[發明專利]樹脂磨具用組團磨料、其制備方法及樹脂磨具的制備方法

在審

• 申請號: 201710087341.0
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN108453932A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 周群飛;饒橋兵;劉輝
• 申請（專利權）人: 藍思科技（長沙）有限公司
• 主分類號: B29B9/12
• 分類號: B29B9/12;B02C17/10;B24D18/00;B24D3/30
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 歐穎

本發明提供一種樹脂磨具用組團磨料，所述組團磨料由包括下列質量分數的原料制備而成：平均粒徑為1～6微米的分散磨料25～45％，所述分散磨料為金剛石和/或白剛玉，平均粒徑為3～30微米的酚醛樹脂55～75％，所述原料經混勻、熱固化成型、破碎和篩分后得到平均粒徑為15～100微米的組團磨料。本發明還提供該組團磨料及其相應的樹脂磨具的制備方法。本發明采用組團的方法，用酚醛樹脂將單顆粒小粒徑分散磨料組團成為大顆粒磨料團，用這種組團磨料制得的樹脂磨具能同時具備切削效率高和加工后的工件表面質量優良的特點。

技術領域

本發明涉及磨料磨具領域，特別涉及一種樹脂磨具用組團磨料、其制備方法及相應的樹脂磨具的制備方法。

背景技術

目前金剛石和白剛玉等磨料的應用方法多為單顆粒磨料直接分散于樹脂結合劑(如環氧樹脂或酚醛樹脂)中，在將二者配上一定的填料混勻和成型固化后即得樹脂模具。

在該樹脂模具中一般使用兩種不同粒徑的磨料，如平均粒徑為1～6微米的金剛石或白剛玉等小粒徑分散磨料，以及平均粒徑為15微米以上的金剛石或白剛玉等大粒徑分散磨料。這兩種不同粒徑的分散磨料制備得到的樹脂模具相應具有不同的優缺點。大粒徑磨料制得的樹脂磨具切削效率高，但加工后的工件表面質量差，粗糙度高，易出現深劃傷；而小粒徑磨料制得的樹脂磨具加工后的工件表面質量好，粗糙度低，不易出現劃傷，但切削效率低。用大粒徑或小粒徑磨料單顆直接分散應用只能單一滿足對工件的切削效率或工件表面質量，而若使用居中粒徑的磨料制備樹脂模具，則其切削效率和工件表面質量二者都可能不理想。

如專利申請CN201210151283.0提供一種球面光學元件加工用固結磨料研磨拋光墊，其特征是磨料和熱固性樹脂均勻混合，固化后形成球面固結磨料研磨拋光墊，它們的質量百分比為磨料∶樹脂＝5％～50％∶50％～95％。磨料為金剛石、氧化硅、氧化鈰、氧化鋁、碳化硅、碳化硼、氧化鋯中的一種或幾種組合，磨料粒度為50納米～100微米；熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚丁二烯樹脂中的一種或幾種組合；球面為凸球面或凹球面，直徑3.5～1000毫米，曲率半徑2.5毫米～∞。固結磨料球面研磨拋光具有研磨拋光性能穩定，工藝簡單、加工效率高、加工成本低，不會造成環境污染等特點。

而專利申請CN 201610168676.0提供一種納米深度損傷層高效超精密磨削方法，屬于脆性晶體超精密加工技術領域。其特征是砂輪由酚醛樹脂作為結合劑，亞微米金剛石磨粒作為磨料，磨粒尺寸為300-980nm，氧化鈰、氧化鎂、氧化硅、氧化鋁中的一種作為添加劑，添加劑的重量百分比<5％，碳酸鈉和碳酸氫鈉中的一種作為發泡劑，發泡劑的重量百分比<3％。結合劑、金剛石微粉、添加劑、發泡劑在常溫下混合均勻，并壓制成長方體，然后在180-250℃下熱固化成型，熱固化時間為1-3h。超精密磨削時主軸轉速為2000-2400rpm，砂輪進給速率為3-15μm/min，工作臺轉速為80-200rpm，磨削液為去離子水。超精密磨削后工件達到亞納米級表面粗糙度，納米級損傷層深度。該發明的效果和益處是實現了納米深度損傷層高效超精密磨削方法。

顯然上述專利申請中均不涉及同時考慮樹脂模具的加工效率和加工出的工件表面質量的問題。因此，本領域需要一種新的樹脂磨具用磨料及其制備方法，以解決現有技術中的樹脂模具不能同時滿足對工件的切削效率高和工件表面質量優的問題。

發明內容

本發明提供一種樹脂磨具用組團磨料，所述組團磨料由包括下列質量分數的原料制備而成：平均粒徑為1～6微米的分散磨料25～45％，所述分散磨料為金剛石和/或白剛玉，平均粒徑為3～30微米的樹脂55～75％，所述原料經混勻、熱固化成型、破碎和篩分后得到平均粒徑為15～100微米的組團磨料。

本發明采用組團的方法，用樹脂將單顆粒小粒徑分散磨料組團成為大顆粒磨料團，用這種組團磨料制得的樹脂磨具能同時具備切削效率高和加工后的工件表面質量優良的特點。