本實用新型涉及超硬磨料工具制備領(lǐng)域，特別是一種具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤。
背景技術(shù)：
釬焊超硬磨料磨盤是利用釬焊工藝將超硬磨料焊接在鋼基體上而形成。而由于超硬磨料釬焊后直接出露，因此與材料直接接觸，剛性打磨，噪音大，且存在較大的振動性。剛性磨盤對打磨對象有一定的限制，對于一些邊角，凹槽等無法較好打磨。而且由于磨盤剛性大，對于一些要求精密打磨、拋光場合，傳統(tǒng)超硬磨料工具較難以勝任，反而使得以百頁輪、拋光墊等產(chǎn)品更具有優(yōu)勢 ，但其使用壽命短，亦存在一定的局限性。因此在柔性磨削領(lǐng)域，目前尚未有理想的釬焊超硬磨料工具出現(xiàn)，以替代傳統(tǒng)的樹脂砂輪片、百頁輪、千頁輪、拋光墊等產(chǎn)品。
由于存在以上問題，部分技術(shù)方案亦嘗試解決，主要是從減振與降噪兩方面，對磨盤增加減振墊，或者改為三明治結(jié)構(gòu)，減少振動，并提高磨盤的彈性。但磨盤的本質(zhì)特點未有改變，在一些粗放式打磨領(lǐng)域可以應(yīng)用，對于精密磨削或多型面磨削，具有一定局限。此外，釬焊超硬磨料磨盤重量較重，對設(shè)備的功率具有一定的影響，降低磨盤的重量利于發(fā)揮設(shè)備的功率效能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤，該具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤能用于打磨金屬、非金屬和復(fù)合材料，并且可以對多種型面與角度進行打磨，打磨時振動小，噪音小，手感輕，在此基礎(chǔ)上還能發(fā)揮釬焊超硬磨料工藝的優(yōu)勢，達到磨削鋒利，壽命長，火花小，粉塵小等特點。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：
一種具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤，包括超硬磨料、焊接襯層和支撐層。
支撐層為圓盤狀結(jié)構(gòu)，支撐層上設(shè)置有與打磨設(shè)備相連接的安裝孔。
焊接襯層固定設(shè)置在支撐層的圓盤面上；焊接襯層由金屬絲與非金屬耐高溫纖維混合編織形成；金屬絲與非金屬耐高溫纖維的耐高溫度均不低于550°，其中，金屬絲能與釬焊用合金焊料發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合，非金屬耐高溫纖維不能與釬焊用合金焊料發(fā)生化學(xué)冶金反應(yīng)。
超硬磨料單顆或簇狀單層均布在焊接襯層的表面，并通過合金焊料進行釬焊固定。
所述焊接襯層中金屬絲與非金屬耐高溫纖維的體積比值范圍為3:1~1:8。
所述焊接襯層中的金屬絲為不銹鋼絲、鎳絲、鐵絲或鋼絲中的一種或多種。
所述焊接襯層中的非金屬耐高溫纖維為氧化鋁絲或玻璃纖維絲。
所述焊接襯層的厚度為0.5~5mm。
所述支撐層的材料為金屬、非金屬或金屬與非金屬的混合。
所述支撐層與焊接襯層的固定方式為粘結(jié)劑粘合或樹脂固化連接，其中，粘結(jié)劑的失效溫度不低于90°，樹脂熔點不低于160°。
超硬磨料的粒度范圍為0.02~3.5mm；當(dāng)超硬磨料單顆單層均布在焊接襯層表面時，相鄰兩顆超硬磨料顆粒的間距不低于單顆超硬磨料粒徑的1.5倍；當(dāng)超硬磨料簇狀單層均布在焊接襯層表面時，相鄰兩個超硬磨料簇之間的間距不低于超硬磨料簇直徑的1.2倍。
通過合金焊料釬焊固定超硬磨料時，采用模板法進行合金焊料的鋪展；具體操作方法為：先采用彈性材料制備孔狀的模板，并將制作的模板鋪展于焊接襯層表面，然后涂覆膏狀合金焊料，接著撤去模板，布灑超硬磨料，釬焊加熱即可。
本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)后，超硬磨料與焊接襯層之間采用合金焊料焊接，合金焊料能夠?qū)⒊材チ侠喂毯附?，并能和焊接襯層中的金屬絲冶金反應(yīng)，形成牢固的統(tǒng)一體，而由于非金屬耐高溫纖維絲不與合金焊料反應(yīng)，合金焊料熔化后僅滲入至非金屬纖維絲內(nèi)部，達到機械結(jié)構(gòu)的效果。并且由于超硬磨料在焊接襯層表面的分布非完全密排，僅在有超硬磨料之處存在合金焊接，無超硬磨料之處無合金焊接，此方式保證了焊接襯層具有一定的柔性。因此，本實用新型的具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤能用于打磨金屬、非金屬、復(fù)合材料，并且可以對多種型面與角度進行打磨，打磨時振動小，噪音小，手感輕，在此基礎(chǔ)上可以發(fā)揮釬焊超硬磨料工藝的優(yōu)勢，達到磨削鋒利，壽命長，火花小，粉塵小等特點。能應(yīng)用于對金屬包括鑄鐵、鑄鋼、一般強度鋼、高強度鋼、有色金屬等以及非金屬材料包括大理石、花崗巖、陶瓷、單晶硅、多晶硅、塑料、尼龍、木材等以及復(fù)合材料等的磨削、拋光工序。
附圖說明
圖1是本實用新型一種具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中有：1.超硬磨料；2.焊接合金層；3.焊接襯層；4.支撐層。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體較佳實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
如圖1所示，一種具有焊接襯層的柔性磨削用釬焊超硬磨料磨盤，包括超硬磨料1、焊接襯層3和支撐層4。
支撐層為圓盤狀結(jié)構(gòu)，支撐層的外徑范圍為80mm~250mm。支撐層上設(shè)置有與打磨設(shè)備相連接的安裝孔，該安裝孔的尺寸為15mm~50mm。安裝孔處優(yōu)選呈凹坑狀，支撐層上用于支撐磨削的區(qū)域為平面狀或弧面狀，或平面與弧面的結(jié)合狀態(tài)。
支撐層一般用于支撐焊接襯層，并提供一定的磨削強度。由于柔性磨削應(yīng)用的場合變化較大，因此支撐層的材料、結(jié)構(gòu)、厚度等均有較大變化 。
支撐層的材料為金屬、非金屬或金屬與非金屬的混合。
當(dāng)支撐層為金屬時，金屬可以為鋼材、鋁材和銅材中的一種或多種，且金屬支撐層的厚度優(yōu)選不超過1.5mm。
當(dāng)支撐層為非金屬時，非金屬為塑料、硬質(zhì)橡膠、尼龍、碳纖維和復(fù)合碳纖維等中一種或多種，且非金屬的密度不高于3.5g/cm3的材料，厚度范圍優(yōu)選為0.8~5.5mm。
焊接襯層固定設(shè)置在支撐層的圓盤面上。支撐層與焊接襯層的固定方式可以為粘結(jié)劑粘合連接，也可以為樹脂固化連接等。其中，粘結(jié)劑的失效溫度不低于90°，樹脂熔點不低于160°。樹脂固化可施加一定壓力，保證固化效果。
焊接襯層由金屬絲與非金屬耐高溫纖維混合編織形成。金屬絲與非金屬耐高溫纖維的編織可以是有序編織的，亦可以是無序混紡的。金屬絲與非金屬耐高溫纖維的體積比值優(yōu)選范圍為3:1~1:8。
金屬絲與非金屬耐高溫纖維的耐高溫度均不低于550°，其中，金屬絲能與釬焊用合金焊料發(fā)生化學(xué)冶金結(jié)合，非金屬耐高溫纖維不能與釬焊用合金焊料發(fā)生化學(xué)冶金反應(yīng)。
上述金屬絲優(yōu)選為不銹鋼絲、鎳絲、鐵絲或鋼絲等中的一種或多種。
上述非金屬耐高溫纖維優(yōu)選為氧化鋁絲或玻璃纖維絲等。
超硬磨料與焊接襯層的結(jié)合是磨盤制備的關(guān)鍵，焊接襯層的厚度、襯層中金屬絲與非金屬絲的比例、編織方式等均影響釬焊強度與焊接柔韌性。為平衡超硬磨料焊接強度與磨盤柔韌性的統(tǒng)一，焊接襯層一般取0.5mm~5mm。
超硬磨料單顆或簇狀單層均布在焊接襯層的表面，并通過合金焊料進行釬焊固定。
上述超硬磨料的粒度范圍優(yōu)為0.02~3.5mm，即磨料可以取一個較大的粒度范圍區(qū)間。
超硬磨料的排布可以為單一品種的磨料，亦可以為多種磨料的混合。
超硬磨料包括但不局限于人造金剛石、立方氮化硼、聚晶金剛石、聚晶立方氮化硼、硬質(zhì)合金顆粒。
超硬磨料地貌可以為單顆磨料均布、亦可以是成簇狀均布。單顆磨料均布狀態(tài)下，相鄰兩顆超硬磨料顆粒的間距不低于單顆超硬磨料粒徑的1.5倍。當(dāng)超硬磨料簇狀單層均布在焊接襯層表面時，相鄰兩個超硬磨料簇之間的間距不低于超硬磨料簇直徑的1.2倍。
上述合金焊料包括但不局限于鎳基合金焊料、銅基合金焊料、銀基合金焊料。均含有能與超硬磨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的元素。
超硬磨料與焊接襯層之間采用合金焊料焊接，合金焊料能夠?qū)⒊材チ侠喂毯附樱⒖梢院秃附右r層中的金屬絲冶金結(jié)構(gòu)，形成牢固的統(tǒng)一體，而由于非金屬耐高溫纖維絲不與合金焊料反應(yīng)，合金焊料熔化后僅滲入至非金屬纖維絲內(nèi)部，達到機械結(jié)構(gòu)的效果。
此方式下，超硬磨料與焊接襯層牢固結(jié)合起來，并且由于超硬磨料在焊接襯層表面的分布非完全密排，僅在有超硬磨料之處存在合金焊接，無超硬磨料之處無合金焊接，此方式保證了焊接襯層具有一定的柔性。
釬焊加熱時，只需要對焊接襯層以及排布其表面的超硬磨料與合金焊料進行加熱。支撐層不需要加熱。
由于需要保證一定的柔韌性，因此焊料合金的排布具有一定的要求。在制備工藝上具有一定的變化。
若柔韌性要求低，僅為平面磨拋或低弧度彎曲，則制備超硬磨料磨盤時，首先在焊接襯層表面涂覆一層粘結(jié)劑，然后布灑超硬磨料與合金焊料顆粒即可釬焊加熱。或者將合金焊料調(diào)配成膏狀涂覆于焊接襯層表面，然后將超硬磨料布灑。兩種方式條件下，焊料熔化后均形成一層的合金覆蓋于焊接襯層，并滲透焊接襯層。由于應(yīng)用場合多為平面磨拋，磨盤表面形狀變化較小，因此此方案亦可以實施。
若對表面磨拋有較高要求，且磨盤在磨拋時變形幅度較大，則上述方案不盡適合，需要對焊料的鋪展進行一定的控制。本實用新型優(yōu)選采用模板法進行制備。
首先，選用彈性材料制備孔狀的模板，并將制作的模板鋪展于焊接襯層表面，然后涂覆膏狀合金焊料，接著撤去模板，布灑超硬磨料，釬焊加熱即可。
另一種方式是鋪模板，然后布灑超硬磨料，撤去模板后，然后布灑合金焊料，亦可得到相似效果。
本實用新型所制備的釬焊超硬磨料磨盤質(zhì)量輕，具有一定的彈性與柔性，可彎曲，磨拋時噪音低，振動小，手感 舒適。
磨盤表面超硬磨料排布合理，磨料鋒利且高出露，焊接強度高，使得磨盤磨削效率高，壽命長，火花小，污染少，達到了綠色加工的要求。有利于我國工業(yè)生產(chǎn)裝備升級與更新?lián)Q代。
制備工藝簡單可控，易于自動化生產(chǎn)作業(yè)，相比于傳統(tǒng)超硬磨料磨盤制備工藝以及復(fù)合結(jié)構(gòu)、減振結(jié)構(gòu)磨盤，性能價，成本低，是理想的表面磨拋加工工具。
以上詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本實用新型的保護范圍。