[發明專利]一種布拉磨頭及高強度鋁合金在制備布拉磨頭中的應用

在審

• 申請號: 201811384134.2
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN109266879A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 李珮豪;彭波
• 申請（專利權）人: 天津百恩威新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C21/10;B22F3/115;B24D3/00
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 趙芳

本發明涉及一種布拉磨頭及高強度鋁合金在制備布拉磨頭中的應用，所述高強度鋁合金的重量百分比包括：鋅8?12％、銅2?2.5％、鎂1.8?2.2％、鋯0.1?0.14％，其余為鋁和不可避免的雜質。所述高強度鋁合金的密度為2.86?2.9g/cm³、抗拉強度為685?815MPa、屈服強度為655?767MPa、硬度為185?220HB、平均晶粒尺寸為3?10μm、含氧量小于100ppm。由于其具有高強度和低密度的特性，使其能夠降低布拉磨頭的重量，進而降低石材、陶瓷板磨機的主軸電機功率，在石材板加工中節約耗電量及相應成本。

技術領域

本發明屬于噴射成形工藝技術領域，具體涉及一種布拉磨頭及高強度鋁合金在制備布拉磨頭中的應用。

背景技術

布拉磨頭(Block grinding head)最早由意大利設計，是為當前石材板材加工設備配備的常規磨頭。當前石材板面加工，已朝向更大板的面積發展趨勢，以滿足各種裝飾和實用性需求，例如符合背景墻、整體櫥柜等要求，板表面尺寸已經達到或超過2×2m(長×寬)，因此所使用的設備，設計形式是石材板連續輸送帶進給、垂直主軸往復磨削/拋光機，而這類磨機，一般裝配布拉磨頭。

顧名思義，布拉磨頭設計形式，是在磨削面方向，按徑向輻射狀、等間隔的安裝4或6塊布拉磨塊(Abrasive Block)，布拉磨塊的磨削面總體呈帶弧度的矩形，后背帶鍥形定位座，在布拉磨頭旋轉時，鍥形定位座利用離心力，自動將磨塊鎖緊于擺動臂的安裝座上，當磨塊消耗完后，可以從安裝的反方向容易的卸除并快速更換。在對石材板面磨削或拋光期間，在布拉磨頭旋轉動作的同時，擺動臂通過內部機構，對磨塊實施一個小幅度往返轉動式的擺動動作，因此，與其它磨頭的結構形式相比，大幅提高了板材磨削效率，并提高板面的拋光亮度(或降低了粗糙度)，由此成為磨機首選的磨頭設計形式。

布拉磨頭一般直徑為Φ300-530mm，安裝4-6塊磨塊。由于內部要保留擺動機構的設計空間，磨頭的高度大約高達300mm。因此，一般由鋼制作的布拉磨頭(例如45#鋼)，磨頭的重量高達40-120Kg，使得磨頭主軸電機的設置功率高達7.5-12Kw。

在當前的石材板面生產線中，例如人造石英石板加工生產線，為了提高生產效率，磨頭的總數量有的高達50個或以上，由此耗電量巨大，不僅浪費了資源，而且提高了生產成本。

因此，需要一種輕質的、加工性良好的、高強度的材料(材料的機械性能不低于45#鋼)，來至少大部分替代當前布拉磨頭的鋼制材料，來降低磨頭主軸電機設置功率，進而在實際生產中達到節約能源降低成本的要求。

目前，常規鋁合金鑄造中，鋁合金配方受到鑄造工藝的限制，使得不能添加或過多添加某些合理化的合金元素，另外，由于鋁合金鑄造中，冷卻速度處于10-10²K/sec范圍，因此，合金化元素將出現宏觀偏析，平均晶粒尺寸為80-300μm，導致了材料韌性、塑性變差，并因金屬間化合物的脆性，而嚴重影響合金的加工性。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種采用高強度鋁合金為主要材質制作的布拉磨頭，所述高強度鋁合金具有高強度和低密度的特性，使其可以降低布拉磨頭的重量，進而降低石材、陶瓷板磨機的主軸電機功率，在石材板加工中節約耗電量及相應成本。

本發明的技術方案為：

一種布拉磨頭，所述布拉磨頭的主要材質采用高強度鋁合金，所述高強度鋁合金的重量百分比包括：鋅8-12％、銅2-2.5％、鎂1.8-2.2％、鋯0.1-0.14％，其余為鋁和不可避免的雜質。

進一步地，所述高強度鋁合金的密度為2.86-2.9g/cm³。

進一步地，所述高強度鋁合金的抗拉強度為685-815MPa。

進一步地，所述高強度鋁合金的屈服強度為655-767MPa。