用不连续纤维强化薄轮制造技术

本发明专利技术涉及一种用不连续纤维强化的薄轮。薄轮产品包括具有有机粘结剂材料、研磨粒子以及用于强化的短切玻璃纤维束的研磨体。所述产品可以在所述研磨体内具有多孔性且在所述短切纤维束周围具有孔。所述产品超过爆裂速度和边缘荷载所需安全标准，并且具有良好的磨削性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种用不连续纤维强化的薄轮。薄轮产品包括具有有机粘结剂材料、研磨粒子以及用于强化的短切玻璃纤维束的研磨体。所述产品可以在所述研磨体内具有多孔性且在所述短切纤维束周围具有孔。所述产品超过爆裂速度和边缘荷载所需安全标准，并且具有良好的磨削性能。【专利说明】用不连续纤维强化薄轮
本专利技术主要涉及磨轮，并且具体来说涉及一种用短切纤维强化薄轮的系统、方法 以及设备。
技术介绍
当包括充分连续纤维强化物（实际上是织物网）时，薄切削砂轮的爆裂速度及边 缘荷载得到增强。通过充分连续纤维强化物，薄轮韧性大大增加，因为在显微镜下，在织物 断裂之前，基质中多处裂纹使能量消散。短纤维随机分布的脆性材料比含连续纤维的脆性 材料难变强韧。在桥接现有裂纹的随机分布的短切纤维的情况下，一部分纤维不交叉裂纹 侧面并且一部分纤维由于嵌入长度短在小裂口位移处拉拔。因此，随机分布纤维的裂纹桥 接力大大地降低并且难以解决。因此，继续关注改善薄轮构造。
技术实现思路
披露了用不连续纤维强化的薄轮的实施例。举例来说，研磨物品可以包含研磨体， 它具有轴、不大于约300_的外径0D以及不大于约10_的轴向厚度AT。研磨体可以包含 具有有机粘结剂和研磨粒子的研磨基质。研磨体可以进一步包括强化物，它包含不连续纤 维。 考虑到以下详细描述以及所附权利要求书和附图，这些实施例的前述和其它目的 与优点对所属领域的技术人员来说将是显而易知的。 【专利附图】【附图说明】 为了使实施例的特征和优点以更详细的方式获得和可以被了解，可以参照附图中 所示的其实施例进行更具体的描述。然而，各图仅说明一些实施例并且因此不应认为限制 范围，因为可能存在其它同等有效的实施例。 图1和2是研磨物品的实施例的示意性侧视图和边视图。 图3A-3D分别是不连续纤维、研磨层、不连续纤维层以及研磨物品的实施例的照 片。 图4-6是研磨物品的替代性实施例的边视图。 图7A和7B是不连续纤维的实施例的端视图和侧视图。 图8和9是爆裂速度测试图。 图10是边缘荷载测试图。 图11是性能测试图。 图12是单纤维拉拔测试的示意图。 在不同图式中使用相同参考符号表示相似或相同的物件。 【具体实施方式】 披露了通过不连续纤维强化的薄轮的系统、方法以及设备的实施例。举例来说，研 磨物品11可以包含具有轴15的研磨体13。在一些版本中，研磨体13可以具有外径（0D) 和轴向厚度（AT)。 举例来说，0D可以是不大于约300mm。在其它实施例中，0D可以是不大于约250mm， 如不大于约200mm，不大于约150mm，或甚至不大于约100mm。在其它版本中，0D可以是至少 约25mm，如至少约50mm，至少约75mm，或甚至至少约100mm。或者，0D可以在介于这些最小 值与最大值中的任一者之间的范围内。 在其它实例中，AT可以是不大于约10mm。在一些实施例中，AT可以是不大于约 8mm，如不大于约6mm，不大于约4mm，不大于约2mm，不大于约1mm，或甚至不大于约0· 5mm。 在其它版本中，AT可以是至少约0. 1mm，如至少约0. 5mm，至少约1mm，或甚至至少约2mm。或 者，AT可以在介于这些最小值与最大值中的任一者之间的范围内。 研磨体13的实施例可以包含研磨基质17,它包含有机粘结剂和研磨粒子。研磨体 可以进一步包含强化物19,它包含不连续纤维21 (图3A)。举例来说，不连续纤维21可以 包含短切股纤维（CSF)。在另一版本中，不连续纤维21可以包含涂有酚醛树脂的玻璃纤维 短切股纤维。 不连续纤维21可以分散在研磨基质17中（图4)。在一个实例中，不连续纤维21 可以分散在整个研磨基质17中，以使得所述不连续纤维21基本上随机分布在整个研磨体 13中并且不形成分隔层。 不连续纤维21也可以在研磨基质17中按离散层19(图2和3C)形式形成。研磨 物品11可以包含研磨部分13,它包含有机粘结剂材料和分散在有机粘结剂材料中的研磨 粒子。短切股纤维（CSF)的离散层19可以至少部分定位在有机粘结剂材料中并且安装到 研磨部分13用于对其进行强化。 在其它实例中，离散层19可以包含通过研磨基质17(图3B)的部分或层彼此轴向 隔开的多个离散层19 (图5)。研磨部分17可以包含至少两个研磨层，以使得离散层19定 位在所述至少两个研磨层之间并且在其间径向延伸。 在一些版本中，研磨体13并不具有连续纤维强化网，以使得研磨体13仅通过不连 续纤维21 (图3D)来强化。研磨物品11的其它版本可以在研磨体13中进一步包含至少一 种连续纤维强化网23 (图6)，以使得研磨体13通过不连续纤维21和连续纤维强化网23来 强化。 如图7A中所示，不连续纤维21的实施例可以包含基本上矩形截面形状，它所具有 的宽度W比厚度T的截面纵横比在约1.25 : 1到约3 : 1的范围内。举例来说，截面纵横 比可以是约1.75 : 1到约2.75 : 1，或甚至约2 : 1到约2.5 : 1。 在一些实施例中，不连续纤维21可以包含至少约0. 1mm的宽度W(例如径向宽 度）。举例来说，径向宽度可以是至少约〇.2_，如至少约0.3_。在其它版本中，径向宽度 可以是不大于约〇. 5mm，如不大于约0. 4mm，不大于约0. 3mm，或甚至不大于约0. 2mm。所述 宽度可以在介于最小值与最大值中的任一者之间的范围内。 如图7B中所示，不连续纤维21的实施例可以包含至少约6mm的轴向长度AL。在 其它版本中，AL可以是至少约7mm，如至少约8mm，至少约10mm，至少约15mm，或甚至至少约 20mm。AL的其它版本可以是不大于约150mm，如不大于约100mm，不大于约75mm，不大于约 50mm，不大于约40mm，或甚至不大于约30mm。AL可以在介于这些最小值与最大值中的任一 者之间的范围内。 不连续纤维21的实施例可以具有至少约12的轴向长度AL比径向宽度W的纵横 t匕。举例来说，纵横比可以是至少约25,如至少约50,至少约75,至少约100,至少约250,或 甚至至少约500。在其它版本中，纵横比可以是不大于约1500,如不大于约1000,不大于约 750,不大于约500,不大于约250,不大于约200,或甚至不大于约150。纵横比可以在介于 这些最小值与最大值中的任一者之间的范围内。 在一些实施例中，不连续纤维21可以在介于研磨基质13与不连续纤维21之间的 界面处具有至少约5Mpa的单纤维束拉拔剪切强度。举例来说，单纤维拉拔剪切强度可以是 至少约lOMpa，如至少约15Mpa。单纤维拉拔剪切强度可以在介于这些最小值与最大值中的 任一者之间的范围内。 研磨物品11的实施例可以具有不连续纤维21，其中在介于研磨基质与不连续纤 维之间的界面处的单纤维束拉拔断裂应力是至少约40N。举例来说，在介于研磨基质与不连 续纤维之间的界面处的单纤维束拉拔断裂应力可以是至少约50N，如至少约60N。在介于研 磨基质与不连续纤维之间的界面处的单纤维束拉拔断裂应力可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨物品，其包含：研磨体，它具有轴和不大于约10mm的轴向厚度AT；所述研磨体包含：研磨基质，它包含有机粘结剂和研磨粒子；和强化物，它包含不连续纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余湘彬，郑丹，王钢，聂大仕，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，法国圣戈班磨料磨具公司，
类型：发明
国别省市：美国;US