[发明专利]重负荷砂轮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磨料磨具，特别是一种用于打磨钢坯表面的重负荷砂轮及其制备方法。

背景技术

钢坯属于粗制钢铁产品，其表面层相对粗糙，有的甚至存在毛刺等缺陷。钢坯用于轧制型材之前通常先用重负荷砂轮作表面打磨，以提高型材轧制质量。现有技术的重负荷砂轮属于常规树脂类砂轮，该类砂轮的特点是价廉，但组织偏软，韧性差，抗冲击强度弱。在常规工艺条件下打磨，即重负荷砂轮外轮廓线速度80m/s，施加约10000N力，当重负荷砂轮接触钢坯的瞬间，因承受不了冲击力易发生爆边，甚至产生爆片事故。重负荷砂轮爆边形成豁口，构成安全隐患，不能用于打磨，换装重负荷砂轮既消耗工时，也造成用户生产成本增加。重负荷砂轮体积相对较大，高速旋转过程中受冲击爆片产生的危险性更大，损失更严重，必须加以防范。

发明内容

本发明主要针对现有技术的重负荷砂轮韧性差、抗冲击能力弱和磨削比小等现实问题，通过对粘结剂的改性和采用浸胶短切玻璃纤维等一系列技术措施，达到提高重负荷砂轮韧性，减少切削热和增加切削比的目的。

本发明技术方案中还包括重负荷砂轮制备方案。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

重负荷砂轮的组分按重量百分比计量如下：

烧结刚玉30％～40％

锆刚玉20％～35％

棕刚玉5％～15％

偶联剂0.5％～2％

酚醛树脂粉8％～10％

弹性聚氯乙烯粉1％～2％

冰晶石粉3％～10％

轻质碳酸钙微粉3％～8％

浸胶短切玻璃纤维4％～6％。

上述组分中颗粒状物料的粒度号不同，分别为烧结刚玉F14～F16、锆刚玉F8～F10、棕刚玉F16～F20、酚醛树脂粉F200～F220、弹性聚氯乙烯粉F550～F600、冰晶石粉F380～F400、轻质碳酸钙微粉F380～F400，所述浸胶短切玻璃纤维长度为4mm～6mm。

上述组分中的偶联剂采用钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或三羟酰基钛酸异丙酯当中的任一种。

重负荷砂轮的制备方法按下列工艺步骤实施：

A、混合

将按配比计量的烧结刚玉、锆刚玉、棕刚玉共同置入混料机中混合5min～10min，接着加入经计量的偶联剂、酚醛树脂粉、弹性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、轻质碳酸钙微粉和浸胶短切玻璃纤维，继续共同混合10min～15min得成型料。

B、初成型

将定量取出的成型料置入模内腔中并摊铺均匀，施压10Mpa～15Mpa预压初成型。

C、预热

将初成型的坯料置入烘道内，经30～50min预热至90℃～110℃。

D、热压成型

将预热初成型坯料置入模内继续加热至185℃～190℃，在此温度下用12Mpa～15Mpa压力压制35min～45min得到热压成型的砂轮。

E、热固化处理

将热压成型的砂轮置于加热至195℃的烘箱内固化10小时，然后自然降温至80℃以下出箱入库。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、组分中添加的弹性聚氯乙烯粉混在磨料之间，弹性起到缓冲减振作用，有效提升重负荷砂轮抗冲击能力，是减小爆片的重要因素。弹性聚氯乙烯具有优异的阻燃作用，直接降低磨削高温对酚醛树脂的烧蚀，改善酚醛树脂对磨料的粘结力及韧性，充分发挥磨料的磨削能力，提高切削比。

2、组分中采用偶联剂对磨料表面改性，使有机树脂与无机磨料之间的界面结合力更强，达到延长砂轮的使用寿命。

3、组分中含有的轻质碳酸钙在磨削热中分解带走一些热量，能够降低磨削温度，减少酚醛树脂烧蚀程度。

4、组分中用浸胶短切玻璃纤维替代普通短切纤维，可提升玻璃纤维与酚醛树脂的溶合能力，充分发挥玻璃纤维对砂轮增强的作用，是减小爆片的另一个重要因素。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。