專利名稱：磨具的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及涂覆磨具，它們可通過容易的自動(dòng)化生產(chǎn)方法非常簡單地進(jìn)行重復(fù)生產(chǎn)。
在常規(guī)的制造磨具的方法中，先制備背襯，然后涂上初始結(jié)合樹脂(makerresin)涂層，隨后部分固化該樹脂涂層，再在上面沉積一層磨料顆粒。接著固化該初始結(jié)合涂層，在磨料顆粒上再涂一層粘合劑涂層(稱為膠結(jié)涂層)。
磨料顆?；蛘咄ㄟ^重力涂覆法，或者通過靜電法進(jìn)行涂覆。在靜電法中，顆粒被靜電力推向待涂覆的表面。這被稱為UP涂覆技術(shù)。
在這些方法中，獲得的產(chǎn)品一般是卷材形式，再被切成盤或片，其中某些可制成帶。很明顯，這種方法意味著同時(shí)產(chǎn)生大量的廢料。尤其當(dāng)顆粒成本是產(chǎn)品總成本的主要組成因素時(shí)，希望避免產(chǎn)生這樣的廢料。
在最近數(shù)年中，已開發(fā)了新型顆粒。該顆粒為絲狀顆粒形式，具有大體均一的橫截面形狀，而且其垂直于該橫截面的長度至少等長于橫截面的最大尺度。一種形式的這類顆粒是用溶膠凝膠法氧化鋁(sol-gel alumina)繞制成絲狀顆粒，然后干燥并燒結(jié)形成非常有效的磨料顆粒。這種顆粒在美國專利5,009,676中有描述，而用這種顆粒生產(chǎn)的涂覆磨具在美國專利5,103,598中有描述。
現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)，含有磨料顆粒尤其是絲狀磨料顆粒的涂覆磨具可以用非常靈活和有效的方法獲得，這樣便可以使涂覆磨具按具體應(yīng)用的要求進(jìn)行制造。使用這種制法可使顆粒浪費(fèi)最少，而且所用顆粒所針對(duì)的利用效率最大。
使用本發(fā)明還可以避免這樣的危險(xiǎn)即在粘合劑硬化到可以固定絲狀顆粒取向的程度之前，沉積在基材上的絲狀顆?？赡芴幱谄x所需取向的位置。
發(fā)明描述本發(fā)明提供了一種涂覆磨具，它具有許多個(gè)磨料單元，每個(gè)單元具有一個(gè)基襯和許多磨料顆粒，每個(gè)顆粒都通過其端點(diǎn)粘著于基襯的一個(gè)表面上，這些單元以預(yù)定的方式粘于背襯材料。
基襯可以為任何合適的形狀，但是一般而言圓盤形是很令人滿意的。然而，方形、菱形、橢圓形、甚至不規(guī)則的盤形都可以作為這種單元的形狀。
磨料顆?？梢允侨魏晤愋偷念w粒，包括熔凝法和溶膠凝膠法氧化鋁、氧化鋁-氧化鋯、碳化硅、石榴石等。顆?？梢允侨魏嗡璧男螤?，如預(yù)定的同樣形狀或不規(guī)則形狀。然而，它們的大小經(jīng)常需要較為均勻，適合相同的磨粒級(jí)別。由于磨粒的使用方式，所以顆粒的一個(gè)方向上的長度顯著大于其他方向上的長度通常是較佳的。這樣的顆粒被稱為具有“弱形”?！叭跣巍被蛘咄ㄟ^其形成過程產(chǎn)生，或者通過壓碎較大的磨料材料而產(chǎn)生。對(duì)于實(shí)施本發(fā)明，一種特別有利的磨料顆粒形式是絲狀磨料顆粒。這種顆粒，當(dāng)其用于本發(fā)明時(shí)，最好基本上長度相同，這樣遠(yuǎn)離基襯表面的遠(yuǎn)端與表面之間的距離便相同。然而，在某些情況下，長度不同可能有某些好處。
制備磨料顆粒的優(yōu)選材料是溶膠凝膠法氧化鋁。制造這種溶膠凝膠法氧化鋁的方法描述于USPP 4,314,827；4,623,364；4,770,671；4,788,167；4,848,041；4,881,951；5,076；815；5,139,978；5,185,299；5,203,884；5,204,300；5,219,806；5,236,471；和其他文獻(xiàn)中。
用于制造基襯的材料可以是用于制造磨料顆粒的相同材料。因此，在產(chǎn)品具有溶膠凝膠法氧化鋁絲狀磨料顆粒的情況下，基襯和絲狀顆?？赏瑫r(shí)在一個(gè)操作過程(比如模制或澆鑄操作中產(chǎn)生。)或者，可將每個(gè)絲狀顆粒的一端置于未固化的溶膠凝膠法氧化鋁盤中，然后在絲狀顆粒在位的情況下進(jìn)行干燥并燒結(jié)，形成氧化鋁基襯。這樣絲狀磨料顆粒與基襯在化學(xué)組成上相同而且顆粒生根于基襯中。
或者，可使用在制造涂覆磨具中常用作粘合劑的材料來制造基襯。因此這可以是酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、可輻射固化的聚氨酯(包括改性的聚氨酯)、蜜胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂等?？梢苑奖愕剡x擇這類基襯，以便與采用本發(fā)明的磨粒單元生產(chǎn)涂覆磨具的過程中所使用的粘合劑相匹配。
另一種例子是用纖維材料制造基襯，然后用可固化的樹脂制劑進(jìn)行浸漬。當(dāng)樹脂凝固時(shí)，纖維有助于保持絲狀顆粒的豎直取向。
除了上述的例子外，基襯還可以用玻璃質(zhì)材料或金屬制造，只要形成這類基襯的溫度低于磨料顆粒性能受到明顯影響的溫度。
本發(fā)明的磨料單元可用于任何適當(dāng)形式的涂覆磨具。然而一般當(dāng)單元用于制造研磨盤時(shí)，可獲得最大的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，最好用圓盤形式的基襯(其直徑比研磨盤的直徑小約40％，更佳小約25％)形成單元。這些單元可在研磨盤呈環(huán)狀排列以便提供最多的可用研磨表面。在研磨盤上可以是兩層或多層環(huán)狀排形的單元，其中一個(gè)環(huán)在另一個(gè)環(huán)之內(nèi)，有時(shí)相鄰兩環(huán)的單元在徑向上可以錯(cuò)位(不對(duì)齊)。
附圖描述

圖1是本發(fā)明磨料單元的橫截面圖。
圖2是采用本發(fā)明磨料單元的研磨盤的平面圖。
本發(fā)明優(yōu)選例子的描述現(xiàn)在結(jié)合附圖描述本發(fā)明，這些附圖僅用于闡述目的，它們對(duì)本發(fā)明的范圍不作任何必要限制。
參見附圖，磨料單元1含有基襯2和許多根絲狀顆粒3，每個(gè)顆粒的一端固定在基襯上。圖2顯示，圖1所示的單元在研磨盤5的表面上排列成2個(gè)同心圓環(huán)，研磨盤5具有一個(gè)中央固定位置5。
在附圖中所示的本發(fā)明這個(gè)具體例子中，在圓形模具中制備酚醛樹脂，而絲狀磨料顆粒則UP涂覆于樹脂表面，然后令樹脂固化直至在尺寸上固定，形成適用于本發(fā)明的磨料單元。這些絲狀法料顆粒是用美國專利5,090,968中所述方法，由引晶溶膠凝膠法氧化鋁形成，顆粒長度為4毫米，直徑為0.5毫米。
再將數(shù)個(gè)這樣的單元置于用初始結(jié)合涂料涂覆的紡織纖維背襯材料上。初始結(jié)合涂料是與形成單元基襯所用的酚醛樹脂相同的酚醛樹脂。如圖2所示，這些單元在研磨盤上排列成同心的幾個(gè)環(huán)。然后固化初始結(jié)合涂層樹脂，在磨料單元上再涂以膠結(jié)涂層固化之。
這樣形成的研磨盤是可用于各種研磨用途的有效工具。
權(quán)利要求
1.一種涂覆磨具，其特征在于，它具有許多個(gè)磨料單元，每個(gè)單元具有基襯和許多磨料顆粒，每個(gè)顆粒的一端粘著于基襯的一個(gè)表面上，這些單元以預(yù)定的方式粘著于背襯材料上。
2.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，磨料單元具有圓盤形的基襯。
3.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，基襯是用與磨料顆粒相同的材料制成的。
4.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，磨料單元以預(yù)定方式粘著于背襯材料上。
5.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，它為盤狀，在盤的上面磨料單元排列成一個(gè)或多個(gè)同心環(huán)。
6.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，磨料顆粒由溶膠凝膠法氧化鋁形成。
7.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，溶膠凝膠法氧化鋁是引晶的溶膠凝膠法氧化鋁。
8.如權(quán)利要求1所述的涂覆磨具，其特征在于，磨粒顆粒是絲狀磨料顆粒。
9.一種涂覆磨具，它為盤狀，其特征在于，它有背襯材料和許多個(gè)磨料單元，每個(gè)單元具有基襯和許多引晶溶膠凝膠氧化鋁絲狀磨料顆粒，每個(gè)顆粒的一端粘著于基襯的一個(gè)表面上，這些單元以許多同心環(huán)的方式粘著于背襯材料上。
全文摘要
可用背襯材料和許多個(gè)磨料單元制造涂覆磨具，這些磨料單元含有粘著于基襯材料的磨料顆粒，可按預(yù)定方式牢固地粘著于背襯材料上。
文檔編號(hào)B24D3/00GK1162284SQ95196020
公開日1997年10月15日 申請(qǐng)日期1995年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月9日
發(fā)明者R·G·凱利, G·J·卡德斯 申請(qǐng)人:諾頓公司