[发明专利]一种高性能砂轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种切割工具，具体是一种树脂切割片。

背景技术

树脂薄片切割砂轮是磨具产品中最常见的品种之一。树脂切割砂轮主要应用于冶金工业的钢棒、钢管、扁钢、角铁、槽钢、钢轨、钢板等金属材料的切割加工；半导体行业的硅、锗、蓝宝石、铁索体、石墨、陶瓷、石英等金属和非金属材料的精密开槽或切断加工以及建筑材料工业、化学工业、航空航天工业、机械工业、汽车工业、船舶工业的金属材料和非金属材料的切割加工。

目前国内树脂薄片切割砂轮主要存在以下几个方面的问题：结合强度较低，脆性高、易脱落、掉块，耐用度低，易产生烧伤现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高性能的树脂切割片及其制备方法，增加产品的回转强度和耐磨度。

为解决上述技术问题，本发明的高性能砂轮，包括设置在顶部的孔环，顶部、底部的玻璃纤维网格布层和涂敷在玻璃纤维网格布层中间的磨料层，所述磨料层包含下述重量份的原料，黑碳化硅55-60份，棕刚玉75-80份，酚醛树脂粉20-25份，酚醛树脂液10-15份，聚四氟乙烯粉2-4份，冰晶石5-8份，氟铝酸钾1-2份，半水石膏粉2-4份，粉末丁腈橡胶1.5-2.5份，粉末羧基丁腈橡胶0.5-1.5份，硫酸钡0.5-1.5份，硫酸钾1-3份，石墨0.2-0.5份。

优选的，所述磨料层包含下述重量份的原料，黑碳化硅50份，棕刚玉77份，酚醛树脂粉22份，酚醛树脂液12份，聚四氟乙烯粉3份，冰晶石6份，氟铝酸钾1份，半水石膏粉3份，粉末丁腈橡胶2份，粉末羧基丁腈橡胶1份，硫酸钡1份，硫酸钾2份，石墨0.3份。

作为一种改进，所述磨料层还包含下述重量份的原料，氟铝酸铵0.2份，氧化铬0.3份。

棕刚玉粒度优选为100目。

本发明还涉及一种制备上述的高性能砂轮的方法，包括下列步骤，

a．按重量份取各原料，混合后搅匀；

b．将上述原料放入模具中进行成型加工，先放入孔环和第一层玻璃纤维网格布，然后加入磨料，将磨料刮平，再在模具中放入第二层玻璃纤维网格布，进行加压成型即为坯料。

c．将成型的坯料放到加热室加热硬化。

作为一种改进，将混合后的原料加热到65-70℃保持10分钟，给模具加温至50-55℃，将加热的原料放入模具中进行成型加工。

作为一种改进，所述加压成型步骤中，用150吨压机5Mpa压力条件下保压2-3秒，将胚料从模具中取出加热到70-75℃保持5分钟，再放入模具中，用150吨压机8Mpa压力条件下保压3-5秒。

优选的，所述硬化的温度为180℃。

本发明采用的树脂砂轮片粘结性混合磨料，对碳化硅磨料和棕刚玉两种磨料的使用，选择了最佳的科学配比，使其在赋予树脂砂轮切割片在软硬两种材质的应用中起到决定性协和作用。加入适量的粉末丁腈橡胶和粉末羧基丁腈橡胶后，使产品不易折断，增强了柔韧性。粉末丁腈橡胶和粉末羧基丁腈橡胶的含量占0.5%-1%之间，既能保持树脂原有的性质，又能增加了冲击韧性，切割片在高强度使用下不易破裂；粉末丁腈橡胶和粉末羧基丁腈橡胶的比例大体为2:1时效果最好。冲击韧性达到4.5kJ/m2，比纯酚醛树脂提高一倍以上。在使用丁腈橡胶的情况下加入半水石膏粉，补强作用十分明显，如果不加石膏粉的情况下使用橡胶，切割片的强度会差一些。加入适量的硫酸钾和硫酸钡，可以有效减少腐蚀性物质对酚醛树脂交联强度的影响，是丁腈橡胶与酚醛树脂更好的结合，提高了树脂的黏接性能，提高对磨料的结合能力，增加产品的强度。在使用丁腈橡胶的情况下，加入平均粒径5μm-15μm聚四氟乙烯粉，使得切割时避免了橡胶材料导致的不顺畅的情况，被加工工件的材料不易与切割片粘连，也减少了切割粉末产生。加入石墨、氧化铬提高了被加工工件的光洁度，可以使切割片更耐磨，还可以使切割时材料的断面减少烧焦痕迹。冰晶石、氟铝酸钾和氟铝酸铵可以有效的起到降温作用，较之单独使用冰晶石或氟铝酸钾效果更好。这样的配方还可以增加切割片的锋利度，防止被磨削工件产生的烧伤。

本发明的树脂切割片各种材料的配比通过大量实验得出了最优选择，在切割片的刚度、韧性、锋利度、切割速度、切割面的平整度等方面取得了最优值。本发明克服了传统切割片存在的弊端，显著提高了切割片的强度、硬度、抗冲击能力、承受侧压能力，使切割效率、切割效果及切割安全性显著提高，减少了材料损耗，降低了环境污染。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1