括例如烙融氧化侶、白色烙融氧化侶、陶瓷氧化侶材料 (諸如W商品名3M陶瓷磨料顆粒由明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司市售的那些)、二棚化鐵、碳 化鶴、碳化鐵、溶膠-凝膠衍生的磨料顆粒、氧化鐵、氧化銘、氧化錯、二氧化鐵、娃酸鹽、氧化 錫、二氧化娃(諸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纖維)娃酸鹽(諸如滑石粉、粘±(例如蒙脫 石)、長石、云母、娃酸巧、偏娃酸巧、侶娃酸鋼、娃酸鋼)的粉碎顆粒。溶膠-凝膠衍生的磨料 顆粒的示例可見于美國專利4,314,827化6;[1:1161361'等人)、4,623,364(〔01:付;[]1旨61'等人); 4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人);和4,881,951(Monroe等人)。還設(shè)想磨料 顆粒可包括研磨凝聚物,諸如例如在美國專利4,652,275(81〇6地6'等人)或4,799,939 (Bloecher等人)中描述的那些。
[0063] 磨料顆??蒞例如具有至少約0.1微米、至少約1微米或至少約10微米W及小于約 10,000微米、或小于約8,000微米或小于約5,000微米的平均直徑,盡管也可W使用更大和 更小的磨料顆粒。例如,常規(guī)的磨料顆粒可具有磨料行業(yè)指定的標(biāo)稱等級。此類磨料行業(yè)認(rèn) 可的等級標(biāo)準(zhǔn)包括那些稱為美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會公司(ANSI) (American National Standards Institute , Inc .)標(biāo)準(zhǔn)、歐洲研磨產(chǎn)品制造商聯(lián)合會(FEPA) (Federation of European Producers of Abrasive Products)標(biāo)準(zhǔn) W及日本行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS) (Japanese Industrial Standard)標(biāo)準(zhǔn)。示例性ANSI等級名稱(即,指定的標(biāo)稱等級)包括:ANSI 12 (1842皿)'ANSI 16(1320皿)'ANSI 20(905皿)'ANSI 24(72祉m)'ANSI 36(530皿)'ANSI 40 (420wii)、ANSI 50(35^m)、ANSI 60(264wii)、ANSI 80(195wii)、ANSI100(141wii)、ANSI120 (116皿)、ANSI 150(93皿)、ANSI 180(78皿)、ANSI 220(66皿)、ANSI 240(53皿)、ANSI 280 (44mi)、ANSI 320(46皿)、ANSI 360(30皿)、ANSI 400(24皿)和ANSI 600( 16皿)。示例性 陽PA等級名稱包括P12(1746皿)、P16(1320皿)、P20(984皿)、P24(72祉m)、P30(630皿)、P 36 (530皿)、P40(420皿)、P50(326皿)、P60(264皿)、P80(195皿)、P100(156皿)、P120(127皿)、 口120(127皿)、口150(97皿)、口180(78皿)、口220(66皿)、口240(60皿)、口280(53皿)、口320(4化 m)、P360(41皿)、P400(36皿)、P500(30皿)、P600(26皿)和P800(22皿)。每種等級的近似平均 粒度列在每種等級名稱后的括號中。
[0064] 可用的磨料顆粒還包括形成的陶瓷磨料顆粒并且尤其是成形磨料顆粒??筛鶕?jù)美 國專利8,142,531的公開內(nèi)容制備成形磨料顆粒。通過使氧化侶溶膠凝膠從例如邊長為 0.031英寸(0.79mm)且模具深度為0.008英寸(0.2mm)的等邊S角形形狀的聚丙締模具腔成 形來制備成形磨料顆粒。在干燥和賠燒之后,運種所得的成形磨料顆粒構(gòu)成約280微米(最 長尺寸)的=角片并且將通過50目篩網(wǎng)并被保留在60目篩網(wǎng)上。在一個實施例中,=角形形 狀的磨料顆粒包括第一面、通過側(cè)壁連接到第一面的相對的第二面,在所述側(cè)壁處每個面 的周邊是=角形并且理想地是等邊=角形。在一些實施例中,側(cè)壁是傾斜側(cè)壁,而不是與兩 個面呈90度角的側(cè)壁,如公開于美國專利8,142,531中的具有在第二面和傾斜側(cè)壁之間在 約95度至約130度之間的拔模角度a的傾斜側(cè)壁,其已被確定較大提高=角形形狀的磨料顆 粒的切削速率。
[0065] 如本文所用,"形成的陶瓷磨料顆粒"意指具有至少部分地復(fù)制的形狀的磨料顆 粒。制作形成的陶瓷磨料顆粒的一種工藝包括在具有預(yù)定形狀的模具中使前體陶瓷磨料顆 粒成形W制作陶瓷成形磨料顆粒。在模具中形成的陶瓷成形磨料顆粒是在形成的陶瓷磨料 顆粒種類中的一個種類。制作其它種類的形成的陶瓷磨料顆粒的其它工藝包括通過具有預(yù) 定形狀的孔口擠出前體陶瓷磨料顆粒,通過具有預(yù)定形狀的印刷絲網(wǎng)中的開口印刷前體陶 瓷磨料顆粒,或者將前體陶瓷磨料顆粒壓印為預(yù)定形狀或圖案。形成的陶瓷磨料顆粒的非 限制性示例包括成形磨料顆粒,諸如,如公開于美國專利再公告專利35,570;5,201,916;5, 984,998;8,034,137;8,123,828;8,142,531 ;8,142,532和8,142,891; W及公開于美國專利 公開2009/0169816、2010/0146867和2010/0319269中的=角形板,或由圣戈班磨料磨具公 司(Saint-Gobain Abrasives)生產(chǎn)的通常具有圓形截面的細(xì)長陶瓷棒/長絲,其示例在美 國專利號5,372,620中公開。形成的陶瓷磨料顆粒通常是大體均勻的或基本上一致的,并且 保持其燒結(jié)形狀而無需使用將較小磨料顆粒粘結(jié)到凝聚結(jié)構(gòu)中的粘結(jié)劑諸如有機或無機 粘結(jié)劑,但不包括通過生產(chǎn)無規(guī)尺寸和形狀的磨料顆粒的壓碎或粉碎工藝得到的磨料顆 粒。在多個實施例中,形成的陶瓷磨料顆粒包含燒結(jié)的a氧化侶的均勻結(jié)構(gòu)或主要由燒結(jié)的 曰氧化侶組成。
[0066] 形成的陶瓷磨料顆粒可W使用符合ASTM E-ir'用于測試目的的篩布和篩網(wǎng)的標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范(Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testin 邑 Purposes)"的美國標(biāo)準(zhǔn)測試篩分級為標(biāo)稱篩選等級。ASTME-II規(guī)定了試驗篩的設(shè)計和構(gòu)造 需求,所述試驗篩利用安裝在框架中的織造篩布為介質(zhì)根據(jù)指定的顆粒尺寸對材料進行分 類。典型名稱可表示為-18+20,其意指形成的陶瓷磨料顆粒通過符合ASTM E-Il規(guī)范的18目 測試篩,并且保留在符合ASTM E-Il規(guī)范的20目測試篩上。在一個實施例中,形成的陶瓷磨 料顆粒具有運樣的粒度,使得大多數(shù)形成的陶瓷磨料顆粒通過18目試驗篩并且可保持在20 目、25目、30目、35目、40目、45目或50目試驗篩上。在本發(fā)明的各種實施例中,形成的陶瓷磨 料顆粒可具有標(biāo)稱篩選等級,其包括:-18+20 (925皿)、-20+25 (780皿)、-25+30 (655皿)、-30 +35巧50皿)、-35+40(463皿)、-40+45(390皿)、-45+50(328皿)、-50+60(275皿)、-60+70(231 皿)、-70+80(196皿)、-80+100(165皿)、-100+120(138皿)、-120+140(116皿)、-140+170(9祉 m)、-170+200(83皿)、-200+230(69皿)、-230+270(58皿)、-270+325(49皿)、-325+400(4化 m)、-400+450(35皿)、-450巧00(29皿)或-500+635(23皿)。
[0067] 平均粒度是符合行業(yè)指定等級的磨料顆粒的期望平均尺寸,或就篩而言,是顆粒 通過的篩網(wǎng)開口的尺寸W及顆粒保持在上面的篩網(wǎng)開口的尺寸之間的平均值。在等級或篩 網(wǎng)名稱后的括號中的數(shù)字是Wwii為單位的平均磨料顆粒尺寸。 巧06引填料顆粒
[0069] 填料顆粒在磨料制品中可與磨料顆粒共混??捎玫奶盍系氖纠ń饘偬妓猁} (諸如碳酸巧、碳酸巧儀、碳酸鋼、碳酸儀)、二氧化娃(諸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纖 維)、娃酸鹽(諸如滑石、粘±、蒙脫石、長石、云母、娃酸巧、偏娃酸巧、娃侶酸鋼、娃酸鋼)、金 屬硫酸鹽(諸如硫酸巧、硫酸領(lǐng)、硫酸鋼、硫酸侶鋼、硫酸侶)、石膏、賠石、糖、木粉、=水合 侶、炭黑、金屬氧化物(諸如氧化巧、氧化侶、氧化錫、二氧化鐵)、金屬亞硫酸鹽(諸如亞硫酸 巧)、熱塑性顆粒(諸如聚碳酸醋、聚酸酷亞胺、聚醋、聚乙締、聚(氯乙締)、聚諷、聚苯乙締、 丙締臘-下二締-苯乙締嵌段共聚物、聚丙締、乙縮醒聚合物、聚氨醋、尼龍顆粒)、W及熱固 性顆粒(諸如酪醒泡、酪醒珠、聚氨醋泡沫顆粒等)。該填料還可為鹽,諸如面化物鹽。面化物 鹽的示例包括氯化鋼、鐘冰晶石、鋼冰晶石、錠冰晶石、四氣棚酸鐘、四氣棚酸鋼、氣化娃、氯 化鐘、氯化儀。金屬填料的示例包括錫、鉛、祕、鉆、錬、儒、鐵和鐵。其它雜類填料包括硫、有 機硫化合物、石墨、硬脂酸裡和金屬硫化物。
[0070] 在一些實施例中,利用偶聯(lián)劑(例如,有機硅烷偶聯(lián)劑)處理磨料顆粒W提高磨料 顆粒與粘結(jié)劑的粘合力??稍趯⒛チ项w粒與粘結(jié)劑材料結(jié)合之前對磨料顆粒進行處理,或 者可通過將偶聯(lián)劑包括到粘結(jié)劑材料中而就地對磨料顆粒進行表面處理。 巧071] 助磨劑
[0072]在一些實施例中,根據(jù)本公開的粘結(jié)磨具輪含有額外的助磨劑,所述助磨劑諸如 例如聚四氣乙締顆粒、冰晶石、氯化鋼、FeS2(二硫化鐵)或邸F4;其量通常為1至25重量%, 更通常為10至20重量%,但要受其它組分所要滿足的重量范圍要求的限制。添加助磨劑W 改進切割輪的切削特性,通常通過降低切割界面的溫度改進切割輪的切削特性。助磨劑可 為助磨劑顆粒的單一顆?;蚰畚锏男问?。精確成形助磨劑顆粒的示例在美國專利公開 2002/0026752Al(Culler 等人)中進行了公開。
[0073] 豊社
[0074] 的背襯包括例如紙材、織物、稀松布或開口編織物背襯或膜背襯。合適的膜背 襯包括聚合物膜和涂底漆的聚合物膜,尤其是磨料領(lǐng)域中所用的那些??捎玫木酆衔锬ぐ?括例如聚醋膜(例如,涂有乙締-丙締酸共聚物底漆的聚對苯二甲酸乙二醇醋)、聚締控膜 (例如,聚乙締或聚丙締膜)和彈性聚氨醋膜。膜背襯可W是兩種聚合物膜的層合物??捎糜?形成膜的彈性體聚氨醋的示例包括W商品名ESTA肥購自B.F.古德里奇公司(俄亥俄州克利 夫蘭KB.F.Goo化ich and Co. (Cleveland,OH))的那些W及W下美國專利中所述的那些: 2,871,218(Schollenberger) ;3,645,835(Hodgson) ;4,595,001(Potter等人);5,088,483 化61116。1?5);6,838,589化16化1?5等人)^及1?6 33,353化61116。1?5)。涂有壓敏粘合劑的聚氨 醋彈性體膜可W商品名TEGADERM從3M公司商夠獲得??捎玫木酆衔锬さ暮穸韧ǔ榧s0.02 至約0.5毫米,例如,厚度為0.02毫米至0.1毫米;但運并非必要條件。 咖巧]粘結(jié)劑
[0076]粘結(jié)劑材料通常包括玻璃質(zhì)無機材料(例如,就玻璃化磨具輪而言)、金屬、或有機 樹脂(例如,就樹脂粘結(jié)磨具輪而言)。
[OOW]玻璃態(tài)無機粘結(jié)劑可由不同金屬氧化物的混合物制成。運些金屬氧化物玻璃狀粘 結(jié)劑的示例包括二氧化娃、氧化侶、氧化巧、氧化鐵、二氧化鐵、氧化儀、氧化鋼、氧化鐘、氧 化裡、氧化儘、氧化棚、氧化憐等。玻璃狀粘結(jié)劑的具體示例(基于重量計)包括例如47.61% 的Si02、16.65% 的A1203、0.38% 的 Fe203、0.35% 的 Ti02、1.58% 的 Ca0、0.10% 的 Mg0、9, 63%的化20、2.86%的]3/40、1.77%的^20、19.03%的8203、0.02%的胞02和0.22%的 P205; W 及63% 的 Si02、12% 的A1203、1.2% 的Ca0、6.3% 的化20、7.5%的1(20和10%的 B203。在玻璃狀粘結(jié)磨具輪的制造過程中,粉末形式的玻璃狀粘結(jié)劑可與短效粘結(jié)劑(通常 為有機粘結(jié)劑)混合。玻璃化粘結(jié)劑還可由玻璃料形成,例如約1 %至100%的任何數(shù)量的玻 璃料,但通常是20%至100%的玻璃料。玻璃料粘結(jié)劑中使用的普通材料的一些示例包括長 石、棚砂、石英、蘇打灰、氧化鋒、白聖、=氧化錬、二氧化鐵、氣娃酸鋼、燈石、冰晶石、棚酸W 及它們的組合。運些材料通常作為粉末混合在一起