[发明专利]用于研磨工具的微纤维增强件

说明书

背景技术

短切原丝纤维(chopped sand fiber)用于增强树脂基研磨轮。短切原丝纤维通常为3-4mm长，并且为多个长丝。长丝的数量可取决于制造过程而不同，但通常由每束400至6000个长丝组成。长丝通过称为胶粘剂、粘结剂或涂料的粘合剂保持在一起，所述粘合剂应该最终与树脂基体可相容。短切原丝纤维的一个例子称为可得自欧文斯康宁公司(Owens Coming)的183

将短切原丝纤维引入干燥研磨轮混合物中通常通过如下方式完成：共混短切原丝纤维、树脂、填料和磨粒达指定时间，然后将混合物模制、固化或者加工成最终研磨轮。

在任何这种情况中，经短切原丝纤维增强的轮通常遭受多种问题，包括更低的强度、较差的研磨性能以及不足的轮寿命，这可能是由于长丝在短切原丝纤维束内的不完全分散造成的。

因此，需要改进的增强技术用于研磨加工工具而不损害研磨性能。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种组合物，其包含有机粘结材料(例如热固性树脂、热塑性树脂或橡胶)、分散于所述有机粘结材料中的研磨材料、和均匀分散于所述有机粘结材料中的微纤维。所述微纤维为单独的长丝，并可包括例如矿物棉纤维、渣棉纤维、岩棉纤维、石质棉纤维、玻璃纤维，且特别是碾磨玻璃纤维、陶瓷纤维、碾磨玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维和聚酰胺纤维，以及它们的组合。所述微纤维可具有例如小于约1000μm的平均长度。在一个特定情况中，所述微纤维具有约100至500μm范围内的平均长度和小于约10微米的直径。在一些实施例中，也存在短切原丝纤维，例如玻璃纤维短切原丝纤维。在许多情况中，所述组合物还包含一种或多种填料，且至少一种填料为能够在研磨过程中所出现的温度下与所述微纤维化学反应的活性填料。活性填料与微纤维的这些化学反应提供了多种研磨过程益处(例如改进的轮寿命，更高的G-比率，和／或研磨工具面的抗负载)。合适的活性填料的例子包括锰化合物、银化合物、硼化合物、磷化合物、以及它们的组合。在一个具体的这种情况中，所述一种或多种活性填料包括二氯化锰。也可掺入不与所述微纤维化学反应的其他填料。

所述组合物可包含，例如，10体积％至50体积％的有机粘结材料、30体积％至65体积％的研磨材料、和1体积％至20体积％的微纤维。在另一特定情况中，所述组合物包含25体积％至40体积％的有机粘结材料、50体积％至60体积％的研磨材料、和2体积％至10体积％的微纤维。在另一特定情况中，所述组合物包含30体积％至40体积％的有机粘结材料、50体积％至60体积％的研磨材料、和3体积％至8体积％的微纤维。在一些情况中，所述组合物也含有例如在约0.1至约10体积％(例如约2至约8体积％)范围内的量的短切原丝纤维。

在另一实施例中，所述组合物为用于工件的研磨加工中的研磨制品的形式。在一个这种情况中，所述研磨制品为轮或用于研磨加工的其他合适的形式。通常，所述组合物为粘结研磨制品，例如轮或另一类型的工具，其中磨粒保持于三维有机粘结基体中。

在一个方面，一种研磨制品包括有机粘结材料；分散于所述有机粘结材料中的研磨材料；分散于所述有机粘结材料中的短切原丝纤维；均匀分散于所述有机粘结材料中的矿物棉微纤维，其中所述微纤维为单独的长丝；以及一种或多种填料。在具体实施中，所述一种或多种填料包括锰化合物。在一些情况中，一种研磨制品含有短切原丝纤维、矿物棉微纤维、锰化合物和任选的其他填料(例如石灰、黄铁矿和其他)，然而其不包含钾盐(例如硫酸钾和／或氯化钾)。

本发明的另一实施例提供了一种研磨加工工件的方法。所述方法包括将工件安装至能够促进研磨加工的机器上，以及将研磨制品可操作地联接至所述机器。所述研磨制品包括有机粘结材料、分散于所述有机粘结材料中的研磨材料、和均匀分散于所述有机粘结材料中的微纤维，其中所述微纤维为例如具有例如小于约1000μm的平均长度的单独的长丝。所述研磨制品还可包含分散于所述有机粘结材料中的短切原丝纤维。在具体实施中，所述研磨制品含有一种或多种填料，所述一种或多种填料例如包括锰化合物。在一些情况中，所述研磨制品不包含钾盐。通过使所述研磨制品与所述工件的表面接触而继续所述方法。

所述研磨制品可被增强，例如内部增强，含有例如一种或多种玻璃纤维增强件。例如，一种研磨制品包含有机粘结材料；分散于所述有机粘结材料中的研磨材料；均匀分散于所述有机粘结材料中的矿物棉微纤维，其中所述微纤维为单独的长丝；一种或多种填料，所述一种或多种填料包括锰化合物；以及至少一种玻璃网增强件。