阻尼磨料制品制造技术

本发明专利技术涉及一种阻尼磨料制品，其包括阻尼体和设置在该阻尼体的至少一部分上的磨料表面。阻尼体包含合成聚合物，该合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻尼磨料制品
技术介绍
本公开整体涉及磨料制品，并且更具体地涉及用于脆性材料诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷等的磨料切割器和磨削轮。脆性材料诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷对在机加工过程期间所产生的碎屑、裂纹或微裂纹是敏感的。这些碎屑和裂纹可缩短所生产部件的寿命或降低其机械特性诸如疲劳强度和弯曲强度。热特性同样受到影响，并且可导致所加工的部件报废。碎屑或微裂纹在退出或穿过固态材料时驱动其在晶界之间的传播行为，碎屑或微裂纹的最大可接受尺寸与材料的结构和施加在部件上的力的平衡有关；可使用格里菲斯(Griffith)准则和威布尔(Weibull)分布来计算该尺寸。在脆性材料如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷和类似材料的机加工过程期间，由于在去除材料时施加在所加工部件上的压力，可产生碎屑和裂纹。碎屑和微裂纹是由于工作磨料金刚石和脆性材料之间的接触力造成的。需要接触力来将磨料金刚石穿透到材料中，并且工具上的金刚石和材料之间的相对运动将所需的材料从工件移除。如果机加工工艺期间金刚石和脆性材料之间存在振动，则每个金刚石相当于一个锤子，并且可在材料的表面或内部产生碎屑和微裂纹。用于减小碎屑和微裂纹的数量和尺寸的常规技术包括减小金刚石粗粒尺寸或粗粒质量、降低粘结硬度或修改机器参数，诸如通过减小进给速度。然而，通过增加操作所需的时间和通过缩短工具的使用寿命，这些技术可不利地影响磨削过程的生产能力。用于玻璃的磨料颗粒在现有技术中是已知的。美国专利公布2002/0004362(Lubke)公开了用于玻璃的埋头钻头，其具有沿轴线延伸并可绕轴线旋转的轴、固定到轴并具有以轴线为中心的截头圆锥形表面的头部、表面上的磨削材料层以及能够在表面和轴之间传递扭矩的轴向相对不可压缩塑性体。塑性体具有良好的阻尼能力，使得大大消除了头部振动或颤动的任何倾向。
技术实现思路
该行业一直在寻求用于脆性材料的改善的磨料制品。更具体地，期望提供用于脆性材料(诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷等)的磨削轮，其具有改善的耐久性并且在机加工过程期间在脆性材料中产生更少和/或更小的碎屑、裂纹或微裂纹。据发现，可通过在阻尼磨削轮中的机器附接端和磨料表面之间设置由合成聚合物形成的阻尼体来实现改善的阻尼，并且从而减少微裂纹并改善工具寿命。具体地，选择合成聚合物以在动态环状循环下测试时具有具体的模量范围和损耗因子。实现该目的的这些特性的范围是阻尼体在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。因此，在一个实施方案中，本专利技术在于阻尼磨料制品，该阻尼磨料制品包括包含磨料颗粒的磨料表面和与磨料表面连接的阻尼体；其中阻尼体包含合成聚合物，该合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。附图说明图1和图1A示出根据一个实施方案的阻尼磨料制品。图2和图2A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图3和图3A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图4和图4A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图5和图5A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图6和图6A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图7和图7A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。图8和图8A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。具体实施方式现在参见图1和图1A，其以切割器的形式示出阻尼磨料制品10。更具体地，图1和图1A以磨削轮40的形式示出适用于磨削生物陶瓷假体的磨料制品10。阻尼磨料制品10包括机器附接端12、阻尼体14和磨料切割表面16。机器附接端12被配置为传递来自合适机器(未示出)的驱动扭矩和线性力，以在机加工工件或从工件移除材料时相对于工件旋转和平移阻尼磨料制品10。机器附接端12可包括圆形轴、正方形轴、六边形轴或多边形轴、锥形轴和筒夹、螺纹轴、具有用于吸盘的钳口的平面的圆形轴、或其它合适的机械结构，以传递所需的扭矩和线性力。在所示实施方案中，机器附接端12包括用于与机器附接的第一端附接部分12a、锥形中间部分12b和与阻尼体14附接的圆柱形部分12c。第一端部12a可利用外螺纹或内螺纹，这取决于用于旋转和平移阻尼磨料制品10的机器的心轴的配置。在所示实施方案中，第一端部12a包括与开口端扳手一起使用的扳手平面24或孔穴，以用于在更换阻尼磨料制品10时安装和移除第一端部12a。通常，机器附接端12由金属材料(诸如钢或不锈钢)制成，以用于在机加工操作期间与冷却流体或切割流体一起使用。其它合适的金属，诸如刚性塑料或选择用于阻尼体14的材料，可用于机器附接端12。为了在使用期间冷却阻尼磨料制品，任选的纵向孔26可被设置成穿过机器附接端12并且穿过阻尼体14，以向磨料切割表面16供应冷却流体。所述孔的尺寸可基于所需冷却液的流动情况来选择。可使用各种机械接口将磨料切割表面16和机器附接端12连接至阻尼体14。例如，磨料切割表面16可包括中空圆柱体28，该中空圆柱体28具有与阻尼体14配合的凹陷孔30，该阻尼体14具有从肩部34延伸的圆柱形突出部32。现在参见图2至图8，其中在所有几个视图中，类似的附图标号是指类似的或对应的部件，图2和图2A示出适于轮碾餐具玻璃的磨削轮40。磨削轮40包括环形阻尼体14和环形切割表面16。环形阻尼体14含有中心开口42、相对的第一主表面44和第二主表面46以及外圆周边缘表面48。在所示实施方案中，环形切割表面16包括邻近圆周边缘表面48的斜边缘16a。环形磨料切割表面16邻近阻尼体的外圆周边缘表面48设置在阻尼体14的第二主表面46的外环形区域上。在所示实施方案中，磨料切割表面16未设置在阻尼体16的第二主表面46的内环区域上。然而，将认识到，磨料切割表面16可设置在阻尼体16的整个第二主表面上。在其它实施方案中，磨料切割表面16可与阻尼体14的第二主表面相接，或者切割表面16可以区段或图案的形式设置，以覆盖阻尼体14的第二主表面46的选定区域。在一个实施方案中，磨料切割表面16为直接胶合到聚酰胺玻璃纤维増强的阻尼体14的金属粘结的金刚石层。在所示实施方案中，阻尼体14通常是薄且平坦的，并且具有均匀的厚度。更具体地，第一主表面42和第二主表面44是共平面的。图3和图3A示出适于机加工构造玻璃的磨削轮40。磨削轮40包括环形阻尼体14、环形切割表面16和布置在阻尼体14和切割表面16之间的任选的环形加固板50。加固板50可由金属或填充树脂材料如填充酚醛树脂制成。环形阻尼体14含有中心开口42，并且具有相对的第一主表面44和第二主表面46以及外圆周边缘表面48。环形加固板50邻近外圆周边缘表面48沿阻尼体14的第二主表面46的外环形区域设置，并且环形磨料切割表面16设置在加固板50的外环形区域上。在所示实施方案中，阻尼体14、切割表面16和加固板50的外径相等，并且阻尼体14、切割表面16和加固板50的外表面邻接。在所示实施方案中，磨削轮40还包括沿限定中心开口42的内环形表面设置的任选的环形座圈或中心加固毂62。加固毂62増强了邻近磨削轮40的中心开口42的区域中的阻尼体14的强度，并且从而改善磨削轮40的性能和耐久性。可通过例如将加固毂62和阻尼体14模制在一起或者通过将加固毂62压入阻尼体14中而使加固毂62本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻尼磨料制品，所述阻尼磨料制品包括：阻尼体；以及磨料表面，所述磨料表面设置在所述阻尼体的至少一部分上；其中所述阻尼体包含合成聚合物，所述合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 US 62/300,4761.一种阻尼磨料制品，所述阻尼磨料制品包括：阻尼体；以及磨料表面，所述磨料表面设置在所述阻尼体的至少一部分上；其中所述阻尼体包含合成聚合物，所述合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。2.根据权利要求1所述的阻尼磨料制品，其中所述阻尼体包含聚酰胺6。3.根据权利要求1所述的阻尼磨料制品，其中所述阻尼体包含聚酰胺6和玻璃纤维。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：让吕克·里福特，乔纳森·夏洛托，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US