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聚氨酯砂轮

阅读：359发布：2020-05-12

IPRDB可以提供聚氨酯砂轮专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种聚氨酯砂轮及其生产工艺。所述聚氨酯砂轮其原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。生产工艺为：先混料：将金刚砂与聚氨酯A料投入混料机中混合后，依次加入聚氨酯B料、辅助材料混合均匀；然后将混合料过筛后放入模具中，压制成型；最后将生坯在125‑165℃下烧结8‑24h，冷却后出炉。本发明采用聚氨酯作为结合剂生产砂轮，现有砂轮配方中的辅助材料均可根据生产要求运用于本发明中，制得的砂轮具有烧结温度低、节省能源大、无污染、成型密度大、砂轮平衡性好、转速高、磨削性能强、生产周期短等优点，为机床行业、轴承行业、曲轴行业、发动机行业、轧钢行业提高了产品质量。，下面是聚氨酯砂轮专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种聚氨酯砂轮，其特征在于，原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。

2.如权利要求1所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，包括以下原料：

3.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯陶瓷砂轮：

4.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯树脂砂轮：

5.如权利要求4所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述树脂采用酚醛树脂粉。

6.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯橡胶砂轮：

7.如权利要求6所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述天然胶液体采用3号烟片胶。

8.如权利要求1-7任意一项所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述金刚砂采用棕刚玉、白刚玉或碳化硅；所述聚氨酯A料和聚氨酯B料的含水率均小于0.01wt％。

9.一种权利要求1-8任意一项所述的聚氨酯砂轮的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步：混料：将金刚砂与聚氨酯A料投入混料机中混合后，依次加入聚氨酯B料、辅助材料混合均匀；

第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

第三步：将生坯在125-165℃下烧结8-24h，冷却后出炉即可。

10.如权利要求9所述的聚氨酯砂轮的生产工艺，其特征在于，所述第一步与第二步的环境参数为：温度18-24℃，相对湿度30-45％Rh。

11.如权利要求9所述的聚氨酯砂轮的生产工艺，其特征在于，所述第三步具体为：将生坯放入烧结炉内烧结8-24h，炉内温度从室温持续匀速升温至设定温度，烧结完成时正好升至设定的最高温度，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

说明书全文

聚氨酯砂轮

技术领域

[0001] 本发明涉及一种聚氨酯砂轮，属于砂轮技术领域。

背景技术

[0002] 砂轮，又称固结磨具，砂轮是由结合剂将普通磨料压结成一定形状(多数为圆形，中央有通孔)，并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为压结磨具的三要素。按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷(结合剂)砂轮、树脂(结合剂)砂轮、橡胶(结合剂)砂轮。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。

[0003] 砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂，依据结合剂的不同，分为陶瓷砂轮(V)、树脂砂轮(B)、橡胶砂轮(R)。

[0004] 一、陶瓷砂轮存在以下缺点：

[0005] 1、生产陶瓷砂轮结合剂原料有污染，如长石、陶土、硼玻璃粉、水玻璃、玉米糊精粉；

[0006] 2、一般压制成型的结合剂的收缩率为1％-3％，水浇注成型结合剂的干燥收缩率约为5％-7％，烧成收缩率约2％～4％。，总收缩率约为10％(孟庆辉李印江.磨料磨具技术手册.兵器工业出版社，1993年：307页)。因此，在成型过程中，毛坯用量要考虑到该收缩率，造成资源的浪费；

[0007] 3、建造陶瓷砂轮烧结窑炉为隧道窑和索式窑炉，费用大，，每平方米3-3.5万元；

[0008] 4、陶瓷砂轮烧结时间长，需72小时，干燥时间2-3天，烧结温度高，需要10℃-1320℃。消耗能源多，成品率最高93％。

[0009] 二、橡胶砂轮的生产工艺一般为：

[0010] 将生胶切成块状经炼胶机塑炼后再装入电炉炼化，然后与经预处理后的磨料混炼成型料，再依次经出片、剪切、压型、硫化加工等后处理工序。其存在以下缺点：

[0011] 1、生产橡胶砂轮需要先炼化天然胶，再加结合剂(DM、硫磺、白炭黑、固马隆)而后再与砂子混合；

[0012] 2、炼胶机碾压成片成型费电费时；

[0013] 3、压制成型过程中要带模具烧结，模具要45#钢焠火，模具费用大。

[0014] 三、树脂砂轮的生产工艺一般为：

[0015] 将磨料与树脂液加到逆流混料机中混合，然后加入辅助材料，混合均匀后再加入经预处理的粉状树脂，接着再加辅料混合，过筛、成型即可。其存在以下缺点：

[0016] 1、树脂砂轮的结合剂污染大，酚醛树脂粉或酚醛树脂液烧结味道刺鼻；

[0017] 2、做细号砂子的砂轮废品率高；磨削效率低；打磨中粉尘气味大；

[0018] 3、树脂砂轮平衡性差。

[0019] 公开号为CN1490347A的专利公开了一种聚氨酯胶软体砂轮磨盘，其结合剂采用了水性聚氨酯，采用了浇注工艺，即其含水量较高，制得的胶软体磨削效果仅为30％，因此，该专利制得的砂轮仅适用于抛光。此外，水浇注成型结合剂的干燥收缩率约为5％-7％，做不成磨削打磨砂轮。

[0020] 公开号为CN103395011A的专利公开了一种聚乙烯醇-聚氨酯弹性抛光砂轮及其制备方法，其原料中含有水，且在水浴条件下混料，生产环境湿度较大，同样采用的是浇注工艺，且制得的砂轮是一种弹性砂轮，明确说明该砂轮适用于抛光，其并不适合用于生产磨削打磨用砂轮。现有市场上还未有一种聚氨酯砂轮可作为磨削打磨砂轮，且现有技术中也仅公开了浇注这一种生产工艺。

发明内容

[0021] 本发明所要解决的问题是现有砂轮制造成本高，耗时，工艺复杂，甚至有污染。

[0022] 为了解决上述问题，本发明提供了一种聚氨酯砂轮，其特征在于，原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。

[0023] 上述聚氨酯砂轮包括以下原料：

[0024]

[0025]

[0026] 优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯陶瓷砂轮：

[0027]

[0028] 优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯树脂砂轮：

[0029]

[0030] 更优选地，所述树脂采用酚醛树脂粉。

[0031] 优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯橡胶砂轮：

[0032]

[0033] 更优选地，所述天然胶液体采用3号烟片胶。

[0034] 优选地，所述金刚砂采用棕刚玉、白刚玉或碳化硅；所述聚氨酯A料和聚氨酯B料的含水率均小于0.01wt％。本发明的原料及生产过程中必须严格控制含水量以保证砂轮的成型率及机械性能，且含水率低，则收缩率低，烧结前不用干燥。本发明制备的砂轮收缩率低至0.001％，大大节约了原料。聚氨酯AB料的含水量优选为0.001wt％。

[0035] 本发明还提供了上述聚氨酯砂轮的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

[0036] 第一步：混料：将金刚砂与聚氨酯A料投入混料机中混合后，依次加入聚氨酯B料、辅助材料混合均匀；

[0037] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0038] 第三步：将生坯在125-165℃下烧结8-24h，冷却后出炉即可。

[0039] 优选地，所述第一步与第二步的环境参数为：温度18-24℃，相对湿度30-45％Rh。

[0040] 本发明采用聚氨酯作为结合剂生产砂轮，现有砂轮配方中的辅助材料均可根据生产要求运用于本发明中，制得的砂轮具有烧结温度低、节省能源大、无污染、成型密度大、砂轮平衡性好、转速高、磨削性能强、生产周期短等优点，为机床行业、轴承行业、曲轴行业、发动机行业、轧钢行业提高了产品质量及工作效率。

[0041] 本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

[0042] 1本发明制得的砂轮与现有技术相比

[0043] 1.1成型后不用干燥直接烧结，烧结温度80-160℃，烧结时间平均16小时，冷却时间3至5小时。

[0044] 1.2建造聚氨酯砂轮烧结电炉每平方米3千元，烧结过程中无污染。

[0045] 1.3新工艺生产过程中，砂子与结合剂的流动性好，成型密度高，砂轮本体平衡性好，易于安装使用。

[0046] 1.4国内砂轮最高生产600目砂轮，新工艺可生产800-1800目砂轮，用于高精度磨削。

[0047] 2本发明的生产工艺与传统砂轮相比

[0048] 2.1传统砂轮需要先混结合剂：长石、陶土、硼玻璃粉。三样混合以后再与金刚砂混制，混制中加水玻璃、糊精粉成型压制砂轮。砂轮需要40度干燥48小时再装窑烧结，烧结时间72小时，再冷却42小时。

[0049] 2.2建造V砂轮窑炉的价格每平方米3万-3.5万。

[0050] 3本发明的生产工艺与传统陶瓷生产工艺相比

[0051] 3.1传统陶瓷生产成模后需加热干燥2-3天进行焙烧，新工艺不需干燥，因为砂轮毛坯含水率极低，可直接焙烧。传统陶瓷砂轮生产周期1个月，而聚氨脂砂轮生产周期仅5天。

[0052] 3.2传统陶瓷砂轮焙烧温度1320℃，焙烧时间约72个小时，新工艺平均焙烧时间16小时，焙烧平均温度为125～165℃。

[0053] 3.3毛坯留量小，新工艺生产毛坯留量是传统工艺的三分之一。

[0054] 3.4传统生产工艺有污染。新生产工艺无污染。

[0055] 4本发明与传统橡胶砂轮生产工艺相比

[0056] 4.1传统橡胶砂轮生产工艺需炼化天然胶15个小时，炼化温度165℃，而本发明不需要。

[0057] 4.2传统橡胶砂轮生产的需要橡胶与砂子混辗，电机功率45KW，工作40分钟，混料37.50kg，每吨需要18小时，而本发明不需要。

[0058] 4.3传统橡胶砂轮生产需要成型带模焙烧，温度180℃，平均用16小时，本发明直接无模焙烧，新工艺节省大量模材。

[0059] 4.4本发明的毛坯留量小，毛坯留量是传统工艺的五分之一。

[0060] 4.5本发明是传统橡胶砂轮生产工效的5倍。

[0061] 4.5本发明生产无污染，传统橡胶砂轮生产有污染(如硫磺、树脂粉等)。

[0062] 综上所述，本发明的有益效果在于：

[0063] 1、节省能源最大，工作生产效率高；

[0064] 2、结合剂无污染；

[0065] 3、生产率高、成品率高、毛坯留量少；

[0066] 4、橡胶砂轮脱膜具烧结，节省大量模具、人力物力；

[0067] 5、烧结温度低、烧结时间短、烧结无废品；

[0068] 6、磨削效果达100％，且磨削精度高，磨削中不易烧伤工件；

[0069] 7、回转速度高，每秒45-60公尺，比普通国标砂轮35公尺每秒提高了1.7倍每秒；

[0070] 8、生产率高，比陶瓷砂轮传统工艺提高5倍，比橡胶砂轮传统工艺提高4倍、比树脂砂轮传统工艺提高3倍。

具体实施方式

[0071] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。

[0072] 实施例1-9中的聚氨酯AB料购自廊坊高华化工有限公司。

[0073] 实施例1

[0074] 一种聚氨酯陶瓷砂轮

[0075] 1、原料

[0076] 棕刚玉46#：90kg

[0077] 聚氨酯A：5.2kg

[0078] 聚氨酯B：5.3kg

[0079] 二氧化硅：0.8kg

[0080] 2、生产工艺

[0081] 第一步：混料：将棕刚玉46#、聚氨酯A料投入混料机中混合后，加入聚氨酯B料混合，再加入二氧化硅混合均匀；

[0082] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0083] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结16h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结16h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0084] 实施例2

[0085] 一种聚氨酯陶瓷砂轮

[0086] 1、原料

[0087] 棕刚玉60#：100kg

[0088] 聚氨酯A：5.4kg

[0089] 聚氨酯B：5.5kg

[0090] 二氧化硅：0.7kg

[0091] 2、生产工艺

[0092] 第一步：混料：将棕刚玉60#、聚氨酯A料投入混料机中混合后，加入聚氨酯B料混合，再加入二氧化硅混合均匀；

[0093] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0094] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结21h，炉内温度从室温持续匀速升温至150℃，烧结21h时正好升至150℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0095] 实施例3

[0096] 一种聚氨酯陶瓷砂轮

[0097] 1、原料

[0098] 白刚玉80#：100kg

[0099] 聚氨酯A：5.5kg

[0100] 聚氨酯B：5.7kg

[0101] 二氧化硅：0.8kg

[0102] 2、生产工艺

[0103] 第一步：混料：将白刚玉80#、聚氨酯A料投入混料机中混合后，加入聚氨酯B料混合，再加入二氧化硅混合均匀；

[0104] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0105] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结22h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结22h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0106] 实施例4

[0107] 一种聚氨酯树脂砂轮

[0108] 1、原料

[0109] 棕刚玉60#：100kg

[0110] 聚氨酯A：5kg

[0111] 聚氨酯B：5.3kg

[0112] 酚醛树脂粉：1kg

[0113] 二氧化硅：0.75kg

[0114] 2、生产工艺

[0115] 第一步：混料：将棕刚玉60#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；将聚氨酯B料投入逆流混料机中混合，再加入酚醛树脂粉、二氧化硅混合均匀；

[0116] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0117] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结19h，炉内温度从室温持续匀速升温至165℃，烧结19h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0118] 实施例5

[0119] 一种聚氨酯树脂砂轮

[0120] 1、原料

[0121] 棕刚玉80#：100kg

[0122] 聚氨酯A：5.5kg

[0123] 聚氨酯B：5.8kg

[0124] 酚醛树脂粉：1.2kg

[0125] 石膏粉：0.8kg

[0126] 2、生产工艺

[0127] 第一步：混料：将棕刚玉80#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；然后加入聚氨酯B料混合，再将石膏粉投入逆流混料机中混合，接着加入酚醛树脂粉混合均匀；

[0128] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0129] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结18h，炉内温度从室温持续匀速升温至155℃，烧结18h时正好升至155℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0130] 实施例6

[0131] 一种聚氨酯树脂砂轮

[0132] 1、原料

[0133] 白刚玉60#：100kg

[0134] 聚氨酯A：5.6kg

[0135] 聚氨酯B：6kg

[0136] 酚醛树脂粉：1.3kg

[0137] 石膏粉：1kg

[0138] 2、生产工艺

[0139] 第一步：混料：将白刚玉60#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；然后加入聚氨酯B料混合，再将石膏粉投入逆流混料机中混合，接着加入酚醛树脂粉混合均匀；

[0140] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0141] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结19h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结19h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0142] 实施例7

[0143] 一种聚氨酯橡胶砂轮

[0144] 1、原料

[0145] 棕刚玉180#：100kg

[0146] 聚氨酯A：5kg

[0147] 聚氨酯B：4.8kg

[0148] 3号烟片胶胶浆：1.2kg

[0149] 固马隆：0.8kg

[0150] 2、生产工艺

[0151] 第一步：混料：将棕刚玉180#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；然后加入聚氨酯B料混合，再加入3号烟片胶胶浆、二丁脂混合均匀；

[0152] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0153] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结16h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结16h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0154] 实施例8

[0155] 一种聚氨酯橡胶砂轮

[0156] 1、原料

[0157] 棕刚玉150#：100kg

[0158] 聚氨酯A：5.2kg

[0159] 聚氨酯B：5.4kg

[0160] 3号烟片胶胶浆：1.3kg

[0161] 丁苯橡胶粉：0.7kg

[0162] 固马隆：0.7kg

[0163] 2、生产工艺

[0164] 第一步：混料：将棕刚玉150#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；然后加入聚氨酯B料混合，再加入3号烟片胶胶浆混合，接着加入丁苯橡胶粉、二丁脂混合均匀；

[0165] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0166] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结17h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结17h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0167] 实施例9

[0168] 一种聚氨酯橡胶砂轮

[0169] 1、原料

[0170] 白刚玉180#：100kg

[0171] 聚氨酯A：5.6kg

[0172] 聚氨酯B：6kg

[0173] 3号烟片胶胶浆：1.4kg

[0174] 固马隆：0.7kg

[0175] 2、生产工艺

[0176] 第一步：混料：将棕刚玉180#、聚氨酯A料投入逆流混料机中混合；然后加入聚氨酯B料混合，再加入3号烟片胶胶浆混合，接着加入二辛子混合均匀；

[0177] 第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；

[0178] 第三步：将生坯放入烧结炉内烧结18h，炉内温度从室温持续匀速升温至160℃，烧结18h时正好升至160℃，关炉；打开炉门，冷却1h后出炉即可。

[0179] 将实施例1-9制得的砂轮进行性能试验，得到的数据结果如表1所示。

[0180] 表1

[0181]

[0182]

[0183] 由表1可见，本发明制得的砂轮回转速度为每秒45-50m/s，国标砂轮为每秒35m/s；本发明制得的砂轮密度为2.65，国标砂轮为2.35。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种砂轮-专利编号CN109015421A	2020-05-11	896
聚氨酯砂轮-专利编号CN106938446A	2020-05-12	356
砂轮刮板-专利编号CN105690284A	2020-05-11	107
砂轮垫板-专利编号CN105619270A	2020-05-11	985
研磨用砂轮-专利编号CN100377841C	2020-05-13	920
研磨用砂轮-专利编号CN1461687A	2020-05-13	525
一种砂轮-专利编号CN106031996A	2020-05-11	247
内冷式砂轮-专利编号CN103223646A	2020-05-12	991
高厚度砂轮-专利编号CN107378806A	2020-05-12	500
砂轮-专利编号CN201685191U	2020-05-13	707

聚氨酯砂轮

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