一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法，包括將纖維繩滾涂一圈粘合劑；用重力植砂的方式將磨料滾植在纖維繩；將砂繩按需要纏繞在模具上，然后放入模腔，壓制定型等步驟。
【專利說明】一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法，屬于磨具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當前制作的各種拋磨磨具主要有三個大類并存在以下缺陷:①樹脂砂輪——結(jié)構(gòu)緊密、散熱差、油壓成型、組織致密所致。一般的樹脂結(jié)合劑砂輪(固結(jié)磨具)主要是由磨料、樹脂粘接劑經(jīng)混合、模壓成型、加熱硬化而成，這類砂輪的使用存在著諸如需要大的切削力、工件發(fā)熱嚴重等缺陷。大氣孔砂輪(固結(jié)磨具)中的氣孔一般是在硬化處理中將填充的能夠在高于130度以上的溫度下燒除(即碳化)的填充劑(如核桃殼、精萘等)燒掉而成。但天然纖維在這種工況下也會碳化從而失效。
[0003]②麻輪一拋光效率低，如(幾層劍麻縫制在一起，只有端面參與磨削)。中國專利CN1238254A公開了一種劍麻纖維拋光輪，揭示其制備方法是:采用針刺機將劍麻短纖維制成氈狀胚料，然后將2-4層劍麻氈狀胚料經(jīng)疊合、縫合成一種劍麻纖維拋光輪。用此種方法制備的劍麻纖維拋光輪存在以下的缺點:一、由于所使用的劍麻纖維長度只有4-12cm，因而拋光輪在使用過程中劍麻纖維容易脫落，使拋光輪的使用壽命縮短；二、因為針刺密度的限制，不能保證拋光輪的任何部位都能緊密結(jié)合，因而也會影響拋光輪的使用效果。
[0004]③尼龍輪——磨料利用率不高，由于尼龍的TG低發(fā)熱會造成軟化從而造成對磨料把持力下降，以致于磨料未充分參與磨削就脫落造成浪費；同時還有可能因發(fā)熱發(fā)軟而污染被磨工件表面。
[0005]中國專利CN200410029879.9揭示了 一種劍麻纖維拋光輪的制造方法，它是將切短的劍麻纖維、合成樹脂和任選的其它植物和無機化合物均勻混合、干燥后，熱壓成型。這種方法生產(chǎn)的拋光輪由于是模壓但沒有帶孔材料以致整個結(jié)構(gòu)非常致密沒有空隙，從而容易導(dǎo)致整個磨削過程中磨輪表面溫度升高粘接劑失效表面發(fā)黑，原材料斷裂脫落浪費；同時被磨工件也會表面溫升大從而造成應(yīng)力集中并有可能污染被磨工件表面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法。
[0007]本發(fā)明的上述目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法，包括如下步驟:
1)將纖維繩滾涂一圈粘合劑；
2)用重力植砂的方式將磨料滾植在纖維繩上，直到纖維繩上四周都均勻的植上磨料；烘烤，然后再次噴涂粘合劑，烘烤；
3)將步驟2得到的砂繩按需要纏繞在模具上，然后放入模腔，壓制定型，烘烤，緩慢降至室溫后出爐，卸模。
[0008]本發(fā)明中的纖維繩包括常規(guī)意義線，即用絲、棉、麻、玻璃纖維、金屬等制成的細長可以任意曲折的東西:絲線。棉線。線圈。線材。線繩。也包括常規(guī)意義的繩，即一般有塑料繩、麻繩、尼龍繩、棉繩等種類。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，繩子由之前的幾股扭織變成兩股或兩股以上扭織在一起，材料可用，麻、棕、丙綸絲、滌綸絲、棉紗、尼龍絲、玻璃絲等纖維。
[0009]本發(fā)明步驟I所述纖維繩可以是普通市售的纖維繩，也可以是在制備纖維繩的過程中，加入磨料或含有磨料的砂漿，制成內(nèi)部纖維含有磨料的纖維繩。
[0010]在本發(fā)明中，步驟I的粘合劑使用量為每克纖維繩上0.7-0.Sg ;在一個具體實例中，所述粘結(jié)劑為(質(zhì)量分數(shù)):改性液態(tài)酚醛樹脂液65%，填料:35%，膠水固含量:75-77%。
[0011]在本發(fā)明中，步驟2的控制磨料的加入量為每克纖維繩上3-4g。在一個具體實例中，所述粘結(jié)劑為(質(zhì)量分數(shù)):改性液態(tài)酚醛樹脂液75%，填料:25%;用量為每克纖維繩上0.2-0.3g ;第一次烘烤控制在80±2°C下烘烤60min ;第二次烘烤控制在70±2°C下烘烤30mino
[0012]在上述方法中，步驟3控制在120°C下烘烤4_6h后，平面磨輪固化4h，圓周磨輪固化6h。
[0013]在本發(fā)明中，所述磨料是指銳利、堅硬的，用以磨削較軟的材料表面的材料。所述磨料可以是天然磨料，包括但不限于天然剛砂、天然剛玉、石榴石和天然金剛石等；也可以是人工磨料，包括但不限于棕剛玉磨料、白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、黑碳化硅磨料、綠碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、鈰碳化硅磨料、碳化硼、人造金剛石和立方氮化硼等，以及陶瓷砂輪、樹脂砂輪等的回收砂等。
[0014]在本發(fā)明中，所述纖維繩的纖維可以是天然纖維，即自然界原有的或經(jīng)人工培植的植物上、人工飼養(yǎng)的動物上直接取得的纖維,包括但不限于植物纖維、動物纖維、礦物纖維。在本發(fā)明一個具體的實例中，所述的天然纖維選自種子纖維，如棉、木棉等；或者是葉纖維，如劍麻、蕉麻等；亦或是莖纖維，如苧麻、亞麻、大麻、黃麻等。在本發(fā)明另一個實例中，所述天然纖維選自毛和絲，例如綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛或桑蠶絲、柞蠶絲等。本發(fā)明中所述的天然纖維還可以是那些棉、麻、毛、絲的回收纖維。
[0015]在本發(fā)明中，所述纖維繩的纖維還可以是人工纖維，包括但不限于尼龍纖維或玻璃纖維。
[0016]在本發(fā)明中，粘結(jié)劑可以是酚醛樹脂、脲醛、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂或者無機粘結(jié)劑等，也可以是酚醛樹脂改性，包括脲醛、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧、丙烯酸等改性的酚醛，粘結(jié)劑用量為原料總質(zhì)量20-50%。
[0017]本發(fā)明纖維繩和磨料之間混合比例可以根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)，改變纖維繩(體積比1%-99%)和磨料(體積比99%-1%)的混合比例，可獲得不同的拋磨效果:在同一個輪子劍麻纖維繩含量多而磨料含量就一定會減少，這時拋光效果好；纖維繩含量少而磨料含量就一定會增加，這時磨削效率高。采用纖維繩的好處在于，纖維繩在磨削的過程中不會發(fā)軟發(fā)黑；同時纖維繩又能夠作為加強筋增強結(jié)構(gòu)強度。
[0018]在本發(fā)明的一個具體實例中，纖維繩的體積比為80-99%，磨料的體積比為1_20%，此時拋磨一體輪著重于拋光效果。在此范圍內(nèi)，纖維繩的體積比可以是80%、85%、90%、95%、99%等，磨料的體積比可以是1%、5%、8%、10%、15%、20%。
[0019]在本發(fā)明的另一個具體實例中，纖維繩的體積比為50-80%，磨料的體積比為20-50%,此時拋磨一體輪兼顧拋光和磨削效果，在此范圍內(nèi)，纖維繩的體積比可以是50%、55%、60%、65%、70%、75% 或 80% ;磨料的體積比可以是 20%、25%、30%、35%、40%、45% 或 50%。
[0020]在本發(fā)明的另一個具體實例中，纖維繩的體積比為20-50%，磨料的體積比為50-80%,此時拋磨一體輪兼顧拋光和磨削效果。在此范圍內(nèi)，磨料的體積比可以是50%、55%、60%、65%、70%、75% 或 80% ;纖維繩的體積比可以是 20%、25%、30%、35%、40%、45% 或 50%。
[0021]在本發(fā)明的一個具體實例中，纖維繩的體積比為1_20%，磨料的體積比為80-99%，此時拋磨一體輪著重于磨削效果。在此范圍內(nèi)，磨料的體積比可以是80%、85%、90%、95%、99%等，纖維繩的體積比可以是1%、5%、8%、10%、15%、20%。
[0022]本發(fā)明有利的之處在于利用纖維繩本身的立體結(jié)構(gòu)形成的表面溝槽更利于磨削、退屑和散熱，同時為新的自銳銀紋發(fā)展提供條件。纖維繩本身的圓形結(jié)構(gòu)又讓成型過程中每一根繩子之間一定會形成一定的孔隙從而形成端面的有利于磨削、退屑和散熱的結(jié)構(gòu)。
[0023]本發(fā)明的拋磨一體輪可以采用兩種典型外觀結(jié)構(gòu):平面拋磨輪和圓周磨拋輪。如圖1或2所述。圖3示出拋磨一體輪的微觀結(jié)構(gòu)。粘結(jié)劑將纖維繩、磨料牢固地結(jié)合在一起。圖4為拋磨一體輪的另一種形式微觀結(jié)構(gòu)示意圖。制作平面拋磨輪時一面粘有背蓋，而制作端面拋磨輪時則無需背蓋。在本發(fā)明中，背蓋可以是玻纖蓋、劍麻等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的平面拋磨一體輪示意圖。
[0025]圖2為本發(fā)明的圓周拋磨一體輪示意圖。
[0026]圖3為本發(fā)明的磨拋一體輪的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為本發(fā)明的另一種磨拋一體輪的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖5為本發(fā)明的加熱固化成形模具。
[0029]圖6為本發(fā)明的平面拋磨一體立體圖。
[0030]圖7為本發(fā)明的平面拋磨一體面示意圖。
[0031]圖8為實施例1平面磨輪試樣1-3纖維繩與磨料體積比變化與磨削比、磨削效率的關(guān)系。
[0032]圖9為實施例1平面磨輪試樣1-3纖維繩與磨料體積比變化與樣件表面粗糙度的關(guān)系。
[0033]圖10為實施例1圓周磨輪試樣1-3纖維繩與磨料體積比變化與磨削比、磨削效率的關(guān)系。
[0034]圖11為實施例1圓周磨輪試樣1-3纖維繩與磨料體積比變化與樣件表面粗糙度的關(guān)系。
[0035]圖12為實施例1的工藝流程圖。
[0036]圖13為實施例1的另一種工藝流程。
[0037]圖14為本發(fā)明纖維繩纏繞模具制成的拋磨一體輪示意圖。
[0038]圖15為本發(fā)明纖維繩纏繞模具制成的拋磨一體輪另一種示意圖。
[0039]圖中，I為背蓋、2為拋磨盤、3為纖維繩、4粘結(jié)劑、5磨料、6為纖維繩、磨料和粘結(jié)劑混合物、7為金屬型腔模具、8為纖維砂繩、9為法蘭盤(骨架)。
【具體實施方式】[0040]實施方案I一(探索纖維繩與磨料混合體積比與拋磨效果的關(guān)系)。
[0041]配方
【權(quán)利要求】
1.一種含纖維繩和磨料的拋磨一體輪的制備方法，包括如下步驟: 1)將纖維繩滾涂一圈粘合劑； 2)用重力植砂的方式將磨料滾植在纖維繩上；烘烤，然后再次噴涂粘結(jié)劑，烘烤； 3)將步驟2得到的砂繩按需要纏繞在模具上，然后放入模腔，壓制定型，烘烤，緩慢降至室溫后出爐，卸模。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中步驟I所述粘結(jié)劑使用量為每克纖維繩上0.7-0.8g ;所述粘結(jié)劑為(質(zhì)量分數(shù)):改性液態(tài)酚醛樹脂液65%，填料:35% ;膠水固含量:75-77%。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中步驟2所述磨料的加入量為每克纖維繩上3_4g。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中步驟2所述粘結(jié)劑為(質(zhì)量分數(shù)):改性液態(tài)酚醛樹脂液75%，填料:25% ;用量為每克纖維繩上0.2-0.3g。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中步驟2第一次烘烤控制在80±2°C下烘烤60min ;第二次烘烤控制在70 ±2 °C下烘烤30min。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中步驟3控制在120°C下烘烤4-6h。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中所述磨料選自天然剛砂、天然剛玉、石榴石、天然金剛石、棕剛玉磨料、白剛玉磨料、單晶剛玉磨料、黑碳化硅磨料、綠碳化硅磨料、立方碳化硅磨料、鈰碳化硅磨料、碳化硼、人造金剛石、立方氮化硼或陶瓷砂輪、樹脂砂輪的回收砂。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，所述纖維繩的纖維為天然纖維或人造纖維。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法,所述天然纖維選自棉、木棉、劍麻、蕉麻、芒麻、亞麻、大麻、黃麻、綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛、桑蠶絲、柞蠶絲或棉、麻、毛、絲的回收纖維；所述人造纖維為尼龍纖維或玻璃纖維。
10.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其中所述纖維與磨料的體積比例為纖維1_99%，磨料1-99% ;優(yōu)選所述纖維與磨料的體積比為纖維80-99%，磨料1-20% ;或纖維50_80%，磨料20-50% ;或纖維 20-50%，磨料 50-80% ;或纖維 1_20%，磨料 80_99%。
【文檔編號】B24D18/00GK103586791SQ201310554150
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】謝澤 申請人:謝澤