[发明专利]一种薄片树脂砂轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄片树脂砂轮及其制备方法，属于磨具领域。

背景技术

许多工件在铸造、焊接、加工和维修等工艺完成后，常常需要用砂轮进行打磨修整。砂轮是由磨料和结合剂构成的多孔物体。而磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。由于磨料较硬，磨料之间的粘结层十分微薄，导致磨料间的接触几乎是刚性接触，因此砂轮具有较高的刚度、磨削能力和磨削效率，但是这种砂轮使得被磨工件的表面易产生划痕，难以获得较好的表面加工质量。随着磨料、结合剂及砂轮制造工艺等的不同，砂轮特性可能差别很大，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，必须根据具体条件选用合适的砂轮。

树脂砂轮即结合剂为树脂的砂轮，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。而薄片树脂砂轮是实现不锈钢板切割的优选砂轮之一，它主要配套手动切割设备，应用市场十分广泛。薄片砂轮切割不锈钢板实质是一个磨削过程，磨削必然产生切削热，切削热过高除烧伤工件外，也会造成砂轮的损伤，所以降低切削热是提高切割质量的关键问题。现有技术条件下，除切割工艺可调控切削热发生量，薄片砂轮的组分和组织对切削热的影响也很大。现有技术制造有薄片砂轮主要有两大类产品，一类是组织在2.4g/cm³以下的低成型密度产品，另一种是组织在2.4g/cm³以上的高成型密度产品。采用低成型密度的薄片砂轮因组织疏松，气孔率高，散热性能好，切割效率高，并且能够做到切口无毛刺，不烧伤工件，但是，低成型密度的薄片砂轮在切割时自身消耗大，切削比小，使用寿命短，切割过程中频繁更换薄片砂轮必然降低劳动效率。反之，高成密度薄片砂轮因组织致密、硬度值大，切割作业时尽管薄片砂轮自身损耗少，但切割效率低，产生的切削热确较高，工件切口断面留有烧蚀痕迹和毛刺，同时也造成薄片砂轮的树脂类结合剂被碳化，导致薄片砂轮易发生脆裂损坏。

现有技术中有关薄片砂轮的文献有中国发明专利(公开号：CN102001057A)，它公开了一种橡胶薄片砂轮，所述的橡胶薄片砂轮包括如下重量份数的原料：天然橡胶乳：4-6份、氧化锌0.5-1.5份、硫磺4-6份、环氧树脂0.5-2.5份、防老化剂0.4-0.6份、促进剂0.3-0.7份、碳化硅6-8份、白刚玉2-4份、铬刚玉2-4份、树脂粉1-3份、树脂液0.5-1.5份和凝固剂3-5份。该橡胶薄片砂轮的组分成分较多，增大了生产成本。该橡胶薄片砂轮自身损耗少，但切割效率低，产生的切削热确较高，工件切口断面留有烧蚀痕迹和毛刺，同时也造成薄片砂轮的树脂类结合剂被碳化，导致薄片砂轮易发生脆裂损坏，使用寿命短，且硬度、自锐性不够理想。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种生产成本低，硬度大且自锐性好，寿命长的薄片树脂砂轮。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：提供一种薄片树脂砂轮，薄片树脂砂轮包括磨削体和置于所述磨削体内部、以增强所述磨削体回转强度的加强片，所述磨削体的原料及其重量配比为：白刚玉30-40份、微晶刚玉65-75份、绿碳化硅5-20份、酚醛树脂液5-10份、酚醛树脂粉10-20份、冰晶石粉8-15份、黄铁矿粉10-20份。

相较于现有技术，本发明薄片树脂砂轮选用白刚玉、微晶刚玉为主要磨料，组成成分简单，但制备得到的薄片砂轮强度高，耐磨性、自锐性好，使用寿命长。在金属材料切割加工中心，本发明制得的薄片树脂砂轮切割速度快，切割尺寸精度高，切割表面平滑，磨具使用过程中，自锐性好，不需要修整。本发明选用酚醛树脂作粘结剂，这类粘结剂强度大并富有弹性，不怕冲击，能在高速下工作，起摩擦抛光作用，适用于V＞50m/s的高速磨削，但耐热性较差、易堵塞，因此，本发明加入填料冰晶石粉、黄铁矿粉，用于适当弥补树脂粘结剂耐热性较差、易堵塞的不足之处，还提高了薄片树脂砂轮的强度、自锐性、散热排屑能力和硬化速度等。

白刚玉的主要成分为Al₂O₃，含量在98.5％以上，其化学稳定性好，白刚玉颗粒状物料的粒度为F45～F60，硬度为HV＝2200～2300kg/cm³，在磨削时磨粒容易破碎，自锐性较好，发热量较小，磨削能力强，效率高。