CN103962977B - 一种干式磨轮及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明公开了一种干式磨轮，包括基板和设置于基板上的磨头，所述磨头由按重量份计的以下原料制成：金刚石130-200份，碳化硅100-130份，聚氯乙烯树脂粉60-100份，偶联剂5-10份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂10-20份，聚乙烯醇胶粉60-100份。本发明公开了一种干式磨轮的制作方法，按照所述磨头的配方称量原料，然后经过混料工艺得到混合均匀的混合料，最后经过成型工艺得到干式磨轮。本发明的干式磨轮具有材料易得、磨削锋利度及磨轮胎体硬度性能优良、使用寿命长的特点。该制作方法具有烧结温度低，制作成本低、节能环保的特点。</b>
Description
技术领域
本发明涉及一种磨轮及其制作方法，特别是一种干式磨轮及其制作方法，适用于釉面干式磨边机。
背景技术
目前，常见的干式磨轮磨削釉面砖时，使用两种干式金属结合剂磨轮和聚酰亚胺树脂结合剂的干式修边轮两种型号相结合使用，另外，中国专利申请号为“200610035898.1”的发明专利公开了一种磨轮及其制作方法，其内层磨轮的配方重量比例为：金刚石90-110g，绿碳化硅45-55g，偶联剂45-55g，改性酚醛树脂粉90-110g，填料：绿碳化硅微粉90-110g，合金粉162-196g，ZnO18-22g，cr2o332-48g。其制造方法是在金属结合剂金刚石磨轮的内层压制一圈树脂结合剂金刚石工作层,磨轮外层为金属结合剂金刚石工作层,起粗磨边作用,内层为树脂结合剂金刚石工作层,起精修磨边作用;两者共同粘附在同一块基板上,整个工艺包括粉料配料、混料和热压成型。现有技术中的磨轮存在如下缺点：其制作成本较高，采用的是有色的贵重金属粉料，并且磨削出的釉料粉由于有金属粉的存在而不能很好的循环利用，所用的修边轮的结合剂也比较资源浪费较大，令用户满意度不高。外层磨轮的烧结温度630-710℃,内层磨轮的热压温度为175-185℃,存在能耗高的缺点。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种干式磨轮,具有材料易得、磨削锋利度及磨轮胎体硬度性能优良、使用寿命长的特点。
本发明的第二目的在于提供一种干式磨轮的制作方法，该制作方法具有烧结温度低，制作成本低、节能环保的特点。
实现本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种干式磨轮，包括基板和设置于基板上的磨头，其特征在于，所述磨头由按重量份计的以下原料制成：
金刚石130-200份，碳化硅100-130份，聚氯乙烯树脂粉60-100份，偶联剂5-10份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂10-20份，聚乙烯醇胶粉60-100份。
优选地，所述碳化硅微粉的粒度为1500目。
优选地，所述耐磨剂为冰晶石。
优选地，所述基板为铝基板。
一种干式磨轮的制作方法，其特征在于，按照上述磨头的配方称量原料，然后经过混料工艺得到混合均匀的混合料，最后经过成型工艺得到干式磨轮。
优选地，所述混料工艺：首先在由碳化硅、聚氯乙烯树脂粉、碳化硅微粉、耐磨剂、聚乙烯醇胶粉组成的粉料加入到三维混料机内进行混料，混料时间为55分钟;然后加入金刚石和偶联剂，混合时间为30分钟;最后进行过筛处理，得到混合均匀的混合料。
优选地，所述成型工艺包括:先将混合料投入带有基板的模具中，进行冷压，冷压压力5Mpa，得到预成型的磨轮；然后将预成型的磨轮与模具一起放入热压机中进行热压处理，热压压力为5-20Mpa，热压温度95-120℃，热压时间为45-50分钟。在配方试制过成中，先后在120度--180度之间压制几十次，结果废品高，原因是有效成份挥发造成，使制品致密度达不到。95度以下压制，制品没完全固化，生产工艺长，水分不能充分挥发，反应不完全，制品稳定性差。因此，选择95度-120度各项指标最佳。
所述热压处理包括：第一段热压工序：热压压力为5Mpa，热压2分钟后放气；第二段热压工序：热压压力为10Mpa，热压3分钟后放气；第三段热压工序：热压压力为18Mpa，保压45分钟;上述三段热压工艺的热压温度100℃；最后经过冷却、卸模。通过三段热压工艺，能够使得原料中水分能够充分挥发出去，从而减少制品的气孔，裂纹等。
优选地，所述模具包括设置在基板外围的模套，设置在基板上方中央位置的模芯，设置于模套与模芯之间的压环，模套、模芯、压环与基板共同围成一环状空腔;混合料投入并压实在该环状空腔内，其中基板对应该环状空腔的位置设有若干凹槽，所述凹槽的截面呈燕尾或倒T字型结构，使得部分混合料能够进入所述凹槽中。
本发明的有益效果在于:
1、本发明以金刚石为磨料，炭化硅为辅助磨料，聚氯乙烯树脂粉为胶粘剂，偶联剂为润湿剂，碳化硅微粉为填料，冰晶石耐磨剂，聚乙烯胶粉为增韧剂,使得金刚石在胎体的把持力与磨削锋利度以及磨轮胎体强度，硬度，韧性相配合,具有材料易得、磨削锋利度及磨轮胎体硬度性能优良、使用寿命长的优点。对比检测方法，用自制磨边机，分别装本发明所述配方磨轮，与传统配方的磨轮比较，釉面砖800*800*8对比试验，当电机转速每分2800转时，同样进给量，本发明比传统配方磨削深多0.5-0.6毫米,磨轮磨耗量保持相同;通过磨削测试对比，本发明磨出边更细腻，平滑，釉面效果更好。传统干磨轮的硬度为235-280HB,修边轮的硬度为350-400HB,本发明的磨轮的硬度为380-420HB。
2、本发明采用聚氯乙烯树脂粉为胶粘剂及聚乙烯胶粉为增韧剂,因为95-120度就达到其熔点，在此温度下，通过45分钟，就可达固化状态，并使胎体成网状结构，因此，降低热压温度。常规的干式磨边轮的烧结720-800℃保温2小时，修边轮230℃热压70分钟，230℃热固化要15小时；而本发明热压95-120℃保压50分钟，大大降低能耗。
3、本发明将原有的金属结合剂干式磨边轮和干式树脂修边轮，统一成为干式树脂金刚石磨边轮和修边轮，这样就减少了贵重有色金属的浪费，节省了原有干磨轮烧结的电能消耗十五分之一。因此，本发明的制作方法具有烧结温度低，制作成本低、节能环保的优点。
附图说明
图1为本发明所述干式磨轮的主视结构示意图。
图2为图1的A-A剖示图。
图3为本发明所述模具的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述：
实施例1：
参照图1-图3，本实施例所述的干式磨轮，包括基板1和设置于基板1上的磨头2，所述磨头由按重量份计的以下原料制成：
金刚石200份，碳化硅130份，聚氯乙烯树脂粉100份，偶联剂10份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂20份，聚乙烯醇胶粉100份。
所述碳化硅微粉的粒度为1500目。所述耐磨剂为冰晶石。所述基板为铝基板。
一种干式磨轮的制作方法，按照上述磨头的配方称量原料，然后经过混料工艺得到混合均匀的混合料，最后经过成型工艺得到干式磨轮。
所述混料工艺：首先在由碳化硅、聚氯乙烯树脂粉、碳化硅微粉、耐磨剂、聚乙烯醇胶粉组成的粉料加入到三维混料机内进行混料，混料时间为55分钟;然后加入金刚石和偶联剂，混合时间为30分钟;最后进行过筛处理，得到混合均匀的混合料。
所述成型工艺包括:先将混合料投入带有基板的模具中，进行冷压，冷压压力5Mpa，得到预成型的磨轮；然后将预成型的磨轮与模具一起放入热压机中进行热压处理，所述热压处理包括：第一段热压工序：热压压力为5Mpa，热压2分钟后放气；第二段热压工序：热压压力为10Mpa，热压3分钟后放气；第三段热压工序：热压压力为18Mpa，保压45分钟;上述三段热压工艺的热压温度100℃；最后经过冷却、卸模。通过三段热压工艺，能够使得原料中水分能够充分挥发出去，从而减少制品的气孔，裂纹等。
成型工艺完成后，进行脱模，还可以依次进行检验、机加，钻孔，攻丝，动平衡，喷砂，包装等处理。
参照图3，所述模具包括设置在基板1外围的模套3，设置在基板1上方中央位置的模芯4，设置于模套3与模芯4之间的压环5，模套3、模芯4、压环5与基板1共同围成一环状空腔6;混合料投入并压实在该环状空腔内，其中基板1对应该环状空腔6的位置设有若干凹槽11，所述凹槽11的截面呈燕尾或倒T字型结构，使得部分混合料能够进入所述凹槽11中。
磨轮的外径与铝基板的外径相同，均为200-300mm；磨轮的宽度25-50mm，高度12-20mm；磨轮呈环状，间隔分布时用六角式或五角式槽型分布，其槽宽3mm。
实施例2：
本实施例的特点：金刚石130份，碳化硅100份，聚氯乙烯树脂粉60份，偶联剂5份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂10份，聚乙烯醇胶粉60份。
其他与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的特点：金刚石150份，碳化硅120份，聚氯乙烯树脂粉80份，偶联剂8份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂15份，聚乙烯醇胶粉80份。
其他与实施例1相同。
对比检测方法:
1)用自制磨边机，分别装本发明的实施例1-3所述磨轮，与采用传统配方的磨轮比较，釉面砖800*800*8对比试验，当电机转速每分2800转时，同样进给量，本发明的实施例1-3比传统配方磨削深，分别多0.5毫米,0.5毫米,0.6毫米,磨轮磨耗量保持相同;
2)通过磨削测试对比，本发明的实施例1-3所述磨轮磨出边更细腻，平滑，釉面效果更好。
3)传统干磨轮HB235-280,修边轮HB350-400,本发明的实施例1-3的磨轮硬度分别为380HB,400HB,420HB。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种干式磨轮，包括基板和设置于基板上的磨头，其特征在于，所述磨头由按重量份计的以下原料制成：金刚石130-200份，碳化硅100-130份，聚氯乙烯树脂粉60-100份，偶联剂5-10份，碳化硅微粉为200份，耐磨剂10-20份，聚乙烯醇胶粉60-100份;所述的干式磨轮的制作方法，按照所述磨头的配方称量原料，然后经过混料工艺得到混合均匀的混合料，最后经过成型工艺得到干式磨轮;所述成型工艺包括:先将混合料投入带有基板的模具中，进行冷压，冷压压力5Mpa，得到预成型的磨轮；然后将预成型的磨轮与模具一起放入热压机中进行热压处理，热压压力为5-20Mpa，热压温度95-120℃，热压时间为45-50分钟。
2.根据权利要求1所述的干式磨轮，其特征在于：所述碳化硅微粉的粒度为1500目。
3.根据权利要求1所述的干式磨轮，其特征在于：所述耐磨剂为冰晶石。
4.根据权利要求1所述的干式磨轮，其特征在于：所述基板为铝基板。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的干式磨轮的制作方法，其特征在于，按照所述磨头的配方称量原料，然后经过混料工艺得到混合均匀的混合料，最后经过成型工艺得到干式磨轮;所述成型工艺包括:先将混合料投入带有基板的模具中，进行冷压，冷压压力5Mpa，得到预成型的磨轮；然后将预成型的磨轮与模具一起放入热压机中进行热压处理，热压压力为5-20Mpa，热压温度95-120℃，热压时间为45-50分钟。
6.根据权利要求5所述的干式磨轮的制作方法，其特征在于，所述混料工艺：首先在由碳化硅、聚氯乙烯树脂粉、碳化硅微粉、耐磨剂、聚乙烯醇胶粉组成的粉料加入到三维混料机内进行混料，混料时间为55分钟;然后加入金刚石和偶联剂，混合时间为30分钟;最后进行过筛处理，得到混合均匀的混合料。
7.根据权利要求5所述的干式磨轮的制作方法，其特征在于，所述热压处理包括：第一段热压工序：热压压力为5Mpa，热压2分钟后放气；第二段热压工序：热压压力为10Mpa，热压3分钟后放气；第三段热压工序：热压压力为18Mpa，保压45分钟;上述三段热压工艺的热压温度100℃；最后经过冷却、卸模。
8.根据权利要求5所述的干式磨轮的制作方法，其特征在于：所述模具包括设置在基板外围的模套，设置在基板上方中央位置的模芯，设置于模套与模芯之间的压环，模套、模芯、压环与基板共同围成一环状空腔;混合料投入并压实在该环状空腔内，其中基板对应该环状空腔的位置设有若干凹槽，所述凹槽的截面呈燕尾或倒T字型结构，使得部分混合料能够进入所述凹槽中。
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