[发明专利]可磁化磨料颗粒的磁性辅助转移及其相关的方法、装置和系统

说明书

根据一个实施方案，本发明公开了一种在背衬上制备磨料层的方法。所述方法可以包括：提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具，其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中，并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种；将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开；将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的间隙的一部分；以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面，其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。

技术领域

该文档所属通常涉及但不限于磨料颗粒、磨料制品和相关装置、系统和方法。

背景技术

各种类型的磨料制品在本领域中是已知的。例如，带涂层磨料制品通常具有通过树脂粘结剂材料附着到背衬的磨料颗粒。示例包括砂纸和具有附着到背衬的精确成形的磨料复合物的结构化磨料。磨料复合物通常包括磨料颗粒和树脂粘结剂。

带涂层磨料制品通常通过将磨料颗粒滴涂或静电涂覆到带树脂涂层的背衬上而实现涂覆。在这两种方法中，静电涂覆通常为优选的，因为它为纵横比不为1的晶粒提供了一定程度的取向控制。

一般来讲，磨料颗粒及其切削点的位置和取向对于决定磨料性能和定向很重要。PCT国际公开WO 2012/112305 A2(Keipert)公开了通过使用具有精确间距并且对准的非圆形孔的精确筛网制造的带涂层磨料制品，以将单独的磨料颗粒保持在固定位置，其可用于在特定的z-方向旋转取向上旋转地对准磨料颗粒的表面特征结构。在该方法中，将筛网或穿孔板层合至粘合剂膜并且负载磨料颗粒。磨料颗粒的取向可通过筛网几何形状以及磨料颗粒通过筛网开口接触并且附着到粘合剂的受限能力来控制。从填充的筛网移除粘合剂层将取向的磨料颗粒以反向方式传送到磨料背衬。该方法依赖于粘合剂的存在，这可能是麻烦的，随着时间的推移粘合剂易于脱粘(例如，由于粉尘沉积)，并且可以传送到所得的带涂层磨料制品，从而导致粘合剂传送到工件并且污染工件的可能性。

发明内容

研磨制品中的磨料颗粒的对准和定向对于制品切割性能和耐久性可能是重要的。如果磨料颗粒倒置(以便基部向上)或相对于切割方向不对准，则可能发生磨料制品的过早破坏。常规方法诸如滴涂和静电沉积提供了间距和颗粒群集的随机分布，这通常导致其中两个或更多个成形磨料颗粒最终在靠近成形磨料颗粒的顶端或上表面处彼此接触。群集还可能产生不良的切削性能，这是由于那些区域中的支承区域局部增大，并且由于群集中的成形磨料颗粒在使用过程中不能够因相互机械加强而破裂和破碎。与具有更均匀间隔的成形磨料颗粒的带涂层磨料制品相比，群集可以产生不期望的热积聚。

鉴于前述内容，本发明人已经尤其认识到，各种磨料制品可以受益于磨料颗粒的更精确的定位和定向。因此，本发明人开发了使用磁场来控制可磁化磨料颗粒的方法、系统和装置。更具体地，本发明人发现了通过在施加的磁场的影响下从分配工具转移磨料颗粒，分配工具和背衬之间的差距可以显著增加(例如，高达约4倍)，同时仍然实现与使用较窄间隙和没有施加磁场所获得的相同或基本相似的定向。这种较大的间隙可以避免分配工具的结垢和/或对磨料制品的损坏。

该方法、系统和装置可根据需要定位和/或定向可磁化磨料颗粒。在一些实施方案中，由于分配工具和磁场，可以实现磨料制品内的可磁化磨料颗粒的非随机预定图案。在从分配工具转移到背衬期间，磁场可以施加到可磁化磨料颗粒上，以不仅改善下落高度，而且一旦接收在背衬上，可磁化磨料颗粒的倾向可以根据需要进行定向和/或对准。