具有包含聚合物材料的芯的磨料制品制造技术

本发明专利技术提供了一种呈磨轮的形式的磨料制品，其包含芯和设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体。所述芯包含聚合物材料并具有在0.45MPa下至少约130℃的HDT和低的收缩率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种磨料制品，特别是涉及一种具有包含聚合物材料的芯的磨料制品。通常出于安全和美观的原因而使用磨轮来勾勒和/或斜切扁平材料例如由玻璃或金属制成的片材的边缘。这样的磨轮可包括含金刚石的磨轮并可用来为各种工业塑造材料边缘，包括但不限于汽车、建筑、家具和器具工业。某些现有技术磨轮在美国专利号3,830,020、4,457,113、6,769,964和美国公布号20090017736中有述。市售磨边轮通常包括重金属芯部分和设置于金属芯的周缘处的异形粘结磨料。磨边工具伴随许多未解决的问题并继续存在对改进的产品的需要。
技术实现思路
根据一个方面，磨料制品包含设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料和增强纤维，并且其中所述芯具有在0.45MPa下至少约130℃的热挠曲温度(HDT)和不大于3％的收缩率。根据另一个方面，磨料制品包含设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料和增强纤维，所述增强纤维具有至少10至不大于5000的平均长/宽的纵横比。在另一个方面，磨料制品包含设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料并还包含内部和环绕所述内部的周缘设置的外径向部，其中所述外径向部包含不同于所述内部的厚度(Tir)的厚度(Tor)。在另一个方面，制造磨轮的方法包括向模具中插入粘结磨料体和绕所述粘结磨料体的至少一部分注塑芯来形成一体地粘结的磨料制品，其中所述芯包含聚合物材料并具有在0.45MPa下至少130℃的HDT和不大于3％的收缩率，并且其中所述粘结磨料体设置在所述芯的周缘表面的内部凹进内。附图说明结合附图，本公开可得到更好的理解，并且其众多特征和优点将会对本领域技术人员显而易见。图1示出流程图，示意了制造根据一个实施例的磨料制品的方法。图2A示出根据一个实施例的磨轮的横截面示意图。图2B示出根据一个实施例的磨轮的横截面示意图。图3A示出根据一个实施例包含振动衰减层的磨轮的横截面示意图。图3B示出根据另一个实施例包含振动衰减层的磨轮的横截面示意图。图3C示出根据再一个实施例包含振动衰减层的磨轮的横截面示意图。图4示出根据一个实施例在芯与粘结磨料体之间的耦合连接的示意。图5示出根据一个实施例的磨轮的横截面示意图，示意了芯的直径(D)和芯的最大厚度(t)。图6A示出根据一个实施例的磨轮的一段的横截面示意图，示意了粘结磨料体的最大厚度Tbm和芯的最大厚度Tcm。图6B示出根据一个实施例的磨轮的一段的横截面示意图，示意了粘结磨料体的最大厚度Tbm和芯的最大厚度Tcm。图7示出根据一个实施例的磨轮的横截面示意图，示意了外径向部的厚度(Tor)和内部的厚度(Tir)。图8示出照片，示意了根据一个实施例装配于钢试验轮毂上的注塑芯。具体实施方式如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其他变型意在涵盖非排他性包括。例如，包含特征列表的工艺、方法、制品或装置不一定仅限于这些特征而是可包括未明确列出的或此类工艺、方法、制品或装置所固有的其他特征。如本文所用，且如果不是明确指出相反，“或”指包括性的或而非排他性的或。例如，条件A或B由以下中的任一满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，A和B二者均为真(或存在)。另外，“一个”或“一种”的使用用来描述本文所述的要素和部件。这仅仅是为了方便和给出本专利技术的范围的一般意义。本描述应理解为包括一种或至少一种并且单数也包括复数，很明显另有所指除外。下面结合附图仅以示例性方式描述本公开的各种实施例。根据一个实施例，也如图1中所示，制造本公开的磨料制品的方法可包括以下步骤：1)提供模具101；2)向模具中插入粘结磨料102；3)注塑芯103；4)使所述芯冷却和凝固104；和5)从模具中取出磨料制品105。所述模具可设计为具有与磨轮的芯的外形相对应的内容积。粘结磨料体可插入到模具中，例如插入到模具的周缘附近或周缘处，以便在注塑过程中粘结磨料体可由注入的聚合物材料包覆成型。注塑温度取决于用来形成芯的聚合物材料的类型。通常，注塑温度可比用熔融聚合物材料填充磨具所需的最小温度高至少约25℃至约50℃。在一个实施例中，注塑温度可为至少230℃，如至少250℃或至少280℃。在另一个实施例中，注塑温度可不高于400℃，如不高于350℃或不高于300℃。应理解，注塑温度可在任何上述最小和最大值之间的范围内，如约230℃至约380℃、约250℃至约350℃或约280℃至约330℃。在使所述芯冷却和凝固后，可将粘结磨料体设置在芯的周缘表面的内部凹进内。在又一个实施例中，制造磨料制品的方法可包括在芯的至少一部分与粘结磨料体的至少一部分之间添加振动衰减层。振动衰减层的引入可在向粘结磨料体注塑芯之前完成。例如，振动衰减层可部分地或临时地固定到粘结磨料体的至少一部分。可将粘结磨料体和振动衰减层设置在模具中。其后，可向模具中注入材料以形成芯并粘结芯到振动衰减层和粘结磨料体。如图2A和2B中所示实施例中所显示，通过上述方法形成的磨料制品20包含芯21和粘结磨料体23，其中芯21包含聚合物材料。在一个特定的情况下，可将粘结磨料体设置在芯的周缘表面的内部凹进内。芯21可包含将促进粘结磨料体的性能改善的特定聚合物材料，所述性能包括但不限于强度、耐磨性、振动衰减和可制造性方面。在一个实施例中，本公开的磨料制品的芯可具有在0.45MPa下至少约130℃、如至少约140℃、至少约150℃、至少约160℃、至少约180℃、至少约200℃、至少约230℃、至少约250℃或至少约260℃的特定热挠曲温度(HDT)。在另一个非限制性实施例中，所述芯在0.45MPa下的HDT可不高于400℃，如不高于380℃或不高于360℃。应理解，所述芯在0.45MPa下的HDT可在任何上述最小和最大值之间的范围内，如约130℃至约400℃、约200℃至约350℃或约250℃至约330℃。在另一个实施例中，磨料制品的芯21可具有不大于3％、如不大于2％、不大于1.5％、不大于1.0％、不大于0.8％、不大于0.5％、不大于0.3％、不大于0.1％或不大于0.05％的收缩率。在一个特别的实施例中，收缩率可不大于0.1％。在另一个实施例中，所述芯的收缩率为至少0.001％或至少0.005％。应理解，所述芯的收缩率可在任何上述最小和最大值之间的范围内，如0.001％至3％、0.005％至1％或0.001％至0.1％。在又一个实施例中，磨料制品的芯21可具有至少45kJ/m2、如至少50kJ/m2、至少55kJ/m2、至少60kJ/m2、至少80kJ/m2、至少100kJ/m2或至少150kJ/m2的Charpy冲击，在另一个方面，Sharpy冲击可不大于300kJ/m2或不大于250kJ/m2。应理解，Charpy冲击可在任何上述最小和最大值之间的范围内，如45kJ/m2至300kJ/m2、50kJ/m2至250kJ/m2或100kJ/m2至180kJ/m2。在一个实施例中，芯21可包含聚合物材料，所述聚合物材料选自聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨料制品，所述磨料制品包含：设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料和增强纤维，并且其中所述芯具有在0.45MPa下至少约130℃的HDT和不大于3％的收缩率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.29 US 62/0042751.一种磨料制品，所述磨料制品包含：设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料和增强纤维，并且其中所述芯具有在0.45MPa下至少约130℃的HDT和不大于3％的收缩率。2.一种磨料制品，所述磨料制品包含：设置于芯的周缘表面的内部凹进内的粘结磨料体，其中所述芯包含聚合物材料和增强纤维，所述增强纤维具有在至少10至不大于5000的范围内的平均长/宽的纵横比。3.根据权利要求1或2所述的磨料制品，其中所述芯具有不大于0.1的收缩率。4.根据权利要求1或2所述的磨料制品，其中所述芯具有至少约20.0GPa的拉伸模量。5.根据权利要求1或2所述的磨料制品，其中所述聚合物材料包含聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、乙烯-四氟乙烯(ETFE)、聚醚酮(PEEK)、聚酯(PE)、聚乙烯亚胺(PEI)、聚醚砜(PESU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酞酰胺(PPA)、聚(对-苯硫醚)、聚碳酸酯(PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、PC-ABS中的至少之一或它们的任何组合。6.根据权利要求1或2所述的磨料制品，其中所述增强纤维包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维、有机纤维、矿物纤维和它们的组合。7.根据权利要求6所述的磨料制品，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·塞雷布雷尼科夫，D·罗伊，J·滕斯托尔，A·K·卡伍德，
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