[发明专利]薄型树脂砂轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄型树脂砂轮。具体地说，本发明涉及的树脂砂轮包括切割 片和角磨片。

背景技术

薄型树脂砂轮包括切割片和角磨片，这些树脂砂轮广泛应用于机械加工。这 些薄型树脂砂轮，尤其是高速薄型树脂砂轮可以进行切割、整形以及打磨加工 材料之类的操作，应用范围很广。这些砂轮通常由粘结剂将磨料颗粒结合在一 起形成一个圆盘结构。目前，树脂砂轮中通常使用的磨料为棕刚玉（BFA）， 主要化学成分是AL₂O₃，其强度高、韧性大。

在国内市场上，树脂砂轮的常规尺寸包括400×3×25mm、100×6×22mm, 125×6×22mm和150×6×22mm。树脂砂轮通过混料、压制及固化等步骤制成。 上述规格中的400×3×25mm的树脂砂轮通常用于铸造、金属切割及机加工 等领域切割。当采用功率为3KW而转速为2870rpm的设备在20#碳钢上使用 规格为400×3×25mm的树脂砂轮时，这种树脂砂轮的磨削比（G-ratio，即， 材料去除量/砂轮磨损量）为0.5-0.8之间。100×6×22mm,125×6×22mm和 150×6×22mm这些规格的树脂砂轮通常用于造船、机加工以及重型机械等领 域打磨，这些规格的树脂砂轮需要平衡磨削比和打磨效率（GE，材料去除量/ 打磨时间，g/min）之间的关系。当采用功率为1.4KW转速为10000rpm的设备 对45#碳钢板进行打磨时，125×6×22mm的树脂砂轮的磨削比和打磨效率分 别为6-8和22-25g/min。然而，以棕刚玉作为基本原材料制造而成的高速树脂 砂轮成本是相对较高的。

Norton公司的加拿大专利第1025672号公开了一种树脂砂轮，其中的磨料 混合物包括石榴石、氧化铝、锆刚玉或锆尖晶石磨料，其中磨料混合物包含 5-50%体积的石榴石。

常规的石榴石包括17.5±2.5%Al₂O₃、22.5±2.5%Fe₂O₃以及37.5±2.5% SiO₂。石榴石是一种低成本的磨料。但是尽管石榴石成价格很低，而且广泛地 分布在美国、加拿大、澳大利亚、印度和中国等国家，但是目前市场上没有将 石榴石作为高速薄型树脂砂轮的磨料的产品出现，这是因为薄型树脂砂轮在工 作中会受到极大的压力，而与其它磨料相比石榴石是非常脆的，而且硬度较低。 包含石榴石的树脂砂轮通常磨损率极高，而金属打磨效率又低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄型树脂砂轮，这种树脂砂轮能以非常低的成本 满足高速打磨设备的使用性能要求。

根据本发明的一种薄型树脂砂轮包括具有磨料和粘结剂的磨削层，以及至少 一层与磨削层相结合的加强材料层，其中磨削层中的磨料包含30%至70%体积 的石榴石,余下的磨料为棕刚玉。

较佳地，上述树脂砂轮中的磨料包含5%至60%体积的石榴石。

此外，根据本发明的另一个方面，一种切割片包括具有磨料和粘结剂的磨 削层，至少一层与磨削层相结合的加强材料层，其中，磨削层中的磨料包含35% 至60%体积的石榴石，余下的磨料为棕刚玉。

较佳地，在上述切割片中，加强材料层设置在磨削层内部。

较佳地，加强材料层设有两层，两层加强材料层可以分别设置在磨削层的两 个外表面上。

此外，根据本发明的另一个方面，一种角磨片包括具有磨料和粘结剂的磨 削层，所述磨削层包括衬底层和打磨层，以及至少两层与磨削层相结合的加强 材料层，加强材料层与磨削层相结合，其中，打磨层中的磨料包含30%至50% 体积的石榴石，余下的磨料为棕刚玉。

较佳地，在上述角磨片中，加强材料层中的第一层加强材料层结合在磨削层 内部，从而将所述磨削层划分成一衬底层和一打磨层，所述加强材料层中的第 二层加强材料层覆盖在所述衬底层的外表面上。

较佳地，在上述角磨片，加强材料层还包括第三层加强材料层，其至少局部 地覆盖所述磨削层的打磨层的外表面上。

此外，角磨片的衬底层中的磨料包含100%体积的石榴石，而所述打磨层中 的磨料包含0%至50%体积的石榴石，其余磨料较佳地均为棕刚玉（BFA）。