[发明专利]一种超硬磨料砂带的制备工艺及超硬磨料砂带

说明书

本发明涉及一种超硬磨料砂带的制备工艺及超硬磨料砂带。工艺包括以下步骤：第一步，根据磨削要求与加工条件确定磨料参数与合金焊料参数；第二步：确定焊接衬层中金属纤维直径与抗拉纤维直径，以及确定金属纤维与抗拉纤维的使用比例；第三步：在焊接衬层表面刷涂一层粘结剂，贴覆带有优化后磨料地貌外形孔的孔模板；第四步：排布合金焊料与磨料；第五步：撤去孔模板，进行钎焊加热；第六步：将焊有超硬磨料的焊接衬层与基布粘结。本发明方法所制备的超硬磨料砂带可应用于金属材料与非金属材料、复合材料等的强力磨削、异型曲面磨削、大平面磨削等多种磨削加工领域。

技术领域

本发明涉及一种超硬磨料砂带的制备工艺及超硬磨料砂带，属于钎焊超硬磨料工具制备领域。

背景技术

传统砂带是用粘结剂将磨料粘结在纸、布等挠性材料上制成的可以进行磨削和抛光的一种带状工具，它是涂附磨具的一种主要形式。其基本组成是：基材、磨料和粘结剂。砂带多用于工件的磨削加工中，包括平面磨削、异型结构磨削、型面磨削、强力磨削等多种应用，是机械加工的重要组成部分。

常规的砂带用磨料为氧化铝、碳化硅等普通磨料。普通磨料砂带的应用十分广泛，但由于其磨料易脱落，寿命短，砂带需要频繁更换，严重影响了加工效率。而且在工业自动化机器人迅速发展的今天，对磨削稳定性的要求极高，传统磨料砂带已难以满足要求。

近年来，亦出现以金刚石、立方氮化硼等超硬磨料为主的超硬磨料砂带，其制备原理有两种，一种是直接利用树脂固化，由于树脂固结强度较低，超硬磨料易脱落，性价比较低。另一种是利用电镀的工艺将超硬磨料电镀于衬层上，然后再固结于基布材料上。此种方式利用了电镀固结磨具的特点，利用金属结合剂结合强度大于树脂的优势，制备了电镀超硬磨料砂带。

而与钎焊超硬磨料相比，电镀超硬磨料工艺则不具有优势 ，钎焊超硬磨料工具磨料出露高、磨料锋利、排屑性能佳，且超硬磨料与基体之间发生化学冶金结合，磨料把持强度高于电镀的机械包埋结合力，这是钎焊超硬磨料的极大优势，但当此工艺应用于制备超硬磨料砂带中却存在极大的困难。

这是由于以下原因：

（1）砂带工具，其应用要求具有较高柔韧性，基布多为布基、甚至纸基材料，钎焊超硬磨料需要1000度左右的温度，基布无法达到此种要求。

（2）超硬磨料需要有综合性能优良的基体。钎焊工具基体一般为钢铁材料，此类材料在较薄时柔韧性仍然达不到要求，且高温钎焊后会变得硬脆，无法应用于基体材料。

（3）合金焊料合金层一般会发生冶金发学反应，即会有基体表面形成一层合金层，当弯曲时，合金层极易出来裂纹，甚至断裂。因此需要新形结构来实现钎焊后砂带的弯曲。

基于上述困难，目前尚未有关于钎焊超硬磨料砂带工具的报道。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种超硬磨料砂带的制备工艺，所制备的超硬磨料砂带可应用于金属材料与非金属材料、复合材料等的强力磨削、异型曲面磨削、大平面磨削等多种磨削加工领域。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下的技术方案：

一种超硬磨料砂带的制备工艺，包括以下步骤：

第一步，根据磨削要求与加工条件确定超硬磨料参数与合金焊料参数；

第二步：确定焊接衬层中金属纤维直径与抗拉纤维直径，以及确定金属纤维与抗拉纤维的使用比例；

第三步：在焊接衬层表面刷涂一层粘结剂，贴覆带有优化后超硬磨料地貌外形孔的孔模板；

第四步：在所述孔模板上排布合金焊料与超硬磨料；