[发明专利]一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法，包括磨料层，低温热固型附层，金属基体。附层为磨料层和基体中间过渡层。该低温热固型附层的制作工艺简单高效，良品率高，适用性强，具有这种附层的陶瓷结合剂砂轮不仅可以有效地提高砂轮磨料层的使用率，减少砂轮脱圈概率，而且公开的附层其热传导系数较超硬磨料和金属基体的热传导系数低很多，故可以避免磨削时磨削界面的热量传导给砂轮基体导致的砂轮胀裂问题。

技术领域

本发明涉及一种在陶瓷结合剂金刚石砂轮磨料层和基体之间加一层复合材料的附层的技术，属于金刚石砂轮制备技术领域。

背景技术

现有技术中，附层式砂轮主要以树脂结合剂的为主，对于陶瓷结合剂的应用很少而且技术难度很大。陶瓷结合剂金刚石砂轮的传统制备工艺，均是先冷压成生坯，然后进行固化烧结，将烧结好的磨料层与基体进行配合，然后粘接成型，修整到需要的形状和尺寸。陶瓷结合剂砂轮在烧结的过程中，经常出现变形情况。因此在砂轮的使用的过程中，常出现磨料层与基体分离及磨料层剩余最后几毫米的时候就无法继续使用，造成磨料的浪费，而且磨削时磨削界面的热量传导给砂轮基体容易导致的砂轮胀裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备工艺。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮，包括基体、砂轮磨料层以及位于基体、砂轮磨料层之间的附层；所述砂轮磨料层的制备原料为金刚石磨料、陶瓷结合剂、碳粉、树脂液；所述附层的制备原料包括树脂粉、磨料、氧化铝、氧化锌。

本发明还公开了一种陶瓷结合剂金刚石砂轮用低温热固型附层，所述低温热固型附层的制备原料包括树脂粉、普通磨料、氧化铝、氧化锌。

上述技术方案中，所述附层厚度与砂轮磨料层厚度相同，附层宽度为砂轮磨料层厚度的1/5。附层为磨料层和基体中间过渡层，该低温热固型附层的制作工艺简单高效，适用性强，具有这种附层的陶瓷结合剂砂轮不仅可以有效地提高砂轮磨料层的使用率，减少砂轮脱圈概率，而且公开的附层其热传导系数较超硬磨料和金属基体的热传导系数低很多，故可以避免磨削时磨削界面的热量传导给砂轮基体导致的砂轮胀裂问题。

上述技术方案中，附层的制备原料中，树脂粉为酚醛树脂粉，磨料为白刚玉；砂轮磨料层中，陶瓷结合剂的制备原料为氧化铝、氧化锌、四硼酸钠、氢氧化锂、二氧化硅；基体为金属基体。

本发明还公开了上述具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤，

（1）将树脂粉、磨料、氧化铝、氧化锌的混合物加入放有基体的模具中，热压，得到带有附层的基体；

（2）将金刚石磨料、陶瓷结合剂、碳粉、树脂液混合过筛后，压制制备生坯；生坯烧结后制备砂轮磨料层；

（3）将砂轮磨料层与带有附层的基体粘接，得到具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮。

本发明中，基体附层的制作为将附层原料中的白刚玉、氧化铝、氧化锌、酚醛树脂粉混合均匀后，将基体放到模具中，让附层料可以直接和基体外圆接触；然后以ρ=1.8的成型密度进行投料，将其在热压机上以30t的压力，200℃下热压20分钟的工艺流程进行热压，从而将附层料固化在基体外圆，得到带有附层的基体。

金刚石砂轮磨料层制作：以金刚石磨料、陶瓷结合剂粉末、碳粉、树脂液质量安所需比例进行称料，将其放入烧杯中，再往烧杯中倒入一定量的丙酮溶液，搅拌均匀，待丙酮溶液完全挥发后，用80目的筛网过筛装盒待用，用模具将装盒的料以ρ=2.0压制成圆环形状的生坯，将生坯放入马弗炉中，以760℃保温3小时的流程进行烧结；制备砂轮磨料层。

出炉后将砂轮磨料层与附层基体之间用现有高强度结构胶进行粘接，得到具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮。