本發(fā)明屬于高強(qiáng)度精密研磨拋光領(lǐng)域,具體涉及一種帶有薄膜基的耐磨磨具及其制造方法。
背景技術(shù):
在傳統(tǒng)的建筑裝修、家具生產(chǎn)、機(jī)械制造等領(lǐng)域,需要對很多物品的表面進(jìn)行打磨。打磨過程中常用的材料為砂紙,現(xiàn)有的砂紙具有生產(chǎn)方便,成本較低,通用性好等特點有著廣泛的運用。但是,現(xiàn)有的砂紙使用壽命一般較短,而且在表面的打磨層還沒有完全磨損脫落就已經(jīng)失去了磨削能力,其根本原因除去砂紙本身的耐磨力較差之外,更重要的原因是在打磨過程中,砂紙上的耐磨顆粒會脫落或產(chǎn)生磨損碎片以及打磨件產(chǎn)生的灰塵、顆粒很容易粘附在砂紙的表面,砂紙表面的打磨層被堵塞,喪失了磨削能力。公開號為CN103567894A的中國專利申請公開了一種具有多孔結(jié)構(gòu)的耐磨砂紙,包括紙基材層和底膠層,紙基材層的上表面設(shè)置有底膠層所述紙基材層底部表面粘接有一層網(wǎng)格布層,底膠層的上表面設(shè)置有大顆粒耐磨層,大顆粒耐磨材料的外表面涂有復(fù)膠,復(fù)膠上鋪設(shè)有小顆粒超涂層,紙基材層的表面壓制有貫穿紙基材層以及底膠層的微孔。該耐磨砂紙的耐磨能力得到了提高,砂紙表面的打磨層不容易被堵塞,使用壽命得到了延長。隨著液晶面板制造、光通信、汽車制造等技術(shù)的發(fā)展,對與之相關(guān)的研磨拋光領(lǐng)域的要求也越來越高。傳統(tǒng)研磨材料采用布、紙等基材,無法達(dá)到柔順性與高強(qiáng)度同時具備,而采用高強(qiáng)的PET基材(聚對苯二甲酸乙二醇酯),不僅可以克服這個問題,而且可以達(dá)到更均勻的厚度,可以實現(xiàn)更精密、穩(wěn)定、持續(xù)的研磨效果,從而達(dá)到精密研磨拋光的目標(biāo)。在現(xiàn)代化制造條件下,光纖插芯端面的精密研磨,鏡面輥的研磨拋光,汽車曲軸、凸輪軸等的打磨、微電機(jī)馬達(dá)的微加工以及手機(jī)外殼、logo等的研磨拋光,都離不開薄膜基研磨材料。公開號為CN101259595A的中國專利申請公開了一種多芯光連接器的斷面研磨方法,包括以下工序:將低于肖氏硬度30的海綿墊置于研磨機(jī),將不含有研磨材料的厚度小于70μm的PET薄膜置于上述海綿墊上的工序,將研磨材料供給上述PET薄膜上面的工序,以及后續(xù)的研磨工序。該研磨方法。該研磨方法能夠很好地對光纖端面進(jìn)行研磨,然而由于研磨材料與PET薄膜的接觸不夠牢固,導(dǎo)致研磨材料的脫落,影響了研磨效率,并且降低了磨具的使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種帶有薄膜基的研磨磨具及其制造方法,該研磨磨具用于光纖端面的研磨時研磨效率高,并且磨具的使用壽命長。一種帶有薄膜基的耐磨磨具,包括基材和涂附于基材上的涂層,所述的基材為聚對苯二甲酸乙二酯薄膜;所述的涂層由如下重量份的原料制成:9~120μm的磨粒200份可溶性樹脂700~800份可溶性固化劑100~150份。其中,所述的可溶性樹脂和可溶性固化劑是指在有機(jī)溶劑中,尤其是乙酸乙酯和乙醇中容易溶解的樹脂和固化劑。本發(fā)明采用特定的配方設(shè)計,確保涂層牢度;采用低密度粉料控制,使磨料之間的距離保持合適的比例,達(dá)到排屑的目的;采用微粉表面處理工藝,增強(qiáng)磨料與涂層、基材的把持力。作為優(yōu)選,所述的磨粒為金剛石磨粒、綠碳化硅磨粒、黑碳化硅磨粒、白剛玉磨粒、棕剛玉磨粒或鋯剛玉磨粒。作為優(yōu)選,可溶性樹脂為可溶性環(huán)氧、可溶性酚醛、可溶性聚酯和可溶性聚氨酯中的至少一種。作為優(yōu)選,所述的可溶性固化劑為環(huán)氧固化劑、酚醛固化劑或者異氰酸酯。作為優(yōu)選,所述的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜的厚度為50~200μm。作為優(yōu)選,所述的涂層由如下重量份的原料制成:作為優(yōu)選,所述的磨粒為金剛石磨粒;所述的可溶性樹脂為質(zhì)量比為1.5~2:1的PF1901和環(huán)氧樹脂619的組合;所述的固化劑為R2015。此時,得到的耐磨磨具的切削力強(qiáng),而且磨粒與基材的結(jié)合力強(qiáng),使用時磨損小,產(chǎn)品的壽命長。本發(fā)明中,所述的可溶性樹脂、可溶性固化劑含有一定的揮發(fā)性組分(主要為溶劑,一般為醇溶劑),所述的重量份指總的重量份。本發(fā)明還提供了一種所述的帶有薄膜基的耐磨磨具的制備方法,包括如下步驟:(1)將所述的磨粒與表面活性劑加入到水中,加熱攪拌處理12小時,過濾烘干得到活化的磨粒;(2)將步驟(1)活化后的磨粒、可溶性樹脂和可溶性固化劑混合均勻,得到涂料液;(3)將步驟(2)得到的涂料液均勻涂布于所述的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜表面,得到半成品,將半成品在70~90℃固化40~50小時,得到所述的耐磨磨具。將磨粒的微粉通過表面改性劑改性,使微粉表面與粘結(jié)劑的結(jié)合能力更強(qiáng)。一般采用微粉與表面活性劑在水性條件下高溫保持較長時間即可。作為優(yōu)選,步驟(1)中,所述的表面活性劑為KH560,用量為待處理粉質(zhì)量的0.5~5%,視微粉顆粒大小不同略有變化。作為優(yōu)選,步驟(3)中,所涂布的涂層厚度為10~200微米,視產(chǎn)品粒度不同而有不同。同現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:1、相比于傳統(tǒng)的涂附磨具,磨料利用率高;2、防堵性能強(qiáng),磨具使用壽命大大延長;3、產(chǎn)品磨削力高。具體實施方式實施例1(1)將所述的金剛石磨粒與表面活性劑KH560(金剛石:KH560=100:5)加入到足量水中,加水量不低于金剛石質(zhì)量的3倍,加熱后80攝氏度恒溫攪拌處理12小時,過濾烘干得到活化的磨粒;(2)將步驟(1)活化后的磨粒、可溶性樹脂和可溶性固化劑混合均勻,得到涂料液;所用的組分如表1所示:其中,PF1901為可溶性酚醛樹脂、R2015為可溶性固化劑。(3)將步驟(2)得到的涂料液均勻涂布于聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(厚度為75微米)表面,得到半成品,將半成品在75~80℃固化48小時,得到所述的耐磨磨具,記為ED30。得到的耐磨模具采用如下方法評價研磨性能:精密研磨機(jī)研磨陶瓷棒,在時間、壓力、轉(zhuǎn)速一定的條件下,測量每次研磨質(zhì)量移除率,以此來評價切削力,多次評價看持續(xù)切削力以及研磨片損耗對比。得到的結(jié)果如表1所示:表1實施例的產(chǎn)品ED30的研磨性能對比試驗:采用美國Nanolap公司600號金剛石研磨紙在相同的條件下進(jìn)行測試,得到的結(jié)果如表2所示。表2其他品牌的研磨性能由表1和表2的結(jié)果可以看出,本發(fā)明實施例1的產(chǎn)品的初始切削力、持續(xù)研磨力都較好,并且防堵性能好,研磨力保持正常的平穩(wěn)下降。實施例2操作與實施例1基本相同,不同之處在于,所用的物料如表3所示,得到的產(chǎn)品記為ED30A,性能檢測方法與實施例1相同(即轉(zhuǎn)速為180r/min,時間為180S,壓力為180g,連續(xù)測量四次),結(jié)果列于表5。表3實施例2所用的物料實施例3操作與實施例1基本相同,不同之處在于,所用的物料如表4所示,得到的產(chǎn)品記為ED30B,性能檢測方法與實施例1相同(即轉(zhuǎn)速為180r/min,時間為180S,壓力為180g,連續(xù)測量四次),結(jié)果列于表5。表4實施例3所用的物料表5實施例1~3的結(jié)果比較1234ED301.081.030.990.95ED30-A1.020.930.820.67ED30-B1.131.010.830.64表5的結(jié)果表明,增加或減少粉(即磨粒)含量,對產(chǎn)品的性能影響比較大,過少引起產(chǎn)品切削力不足,過多的粉雖然能提高初始切削力,但是后期產(chǎn)品因堵塞而切削力下降厲害。實施例4該實施例與實施例1的操作基本相同,除了將環(huán)氧樹脂619替換為環(huán)氧樹脂828,其他條件與實施例1相同,得到的結(jié)果如表6所示。表6該實施例表明,將環(huán)氧樹脂替換后,初始切削力較好,但是持續(xù)研磨力遠(yuǎn)不如實施例1。