[發(fā)明專利]一種樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410373985.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104149037B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡元沛;宿恒;龍慧玲;梁安寧;郭新玲;李發(fā)杭;張勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林創(chuàng)源金剛石有限公司
• 主分類號(hào): B24D3/02
• 分類號(hào): B24D3/02;B24D3/34
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 林培

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛石砂輪的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪。

背景技術(shù)

目前絕大部分人工合成的金剛石都為粉末狀或細(xì)小的顆粒狀，為了利用金剛石進(jìn)行高精度、高效率磨削加工，通常采用稱之為結(jié)合劑的物質(zhì)將金剛石磨粒粘結(jié)起來(lái)并制成具有一定強(qiáng)度和形狀的磨具，以便于安裝在各種磨床上進(jìn)行磨削加工。與其它磨料如剛玉、碳化硅相比，用金剛石砂輪進(jìn)行磨削時(shí)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：磨削效率高；耐磨性高，磨粒本身消耗很少，具有很高的使用壽命，特別是在磨削硬、脆工件時(shí)最為明顯；磨粒硬度和耐磨性高，磨粒能長(zhǎng)久保持鋒利，容易切入工件，實(shí)現(xiàn)低應(yīng)力磨削；磨削的工件精度高、表面質(zhì)量好。金剛石砂輪應(yīng)用已滲透到機(jī)械加工、汽車制造、航空航天、生物、醫(yī)療器具、電子信息、建筑、交通、地質(zhì)采礦、藝術(shù)、新材料等各個(gè)領(lǐng)域。

在砂輪中用于固結(jié)金剛石磨粒的結(jié)合劑有樹(shù)脂、金屬和陶瓷三種材料，其中樹(shù)脂結(jié)合劑自銳性好，砂輪磨削效率高，磨削發(fā)熱量小，并且可以改善工件表面的粗糙度；金屬結(jié)合劑金剛石砂輪的強(qiáng)度高，工作面幾何形狀保持性好，壽命長(zhǎng)，耐沖擊；陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪經(jīng)高溫?zé)?，陶瓷結(jié)合劑材料熱穩(wěn)定性好，在磨削高溫下仍能對(duì)金剛石磨料保持較高的把持力，砂輪使用壽命長(zhǎng)，磨削能力強(qiáng)、磨削溫度低、自銳性強(qiáng)，鋒利狀態(tài)持久，磨削效率高。

但是這三種結(jié)合劑仍不能完全滿足金剛石砂輪的要求：樹(shù)脂結(jié)合劑是有機(jī)材料，受樹(shù)脂本征性能限制，砂輪耐熱性、耐水性、耐磨性較差，不能進(jìn)行精密成型磨削；金屬結(jié)合劑金剛石砂輪自銳性差、效率低；在金剛石砂輪制造過(guò)程中，陶瓷結(jié)合劑對(duì)金剛石的潤(rùn)濕性差，大大降低了結(jié)合劑對(duì)金剛石的把持力，磨具在磨削過(guò)程中金剛石容易脫落，損耗大。目前，為了提高金剛石砂輪性能，本領(lǐng)域的研究方向主要集中在新型金剛石結(jié)合劑的開(kāi)發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，該砂輪兼具樹(shù)脂和陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪自銳性好、磨削鋒利、熱穩(wěn)定性好、耐磨、可精密加工等優(yōu)點(diǎn)，并優(yōu)化了金剛石砂輪的整體性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，由以下重量百分比的原料組成：

金剛石粉末60％～70％，樹(shù)脂結(jié)合劑15％～23％，陶瓷結(jié)合劑10％～20％。

本發(fā)明所述的樹(shù)脂結(jié)合劑為聚酰亞胺樹(shù)脂粉。

本發(fā)明所述的陶瓷結(jié)合劑，由以下重量百分比的原料粉末組成：

二氧化硅30％～36％，氧化硼18％～23％，二氧化鋯16％～20％，氧化鋁14％～18％，二氧化錳12％～15％。

本發(fā)明所述的樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，優(yōu)選地，由以下重量百分比的原料組成：

金剛石粉末65％，樹(shù)脂結(jié)合劑20％，陶瓷結(jié)合劑15％。

本發(fā)明所述的陶瓷結(jié)合劑，優(yōu)選地，由以下重量百分比的原料粉末組成：

二氧化硅33％，氧化硼20％，二氧化鋯18％，氧化鋁16％，二氧化錳13％。

本發(fā)明所述的樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，制備步驟如下：

(1)取樹(shù)脂結(jié)合劑和陶瓷結(jié)合劑，放入混料機(jī)中混合20～24小時(shí)，過(guò)200～300目篩，得到復(fù)合結(jié)合劑；

(2)將金剛石粉末與復(fù)合結(jié)合劑放入混料機(jī)內(nèi)混合4～6小時(shí)，然后慢慢加入原料總重量的1％～2％的丙烯酸乳液繼續(xù)混合5～8小時(shí)，再過(guò)80目標(biāo)準(zhǔn)篩，得砂輪混合料；

(3)將砂輪混合料平緩均勻投入模具內(nèi)并刮平，置入液壓機(jī)定模熱壓，溫度為250～260℃，壓力為120～125MPa，保壓2～3小時(shí)，冷卻出模后得砂輪坯體；

(4)將砂輪坯體置入燒結(jié)爐內(nèi)燒結(jié)，5～7小時(shí)升溫至190℃，然后分段升溫至最終燒結(jié)溫度720～730℃，保溫1～2小時(shí)，冷卻至室溫取出；

(5)將燒結(jié)后的砂輪坯體在車床和磨床上加工，檢驗(yàn)合格后包裝、入庫(kù)，得成品。

本發(fā)明的有益效果在于：

1、在磨削性能上，本發(fā)明產(chǎn)品既保持了陶瓷結(jié)合劑、樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石砂輪較強(qiáng)的磨削能力、較好自銳性、較高的磨削精度、形狀穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，又克服了樹(shù)脂結(jié)合劑熱穩(wěn)定性差，陶瓷損耗大的缺點(diǎn)。

2、本發(fā)明制成的樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪的磨削效率有較大提高，耐磨性好，且磨削鋒利。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

一種樹(shù)脂陶瓷結(jié)合劑金剛石砂輪，由以下重量百分比的原料組成：金剛石粉末60％，聚酰亞胺樹(shù)脂粉23％，陶瓷結(jié)合劑17％。