噪聲減少的研磨制品的制作方法
【專利摘要】研磨制品，包括配置以當(dāng)所述研磨制品處于使用中時(shí)降低噪聲水平的降低層。
【專利說明】噪聲減少的研磨制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及研磨制品，且更特別地，涉及噪聲減少的(降噪)研磨制品。
【背景技術(shù)】
[0002]研磨制品，例如經(jīng)涂覆的研磨劑和經(jīng)粘結(jié)的研磨劑，在手持和工業(yè)應(yīng)用兩者中，在多種行業(yè)中用于對工件進(jìn)行機(jī)械加工，例如通過切割、研磨、精修和拋光進(jìn)行。使用研磨制品的機(jī)械加工工藝跨越從自動(dòng)補(bǔ)漆行業(yè)到金屬制造行業(yè)、到噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)制造行業(yè)的寬的行業(yè)范圍。在這些實(shí)例的每一個(gè)中，制造設(shè)備使用研磨劑除去大塊材料或者影響產(chǎn)品的表面特性。
[0003]研磨制品可包括有機(jī)基材復(fù)合物，其可包括以下的一種或多種:陶瓷粒子；活性或非活性的無機(jī)填料；有機(jī)樹脂例如改性或未改性的樹脂、聚合物、或環(huán)氧樹脂；和增強(qiáng)材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]公開了噪聲減少的研磨制品。在一些實(shí)施例中，提供研磨制品，其包括兩個(gè)彼此結(jié)合的堆(stack)，各個(gè)堆包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且各個(gè)堆的所述研磨層的至少一部分彼此化學(xué)粘結(jié)。在一些實(shí)施例中，所述研磨制品包括約IOOmm至約400mm的直徑和約3mm至約IOmm的厚度。
[0005]在還另外的實(shí)施例中，所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。所述降低層可包括PTFE、環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料、聚合物片、具有惰性涂層的薄的聚合物片、無紡纖維氈、或紙。
[0006]在一些實(shí)施例中，提供研磨制品，其包括:兩個(gè)研磨層；和在所述研磨層之間的降低層；其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于研磨層的一個(gè)面的表面積，并且所述研磨層的至少一部分彼此化學(xué)粘結(jié)。在一些實(shí)施例中，所述研磨制品包括約IOOmm至約400mm的直徑和約3mm至約IOmm的厚度。在還另外的實(shí)施例中,所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。所述降低層可包括PTFE、環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料、聚合物片、具有惰性涂層的薄的聚合物片、無紡纖維氈、或紙。
[0007]在另外的實(shí)施例中，提供研磨制品，其包括:兩個(gè)堆，各個(gè)堆包括:包括兩個(gè)面的研磨層，其中各個(gè)面包括表面積；兩個(gè)網(wǎng)層，其中一個(gè)網(wǎng)層結(jié)合至所述研磨層的各個(gè)面；兩個(gè)降低層，其中一個(gè)降低層結(jié)合至各個(gè)網(wǎng)層和所述研磨層的各個(gè)面，并且其中各個(gè)降低層的表面積小于所述研磨層的一個(gè)面的表面積；其中所述堆結(jié)合在一起使得所述研磨層的至少一部分彼此粘結(jié)。
[0008]在還另外的實(shí)施例中，所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。所述降低層可包括PTFE ;環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料、聚合物片、具有惰性涂層的薄的聚合物片、無紡纖維氈、或紙。
[0009]在仍另外的實(shí)施例中，提供研磨制品，其包括:包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層的第一堆，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且所述層以第一布置排列；和結(jié)合至所述第一堆的第二堆，所述第二堆包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且所述層以第二布置排列；其中所述第一布置不同于所述第二布置。
[0010]在另外的實(shí)施例中，提供研磨制品，其包括:包括結(jié)合至網(wǎng)層V和降低層P的研磨層a的第一堆，其中所述降低層P的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層a的表面積，并且所述層以選自如下的第一布置排列:PVaVP、VaVP、VPaPV、VaVPP、VaPPV、aVPP、aPPV、aVP 或 aPV ；和結(jié)合至所述第一堆的第二堆，所述第二堆包括結(jié)合至網(wǎng)層V和降低層P的研磨層a，其中所述降低層P的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層a的表面積，并且所述層以選自如下的第二布置排列:PVaVP、VaVP、VPaPV、VaVPP、VaPPV、aVPP、aPPV、aVP 或 aPV ;其中所述第一布置不同于所述第二布置。
[0011]術(shù)語“結(jié)合(的)”定義為連接(的)，盡管不一定是直接地，和不一定是機(jī)械地。
[0012]術(shù)語“一個(gè)”和“一種”定義為一個(gè)或多個(gè)，除非本公開內(nèi)容明確地另外要求。
[0013]術(shù)語“基本上”及其變型(例如“大致”和“約”)定義為所說明的內(nèi)容的大部分，但不必要是全部(且包括所說明的內(nèi)容的全部)，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。在任意公開的實(shí)施例中，術(shù)語“基本上”、“大致”和“約”可用“在”所說明的內(nèi)容的“百分?jǐn)?shù)內(nèi)”代替，其中所述百分?jǐn)?shù)包括百分之0.1、1、5、和10。
[0014]術(shù)語“包括”(和包括的任意形式，例如“包括”和“包括”)、“具有”(和具有的任意形式，例如“具有”和“具有”)、“包含”(和包含的任意形式，例如“包含”和“包含”)和“含有”(和含有的任意形式，例如“含有”和“含有”)是開放式的連接動(dòng)詞。結(jié)果是，“包括”、“具有”、“包含”和“含有”一個(gè)或多個(gè)步驟或元件的方法或裝置擁有那一個(gè)或多個(gè)步驟或元件，但不限于擁有僅那一個(gè)或多個(gè)元件。同樣，“包括”、“具有”、“包含”和“含有”一個(gè)或多個(gè)特征的方法的步驟或裝置的元件擁有那一個(gè)或多個(gè)特征，但不限于擁有僅那一個(gè)或多個(gè)特征。例如，包含兩個(gè)堆的研磨制品擁有至少兩個(gè)堆，而且可擁有超過兩個(gè)堆。
[0015]此外，以某種方式配置的裝置或結(jié)構(gòu)以至少那種方式配置，但還可以未列舉的方式配置。度量單位可得自通過換算和四舍五入到最接近的毫米提供的英語單位。
[0016]一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)特征可應(yīng)用于其它實(shí)施例，即使未描述或說明，除非被本公開內(nèi)容或所述實(shí)施例的性質(zhì)明確地禁止。
[0017]任意所公開的裝置和方法的任意實(shí)施例可由任意所描述的元件和/或特征和/或步驟組成，或基本上由其組成-而不是包括/包含/含有/具有其。因此，在任意權(quán)利要
求中，術(shù)語“由......組成”或“基本上由......組成”可替代以上所述的任意開放形式
的連接動(dòng)詞，以將給定權(quán)利要求的范圍從使用開放式連接動(dòng)詞時(shí)其會(huì)另外是的范圍改變。
[0018]參照結(jié)合附圖的具體實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，其它特征和有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)將變得明晰。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]以下附圖通過實(shí)例且沒有限制地進(jìn)行說明。為了簡潔和清楚起見，給定結(jié)構(gòu)的每一個(gè)特征可不在那個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在其中的每一個(gè)圖中標(biāo)記。相同的參考數(shù)字不一定表示相同的結(jié)構(gòu)。相反，相同的參考數(shù)字可用于表示類似的特征或具有類似的功能性的特性，如可不相同的參考數(shù)字。附圖中顯示的本粒子的實(shí)施例是按規(guī)定比例繪制的。
[0020]圖1說明研磨制品的實(shí)施例的側(cè)截面圖。
[0021 ]圖2說明研磨制品的實(shí)施例的側(cè)截面圖。
[0022]圖3說明研磨制品的實(shí)施例的側(cè)截面圖。
[0023]圖4說明研磨制品的實(shí)施例的側(cè)截面圖。
[0024]圖5說明具有ISOl型形狀且包括兩個(gè)堆的研磨制品的實(shí)施例的分解圖。
[0025]圖6說明包括六個(gè)堆的研磨制品的實(shí)施例的示意圖。
[0026]圖7說明包括六個(gè)堆的研磨制品的實(shí)施例的示意圖。
[0027]圖8說明包括六個(gè)堆的研磨制品的實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參照在附圖中說明且在下面的描述中詳述的非限制性的實(shí)施例更充分地解釋多種特征和優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)理解，所述詳細(xì)描述和具體的實(shí)例，盡管說明本發(fā)明的實(shí)施例，但僅作為說明且不作為限制給出。由本公開內(nèi)容，在本發(fā)明構(gòu)思下的精神和/或范圍內(nèi)的多種替代、變型、添加和/或重新布置將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得明晰。
[0029]在以下描述中，提供多個(gè)具體細(xì)節(jié)以提供對所公開的實(shí)施例的透徹理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可在沒有所述具體細(xì)節(jié)的一個(gè)或多個(gè)的情況下、或者以其它方法、組分(部件)、材料等實(shí)踐。在其它情況中，未詳細(xì)展示或描述公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作以避免使本發(fā)明的方面不明顯。
[0030]圖1-4說明砂輪10的實(shí)施例。圖1顯示具有直徑12、厚度14和孔徑16的砂輪10的實(shí)施例的側(cè)視圖。圖1中顯示的砂輪10的實(shí)施例可為根據(jù)如下的I型或41型砂輪:IS0525,經(jīng)粘結(jié)的研磨產(chǎn)品-總體要求，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(Bonded ArasiveProducts-General requirements, International Organization for Standardization)和/或EN12413歐洲標(biāo)準(zhǔn)-對經(jīng)粘結(jié)的研磨產(chǎn)品的安全性要求，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(European Standard-Safety requirements for bonded Arasive Products, EuropeanCommittee for Standardization),將其通過參考引入本文。
[0031]圖2顯示具有直徑12、厚度14和孔徑16的砂輪10的實(shí)施例的側(cè)視圖。圖2中顯示的砂輪10的實(shí)施例可為根據(jù)IS0525和/或EN12413的27型和/或42型砂輪。
[0032]圖3顯示具有直徑12、厚度14和孔徑16的砂輪10的實(shí)施例的側(cè)視圖。圖3中顯示的砂輪10的實(shí)施例可為根據(jù)IS0525和/或EN12413的28型砂輪。
[0033]圖4顯示具有直徑12、厚度14和孔徑16的砂輪10的實(shí)施例的側(cè)視圖。圖2中顯示的砂輪10的實(shí)施例可為根據(jù)IS0525和/或EN12413的29型砂輪。
[0034]在多種實(shí)施例中，直徑12可為從約IOOmm到約400mm,且可小于約110mm、120mm、130mm、140mm、150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm、300mm、310mm、320mm、330mm、340mm、350mm、360mm、370mm、380mm、390mm、或 400mm。
[0035]在一些實(shí)施例中，厚度14可為從約3.0mm到約10_，且可小于約3.lmm、3.2_、
3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm、3.9mm、4.0mm、4.lmm、4.2mm、4.3mm、4.4mm、
4.5mm、4.6mm、4.7mm、4.8mm、4.9mm、5.0mm、5.lmm、5.2mm、5.3mm、5.4mm、5.5mm、5.6mm、5.7mm、5.8mm、5.9mm、6.0mm、6.lmm、6.2mm、6.3mm、6.4mm、6.5mm、6.6mm、6.7mm、638mm、
6.9mm、7.0mm，7.1mm、7.2mm、7.3mm、7.4mm、7.5mm、7.6mm、7.7mm、7.8mm、7.9mm、8.0mm、
8.1mm，8.2mm、8.3mm、8.4mm、8.5mm、8.6mm、8.7mm、8.8mm、8.9mm、9.0mm、9.1mm、9.2mm，
9.3mm、9.4mm、9.5mm、9.6mm、9.7mm、9.8mm、9.9mm、或 10.0mm。
[0036]圖5顯示砂輪10的實(shí)施例的分解圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，關(guān)于這些實(shí)施例所討論的結(jié)構(gòu)特征也可應(yīng)用于具有其它形狀的砂輪的實(shí)施例，包括圖1-4中顯示的那些。為了清楚已將形狀簡化，且未示出孔徑16。
[0037]圖5說明包括兩個(gè)堆11的砂輪10的實(shí)施例。各個(gè)堆11包括結(jié)合至降低層P和網(wǎng)層V的研磨層a。研磨層a、降低層P和網(wǎng)層V具有不同的密度和彈性常數(shù)。當(dāng)這些層彼此結(jié)合時(shí)，通過利用被音波散射或干涉的聲波的基本性質(zhì)產(chǎn)生聲波帶隙。因此，包括這些層的研磨制品可比不包括這些層的類似的研磨制品安靜。在一些實(shí)施例中，各個(gè)研磨層a結(jié)合至兩個(gè)降低層P和兩個(gè)網(wǎng)層V。
[0038]在多種實(shí)施例中，可根據(jù)層的布置描述各個(gè)堆11。堆11的非限制性布置可包括PVaVP、VaVP、VPaPV、VaVPP、VaPPV、aVPP、aPPV、aVP 或 aPV。在多種實(shí)施例中，堆 11 可彼此相同，而在另外的實(shí)施例中，堆11彼此不同。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，砂輪10可包括以第一布置的第一堆和以第二布置的第二堆，其中所述第一布置不同于所述第二布置。
[0039]各個(gè)研磨層包括兩個(gè)面20。降低層P和網(wǎng)層V結(jié)合`至研磨層a的一個(gè)或兩個(gè)面20，使得網(wǎng)層V在降低層P和研磨層a之間。可根據(jù)層的順序例如PVaVPPVaVP進(jìn)一步描述包括兩個(gè)堆11的砂輪10的實(shí)施例。砂輪10的其它實(shí)施例可具有三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)、九個(gè)、十個(gè)、十一個(gè)、十二個(gè)、十三個(gè)、十四個(gè)、十五個(gè)、十六個(gè)、十七個(gè)、十八個(gè)、十九個(gè)、二十個(gè)或更多個(gè)這樣的堆11。如圖6中所示，一些優(yōu)選實(shí)施例包括如下分層堆疊的六個(gè)堆 11:PVaVPPVaVPPVaVPPVaVPPVaVPPVaVP。
[0040]在一些實(shí)施例中，如圖7中所示，可省略最高的和最低的網(wǎng)層V和降低層P。例如，包括六個(gè)堆11的實(shí)施例可如下分層堆疊:aVPPVaVPPVaVPPVaVPPVaVPPVa。
[0041]在另外的實(shí)施例中，如圖8中所示，一個(gè)堆11可結(jié)合至一個(gè)網(wǎng)層V和一個(gè)降低層P，而其它的可結(jié)合至兩個(gè)網(wǎng)層V和兩個(gè)降低層P。例如,包括六個(gè)堆11的實(shí)施例可如下分層堆疊:PVaVPPaVPPaVPPaVPPaVPPVaVP。
[0042]降低層P的一個(gè)面22的表面積小于研磨層a的一個(gè)面20的表面積。為了清楚和易于閱讀，降低層P或研磨層a中任一個(gè)的一個(gè)面的表面積將稱為“表面積”。如下面所使用的術(shù)語“表面積”僅指降低層P或研磨層a的一個(gè)面的表面積，并且不意欲指整個(gè)體積的表面積(例如，研磨層a的兩個(gè)面和周圍表面的表面積之和)。
[0043]在優(yōu)選實(shí)施例中，降低層P的表面積作為研磨層a的表面積的百分?jǐn)?shù)表示。降低層P的表面積相對于研磨層a的表面積的百分?jǐn)?shù)也可作為“覆蓋率”表示。例如，其表面積為研磨層a的表面積的30%的降低層P的實(shí)施例具有30%的覆蓋率。其表面積等于研磨層a的表面積的降低層P的實(shí)施例具有100%或“完全的”覆蓋率。在一些實(shí)施例中，降低層P具有從約25 %到約80 %的覆蓋率，且可具有小于約26 %、27 %、28 %、29 %、30 %、31 %、32%,33%,34%,35%,36%,37%,38%,39%,40%,41 %,42%,43%,44%,45%,46%,47%,48%,49%,50%,51 %,52%,53%,54%,55%,56%,57%,58%,59%,60%,6162%,63%,64%,65%,66%,67%,68%,69%,70%,71 %,72%,73%,74%,75%,76%,77%、78%、79%、或 80%的覆蓋率。
[0044]確定降低層P的覆蓋率的一種優(yōu)選方法包括重量與面積的簡單相關(guān)，假定跨越降低層P的密度恒定。具有小于完全的覆蓋率的降低層P與具有完全的覆蓋率的降低層P的重量比應(yīng)與這兩者之間的面積比大致相同。例如，在可接受的誤差范圍內(nèi)，重量為擁有完全的覆蓋率的降低層的約30%那么大的具有部分覆蓋率的降低層，同時(shí)具有擁有完全的覆蓋率的降低層的表面積的約30%。
[0045]關(guān)于研磨層a的組成，可采用的合適的研磨粒子包括，例如，基于氧化鋁的研磨粒子。如本文中所使用的，術(shù)語“氧化鋁”、“A h03”和“鋁氧化物”可交換地使用。許多基于氧化鋁的研磨粒子可商購得到且特別的粒子可定制。在本發(fā)明中可采用的合適的基于氧化鋁的研磨粒子的具體實(shí)例包括來自圣戈班陶瓷和塑料公司(Saint-GobainCeramics&Plastics, Inc)的稱為“38A粒子”的白色剛招石粒子、或來自的TreibacherSchleifmittel, AG的稱為“86A粒子”的粉紅色剛鋁石、單晶氧化鋁、經(jīng)涂覆的或未經(jīng)涂覆的棕色熔凝氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁、碳化硅或其組合。還可使用其它研磨粒子諸如，例如，進(jìn)行或未進(jìn)行化學(xué)改性的加了晶種的或未加晶種的燒結(jié)溶膠凝膠氧化鋁，例如稀土氧化物，MgO等，氧化鋁-氧化鋯，硼-氧化鋁，碳化硅，金剛石，立方氮化硼，氮氧化鋁等，以及不同類型的研磨粒子的組合。在一種實(shí)施中，所采用的粒子的至少一部分是通過將氧化鋯和氧化鋁在高溫(例如，19500C )下熔合而制造的耐磨的且抗碎的氧化鋁-氧化鋯粒子。這樣的粒子的實(shí)例可以ZF?和NZ的名稱得自圣戈班公司。所述耐磨的且抗碎的氧化鋁-氧化鋯粒子可例如與如下組合:燒結(jié)的礬土(例如，76A)粒子、陶瓷涂覆的熔凝氧化鋁(例如，U57A)粒子、與C和MgO特殊合金化并且具有有角的粒子形狀的熔凝氧化鋁粒子(例如，以KMGSK的名稱得自Treibacher Schleifmittel, AG的，以及其它研磨材料)。研磨粒子還可由其它合適的無機(jī)材料例如氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、或其任意組合制造。
[0046]研磨粒子的尺寸通常稱為磨料粒度，并且顯示磨料粒度和其相應(yīng)的平均粒度(以微米或英寸表示)之間的關(guān)系的圖表是本領(lǐng)域中已知的，其為與相應(yīng)的美國標(biāo)準(zhǔn)篩(United States Standard Sieve) (USS)篩目大小相互關(guān)系。粒度選擇取決于研磨工具意圖進(jìn)行的應(yīng)用或工藝?？稍诒景l(fā)明的多種實(shí)施例中采用的合適的磨料粒度為例如從約16 (對應(yīng)于約1660微米(μ m)的平均尺寸)到約220 (對應(yīng)于約32 μ m的平均尺寸)。還可使用不同的尺寸。可利用多種粒子形狀(球形的、細(xì)長的、不規(guī)則的等)或形狀的組合。
[0047]研磨層a、降低層P和網(wǎng)層V可粘結(jié)在一起。在本發(fā)明的具體實(shí)施中，所述粘結(jié)為有機(jī)粘結(jié)，也稱為“聚合物型”或“樹脂”粘結(jié)，其典型地通過使粘結(jié)材料固化而獲得?？刹捎脕碇圃煺辰Y(jié)的研磨制品的有機(jī)粘結(jié)材料的例子包括一種或多種酚醛樹脂。這樣的樹脂可通過使酚與醛聚合獲得，所述醛特別是甲醛、多聚甲醛或糠醛。除苯酚之外，還可采用甲酚、二甲苯酚和取代的苯酚。還可利用相當(dāng)?shù)牟缓兹┑臉渲?br> [0048]在酚醛樹脂之中，甲階酚醛樹脂通常通過在堿性催化劑的存在下含水甲醛與苯酚之間的一步反應(yīng)獲得。酚醛清漆樹脂，也稱作兩階段酚醛樹脂(通常與固化劑共混)，通常在酸性條件下并且在交聯(lián)劑例如六亞甲基四胺(通常稱作“hexa”)的存在下制造。
[0049]所述粘結(jié)材料可含有超過一種酚醛樹脂，例如，至少一種甲階酚醛樹脂和至少酚醛清漆樹脂型的酚醛樹脂。在許多情況中，至少一種基于酚的樹脂是液體形式。酚醛樹脂的合適的組合描述于例如Gardziella等人的美國專利N0.4，918，116中，將其全部內(nèi)容通過參考引入本文。
[0050]其它合適的有機(jī)粘結(jié)材料的例子包括環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯、聚酯、橡膠、聚酰亞胺、聚苯并咪唑、芳族聚酰胺、改性酚醛樹脂(例如:環(huán)氧樹脂改性的和橡膠改性的樹月旨、或與增塑劑等共混的酚醛樹脂)等、以及其混合物。在具體實(shí)施中，粘結(jié)劑包括酚醛樹脂。
[0051]所述混合物還可包括填料、固化劑和在制造有機(jī)粘結(jié)的研磨制品時(shí)典型地使用的其它化合物。這些額外的成分的任意或全部可與所述粒子、所述粘結(jié)材料或者與粒子和粘結(jié)材料的混合物組合。
[0052]填料可為細(xì)碎的粉末、顆粒、球、纖維或一些另外的形狀的材料的形式。合適的填料的例子包括沙子、碳化硅、空心氧化鋁球、礬土、鉻鐵礦、菱鎂礦、白云石、空心莫來石球、硼化物、二氧化鈦、碳產(chǎn)品(例如，炭黑、焦炭或石墨)、木粉、粘土、滑石、六方氮化硼、二硫化鑰、長石、霞石正長巖、各種形式的玻璃例如玻璃纖維和空心玻璃球等。超過一種填料的混合物也是可能的。可添加的其它材料包括加工助劑，例如:抗靜電劑或金屬氧化物例如石灰、氧化鋅、氧化鎂、其混合物等；和潤滑劑，例如，硬脂酸和甘油單硬脂酸酯、石墨、碳、二硫化鑰、蠟珠、碳酸鈣、氟化鈣及其混合物。注意，填料可為功能性的(例如，研磨助劑例如潤滑劑、造孔劑、和/或二次研磨粒子)或更傾向于非功能性品質(zhì)例如美學(xué)的(例如，著色劑)。在具體實(shí)施中，所述填料包括氟硼酸鉀和/或錳化合物，例如，錳的氯化物鹽，例如可以MKCS的名稱得自華盛頓磨料公司(Washington Mills)的通過使二氯化猛(MnCl2)和氯化鉀(KCl)熔融而制造的低共熔鹽。
[0053]在許多情況中，基于整個(gè)組合物的重量，填料的量在約5至約30重量份的范圍內(nèi)。在研磨層a的情況下，基于所述研磨層a的重量，填料材料的水平可在約5至20重量份的范圍內(nèi)。
[0054]在具體實(shí)施例中，所述研磨粒子為熔凝氧化鋁-氧化鋯磨料、剛鋁石磨料，且所述粘結(jié)劑包括酚醛樹脂和填料。
[0055]可利用的固化或交聯(lián)劑取決于所選擇的粘結(jié)材料。對于固化苯酚型酚醛清漆樹月旨，例如，典型的固化劑為hexa。還可采用其它胺，例如，亞乙基二胺；亞乙基三胺；甲胺和固化劑的前體，氫氧化銨，其與甲醛反應(yīng)以形成hexa。固化劑的合適的量可在例如約5至約20重量份固化劑每一百份全部苯酚型酚醛清漆樹脂的范圍內(nèi)。
[0056]可采用的固化劑的有效的量通常為約5至約20 (重量)份的固化劑每100份全部酚醛清漆樹脂。樹脂結(jié)合的研磨制品領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員將能夠基于例如如下的多種因素調(diào)節(jié)該水平:所使用的樹脂的具體類型；所需要的固化程度，和所述制品的所期望的最終性質(zhì):強(qiáng)度、硬度和研磨性能。在砂輪的制備中，固化劑的優(yōu)選水平為約8重量份至約15
重量份。
[0057]所述研磨層a或其混合層可形成為包括所述輪(或特殊的混合層)的總體積的至少20體積％的粘結(jié)材料。可利用更大含量的粘結(jié)材料，例如至少約30體積％、至少約40體積％、至少約50體積％、或甚至至少約60體積％。關(guān)于研磨粒子，所述研磨層a(或其給定的混合層)含有至少約20體積％的研磨粒子，例如，至少約35體積％、至少約45體積％、至少約55體積％、至少約60體積％、或至少約65體積％的研磨粒子。
[0058]本文中描述的增強(qiáng)的經(jīng)粘結(jié)的研磨制品可制造成具有所期望的孔隙(孔隙率)。所述孔隙可設(shè)定為提供所期望的輪性能，包括例如輪硬度、強(qiáng)度和初始剛度的參數(shù)，以及芯片清潔和切屑去除?？紫犊删鶆虻鼗蚍蔷鶆虻胤植急榧拜喌闹黧w，并且可為通過粒子在粘結(jié)基體內(nèi)的布置、研磨粒子的形狀和/或被利用的粘結(jié)前體、加壓條件等獲得、或者可通過使用造孔劑產(chǎn)生的固有孔隙。兩種類型的空隙都可存在。
[0059]所述孔可為封閉的和/或相互連接的(開放的)。在“封閉”型孔中，空的孔或泡孔通常不彼此連通。相反，“開放的”孔提供彼此連通的孔?？捎糜谝鸱忾]的和互連的孔的技術(shù)的實(shí)例描述于美國專利 N0.5，203，886,5, 221，294,5, 429，648,5, 738，696 和 5，738，697、6，685，755和6，755，729中，將其各自全部通過參考引入本文中。
[0060]完成的經(jīng)粘結(jié)的研磨制品可含有(基于所述制品的總體積)在約O體積％至約40體積％范圍內(nèi)的孔隙率。在一些實(shí)施中，本文中描述的磨輪(或其混合層)的孔隙率在約O體積％至約30體積％例如不大于25體積％、通常不大于約20體積％例如不大于約15體積％、約10體積％、或不大于約5體積％的范圍內(nèi)。在特別的情況中，所述孔隙率在約I體積％至約25體積％，例如約5體積％至25體積％的范圍內(nèi)。
[0061]研磨層a可包括已知組成的研磨層(例如,通過粘合劑結(jié)合在一起的研磨粒子)。
[0062]網(wǎng)層V可包括包含布、纖維、聚合物或其它合適的材料的網(wǎng)或織物。
[0063]降低層P可為具有從25微米到Imm的厚度的片。降低層P可包括聚四氟乙烯(PTFE)、環(huán)氧樹脂、熱塑性塑料、薄的聚合物片、具有惰性涂層的聚合物片、無紡纖維氈、或紙。降低層P可維持研磨制品的烘烤溫度(約140°C至約230°C )。
[0064]由于所述降低層P的表面積將總是小于研磨層a的表面積，并且由于網(wǎng)層V包括空隙，鄰近的堆11的研磨層a的至少一部分彼此化學(xué)粘結(jié)(或化學(xué)附著)。鄰近的研磨層a之間的化學(xué)粘結(jié)為研磨制品10提供了另外的強(qiáng)度措施。
[0065]實(shí)例
[0066]將討論證明研磨制品的改善的機(jī)械性質(zhì)和噪聲-降低能力的實(shí)例。首先，將討論證明改善的破裂力、強(qiáng)度和側(cè)向負(fù)載耐受性(side load resistance)的具體實(shí)例。
[0067]為了確定研磨制品的實(shí)施例的破裂強(qiáng)度、力、和側(cè)向負(fù)載耐受性，可利用Instixm機(jī)器以例如4.5mm /分鐘或更高的速率在臨近中心開口的區(qū)域施加負(fù)載，直到發(fā)生所述研磨制品的宏觀破裂。在破裂測試期間，在施加力時(shí)，圓柱形支撐體接觸所述研磨制品的工作面。所述圓柱形支撐體在接近于所述研磨制品的外周緣的工作面上的位置處的全圓周上完全接觸所述研磨制品，所述研磨制品的外周緣限定所述工作面和頂面之間的表面。在施加負(fù)載時(shí)，所施加的力可通過計(jì)算機(jī)采集。當(dāng)所述制品最后破裂時(shí)，記錄在使所述研磨制品破裂的瞬間的破裂力。制造了五組125 (OD) X7(厚度)X22.3(ID)mm的中心凹陷的輪。所有制品都是使用如下的相同配方制造的:47體積％的陶瓷涂覆的棕色熔凝氧化鋁和53體積％的粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括液體樹脂(13.8體積％ )、粉末樹脂(24.9體積％ )和無機(jī)填料。網(wǎng)層V(增強(qiáng)件)是使用來自美國馬薩諸塞州什魯斯伯里的IPAC織物公司(IPACFabrics Inc.1n Shrewsbury, MA, USA)的具有81g / m2的密度的E玻璃制造的。層P是由具有0.2mm厚度的蜂窩紙制造的。凹陷的中心的提及是在沒有任何降低層P的情況下作為如下構(gòu)造進(jìn)行的:VaVaVaVaVaV。其它四組中心凹陷的輪是使用如下的五個(gè)堆制造的:VaVPPVaVPPVaVPPVaVPPVaV。
[0068]
【權(quán)利要求】
1.一種研磨制品,包括: 兩個(gè)彼此結(jié)合的堆，各個(gè)堆包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且各個(gè)堆的所述研磨層的至少一部分彼此化學(xué)粘結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨制品包括約IOOmm至約400mm的直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述研磨制品包括約3mm至約IOmm的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層包括紙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層包括PTFE。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層包括無紡纖維氈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層包括具有惰性涂層的聚合物片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨制品，其中所述降低層包括熱固性塑料。
10.一種研磨制品,其包括: 兩個(gè)研磨層；和在所述研磨層之間的降低層；` 其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于研磨層的一個(gè)面的表面積，并且所述研磨層的至少一部分彼此化學(xué)粘結(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品,其中所述研磨制品包括約IOOmm至約400mm的直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述研磨制品包括約3mm至約IOmm的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述降低層包括紙。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述降低層包括PTFE。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述降低層包括無紡纖維氈。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的研磨制品，其中所述降低層包括具有惰性涂層的聚合物片。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的研磨制品，其中所述降低層包括熱固性塑料。
19.一種研磨制品,其包括: 兩個(gè)堆，各個(gè)堆包括: 包括兩個(gè)面的研磨層，其中各個(gè)面包括表面積； 兩個(gè)網(wǎng)層，其中一個(gè)網(wǎng)層結(jié)合至所述研磨層的各個(gè)面； 兩個(gè)降低層，其中一個(gè)降低層結(jié)合至各個(gè)網(wǎng)層和所述研磨層的各個(gè)面，且其中各個(gè)降低層的表面積小于所述研磨層的一個(gè)面的表面積； 其中所述堆結(jié)合在一起使得所述研磨層的至少一部分彼此粘結(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品,其中所述研磨制品包括約IOOmm至約400mm的直徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述研磨制品包括約3mm至約IOmm的厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積為所述研磨層的一個(gè)面的表面積的約25%至約80%。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層包括紙。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層包括PTFE。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層包括無紡纖維氈。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層包括具有惰性涂層的聚合物片。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨制品，其中所述降低層包括熱固性塑料。
28.—種研磨制品,其包括: 第一堆，其包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且所述層以第一布置排列；和 結(jié)合至所述第一堆的第二堆，所述第二堆包括結(jié)合至網(wǎng)層和降低層的研磨層，其中所述降低層的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層的表面積，并且所述層以第二布置排列；其中所述第一布置不同于所述第二布置。
29.—種研磨制品,其包·括: 第一堆，其包括結(jié)合至網(wǎng)層V和降低層P的研磨層a，其中所述降低層P的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層a的表面積，并且所述層以選自如下的第一布置排列:PVaVP、VaVP、VPaPV、VaVPP、VaPPV、aVPP、aPPV、aVP 或 aPV ;和 結(jié)合至所述第一堆的第二堆，所述第二堆包括結(jié)合至網(wǎng)層V和降低層P的研磨層a，其中所述降低層P的一個(gè)面的表面積小于所述研磨層a的表面積，并且所述層以選自如下的第二布置排列:PVaVP、VaVP、VPaPV、VaVPP、VaPPV、aVPP、aPPV、aVP 或 aPV ;其中所述第一布置不同于所述第二布置。
【文檔編號(hào)】C09K3/14GK103857495SQ201280049875
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月27日
【發(fā)明者】H·張, P·卡爾達(dá)恩, M·雷費(fèi)爾德 申請人:圣戈班磨料磨具有限公司, 法國圣戈班磨料磨具公司