[发明专利]高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮及其制备方法。金刚石砂轮包括基体和工作磨料层，工作磨料层由金刚石、树脂结合剂、纳米级二氧化硅、纳米级氧化锌、纳米级氧化铁和纳米级氧化镁组成。首先将树脂结合剂、纳米级二氧化硅、纳米级氧化锌、纳米级氧化铁和纳米级氧化镁混匀，得到复合树脂结合剂；然后将润湿后的金刚石加入混匀，得到成型料；将成型料投入节块模具中热压成型，成型后进行二次固化，固化后的节块成品粘接在基体上，经加工得到高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮。利用本发明制备的高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮具备内部组织缺陷少、密度均匀、加工的宝石面型精度高、无振纹及微裂纹等特点，而且对环境无污染。

主权项

一种高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮，所述金刚石砂轮包括基体和工作磨料层，其特征在于：以重量百分含量表示，所述工作磨料层的原料组成为金刚石10～20%、树脂结合剂30～40%、纳米级二氧化硅10～25%、纳米级氧化锌10～20%、纳米级氧化铁5～10%和纳米级氧化镁1～6%；所述树脂结合剂为酚醛树脂或聚酰亚胺，所述树脂结合剂的粒度为30～40μm；所述金刚石为多晶自锐性金刚石，其粒度为5～50μm，其金刚石浓度为30～100%；所述多晶自锐性金刚石为表面镀铜或镀镍多晶自锐性金刚石，其中未镀覆金刚石与镀覆金刚石二者重量比为1:2～3:1；所述高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮是通过以下方法制备而成：a、首先按照所述的高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮工作磨料层的原料组成配比比例称取各种原料；b、将称取的树脂结合剂、纳米级二氧化硅、纳米级氧化锌、纳米级氧化铁和纳米级氧化镁混合均匀，得到复合树脂结合剂；c、将酚醛树脂溶液加入称取的金刚石中进行充分润湿，每kg各原料总重量加入1～5mL润湿剂酚醛树脂液，润湿处理后的金刚石加入步骤b得到的复合树脂结合剂中，充分混合均匀后得到成型料；所述酚醛树脂溶液的配制方法为：首先按照酚醛树脂粉与无水乙醇质量比为3:2的比例称取两种原料，把称取的酚醛树脂粉加入无水乙醇中，使其完全溶解，最终得到溶解度为60%的酚醛树脂溶液；d、将步骤c得到的成型料投入组装好的金刚石节块模具中，然后放入四柱液压机中进行热压成型，首先升温至90±5℃条件下进行排气2～9次，然后在20吨压力下升温至185±5℃条件下保温60min，保温后冷却至80℃以下卸模，得到金刚石节块半成品；e、步骤d卸模后得到的金刚石节块半成品放入恒温干燥箱中进行二次固化，固化后所得产品为金刚石节块成品；所述二次固化的具体操作过程为：卸模后的金刚石节块半成品放入恒温干燥箱中后，首先由室温经30min升温至100℃保温30～60min，然后经20min升温至120℃保温30～60min，然后经20min升温至140℃保温30～60min，然后经20min升温至160℃保温30～60min，然后经30min升温至185℃保温4～8小时；f、将步骤e所得金刚石节块成品通过环氧树脂胶粘剂有规则错位地粘结在基体外壁四周，然后进行车床加工、修整及做动平衡，最后得到高精度滚筒式树脂结合剂金刚石砂轮。