[发明专利]由不连续纤维增强的研磨制品

说明书

本发明提供了一种研磨制品，其具有研磨部分和有着提高的强度和/或韧性断裂的短切原丝纤维(CSF)。所述CSF可涂布有烧失量为至少约2重量％的热塑性涂层。所述CSF可具有第一涂层和在所述第一涂层上的第二涂层。所述CSF中的至少一些可具有至少约6.3mm的长度。

技术领域

本发明总的涉及磨轮，特别是涉及用于具有改善的断裂功性质的研磨制品的系统、方法和装置。

背景技术

用来制造砂轮的酚醛基树脂是固有地脆性的材料，其因件内缺陷的可能性而容易发生断裂。因此在大多数轮中使用增强材料来排除脆性和灾难性失效。

一种这样的增强材料为各种重量和式样的玻璃纤维幅材或织物。幅材设计为增大轮的断裂韧性或断裂功，这最终将防止使用过程中轮破裂的情况下轮碎片的爆炸性释放。幅材包含多根织造成0°/90°开放结构织物的一根一根的纱线或原丝。一旦形成织物，将其浸在酚醛树脂中并随后干燥和固化以形成热固性涂层。一旦涂层被固化至所需的水平，将幅材卷绕成卷以便易于贮存直至需要。制备用于轮中的幅材的最后步骤是展开卷并切割具有所需尺寸的一个一个的盘。此过程是劳动密集的且耗费时间，生成相当多的废料并因此而昂贵。此基本过程已被使用超过50年。

还已使用短切原丝纤维来增强树脂基砂轮。短切原丝纤维可包含纤维束或股，长通常3至4mm并包括许多单独的长丝。长丝的数量可随制造工艺而异，但通常在每束或股约400至6000根长丝的范围内。长丝由称为胶料、粘结剂或涂料的粘合剂固持于一起，所述粘合剂应最终与树脂基质相容。胶料占纤维的不到2重量％。胶料或涂料的量受用来制造直接上胶纱线或短切原丝产品的纤维制造工艺的限制。短切原丝纤维的一个例子被称为183，其可得自Owens Coming。

短切原丝纤维向砂轮干混合料中的引入通常通过将短切原丝纤维、树脂、填料和研磨颗粒共混指定的时间并然后将混合料模制、固化或以其它方式加工成成品砂轮来实现。

常规的短切原丝纤维增强轮可能容易发生许多问题，包括较低的强度、差的研磨性能和较短的轮寿命，推测起来是由于短切原丝纤维束内长丝的不完全分散、轮基质树脂与短切原丝束之间的不良粘合、纤维长度降级或所有这些的组合。然而，短切原丝增强的另一不足可能在于相对于玻璃纤维幅材而言其对复合材料或轮低的断裂韧性贡献。因此需要不削弱性能的针对研磨加工工具的改进的增强技术。

发明内容

本文公开了由不连续纤维增强的砂轮的实施例。例如，研磨制品可包含具有有机结合剂和研磨颗粒的研磨部分。研磨制品可具有增强材料，其包括涂布有烧失量(LOI)为至少约2.4重量％的热塑性涂层的短切原丝纤维(SCF)。在其它实施例中，研磨制品可具有增强材料，其包括涂布有第一涂层和在所述第一涂层上的第二涂层的CSF。在还其它的实施例中，研磨制品可具有增强材料，其包括至少一些具有至少约6.3mm的长度的CSF。

鉴于下面结合附随的权利要求及附图所作的详细描述，这些实施例的前述及其它目的和优势对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

为使其中取得实施例的特征和优势的方式可得到更详细的理解，可结合附图中示意的其实施例作更具体的描述。然而，附图仅示意了一些实施例并因此不视为限制范围，因为可有其它同样有效的实施例。

图1和2为研磨制品的一个实施例的示意性侧视图和边视图。

图3A和3B分别为常规和CSF轮组件的图像。

图4-6为研磨制品的替代实施例的边视图。

图7为不连续纤维的原丝的一个实施例的示意性等轴视图。

图8和9为常规研磨制品及研磨制品的实施例的性能的图。

不同附图中相同参考符号的使用指相似或相同的项目。

具体实施方式