[发明专利]植入法生产高效磨削材料的原理和工艺方法

权利要求书

1.一种植入法生产高效磨削材料的原理和工艺方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤： 

1).根据产品的针对性、功能性和专业性相应的产品配方设计； 

2).对设计好的配方按配比进行称重； 

3).将配方中的磨料和填料搅拌均匀；磨料与无机高分子结合剂配合使用时，先对磨料表面的酸性成分进行处理，其中磨料为刚玉类磨料、碳化硅、氮化硅、金刚石、立方氮化硼(CBN)类磨料一种或几种，磨料粒度相应级配；其中填料为氧化铁、铜粉、硫化铁、冰晶石、萤石、玻璃砂、粘土、硅灰石或无机矿物颜料； 

4).将配方中的无机高分子结合剂和助剂搅拌均匀，形成混合料；其中无机高分子结合剂在使用前要搅拌均匀；助剂包括蜂蜜、红糖、表面活性剂以及有机聚合物，并在使用时需先和结合剂混合均匀，助剂的蜂蜜、红糖为直链化合物，其作用是在高温磨削时消除应力产生的微裂纹；有机聚合物为苯乙烯-丁二烯嵌段共聚体(SBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚体(EVA)等热塑性有机化合物和其它表面助剂。其中有机高聚物的加入可以生产更具柔性的磨削元；表面活性剂可以改变混合材料的界面效应，提高整体效果； 

5).将搅拌均匀的磨料和填料在混料锅内搅拌均匀后加入结合剂和助剂的混合料，经充分搅拌后形成均匀的拌合浆料。在设计的程序(模型)把各种磨料、结合剂和其它填料助剂形成的浆料刮涂植入在不同的基体上，其中基体是经过处理过的：对棉、聚酯、涤纶布基要经过去浆、燎毛、浸胶、拉伸、烘干定型处理；对棉、聚酯、涤纶、人造纤维网格等基体要经过浸胶、拉伸、烘干定型处理；对金属丝网格要经防腐处理； 

6).对通过设计的程序(模型)成形在基体上的材料在生产线上静置8～15分钟后进入烘道硬化，然后成卷； 

7).对成卷后的高效磨削材料按功用进行修整、加工。对成卷的高效磨削材料毛坯进行进行加工、修整、包括整体和按功用转化两种。整体加工、修整、是对整卷毛坯的残缺、平整检测；按功用转化加工、修整、是对整卷毛坯按功用需要裁制后，或层压粘结成砂轮和切片，或缠绕粘结成砂轮，或直接黏附在 其它基体上形成专用材料； 

8).对修整、加工过的高效磨削材料毛坯进行加温瓷化固结，并对加温瓷化固结后的高效磨削材料进行加工、修整、检测、成品入库。 

2.根据权利要求1所述的植入法生产高效磨削材料的制备方法，其特征在于：产品的针对性、功能性和专业性设计；所述步骤5)中的设计的程序(模型)原理和工艺方法是利用了印刷业上的深印原理，即可用设计的程序(模型)把各种磨料、结合剂和其它填料助剂形成的浆料印涂在不同的基体上。 

3.根据权利要求2所述的植入法生产高效磨削材料的制备方法，其特征在于：根据进行不同的加工工艺规范的计算表明，磨削元植柔性基体上的入系数的最佳值的范围为Ka＝0.4～0.8，磨削元宽度范围为a＝2～3mm，高度范围为h＝0.7～3mm；磨削元钢性基体上的入系数的最佳值的范围为Ka＝0.6～0.8，磨削元宽度范围为a＝3～10mm，高度范围为h＝5～10mm。 

4.根据权利要求3所述的植入法生产高效磨削材料的制备方法，其特征在于：也可在底胶机上使用程序(模型)筒代替原实心涂胶筒，通过程序筒上的底胶印在基体上后，再在基体采用机械或静电植砂两种多次单层植入堆积方式，这其中比较好的方法是在静电场里使磨料形成几何定位；另外，利用点胶法植入或3D打印法植入也可达到同样的效果。 

5.根据权利要求1.2.3.4所述的植入法生产高效磨削材料的制备方法，其特征在于：植入法生产的高效磨削材料的每个磨削单元从形式来看是多层磨料积累，植入法生产的高效磨削材料起伏间隔结构参数的优选法的基础为测量被加工表面的粗糙度和磨除量大小，其既具有传统固结磨削材料叠加切削刃剖面，又具有传统涂附磨削材料不同尺寸的颗粒的等高排列概率的切削刃剖面。同时，这样的设计使自身整体结构在磨削过程中引入空气动力学实现降温、排屑，是其重大特点。另外，植入法生产的高效磨削材料的多层磨料组成的磨削单元比传统的涂附磨削材料的单层磨削材料使用寿命大大延长；同时，把传统固结磨削材料的修正方法移植到植入法生产的高效磨削材料中来，也大大提高植入法生产的高效磨削材料的磨削精度。 

6.根据权利要求1所述的植入法生产高效磨削材料的制备方法，所述步骤7)中的固结包括：低温热固结，微波固结、以及饱和蒸汽固结。