聚氨酯砂轮制造技术

本发明专利技术公开了一种聚氨酯砂轮及其生产工艺。所述聚氨酯砂轮其原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。生产工艺为：先混料：将金刚砂与聚氨酯A料投入混料机中混合后，依次加入聚氨酯B料、辅助材料混合均匀；然后将混合料过筛后放入模具中，压制成型；最后将生坯在125‑165℃下烧结8‑24h，冷却后出炉。本发明专利技术采用聚氨酯作为结合剂生产砂轮，现有砂轮配方中的辅助材料均可根据生产要求运用于本发明专利技术中，制得的砂轮具有烧结温度低、节省能源大、无污染、成型密度大、砂轮平衡性好、转速高、磨削性能强、生产周期短等优点，为机床行业、轴承行业、曲轴行业、发动机行业、轧钢行业提高了产品质量。

Polyurethane grinding wheel

The invention discloses a polyurethane grinding wheel and a production process thereof. The abrasive material of the polyurethane grinding wheel is made of emery sand, and the bonding agent adopts polyurethane; the polyurethane is a polyurethane A material and a polyurethane B material. The production process is as follows: first mixing: Emery and A polyurethane material into the mixer after mixing, followed by adding B polyurethane material, auxiliary material mixed evenly; then the mixture is sieved into the mold, pressing; the green in 125 165 C 8 sintering 24h, cooling after released. The invention adopts polyurethane as binder production wheel, auxiliary materials can be existing in the formula according to the production requirements of the grinding wheel used in the present invention, the grinding wheel is prepared with low sintering temperature, saving energy, no pollution, forming high density, good balance, high speed grinding, grinding resistance, short production cycle. To improve the quality of products for the machine tool industry, bearing industry, crankshaft and engine industry, steel rolling industry.

【技术实现步骤摘要】
聚氨酯砂轮
本专利技术涉及一种聚氨酯砂轮，属于砂轮

技术介绍
砂轮，又称固结磨具，砂轮是由结合剂将普通磨料压结成一定形状(多数为圆形，中央有通孔)，并具有一定强度的固结磨具。其一般由磨料、结合剂和气孔构成，这三部分常称为压结磨具的三要素。按照结合剂的不同分类，常见的有陶瓷(结合剂)砂轮、树脂(结合剂)砂轮、橡胶(结合剂)砂轮。砂轮是磨具中用量最大、使用面最广的一种，使用时高速旋转，可对金属或非金属工件的外圆、内圆、平面和各种型面等进行粗磨、半精磨和精磨以及开槽和切断等。砂轮是磨削加工中最主要的一类磨具。砂轮是在磨料中加入结合剂，经压坯、干燥和焙烧而制成的多孔体。由于磨料、结合剂及制造工艺不同，砂轮的特性差别很大，因此对磨削的加工质量、生产率和经济性有着重要影响。砂轮中用以粘结磨料的物质称结合剂，依据结合剂的不同，分为陶瓷砂轮(V)、树脂砂轮(B)、橡胶砂轮(R)。一、陶瓷砂轮存在以下缺点：1、生产陶瓷砂轮结合剂原料有污染，如长石、陶土、硼玻璃粉、水玻璃、玉米糊精粉；2、一般压制成型的结合剂的收缩率为1％-3％，水浇注成型结合剂的干燥收缩率约为5％-7％，烧成收缩率约2％～4％。，总收缩率约为10％(孟庆辉李印江.磨料磨具技术手册.兵器工业出版社，1993年：307页)。因此，在成型过程中，毛坯用量要考虑到该收缩率，造成资源的浪费；3、建造陶瓷砂轮烧结窑炉为隧道窑和索式窑炉，费用大，，每平方米3-3.5万元；4、陶瓷砂轮烧结时间长，需72小时，干燥时间2-3天，烧结温度高，需要10℃-1320℃。消耗能源多，成品率最高93％。二、橡胶砂轮的生产工艺一般为：将生胶切成块状经炼胶机塑炼后再装入电炉炼化，然后与经预处理后的磨料混炼成型料，再依次经出片、剪切、压型、硫化加工等后处理工序。其存在以下缺点：1、生产橡胶砂轮需要先炼化天然胶，再加结合剂(DM、硫磺、白炭黑、固马隆)而后再与砂子混合；2、炼胶机碾压成片成型费电费时；3、压制成型过程中要带模具烧结，模具要45#钢焠火，模具费用大。三、树脂砂轮的生产工艺一般为：将磨料与树脂液加到逆流混料机中混合，然后加入辅助材料，混合均匀后再加入经预处理的粉状树脂，接着再加辅料混合，过筛、成型即可。其存在以下缺点：1、树脂砂轮的结合剂污染大，酚醛树脂粉或酚醛树脂液烧结味道刺鼻；2、做细号砂子的砂轮废品率高；磨削效率低；打磨中粉尘气味大；3、树脂砂轮平衡性差。公开号为CN1490347A的专利公开了一种聚氨酯胶软体砂轮磨盘，其结合剂采用了水性聚氨酯，采用了浇注工艺，即其含水量较高，制得的胶软体磨削效果仅为30％，因此，该专利制得的砂轮仅适用于抛光。此外，水浇注成型结合剂的干燥收缩率约为5％-7％，做不成磨削打磨砂轮。公开号为CN103395011A的专利公开了一种聚乙烯醇-聚氨酯弹性抛光砂轮及其制备方法，其原料中含有水，且在水浴条件下混料，生产环境湿度较大，同样采用的是浇注工艺，且制得的砂轮是一种弹性砂轮，明确说明该砂轮适用于抛光，其并不适合用于生产磨削打磨用砂轮。现有市场上还未有一种聚氨酯砂轮可作为磨削打磨砂轮，且现有技术中也仅公开了浇注这一种生产工艺。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是现有砂轮制造成本高，耗时，工艺复杂，甚至有污染。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种聚氨酯砂轮，其特征在于，原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。上述聚氨酯砂轮包括以下原料：优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯陶瓷砂轮：优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯树脂砂轮：更优选地，所述树脂采用酚醛树脂粉。优选地，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯橡胶砂轮：更优选地，所述天然胶液体采用3号烟片胶。优选地，所述金刚砂采用棕刚玉、白刚玉或碳化硅；所述聚氨酯A料和聚氨酯B料的含水率均小于0.01wt％。本专利技术的原料及生产过程中必须严格控制含水量以保证砂轮的成型率及机械性能，且含水率低，则收缩率低，烧结前不用干燥。本专利技术制备的砂轮收缩率低至0.001％，大大节约了原料。聚氨酯AB料的含水量优选为0.001wt％。本专利技术还提供了上述聚氨酯砂轮的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：第一步：混料：将金刚砂与聚氨酯A料投入混料机中混合后，依次加入聚氨酯B料、辅助材料混合均匀；第二步：将混合料过筛后放入模具中，采用液压机压制成型；第三步：将生坯在125-165℃下烧结8-24h，冷却后出炉即可。优选地，所述第一步与第二步的环境参数为：温度18-24℃，相对湿度30-45％Rh。本专利技术采用聚氨酯作为结合剂生产砂轮，现有砂轮配方中的辅助材料均可根据生产要求运用于本专利技术中，制得的砂轮具有烧结温度低、节省能源大、无污染、成型密度大、砂轮平衡性好、转速高、磨削性能强、生产周期短等优点，为机床行业、轴承行业、曲轴行业、发动机行业、轧钢行业提高了产品质量及工作效率。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：1本专利技术制得的砂轮与现有技术相比1.1成型后不用干燥直接烧结，烧结温度80-160℃，烧结时间平均16小时，冷却时间3至5小时。1.2建造聚氨酯砂轮烧结电炉每平方米3千元，烧结过程中无污染。1.3新工艺生产过程中，砂子与结合剂的流动性好，成型密度高，砂轮本体平衡性好，易于安装使用。1.4国内砂轮最高生产600目砂轮，新工艺可生产800-1800目砂轮，用于高精度磨削。2本专利技术的生产工艺与传统砂轮相比2.1传统砂轮需要先混结合剂：长石、陶土、硼玻璃粉。三样混合以后再与金刚砂混制，混制中加水玻璃、糊精粉成型压制砂轮。砂轮需要40度干燥48小时再装窑烧结，烧结时间72小时，再冷却42小时。2.2建造V砂轮窑炉的价格每平方米3万-3.5万。3本专利技术的生产工艺与传统陶瓷生产工艺相比3.1传统陶瓷生产成模后需加热干燥2-3天进行焙烧，新工艺不需干燥，因为砂轮毛坯含水率极低，可直接焙烧。传统陶瓷砂轮生产周期1个月，而聚氨脂砂轮生产周期仅5天。3.2传统陶瓷砂轮焙烧温度1320℃，焙烧时间约72个小时，新工艺平均焙烧时间16小时，焙烧平均温度为125～165℃。3.3毛坯留量小，新工艺生产毛坯留量是传统工艺的三分之一。3.4传统生产工艺有污染。新生产工艺无污染。4本专利技术与传统橡胶砂轮生产工艺相比4.1传统橡胶砂轮生产工艺需炼化天然胶15个小时，炼化温度165℃，而本专利技术不需要。4.2传统橡胶砂轮生产的需要橡胶与砂子混辗，电机功率45KW，工作40分钟，混料37.50kg，每吨需要18小时，而本专利技术不需要。4.3传统橡胶砂轮生产需要成型带模焙烧，温度180℃，平均用16小时，本专利技术直接无模焙烧，新工艺节省大量模材。4.4本专利技术的毛坯留量小，毛坯留量是传统工艺的五分之一。4.5本专利技术是传统橡胶砂轮生产工效的5倍。4.5本专利技术生产无污染，传统橡胶砂轮生产有污染(如硫磺、树脂粉等)。综上所述，本专利技术的有益效果在于：1、节省能源最大，工作生产效率高；2、结合剂无污染；3、生产率高、成品率高、毛坯留量少；4、橡胶砂轮脱膜具烧结，节省大量模具、人力物力；5、烧结温度低、烧结时间短、烧结无废品；6、磨削效果达100％，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氨酯砂轮，其特征在于，原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯砂轮，其特征在于，原料中的磨料采用金刚砂，结合剂采用聚氨酯；所述聚氨酯为聚氨酯A料和聚氨酯B料。2.如权利要求1所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，包括以下原料：3.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯陶瓷砂轮：4.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯树脂砂轮：5.如权利要求4所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述树脂采用酚醛树脂粉。6.如权利要求2所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述聚氨酯砂轮原料采用以下配方时，制得的聚氨酯砂轮为聚氨酯橡胶砂轮：7.如权利要求6所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述天然胶液体采用3号烟片胶。8.如权利要求1-7任意一项所述的聚氨酯砂轮，其特征在于，所述金刚砂采...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉举，
申请(专利权)人：龙口东润砂轮有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37