專利名稱：金屬基磨削石材、玻璃及鎢鉬合金的陶瓷砂輪的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械加工領(lǐng)域，具體涉及一種金屬基磨削石材、玻璃及鎢鑰合金的陶瓷砂輪的制備方法。
背景技術(shù)：
石材以其優(yōu)良的抗腐蝕、抗風(fēng)化能力和厚重、大氣、美觀的裝飾性能在快速發(fā)展的建筑行業(yè)及其它相關(guān)行業(yè)得到越來越廣泛地應(yīng)用，由此帶來對石材的加工設(shè)備、加工技術(shù)和加工工具的研究越來越受到重視。玻璃的主要成分是二氧化硅，硬度高、強(qiáng)度低、脆性大，加工需要專業(yè)的切削砂輪工具達(dá)到加工的較高的要求。鎢鑰合金材料具有強(qiáng)度高、硬度高、延性好、熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)大、抗氧化和抗腐蝕性能好和可焊性好等優(yōu)點(diǎn)，在尖端科學(xué)領(lǐng)域、軍事工業(yè)和民用工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，機(jī)械加工難度大。陶瓷砂輪由于結(jié)合劑與磨料的親和性和自銳性優(yōu)于其他結(jié)合劑的砂輪，因此廣泛應(yīng)用于工具磨和成型磨等高端磨削，特別是其獨(dú)特的耐磨性和鋒利度使其在金屬磨削和非金屬磨削領(lǐng)域得以大量的應(yīng)用，但由于其自身的結(jié)構(gòu)缺陷，陶瓷砂輪安全使用的線速度一般在35m/s到60m/s，而電動(dòng)工具和風(fēng)動(dòng)工具一般安全使用線速度在80m/s左右，只有提高陶瓷砂輪的安全使用線速度，才能應(yīng)用于電動(dòng)工具和風(fēng)動(dòng)工具的磨削。本發(fā)明就是采用特殊的工藝和材料，大幅提高陶瓷砂輪的安全使用線速度，制造出用電動(dòng)工具和風(fēng)動(dòng)工具對石材、玻璃及鎢鑰合金磨削時(shí)所使用的陶瓷砂輪。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種用電動(dòng)工具和風(fēng)動(dòng)工具對石材、玻璃及鎢鑰合金磨削時(shí)所使用的陶瓷砂輪的制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種金屬基磨削石材 、玻璃及鎢鑰合金的陶瓷砂輪的制備方法，包括如下步驟
(O原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料75 90%、結(jié)合劑10 25% ;所述結(jié)合劑的組成為粘土粉15 30%、長石粉25 50%、硼玻璃粉25 50% ；
(2)原料的混合a.將步驟(I)所述的金剛石磨料用比重為1.0g/cm3脲醛樹脂溶液均勻潤濕得到混合物A ；b.攪拌下，向逆流混合機(jī)中加入混合物A ；c.攪拌下，向混合物A中加入步驟(I)所述的結(jié)合劑，攪拌10 45min后停止攪拌得到混合物B ；d.將混合物B過24# 46#之間的篩網(wǎng)；
(3)成型階段將過篩的混合物B裝模、成型、脫模，得到胚體砂輪，所述的成型采用等靜壓工藝，壓力為20 22MPa ；
(4)干燥階段將胚體砂輪進(jìn)行干燥，所述的干燥條件為從室溫經(jīng)過2.5 4h加熱至90 110°C，然后將溫度加熱至140 150°C需要3 4. 5h，整個(gè)干燥過程中相對濕度控制在20 50% ；
(5)焙燒階段將步驟(4)制得的胚體砂輪進(jìn)行焙燒，所述焙燒條件為從室溫經(jīng)過
2.5 4h加熱至280 320°C，然后將溫度加熱至500 560°C需要3 4h，繼續(xù)將溫度加熱至800 1000°C需要9 12h，然后自然冷卻至室溫，整個(gè)焙燒過程在常壓下、焙燒氣氛處于惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行；
(6)組合階段將步驟(5)制得的胚體砂輪進(jìn)行精加工處理，然后將胚體砂輪固定在金屬基體上，得到產(chǎn)品。步驟(I)所述的磨料過46# 240#篩網(wǎng)制得。步驟(3)所述成型的胚體形狀為圓形或菱形。步驟(5)所述的惰性氣體為氮?dú)?。步驟(6)所述的金屬基體為不銹鋼或鋁合金。步驟(6)所述固定手段通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)。本發(fā)明的有益效果是1.用本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷砂輪磨削效率是樹脂砂輪的10到100倍，磨耗僅為樹脂砂輪的O. 01，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境。2.用本發(fā)明生產(chǎn)的陶瓷砂輪，回轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定在128 144m/s,能在80 m/s線速度下安全使用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1
一種金屬基磨削石材、玻璃及鎢鑰合金的陶瓷砂輪的制備方法，包括如下步驟
(1)原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料80%、結(jié)合劑20%;所述結(jié)合劑的組成為粘土粉20%、長石粉40%、硼玻璃粉40% ；
(2)原料的混合a.將步驟(I)所述的金剛石磨料用比重為1.0g/cm3脲醛樹脂溶液均勻潤濕得到混合物A ；b.攪拌下，向逆流混合機(jī)中加入混合物A ；c.攪拌下，向混合物A中加入步驟(I)所述的結(jié)合劑，攪拌30min后停止攪拌得到混合物B ；d.將混合物B過46#篩網(wǎng)；
(3)成型階段將過篩的混合物B裝模、成型、脫模，得到圓形胚體砂輪，成型采用等靜壓工藝，壓力為20MPa ；
(4)干燥階段將圓形胚體砂輪置于烘箱內(nèi)進(jìn)行干燥，所述的干燥條件為從室溫經(jīng)過3h加熱至100°C，然后將溫度加熱至145°C需要3h，整個(gè)干燥過程中相對濕度控制在20 50% ；
(5)焙燒階段將步驟(4)制得的圓形胚體砂輪置于馬弗爐中，所述焙燒條件為從室溫經(jīng)過3h加熱至30(TC，然后將溫度加熱至550°C需要3h，繼續(xù)將溫度加熱至80(TC需要10h，然后自然冷卻至室溫，整個(gè)焙燒過程在常壓下、馬弗爐內(nèi)氣氛處于氮?dú)舛栊詺怏w中進(jìn)行；
(6)組合階段將步驟(5)制得的圓形胚體砂輪進(jìn)行精加工處理，然后將胚體砂輪通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)在不銹鋼金屬基體上，得到產(chǎn)品。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于驟(I)中原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料75%、結(jié)合劑25% ;結(jié)合劑的組成為粘土粉15%、長石粉50%、硼玻璃粉35%。實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于驟(I)中原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料90%、結(jié)合劑10% ;結(jié)合劑的組成為粘土粉30%、長石粉25%、硼玻璃粉45%。實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于驟(I)中原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料85%、結(jié)合劑15% ;結(jié)合劑的組成為粘土粉20%、長石粉50%、硼玻璃粉30%。實(shí)施例5
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于步驟(2)中將混合物B過24#篩網(wǎng)。實(shí)施例6
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于步驟(3)成型的胚體形狀為菱形。實(shí)施例7
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同部分不再重述，不同之處在于步驟(6)中將胚體砂輪通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)在鎂鋁合金基體上。
權(quán)利要求
1.一種金屬基磨削石材、玻璃及鎢鑰合金的陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (O原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料75 90%、結(jié)合劑10 25% ;所述結(jié)合劑的組成為粘土粉15 30%、長石粉25 50%、硼玻璃粉25 50% ； (2)原料的混合a.將步驟(I)所述的金剛石磨料用比重為1.0g/cm3脲醛樹脂溶液均勻潤濕得到混合物A ；b.攪拌下，向逆流混合機(jī)中加入混合物A ；c.攪拌下，向混合物A中加入步驟(I)所述的結(jié)合劑，攪拌10 45min后停止攪拌得到混合物B ；d.將混合物B過24# 46#之間的篩網(wǎng)； (3)成型階段將過篩的混合物B裝模、成型、脫模，得到胚體砂輪，所述的成型采用等靜壓工藝，壓力為20 22MPa ； (4)干燥階段將胚體砂輪進(jìn)行干燥，所述的干燥條件為從室溫經(jīng)過2.5 4h加熱至90 110°C，然后將溫度加熱至140 150°C需要3 4. 5h，整個(gè)干燥過程中相對濕度控制在20 50% ； (5)焙燒階段將步驟(4)制得的胚體砂輪進(jìn)行焙燒，所述焙燒條件為從室溫經(jīng)過2.5 4h加熱至280 320°C，然后將溫度加熱至500 560°C需要3 4h，繼續(xù)將溫度加熱至800 1000°C需要9 12h，然后自然冷卻至室溫，整個(gè)焙燒過程在常壓下、焙燒氣氛處于惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行； (6)組合階段將步驟(5)制得的胚體砂輪進(jìn)行精加工處理，然后將胚體砂輪固定在金屬基體上，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的磨料過46# 240#篩網(wǎng)制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于步驟(3)所述成型的胚體形狀為圓形或菱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于步驟(5)所述的惰性氣體為氮?dú)狻?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于步驟(6)所述的金屬基體為不銹鋼或鎂鋁合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述陶瓷砂輪的制備方法，其特征在于步驟(6)所述固定手段通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬基磨削石材、玻璃及鎢鉬合金的陶瓷砂輪的制備方法，該方法由下列原料經(jīng)混合、成型、干燥、焙燒、組合制得，所述原料的組成以質(zhì)量百分比計(jì)，金剛石磨料75～90%、結(jié)合劑10～25%；所述結(jié)合劑的組成為粘土粉15～30%、長石粉25～50%、硼玻璃粉25～50%；所述的焙燒過程是在弱還原氣氛中或惰性氣體中進(jìn)行。本發(fā)明制備的陶瓷砂輪削效率是樹脂砂輪的10到100倍，磨耗僅為樹脂砂輪的0.01，在80m/s線速度下安全使用，同時(shí)降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工作環(huán)境。
文檔編號B24D3/04GK103042479SQ20121055788
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者王躍東 申請人:鄭州新安華砂輪有限公司