[發明專利]一種新型鏡面拋光PVA海綿砂輪及其制備方法

在審

• 申請號: 202310604570.0
• 申請日: 2023-05-26
• 公開（公告）號: CN116372824A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 李鑫;錢灌文;張高亮;魏瑩
• 申請（專利權）人: 鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
• 主分類號: B24D3/28
• 分類號: B24D3/28;B24D3/32;B24D3/34;B24D13/00;B24D18/00
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 楊海霞

本發明涉及一種新型鏡面拋光PVA海綿砂輪，其特征在于，所述砂輪主要由以下質量百分比的原料制成：聚乙烯醇10?50%，酚醛樹脂液1?10%，磨料10?70%，異氰酸酯固化劑1?30%，催化劑0.1?1%，發泡劑0.5?2%，勻泡劑0.5?2%，余量為水。使用該砂輪加工工件，一方面，砂輪保障其具有較強耐磨力和磨削力的同時，并基于其體系獨特的氣孔結構，可使砂輪在磨削工件時能迅速排除磨削熱，不發生堵塞，實現穩定、長時間連續研磨；另一方面，基于其體系內結合劑具有緩沖性的特點，使砂輪在運轉及與工件接觸時，磨料的刃尖產生相應振動，使磨料切入均勻化，不會對研磨面產生較深劃痕，最終得到均勻的、呈鏡面的加工表面。

技術領域

本發明涉及一種精加工拋光磨具，尤其是一種PVA砂輪，具體地說是一種新型鏡面拋光PVA海綿砂輪，其具有制備過程綠色環保、反應過程可控；加工過程散熱性能優異、耐用度好等特點。

背景技術

拋光是一種利用拋光工具的高速旋轉，依靠拋光介質的機械微切削與化學作用實現對機械零件表面修飾的加工技術，能夠改善零件表面粗糙度，消除劃痕、微裂紋等缺陷；降低表面摩擦系數，提高耐磨性；改善零件表面應力分布狀態；提高零件精度，保證裝配工藝性；提高零件表面光澤度及零件與整機的使用壽命。根據不同的加工工藝，拋光加工技術主要可分為機械拋光、化學拋光、電化學拋光及復合加工拋光等多種方式。其中，PVA砂輪基于其獨特的結構特點及良好的加工特性，使其逐漸替代傳統的拋光輪，成為機械拋光加工方式中最為常用的拋光磨具。

PVA（polyvinyl?alcohol）砂輪，又稱PVA海綿砂輪，是采用聚乙烯醇縮醛化形成的硬彈性體結構作為磨料載體，通過澆注成型工藝而制成的一種樹脂磨具。PVA砂輪具有較高的氣孔率，磨削熱量低，不易燒傷工件；彈性好、拋光能力強；不易堵塞等特點，多用于替代傳統的拋光輪、拋光帶，以提高拋光效率。

傳統PVA砂輪的制備工序，主要包括制膠、混料、澆注、醛化、水洗及干燥6個步驟。首先，配制聚乙烯醇水溶液；隨后依次加入鹽酸、磨料及其他助劑，通過機械攪拌作用使漿料體系均勻分散；在鹽酸的作用下，加入甲醛或丁醛水溶液，使聚乙烯醇與甲醛或丁醛發生縮合反應；待體系反應到一定粘度時，立即倒入模具型腔內；將注滿漿料的模具放入固化爐內進行深度醛化；待醛化反應完成，脫模、水洗并干燥；最后經機械加工和檢驗，得到成品。目前，PVA砂輪已廣泛地應用于各類金屬及非金屬的拋光加工。但是需要指出，該傳統PVA砂輪在制備及加工過程存在著一些不足，如：1）鹽酸、甲醛及丁醛等原料毒性大，無法保障生產及使用安全；2）縮醛化反應空間受限于磨料的阻隔作用，導致在生產PVA砂輪的過程中達不到所希望的醛化度，進而磨料與磨料載體間粘接不牢固，使得PVA砂輪在加工過程中易出現磨料脫落的現象，砂輪耐用度差；3）縮醛化反應穩定性差、不易控制，難以實現PVA砂輪的批量化穩定生產。

發明內容

本發明是針對傳統PVA砂輪在制備及加工過程中存在的技術問題，而提供一種新型鏡面拋光PVA海綿砂輪。使用該砂輪加工工件，一方面，砂輪保障其具有較強耐磨力和磨削力的同時，并基于其體系獨特的氣孔結構，可使砂輪在磨削工件時能迅速排除磨削熱，不發生堵塞，實現穩定、長時間連續研磨；另一方面，基于其體系內結合劑具有緩沖性的特點，使砂輪在運轉及與工件接觸時，磨料的刃尖產生相應振動，使磨料切入均勻化，不會對研磨面產生較深劃痕，最終得到均勻的、呈鏡面的加工表面。

本發明第二個目的是提供上述新型鏡面拋光PVA海綿砂輪的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種新型鏡面拋光PVA海綿砂輪，所述砂輪主要由以下質量百分比的原料制成：聚乙烯醇10-50%，酚醛樹脂液1-10%，磨料10-70%，異氰酸酯固化劑1-30%，催化劑0.1-1%，發泡劑0.5-2%，勻泡劑0.5-2%，余量為水。

具體的，所述聚乙烯醇選用聚合度為500-2000、水解程度為87-89%的水溶性聚乙烯醇。如，聚乙烯醇可以為由廣州海納化工有限公司提供的型號為0988、1088、1288、1588、1788及2088中的一種或多種。