为0～3毫米。

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