[发明专利]一种新型纤维增强树脂砂轮

说明书

技术领域  本发明属于砂轮技术领域，具体涉及一种新型纤维增强树脂耐热高速切割砂轮及其制作方法。

背景技术  树脂砂轮是以树脂为粘接剂、将松散的磨料粘接起来、固结成一定形状的薄片砂轮，它主要应用于圆钢、扁钢、钢管、槽钢等金属型材的切割加工。现有技术的砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体的中心设有转轴孔，所述砂轮本体由磨料和网片构成，所述磨料镶嵌在网片中。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性差别很大，对磨削加工的精度、粗糙度和生产效率有着重要的影响。因此，必须根据具体条件制备合适的砂轮。

棕刚玉磨料为制造树脂切割砂轮的首选，但是受到棕刚玉本身性能的限制，单纯的棕刚玉磨料已经不能满足现在的加工技术的要求。如果通过煅烧和表面处理棕刚玉来提高其切削性能，必然导致工艺复杂，从另一方面增加生产成本；树脂砂轮结合剂具有磨削力小、磨削温度低、自锐性好、磨削效率高等优点，被广泛用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆性材料的磨削加工中。随着树脂结合剂含量增加，砂轮的硬度、抗压强度逐渐增大，但树脂结合剂含量高的砂轮，表面更容易堵塞。因此，为了平衡二者，需要选择合适比例的树脂结合剂并辅以适当的填料来弥补。

现有的国产金属切割砂轮片一般厚度在3.2～3.5mm厚，最高使用线速度在72～80m/s，切割大截面积高硬度材板时，存在抗冲击能力差，安全速度低，砂轮易破裂，切割不锋利，散热性差，对钢轨的切割截面造成烧伤。切割过程中，粉尘四处飞溅，造成切割截面粘附灰尘，切割后截面焊接不牢固.且严重污染工作环境.砂轮直径消耗大，有的连一个口都切不断就要重新更换砂轮，工作效率低，浪费大。

发明内容  本发明的目的是解决现有技术存在用料多、制作成本高、磨削效率低和易烧伤工件的技术问题，提供一种新型纤维增强树脂砂轮。

为了实现上述目的，本发明纤维增强树脂砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体的中心设有转轴孔，所述砂轮本体包括磨料、增强网片、结合剂、填加剂、着色剂。

其中原材料种类和选择

1、磨料：刚玉系、碳化硅系，F16-F120整形粒度砂；

2、增强网片：玻璃纤维增强网片、碳纤维增强网片，6-14目；

3、结合剂：酚醛树脂、环氧树脂等；

4、填加剂：碳酸钙、水晶石、硫酸铁等；

5、着色剂：碳黑、铁红等；

具体地，磨料为：24^#棕刚玉60份，24^#白刚玉20份，碳化硅20份；

增强网片为：玻璃纤维增强砂轮网片；

结合剂为：树脂液5份、酚醛树脂粉12份，其中树脂液为酚醛树脂液与环氧树脂质量比为8∶2-3配制；

填加剂为：碳酸钙5份，冰晶石1份，硫化铁2份；

着色剂为：碳黑0.5份；

本发明砂轮经机压成型，其设计合理，新颖，具有成本低，工装简单，节约资源等优点，是一种理想的新型纤维增强树脂砂轮。

本发明树脂砂轮中增强网片与磨料组织之间通过胶质的粘合作用紧密结合，自然形成多孔间隙，用料大大减少，生产成本减低，机压成型后的砂轮，工作端面呈锯齿状，坚硬且锋利，磨削效率大大增加，另外砂轮间隙多孔，顺利带走磨削热，不易烧伤工件，实用性能良好。

优选地，可以设计为N网N层，即砂轮由几组磨料组成，同样有几组网片处于其中，增强网片位于每组磨料的中心位置，层与层之间由磨料组织自由结合，而增强网片与本层磨料组织之间由于结合剂的粘结作用，双方的结合紧密牢固。

本发明的外观特征为整体组织疏松，间隙多孔，端面呈锯齿状，所述砂轮为纤维增强树脂砂轮，形状代号为(1)(27)(41)(42)。

本发明相比传统树脂砂轮，发明人经过反复大量实验得出，磨料成分为24^#棕刚玉60份，24^#白刚玉20份，碳化硅20份时综合性能最佳，与钢材的化学磨损少，切割效率和耐用度就高。棕刚玉、白刚玉、碳化硅为磨料的砂轮与单一材质的棕刚玉砂轮相比，具有切削效率高、自锐性好、不易堵塞等优点，切割效率提高18.5％，工作线速度能提高10m/s以上，另外，本发明采用碳酸钙5份，冰晶石1份，硫化铁2份为填料，能提高砂轮的强度，减少硬化时竖直洗出挥发物的数量，避免砂轮气泡或变形，还可缩短硬化时间，而成本也在填料中属于较低的。