CN103406837A - 纤维增强树脂切割砂轮及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维增强树脂切割砂轮，涉及砂轮技术领域。其以20#白刚玉、24#棕刚玉、30#锆刚玉、绿碳化硅、树脂液、酚醛树脂粉、碳酸钙、冰晶石、硫化铁、碳黑为原料，经混料、网片过胶、叠加压制成型、烘干获得成品。本发明纤维增强树脂切割砂轮，具有切磨快、散热快、切磨过程始终保持端面锋利、成本低的优点。
Description
技术领域
本发明属于砂轮技术领域，具体涉及一种纤维增强树脂切割砂轮。
背景技术
砂轮是以磨料为主制造而成并应用在磨床上的重要切削工具， 砂轮的选择合适与否， 直接影响磨床的磨削性能和加工精度， 因此砂轮是发挥磨床性能的一个重要因素。在决定砂轮规格时，主要考虑的因素是：工件的材料、 硬度， 磨削用量和精度要求， 磨削方式、砂轮速度， 磨削接触面积以及磨削方式的激烈程度等。 砂轮的种类很多， 并有各种形状和尺寸， 由于砂轮的磨料、 结合剂材料以及砂轮的制造工艺不同， 各种砂轮就具有不同的工作性能。 每一种砂轮根据其本身的特性， 都具有一定的适用范围， 因此， 磨削加工时， 必须根据具体情况选用合适的砂轮， 否则会因砂轮选择不当而直接影响加工精度、 表面粗糙度及生产效率。
目前国内对铜、铝等软金属磨削用的钹形砂轮一直没有很好的解决粘屑问题，砂轮的自锐性差，只能通过降低砂轮的硬度来暂时使用， 但砂轮硬度的降低又会使砂轮消耗过快，同时还存在着安全隐患。再有，普通砂轮与零件接触面积较大，摩擦阻力大，磨削区温度高，零件容易因温度过高而发生热变形。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种切磨快、散热快、切磨过程始终保持端面锋利、成本低的纤维增强树脂切割砂轮及其制备方法。
本发明一种纤维增强树脂切割砂轮，包括砂轮本体，所述砂轮本体中心设有轴孔，所述本体由增强材料层和粘附其上的磨料层组成，各原料组分的重量份如下：20#白刚玉35～45份，24#棕刚玉35～40份，30#锆刚玉10～15份，绿碳化硅10～15份，树脂液10～18份，酚醛树脂粉8～12份，碳酸钙1～4份，冰晶石4～6份，硫化铁4～5份，碳黑1～2份。
所述本体工作面周边呈锯齿状。
所述树脂液由酚醛树脂液与环氧树脂按质量比9～10：4～5配制。
本发明纤维增强树脂切割砂轮，优选原料组分重量份如下：20#白刚玉40份，24#棕刚玉37.5份，30#锆刚玉12.5份，绿碳化硅12.5份，树脂液14份，酚醛树脂粉10份，碳酸钙2.5份，冰晶石5份，硫化铁4.5份，碳黑1.5份。
本发明纤维增强树脂切割砂轮的制备方法，包括如下工艺步骤：
1、混料：分别称量一定的原料份数，将磨料倒入混料机，加树脂液（原液的25～40%）搅拌6～8分钟；添加碳黑至混料机中，搅拌6～8分钟；然后将碳酸钙、冰晶石、硫化铁加入，搅拌6～8分钟，再将酚醛树脂粉加入并搅拌，通过震动筛除，获得混料；
2、网片过胶：将增强网片放入液体树脂中1-2分钟，确保网片充分浸胶；
3、叠加压制成型：将过胶后的增强网片放入混料中，使过胶网片整体沾满混料，然后将沾满混料的网片叠加放置于成型机内，压制成型得到砂轮胚体；
4、烘干：将所述砂轮胚体放在烘干箱中烘干，且烘箱内的温度自室温升温17～18小时，升温至170～180℃后保温2.5～3小时，然后自然冷却至室温，即得成品。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、抗冲击能力好、安全速度高（可达100M/S），且砂轮不宜破裂；
2、磨削效率高，切磨过程始终保持端面锋利；
3、切割时粉尘小、切割截面不沾附粉尘，对环境污染小，同时保证工作人员的身心健康；
4、砂轮本体上具有空隙，所以用料少，成本低且散热效果好，能顺利带走磨削热，材料的切割面无烧伤无氧化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明：
本发明纤维增强树脂切割砂轮，包括砂轮本体，砂轮本体中心设有轴孔，本体由增强材料层和粘附其上的磨料层组成，本体上具有空隙，本体工作面周边呈锯齿状，增强材料层为3层。增强材料层是由涂敷树脂的增强网片组成，磨料层由棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、绿碳化硅的混合物组成，树脂液由酚醛树脂液与环氧树脂按质量比9～10：4～5配制。
实施例1：制造纤维增强树脂切割砂轮
原料组分重量份如下：磨料粒度20#白刚玉40份，24#棕刚玉37.5份，30#锆刚玉12.5份，绿碳化硅12.5份，树脂液14份，酚醛树脂粉10份，碳酸钙2.5份，冰晶石5份，硫化铁4.5份，碳黑1.5份。
制造方法：分别称量上述原料份数，其中树脂液由酚醛树脂液与环氧树脂按质量比10：4配制，将磨料倒入混料机，加树脂液4份，搅拌7分钟；添加碳黑至混料机中，搅拌7分钟；然后将碳酸钙、冰晶石、硫化铁加入，搅拌7分钟，再将酚醛树脂粉加入并搅拌，通过震动筛除，获得混料；将增强网片放入液体树脂（12份）中1.5分钟，确保网片充分浸胶；将过胶后的增强网片放入混料中，使过胶网片整体沾满混料，然后将沾满混料的网片叠加放置于成型机内，压制成型得到砂轮胚体；将所述砂轮胚体放在烘干箱中烘干，且烘箱内的温度自室温升温17小时，升温至175℃后保温3小时，然后自然冷却至室温，即得成品。
应用实施例1制造的纤维增强树脂切割砂轮，在某钢厂切割切割Φ95mm 38 GCrl5圆钢， 砂轮切割速度96M/S，一片砂轮共切割230支ΦΦ95mm GCrl5圆钢，切割比7.2，高于国外某公司同类产品在同等条件下5.8的切割比。
实施例2：制造纤维增强树脂切割砂轮
原料组分重量份如下：磨料粒度20#的白刚玉37份，磨料粒度24#的棕刚玉36份，磨料粒度30#锆刚玉14份，绿碳化硅13份，树脂液10份， 酚醛树脂粉9份，碳酸钙2份， 冰晶石4份，硫化铁4份，碳黑 1.5份。
制造方法：分别称量上述原料份数，其中树脂液由酚醛树脂液与环氧树脂按质量比9：5配制，将磨料倒入混料机，加树脂液3份，搅拌8分钟；添加碳黑至混料机中，搅拌8分钟；然后将碳酸钙、冰晶石、硫化铁加入，搅拌8分钟，再将酚醛树脂粉加入并搅拌，通过震动筛除，获得混料；将增强网片放入液体树脂（7份）中2分钟，确保网片充分浸胶；将过胶后的增强网片放入混料中，使过胶网片整体沾满混料，然后将沾满混料的网片叠加放置于成型机内，压制成型得到砂轮胚体；将所述砂轮胚体放在烘干箱中烘干，且烘箱内的温度自室温升温17小时，升温至180℃后保温2.5小时，然后自然冷却至室温，即得成品。
应用实施例2制造的纤维增强树脂切割砂轮，在某钢厂切割Φ95mm GCrl5圆钢， 砂轮切割速度88M/S，一片砂轮共切割200支Φ95mm GCrl5 圆钢，切割比6.9，高于国外某公司同类产品在同等条件下5.8的切割比。
实施例3：制造纤维增强树脂切割砂轮
原料组分重量份如下：磨料粒度20#的白刚玉45份，磨料粒度24#的棕刚玉40份，磨料粒度30#锆刚玉15份，绿碳化硅15份，树脂液18份， 酚醛树脂粉12份，碳酸钙4份， 冰晶石6份，硫化铁5份，碳黑2份。
制造方法：同实施例1
应用实施例3制备的纤维增强树脂切割砂轮，在某钢厂切割Φ95mm GCrl5圆钢， 砂轮切割速度87M/S，一片砂轮共切割189支Φ95mm GCrl5 圆钢，切割比6.8，高于国外某公司同类产品在同等条件下5.8的切割比。
实施例4：制造纤维增强树脂切割砂轮
原料组分重量份如下：磨料粒度20#的白刚玉35份，磨料粒度24#的棕刚玉35份，磨料粒度30#锆刚玉10份，绿碳化硅10份，树脂液10份， 酚醛树脂粉8份，碳酸钙1份， 冰晶石4份，硫化铁4份，碳黑1份。
制造方法：同实施例1
应用实施例4制备的纤维增强树脂切割砂轮，在某钢厂切割Φ95mm GCrl5圆钢， 砂轮切割速度86M/S，一片砂轮共切割179支Φ95mm GCrl5 圆钢，切割比6.5，高于国外某公司同类产品在同等条件下5.8的切割比。
由以上实施例与现有技术对比可以看出，本发明技术方案制备的纤维增强树脂切割砂轮，其切割参数明显优于现有技术中同类产品在同等条件下的切割参数，其中实施例1的切割参数最优。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。另外，本发明纤维增强树脂切割砂轮可用于切割、打磨所有金属材料。
Claims (3)
1.一种纤维增强树脂切割砂轮，包括砂轮本体，所述砂轮本体中心设有轴孔，所述本体由增强材料层和粘附其上的磨料层组成，各原料组分重量份如下：
20#白刚玉35～45份，24#棕刚玉35～40份，30#锆刚玉10～15份，绿碳化硅10～15份，树脂液10～18份，酚醛树脂粉8～12份，碳酸钙1～4份，冰晶石4～6份，硫化铁4～5份，碳黑1～2份；所述本体工作面周边呈锯齿状；所述树脂液由酚醛树脂液与环氧树脂按质量比9～10：4～5配制。
2.根据权利要求1所述的纤维增强树脂切割砂轮，其特征在于原料组分重量份如下：20#白刚玉40份，24#棕刚玉37.5份，30#锆刚玉12.5份，绿碳化硅12.5份，树脂液14份，酚醛树脂粉10份，碳酸钙2.5份，冰晶石5份，硫化铁4.5份，碳黑1.5份。
3.如权利要求1或2所述纤维增强树脂切割砂轮的制造方法，其特征在于包括如下工艺步骤：
（1）混料：分别称量一定的原料份数，将磨料倒入混料机，加树脂液搅拌6～8分钟；添加碳黑至混料机中，搅拌6～8分钟；然后将碳酸钙、冰晶石、硫化铁加入，搅拌6～8分钟，再将酚醛树脂粉加入并搅拌，通过震动筛除，获得混料；
（2）网片过胶：将增强网片放入液体树脂中1-2分钟，确保网片充分浸胶；
（3）叠加压制成型：将过胶后的增强网片放入混料中，使过胶网片整体沾满混料，然后将沾满混料的网片叠加放置于成型机内，压制成型得到砂轮胚体；
（4）烘干：将所述砂轮胚体放在烘干箱中烘干，且烘箱内的温度自室温升温17～18小时，升温至170～180℃后保温2.5～3小时，然后自然冷却至室温，即得成品。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131127 |