[发明专利]一种新型树脂砂轮及其成型工艺

说明书

技术领域

本发明属于磨削、抛光或刃磨用的工具技术领域，具体地说，是涉及一种新型树脂砂轮及其成型工艺。

背景技术

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。砂轮的特性主要是由磨料、粒度、结合剂、硬度、组织、形状和尺寸等因素决定。

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。

树脂切割砂轮是以树脂为粘合剂，将松散的磨料粘结起来，固结成一定形状的薄片砂轮，它主要应用于圆钢、扁钢、钢管、角钢、槽钢、钢轨等金属型材的切割加工。随着我国机械工业的迅速发展，磨料磨具市场的竞争越来越激烈，价格战是必然的发展趋势；因此，我国大多数生产厂家采用价格较低的棕刚玉磨料制造树脂切割砂轮，受其性能的限制，这种砂轮的切削性能不能满足机械工业迅速发展的需要。如果将棕刚玉磨料用煅烧和无机或有机材料进行表面处理来提高其切削性能，这样必然会造成生产工艺复杂，增加生产成本。

另外，现有的树脂砂轮成型工艺还有以下缺点：1、成型坯体裂纹，成因：热压温度过高，产品急冷急热，脱芯型时温度过低，应及时脱芯型。2、桥楞不平，这是由于冷却不均而使制件收缩不一致或者装炉的垫板不平所造成的。多出自薄片砂轮和细粒度薄制品。薄片砂轮在冷却速度太快时极易产生桥楞废品。3、起泡，例如，升温速度太快或温度波动大，容易使粒度细、硬度高、组织紧的制件起泡和膨胀。因这类产品含结合剂量多或气孔小，若温度控制不准确使升温速度太快，会引起结合剂反应激烈，挥发物量急增，坯体内部气体压力大而使制品起泡和膨胀。4、变形和倒塌，原因是升温速度太快，结合剂急剧熔化使坯体软化后下塌。5、红心，硬化曲线不合理，升温速度过慢。6、硬化硬度不符和回转破裂，产生原因是，硬化温度过高，结合剂已部分炭化使磨具强度降低。7、成品硬度和强度不符，树脂质量不稳定，过长时间加热能使硬化后的树脂裂解，影响砂轮的强度。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种切削效率高、耐用度好，且成本低的新型树脂切削砂轮及其成型工艺。

为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明的新型树脂砂轮是由以下原料组成的：磨料、结合剂、填料；

其中，磨料为100重量份，采用棕刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑碳化硅；结合剂为25~35重量份，采用酚醛树脂（液体）、聚酰亚胺树脂（粉剂）、呋喃树脂（粉剂）；填料采用半水石膏粉8~10重量份、铝矾土5~8重量份、铜粉2~4重量份、米白云石粉5~8重量份、聚酰胺蜡微粉4~6重量份、蛭石4~6重量份。

具体地，所述各磨料的重量份数比为：棕刚玉15~10: 铬刚玉5~3: 镨钕刚玉1.5~0.5: 黑碳化硅1.5~0.5。所述的各结合剂的重量份数比为为：酚醛树脂10：聚酰亚胺树脂5~8：呋喃树脂3~6。

其中，棕刚玉的粒度为K24~36、铬刚玉粒度为K30~40、镨钕刚玉粒度为K24~36；结合剂（树脂粉）粒度至少小于320#。棕刚玉砂：Al₂O₃含量95~97.5%，TiO₂1.70~3.40%，磁性物0.018~0.052%；黑碳化硅SiC>98.6%、游离碳＜0.2%；镨钕刚玉Al₂O₃含量>99.10%、Na₂O≤0.6%。

以及，呋喃树脂（粉剂）可用芳烷基树脂替代。呋喃树脂可以是尿醛呋喃树脂、酚醛呋喃树脂、酚脲醛呋喃树脂和甲醛糠醇树脂中的一种或几种。

本发明新型树脂砂轮的成型工艺为：（1）先将按上述比例的棕刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉和黑碳化硅与酚醛树脂在一个混料机中混合，同时另外一个混料机中将聚酰亚胺树脂和呋喃树脂和半水石膏粉、铝矾土、铜粉、米白云石粉、聚酰胺蜡微粉和蛭石填料混匀，再将润湿好的磨料倒入粉料中，混合均匀。