[发明专利]一种具有空隙的结构型涂附磨具

说明书

本发明提供了一种带有三维形状结构化磨料颗粒的涂附磨具。在该磨具的组成材料中加入孔隙材料，使得在结构化磨料颗粒中形成孔隙，所述孔隙可以帮助磨具及时排掉磨削碎屑，防止堵塞，减少磨具磨削热量的积累，避免烧伤工件，使磨具可以对工件进行连续研磨。

技术领域

本发明属于涂附磨具制品领域，具体涉及一种具有空隙的结构型涂附磨具。

背景技术

涂附磨具是使用粘结剂将磨料粘结在可挠性材料上制成的可以磨削、抛光用的工具，其构成的三要素是：基材、磨料和粘结剂。在金属制品加工过程中，精细阶段研磨时，尤其是随着自动化设备的应用越来越广泛，传统的涂附磨具广泛存在的弊端显现，表现如下：1、传统单层涂附磨具工作层薄，使用寿命短，利用率低，消耗量大，成本高，频繁的更换还降低了生产效率，提高了操作者的劳动强度；2、涂附磨具上磨粒之间间隙较小，磨削过程中磨屑会残留在涂附磨具表面造成堵塞，摩擦发热增加，被打磨的工件易被烧伤；3、传统单层涂附磨具在磨削过程中，磨钝的磨料脱落后，造成粘结剂与工件之间摩擦，使得磨具不能继续稳定工作；4、传统单层涂附磨具，磨粒在磨削过程中的状态及磨削力不同，因此造成被磨削工件表面质量差异较大，并且单层涂附磨具在磨削过程中要频繁的更换，使得接缝处工件磨削质量明显不一致；5、有些自动化设备采取加水来降低研磨工件的温度，会产生废水，造成环境污染的问题。附图1展示了传统单层涂附磨具的一种示例。

目前，市场上有结构化磨料制品，也是一种涂附磨具，在基材(背衬)材料上通过粘结剂固定结构化磨料层，所述结构化磨料层具有三维结构，由许多规则排列的具有预定形状的三维元件构成，所述三维元件可以是圆锥形、四面体、锥形等等。附图2展示了结构化磨料制品的一种示例。这些三维元件之间具有空隙，使这种结构化磨料制品相对于传统的单层涂附磨具而言，抗堵塞并具有优良的耐久性。但这种结构化磨料制品也仍然存在堵塞的情况，市场上还是需要一种防堵塞，防高温的结构化涂附磨具。

发明内容

本发明提供一种涂附磨具，该磨具包括基体和位于基体表面的具有三维形状的结构化磨料颗粒，其中结构化磨料颗粒包含磨料、孔隙材料和粘结剂，必要的时候，还可包含添加剂和/或助磨剂等。

根据本发明，所述磨具的结构化磨料颗粒中含有占结构化磨料颗粒体积比10-20％的孔隙，所述孔隙由所述孔隙材料提供。

所述基体是具有挠性的材料，可以选自纸、棉布、化纤、塑料膜、海绵材料或其他复合材料。例如牛皮纸、耐水牛皮纸、刚纸、乳胶纸、PET薄膜、无纺布、纸布、夹层网格布等。

所述磨料可以是本领域常用的磨料材料，包括但不限于立方碳化硼、刚玉、碳化硅、金刚石、氧化铈、二氧化硅、氧化铁等，尺寸可以为0.001-0.1mm。

所述粘结剂起到将磨料之间彼此粘结，将磨料与基体粘结的作用，可选用本领域中常用的粘结剂，包括但不限于环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、聚醋酸乙烯酯、密胺树脂、氨基树脂、乙烯基树脂等。

孔隙材料的作用是在结构化磨料颗粒内部帮助形成磨料之间的孔隙，孔隙材料可以为发泡材料、空心玻璃微珠或空心陶瓷微珠等。

所述发泡材料可以为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、4,4’-二磺酰肼二苯醚或碳酸氢钠。可以根据所选的粘结剂树脂的不同选用不同的发泡剂。

空心玻璃微珠是一种微米级轻质材料，其主要成分是硼硅酸盐，一般粒度为10～500微米(μm)，壁厚为1～2μm，优选，用于本发明的空心玻璃微珠的尺寸为30-300μm。

空心陶瓷微珠是由钛-硼硅酸盐原料加工而成，是一种轻质非金属多功能材料，主要成分是TiO₂、SiO₂和Al₂O₃，平均粒径为10-100微米，壁厚1-2微米。