一种树脂砂轮及其制备方法

摘要

本发明提供一种树脂砂轮及其制备方法，属于磨具领域。它解决了现有的树脂砂轮易堵塞的问题。本发明的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棕刚玉90～110份、酚醛树脂10～25份和冰晶石1～10份。本发明还提供上述树脂砂轮的制备方法。本发明具有砂轮不易堵塞的优点。

权利要求

1.一种树脂砂轮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

配料：称取原料，所述原料及其重量配比为棕刚玉105份、酚醛树脂10份、冰晶石2份、碳黑2份；

混料：所述酚醛树脂包括液态酚醛树脂和粉状酚醛树脂，所述液态酚醛树脂和粉状酚醛树脂的重量比为1∶4；先将棕刚玉放入液态酚醛树脂中浸润并搅拌，然后将粉状酚醛树脂、冰晶石和炭黑与浸润后的棕刚玉均匀混合，同时继续搅拌至充分混合；

过筛：将混料得到的原料颗粒通过筛子筛选，粒度为8～12目的颗粒即作为用于成型的成型料；

成型：称取合适重量的成型料，将其放入成型模具中摊平，并在成型料中放入加强片使所述加强片水平地完全埋入所述成型料中，压制成型得到砂轮坯，成型料即固化形成磨削体；所述成型料的重量为多个树脂砂轮所需成型料的重量，用于成型一个树脂砂轮的成型料铺满摊平后盖上隔网，再放入成型另一个树脂砂轮的成型料，从而依靠隔网将不同树脂砂轮的成型料完全隔开，每个树脂砂轮的成型料中都埋入有加强片；所述树脂砂轮为钹型砂轮，在成型步骤中，每份用于成型一个树脂砂轮的成型料上铺一个隔网并在隔网上压同砂轮同样形状的铝板，然后再放置成型另一个树脂砂轮的成型料后同样铺隔网加同砂轮同样形状的铝板，依次循环数次后，模具型腔基本填满，整体送入成型机内压制成型；加强片，也可以有多片，它们与原料依次层叠排布，即一层原料一层加强片地循环，多层原料整体构成磨削体，将加强片夹在中间，其中所述加强片为玻璃纤维片，所述玻璃纤维片是由玻璃纤维布两面涂覆酚醛树脂后放入烘箱中在110～130℃温度下烘烤1～10分钟制得的；

烘干：将所述砂轮坯在烘箱中烘干，且烘箱内的温度自室温梯度升温至110℃时每提高10℃保温100分钟，110℃升至120℃后保温200分钟，120℃升至180～200℃时每提高

10℃保温100分钟，直至升温至180℃后保温6小时，然后冷却至室温，即得到树脂砂轮成品。

说明书

一种树脂砂轮及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于磨具领域，涉及一种树脂砂轮及其制备方法。

背景技术

[0002] 砂轮是磨削的主要工具，它是由磨料和结合剂构成的多孔物体。其中磨料、结合剂和孔隙是砂轮的三个基本组成要素。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。

[0003] 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。

[0004] 随着树脂结合剂含量增加，砂轮的硬度、抗压强度逐渐增大；但树脂结合剂含量高的砂轮，表面更容易堵塞。因此，为了平衡二者，需要选择合适比例的树脂结合剂并辅以适当的填料来弥补。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种砂轮硬度大且不易堵塞的树脂砂轮及其制备方法。

[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：提供一种树脂砂轮，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棕刚玉90～110份、酚醛树脂10～25份和冰晶石1～10份。

[0007] 在上述的树脂砂轮中，所述磨削体的原料及其重量配比为棕刚玉100份、酚醛树脂19份、冰晶石5份。

[0008] 本发明还提供一种上述树脂砂轮的制备方法，包括如下步骤：

[0009] 配料：称取原料，所述原料及其重量配比为棕刚玉90～110份、酚醛树脂10～25份、冰晶石1～10份；

[0010] 混料：所述酚醛树脂包括液态酚醛树脂和粉状酚醛树脂，先将棕刚玉放入液态酚醛树脂中浸润，然后将粉状酚醛树脂和冰晶石与浸润后的棕刚玉均匀混合；

[0011] 过筛：将混料得到的原料颗粒通过筛子筛选，粒度为8～12目的颗粒即作为用于成型的成型料；

[0012] 成型：称取合适重量的成型料，将其放入成型模具中摊平，并在成型料中放入加强片使所述加强片水平地完全埋入所述成型料中，压制成型得到砂轮坯；

[0013] 烘干：将所述砂轮坯在烘箱中硬化，且烘箱内的温度自室温梯度升温至180～200℃后保温5～8小时然后冷却至室温，即得到树脂砂轮成品。

[0014] 在上述的制备方法的配料步骤中，所述原料还包括重量配比为0.5～2的着色料，所述着色料为Fe2O3和/或炭黑。

[0015] 在上述的制备方法的混料步骤中，所述液态酚醛树脂和粉状酚醛树脂的重量比为1∶2～1∶4。

[0016] 在上述的制备方法的成型步骤中，所述加强片为玻璃纤维片，所述玻璃纤维片是由玻璃纤维布两面涂覆酚醛树脂后放入烘箱中在110～130℃温度下烘烤1～10分钟制得的。

[0017] 在上述的制备方法的成型步骤中，所述成型料的重量为多个树脂砂轮所需成型料的重量，用于成型一个树脂砂轮的成型料铺满摊平后盖上隔网，再放入成型另一个树脂砂轮的成型料，从而依靠隔网将不同树脂砂轮的成型料完全隔开，每个树脂砂轮的成型料中都埋入有加强片。

[0018] 在上述的制备方法的成型步骤中，所述树脂砂轮为平形砂轮，在所述成型模具的型腔内按照一层成型料一个隔网依次循环的顺序铺好后，盖上模板，送入成型机内压制成型。

[0019] 在上述的制备方法的成型步骤中，所述树脂砂轮为钹型砂轮，每份用于成型一个树脂砂轮的成型料上铺一个隔网并在隔网上压铝板，然后再放置成型另一个树脂砂轮的成型料后同样铺隔网加铝板，依次循环数次后，模具型腔基本填满，整体送入成型机内压制成型。

[0020] 在上述的制备方法的烘干步骤中，所述梯度升温是自60℃升至110℃时每提高10℃保温100分钟，110℃升至120℃后保温200分钟，120℃升至180或200℃时每提高10℃保温100分钟。

[0021] 采用本发明的树脂砂轮及其制备方法，所得的树脂砂轮能有效地解决砂轮已被堵塞的问题。一方面，酚醛树脂结合剂仍保持有较高的含量(重量份数占10～25)，以保证棕刚玉磨料具有很好的结合力从而使砂轮具有很高的强度并附有弹性，不怕冲击，能在高速下工作；另一方面，通过配有一定比例的冰晶石，利用冰晶石熔点低的特点，降低磨削热，增强自锐性，还能防止砂轮堵塞，提高砂轮强度。

附图说明

[0022] 图1是本发明的树脂砂轮为平行砂轮的结构示意图；

[0023] 图2是本发明的树脂砂轮为钹型砂轮的结构示意图；

[0024] 图3是本发明的树脂砂轮的制备方法的流程图。

具体实施方式

[0025] 以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0026] 如图1、图2所示，本发明的树脂砂轮包括磨削体1和加强片2。

[0027] 其中，磨削体1是砂轮实现磨削功能的主体，由磨料、填料和结合剂制成，本发明所选的磨料为棕刚玉，填料为冰晶石，结合剂选择酚醛树脂，它们三者的重量配比(重量份数)依次是棕刚玉90～110份、酚醛树脂10～25份、冰晶石1～10份。填料中，还可包括重量份数为0.5～2份的着色料，例如Fe2O3或炭黑或者二者均有。

[0028] 在一配比方案中，上述原料的重量配比为棕刚玉90份、酚醛树脂10份，冰晶石1份。

[0029] 在另一配比方案中，上述原料的重量配比为棕刚玉110份、酚醛树脂25份、冰晶石10份。

[0030] 在其他配比方案中，各原料的重量配比为棕刚玉95份、酚醛树脂20份、冰晶石6份、炭黑2份。

[0031] 优选地，各原料的重量配比为棕刚玉100份、酚醛树脂19份、冰晶石5份。

[0032] 采用上述原料及其配比，是为了能够有效地解决砂轮已被堵塞的问题。一方面，酚醛树脂结合剂仍保持有较高的含量(重量份数占10～25份)，以保证棕刚玉磨料具有很好的结合力从而使砂轮具有很高的强度并附有弹性，不怕冲击，能在高速下工作；另一方面，通过配有一定比例的冰晶石，利用冰晶石熔点低的特点，降低磨削热，增强自锐性，还能防止砂轮堵塞，提高砂轮强度。

[0033] 加强片2位于磨削体1内部，也即在制造过程中先铺上一层上述原料、盖上加强片2，然后再铺上一层原料将加强片2完全盖住得到的。加强片2可以只有一片，也可以有多片，它们与原料依次层叠排布，即一层原料一层加强片地循环。多层原料整体构成磨削体1，将加强片夹在中间。

[0034] 在磨削体1内放置加强片2，是为了提高砂轮的回转强度，回转强度是砂轮的一个非常重要的参数之一，是指砂轮旋转时在离心力作用下抵抗破裂的能力，当回转强度不合格将导致砂轮在切割或打磨时破碎，会对使用者或设备造成危险存在安全隐患。本发明的加强片2采用玻璃纤维片，是由玻璃纤维布两面涂覆酚醛树脂后放入烘箱中在110～130℃温度下烘烤1～10分钟制得的，具有很好的抗拉、抗弯强度。

[0035] 上述具有加强片2的树脂砂轮的制备方法如图3所示，包括配料、混料、过筛、成型和烘干几个步骤。具体地，本文将通过以下两个实施例来描述本发明的制备方法。

[0036] 第一实施例

[0037] 本实施例要制备的树脂砂轮为平行砂轮，如图1所示。

[0038] 首先，称取具有一定重量配比的原料来进行配料，原料种类及其重量份数分别为棕刚玉100份、酚醛树脂18份、冰晶石5份。其中，酚醛树脂中一部分为液态，其余的为粉状，二者的重量比为1∶2。

[0039] 然后，将棕刚玉放入到液态酚醛树脂中浸润，搅拌充分，使棕刚玉的颗粒表面充分地粘附着液态酚醛树脂。浸润充分后，将粉末状酚醛树脂和冰晶石与棕刚玉混合，同时继续搅拌，直至三种原料充分混合均匀。

[0040] 将混合后的原料颗粒过筛，筛子的筛孔为8～12目，也即可用的原料颗粒的粒度在8～12目之间，用来做成型料。

[0041] 称取制作三个树脂砂轮所需的成型料，当然也可每填铺完一个再称取另一个砂轮所需的成型料，这里可灵活掌握。先将半个树脂砂轮所需的成型料倒入成型机的成型模具中，摊开并用刮尺等工具刮平，随后在成型料上盖上上述玻璃纤维加强片，再放入另一半个树脂砂轮所需的成型料，同样摊开刮平，这样一个树脂砂轮所需的所有原材料均放置完成。它们顶面盖上模板，最后将整个模具送入成型机内压制。压制成砂轮坯；

[0042] 将这些砂轮坯用隔网和铝板隔开送入烘箱中硬化，烘箱内的温度自室温梯度上升，每升10℃保温100分钟，直至升温至190℃后保温360分钟，然后空冷至室温。取出，即得到砂轮成品。

[0043] 第二实施例

[0044] 本实施例要制备的树脂砂轮为钹型砂轮，如图2所示。

[0045] 同样，首先进行配料，原料种类及其重量份数分别为棕刚玉105份、酚醛树脂10份、冰晶石2份、碳黑2份。酚醛树脂中，液态酚醛树脂与粉状酚醛树脂的重量比为1∶4。

[0046] 然后，将棕刚玉放入到液态酚醛树脂中浸润并搅拌，再将粉末状酚醛树脂、冰晶石和碳黑与棕刚玉混合，同时继续搅拌至充分混合。

[0047] 同样用8～12目的筛子将上述原料颗粒过筛，得到成型料。

[0048] 钹型砂轮的成型步骤与平行砂轮的成型步骤略有不同。同样例如一次成型三个砂轮，先称取三份成型料，每份刚好或略多于制造一个树脂砂轮所需的重量。同样在成型模具中先铺入半份成型料并摊平，盖加强片，再铺另半份成型料并摊平，即一个树脂砂轮的原材料铺设完成，盖上模盖，将模具推入成型机内压制成型，压制成砂轮胚体。

[0049] 将砂轮胚体用同砂轮胚体相同形状的铝板隔开，铝板的上、下表面具有与钹型砂轮的下、上表面相同的曲面形状。是因为钹型砂轮具有比平形砂轮复杂得多的表面形状，加盖铝板是为了起支撑作用防止硬化时变形，确保每一个砂轮都在硬化时保持相同的曲面形状。

[0050] 同样，压制成型后的砂轮坯送入烘箱硬化，烘箱自室温升至110℃时每提高10℃保温100分钟，110℃升至120℃后保温200分钟，120℃升至180℃时每提高10℃保温100分钟，180℃保温6小时。取出，即得树脂砂轮制品。

[0051] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0052] 尽管本文较多地使用了砂轮、隔网、加强片、铝板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。