超硬材料磨具的造孔劑及其制造方法
【專利摘要】超硬磨具的造孔劑及其制造方法，所述的超硬磨具包括金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪、陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪、樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪三種，它是在磨具中添加一定量的造孔劑，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積百分比的0.5%—50%，所述的造孔劑為空心玻璃微珠，是由無機材料構成的，為內部充斥二氧化碳氣體的封閉微型球體。一般粒度10—250μm壁，厚1—2μm，其化學成份為堿性硼硅酸鹽玻璃。砂輪鋸片的傳統原料配方中加入了空心玻璃微珠的造孔劑，在砂輪磨具中產生了空氣泡，能夠有效增加砂輪鋸磨具的鋒利度，而且又保證了耐磨度，同時又減小了砂輪的重量，節約了原料成本。采用的造孔劑為空心玻璃微珠，無毒，對人體無害，造孔均勻，效果理想。
【專利說明】
超硬材料磨具的造孔劑及其制造方法
技術領域
[0001]本發明涉及超硬材料的磨具類領域，具體是涉及到金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪，陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪，樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪的超硬磨具的造孔劑及其制造方法。
【背景技術】
[0002]砂輪、磨具在工業上的應用十分廣泛，主要用于拋光、打磨、切割，砂輪的鋒利度和耐磨度一直是兩個相互制約的因素，金剛石和氮化硼砂輪磨具的原料多為金剛石顆粒或氮化硼顆粒和各種金屬粉劑、樹脂結合劑、陶瓷結合劑相結合。為追求鋒利度，需要減少結合劑的攝入量用以減少其砂輪磨具的硬度，為追求耐磨度，需要加大結合劑的攝入量用以增加其砂輪磨具的硬度。
[0003]為了平衡砂輪磨具的上述兩個因素，最有效的方式是在砂輪磨具生產中添加造孔材料，使砂輪磨具中產生空氣氣孔，可增加鋒利度，并能保證耐磨性，目前針對砂輪磨具的造孔，傳統樹脂金剛石砂輪在生產中造孔采用化工原料萘粉(球)，在砂輪產生和磨削使用中產生有害刺鼻氣體;污染環境、腐蝕設備，關鍵對生產人員造成極大的身體傷害。在傳統的生產陶瓷砂輪中所選用的核桃皮、木肩、玉米棒粒和珍珠巖等軟質材料體，遇潮濕易膨脹，成孔尺寸大小不均，形貌不規則容易起層崩邊.影響磨具及工件質量。
[0004]從砂輪磨具中形成的氣孔從結構方面來說分為理想氣孔和不理想氣孔。1)、不理想氣孔形狀為非園形(多邊幾何體).呈尖角形狀，氣孔的尺寸分布不均勻且多細小空隙，這樣的氣孔不能起到完全的容肩斷肩.儲存冷卻液.軟化劑的作用，對結合劑強度損害較大，對砂粒的把持性不好。2)、理想的氣孔，呈圓球形體，氣孔的尺寸分布較均勻，氣孔能最大效率地發揮容肩、斷肩、儲存冷卻液、潤滑劑的作用。
【發明內容】
[0005]為克服上述技術的不足，本發明提供了超硬材料磨具的造孔劑以及制造方法，它具有造孔均勻，效果好，能夠提高砂輪磨具的鋒利度的同時保障了其耐磨性又能降低砂輪磨具的生產成本。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:超硬磨具的造孔劑及其制造方法，所述的超硬磨具包括金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪、陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪、樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪三種，它是在磨具中添加一定量的造孔劑，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積百分比的0.5%—50%，所述的造孔劑為空心玻璃微珠，是由無機材料構成的，為內部充斥二氧化碳氣體的封閉微型球體。一般粒度10—250μπι壁，厚I 一 2μπι，其化學成份為堿性硼硅酸鹽玻璃。
所述的超硬磨具的金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪，其添加造孔劑的制作工藝為:所述的造孔劑占到砂輪鋸片的體積的1% — 35%，將鑄造砂輪的原料和造孔劑混合后通過壓力成型將運料制成壓坯;然后對壓坯進行惰性氣氛低壓燒結，燒結時先將壓坯加熱至280-400Γ并保溫20分鐘一 40分鐘進行預反應，然后加熱至650 —1050 °C并保溫10分鐘一 30分鐘，燒結惰性氣氛壓力為5 — lOMpa，冷卻后即得到金屬陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪。
[0007]所述的超硬磨具的樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪，是用樹脂結合劑以自身的粘接性粘接在基體上中添加一定量的造孔劑，它是由，金剛石或CBN磨粒.樹脂粉.樹脂液.金屬粉末、添加劑充分混合后.擠壓成型、干燥，在150—200度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%—50% ο
[0008]所述的超硬磨具的陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪中添加一定量的造孔劑，采用環氧樹脂有機粘合劑，粘在陶瓷一般砂輪或其類似體上.干燥，在500—1300度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%一50% ο
[0009]本發明的有益效果在于:砂輪鋸片的傳統原料配方中加入了空心玻璃微珠的造孔劑，在砂輪磨具中產生了空氣泡，能夠有效增加砂輪鋸磨具的鋒利度，而且又保證了耐磨度，同時又減小了砂輪的重量，節約了原料成本。采用的造孔劑為空心玻璃微珠，無毒，對人體無害，造孔均勻，效果理想。
[0010]1、在金屬結合劑中添加專用造孔球。對砂粒的把持性好、強度高、韌性好;消除了金屬結合劑砂輪中自銳性差、氣孔率低、修整困難等弊端;尤其是解決了加工金屬材料時，容易發生工件黏著、燒傷和堵塞磨具的情況。
[0011]2、樹脂結合劑自銳性能良好，不易堵塞、很少修整、磨削效率較高，且本身具有一定彈性能起拋光作用。在樹脂結合劑中添加專用造孔球，降低磨削溫度，散熱性更好，消除了在磨削過程中產生的大量熱量。解決因高溫導致樹脂易軟化或分解，致使其黏結力下降造成昂貴的磨料還沒有完全發揮作用就大量脫落的弊端，從而延長了砂輪使用命。
[0012]3.陶瓷結合劑磨具是目前應用日益廣泛的一種結合劑，其性能介于金屬結合劑和樹脂結合劑之間。特別是在陶瓷結合劑金剛石砂輪中添加專用造孔球，使砂輪有更多的理想氣孔，更有利于冷卻、容肩和排肩。所以在磨削時不易堵塞、不易燒傷工件，能夠很好地滿足難加工材料的磨削和高效磨削的需要。
【具體實施方式】
[0013]下面結合實施例對本發明做進一步說明。
[0014]本發明中的造孔劑根據所磨銷.切割打磨的對象不同來選擇不同的加入量.從1%—50%。以下實例根據生產工藝和方法不同對象列舉。
[0015]實施例1
金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪，金剛石砂輪中添加一定量的造孔劑，所述的金屬粘合劑砂輪是用金屬粉末作固結的.把超硬磨粒層粘結在基本上.制作工藝是，一種金屬陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪，由以下方法制備得到，其包括的步驟為:I)制備粉末混合物原料的組份及配比(體積或重量百分比)所述化學鍍銅金剛石粉末由平均粒徑為0.5 — 800微米的顆粒物組成，這些顆粒物是由金剛石或CBN粒芯及包覆于金剛石粒芯表面的銅鍍層構成;按照上述組份及配比，將所述化學鍍銅金剛石粉末，(W，Ti)C粉末，錫粉，鐵族金屬粉，(堿石灰硼硅酸鹽玻璃高性能)空心玻璃微珠(造孔劑)進行混合，所述的造孔劑所占到砂輪鋸片的體積的1%—35%，制得粉末混合物；2)成型通過壓力成型將上述粉末混合物制成壓坯;3)燒結對上述壓坯進行惰性氣氛低壓燒結，燒結時先將壓坯加熱至280-40(TC并保溫20分鐘一 40分鐘進行預反應，然后加熱至650 — 1050°C并保溫10分鐘一 30分鐘，燒結惰性氣氛壓力為5 -1OMpa，冷卻后即得到金屬陶瓷結合劑金剛石砂輪。
[0016]實施例2
樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪，是用樹脂結合劑以自身的粘接性粘接在基體上中添加一定量的造孔劑，它是由，金剛石或CBN磨粒.樹脂粉.樹脂液.金屬粉末等其它添加劑充分混合后.擠壓成型.干燥.在150—200度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%—50%，所述的造孔劑為空心玻璃微珠。
[0017]實施例3
陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪中添加一定量的造孔劑，采用環氧樹脂等有機粘合劑.粘在陶瓷一般砂輪或其類似體上.干燥.在500—1300度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%—50%，所述的造孔劑為空心玻璃微珠。
[0018]通過計入空心玻璃微珠的造孔劑，平均能夠提高5%—20%的鋒利度，原料成本平均降低10%以上。
【主權項】
1.超硬磨具的造孔劑及其制造方法，它是在磨具中添加一定量的造孔劑，所述的超硬磨具包括金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪、陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪、樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪三種，其特征是:所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積百分比的0.5%—50%，所述的造孔劑為空心玻璃微珠，是由無機材料構成的，為內部充斥二氧化碳氣體的封閉微型球體，一般粒度10—250μπι壁，厚I 一2μπι，其化學成份為堿性硼硅酸鹽玻璃。2.根據權利要求1所述的超硬磨具的造孔劑及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的金屬粘合劑金剛石或CBN砂輪，其添加造孔劑的制作工藝為:所述的造孔劑占到砂輪鋸片的體積的1%—35%，將鑄造砂輪的原料和造孔劑混合后通過壓力成型將運料制成壓坯;然后對壓坯進行惰性氣氛低壓燒結，燒結時先將壓坯加熱至280-400°C并保溫20分鐘一 40分鐘進行預反應，然后加熱至650 — 1050°C并保溫10分鐘一 30分鐘，燒結惰性氣氛壓力為5 —lOMpa，冷卻后即得到金屬陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪。3.根據權利要求1所述的超硬磨具的造孔劑及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的樹脂結合劑金剛石或CBN砂輪，是用樹脂結合劑以自身的粘接性粘接在基體上中添加一定量的造孔劑，它是由，金剛石或CBN磨粒.樹脂粉.樹脂液.金屬粉末、添加劑充分混合后.擠壓成型、干燥，在150—200度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%—50%。4.根據權利要求1所述的超硬磨具的造孔劑及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的陶瓷結合劑金剛石或CBN砂輪中添加一定量的造孔劑，采用環氧樹脂有機粘合劑，粘在陶瓷一般砂輪或其類似體上.干燥，在500—1300度范圍內在金屬基體上燒結而成，所述的造孔劑所占到砂輪磨具的體積的0.5%—50% ο
【文檔編號】B24D3/10GK105922144SQ201610314891
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月13日
【發明人】王博, 鐘洋剛
【申請人】王博