[發(fā)明專(zhuān)利]硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪及其加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711232743.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109834605B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 項(xiàng)剛
• 主分類(lèi)號(hào): B24D18/00
• 分類(lèi)號(hào): B24D18/00;B24D3/34;B24D3/32
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 張全文

本發(fā)明公開(kāi)了一種硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪及其加工方法。所述燒結(jié)砂輪由砂輪基材以及經(jīng)澆筑、燒結(jié)于所述砂輪基材表面的磨料層組成；以制備所述磨料層的原料材料質(zhì)量100％計(jì)，所述磨料層采用包括如下的原料組分進(jìn)行制備：金剛石粉末10％～25％；結(jié)合劑70％～85％；納米硅溶膠1.0％～10％；分散劑0.5％～1.0％；增稠劑1.0％～2.5％。本發(fā)明硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪的加工方法，無(wú)需超硬材質(zhì)的模具，模具磨損小，壽命長(zhǎng)，成型工藝簡(jiǎn)單，且獲得的燒結(jié)砂輪具有良好的磨削效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于砂輪技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪及其加工方法。

背景技術(shù)

藍(lán)寶石、超硬陶瓷等脆硬材料由于具有高硬度和高脆性，被廣泛應(yīng)用于手機(jī)、精密電子元器件、精密光學(xué)器件和高檔手表中，但是同樣是因?yàn)楸旧淼馁|(zhì)地具有高硬度和高脆性的特點(diǎn)，研磨加工難度非常大。一般加工玻璃用的電鍍砂輪在加工這類(lèi)超硬材料時(shí)，磨削效率低，使用壽命短，難以大規(guī)模生產(chǎn)使用。

燒結(jié)砂輪具有把持力強(qiáng)，耐磨性好的特點(diǎn)，尤其適用于超硬材料的加工。但燒結(jié)砂輪在制造過(guò)程中也面臨的諸多難題，例如需要模具成型、大壓力成型、高溫爐燒結(jié)、精度修磨等工序，這些工藝導(dǎo)致砂輪生產(chǎn)周期長(zhǎng)，產(chǎn)能低，成本遠(yuǎn)高于電鍍砂輪。針對(duì)燒結(jié)砂輪存在的這些問(wèn)題，本領(lǐng)域的研究方向主要集中在燒結(jié)砂輪的生產(chǎn)工藝上。目前燒結(jié)砂輪普遍采用模具壓力成型方式，這種方式存在如下幾個(gè)問(wèn)題：

(1)模具設(shè)計(jì)復(fù)雜，尤其針對(duì)小直徑砂輪，無(wú)法承受過(guò)高壓力；

(2)模具壽命低，高壓力帶來(lái)金剛石與模具表面擠壓，造成模具表面劃傷嚴(yán)重；

(3)生產(chǎn)效率低，一臺(tái)壓力設(shè)備要經(jīng)過(guò)填料，保壓等過(guò)程，設(shè)備占用時(shí)間長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)目前模具壓力成型方式形成的燒結(jié)砂輪存在的模具設(shè)計(jì)復(fù)雜、模具壽命低無(wú)法承受高壓以及生產(chǎn)效率低下等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪及其加工方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪，所述燒結(jié)砂輪由砂輪基材以及經(jīng)澆筑、燒結(jié)于所述砂輪基材表面的磨料層組成；

以制備所述磨料層的原料材料質(zhì)量100％計(jì)，所述磨料層采用包括如下的原料組分進(jìn)行制備：

以及，所述硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪的加工方法，至少包括以下步驟：

對(duì)砂輪基材進(jìn)行表面粗糙化處理；

將稱(chēng)取的所述金剛石粉末與結(jié)合劑進(jìn)行混料處理，得到第一混合物料；

將所述納米硅溶膠制成硅溶膠水溶液；

將所述硅溶膠溶液與所述第一混合物料進(jìn)行混料處理，同時(shí)加入所述分散劑、增稠劑，混合均勻，加入去離子水調(diào)節(jié)粘度，得到磨料層漿料；

向砂輪模具中噴涂脫模劑，并將經(jīng)過(guò)粗糙化處理的所述砂輪基材置于所述砂輪模具中，然后注入所述磨料層漿料；

將所述模具置于干燥箱中70℃～100℃保溫1.5～2.5h，獲得砂輪胚體；

將所述砂輪胚體置于250℃～1000℃環(huán)境中燒結(jié)處理，得到所述燒結(jié)砂輪。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明上述提供的硅溶膠凝膠成型的燒結(jié)砂輪，由于磨料層包含具有較大的比表面積、吸附性、耐高溫性及化學(xué)穩(wěn)定性的納米二氧化硅，由納米二氧化硅凝膠聚集形成網(wǎng)狀膠體，對(duì)金剛石和結(jié)合劑起到良好的固定和粘接作用，得到較高強(qiáng)度的砂輪胚體，燒結(jié)時(shí)高溫下納米二氧化硅不與混合料中的金剛石及金屬成分發(fā)生反應(yīng)，不影響砂輪燒結(jié)后的性能，并且獲得的燒結(jié)砂輪具有良好的磨削效果。