一种涂附磨具用多层磨料及其制备方法和涂附磨具技术

本发明专利技术涉及一种涂附磨具用多层磨料及其制备方法和涂附磨具。该涂附磨具用多层磨料，主要由以下重量份的原料制成：磨料30‑50份，粘土1‑4份，钾长石1‑4份，结合剂3‑7份，麦芽糊精2‑5份。本发明专利技术提供的涂附磨具用多层磨料，主要由磨料、粘土、钾长石、结合剂、麦芽糊精制成多层磨料，各组分之间配比适宜，协同作用，所得多层磨料的强度高、自锐性好，在保证磨、抛加工精度的前提下，能够明显提升磨具的使用寿命和加工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种涂附磨具用多层磨料及其制备方法和涂附磨具
本专利技术属于涂附磨具领域，具体涉及一种涂附磨具用多层磨料及其制备方法和涂附磨具。
技术介绍
涂附磨具制品在金属五金制品、木材、石材、陶瓷材料、有色金属表面抛磨加工等领域广泛应用，特别是磨料直径在80μm以下的细粒度涂附磨具，由于其良好的表面处理效果，越来越多的厂家选择涂附磨具进行工件表面抛光。同时，基于人们对环保问题的日益重视，逐步有厂家使用中细粒度涂附磨具抛磨的方式取代酸洗进行金属板材或线材表面氧化皮处理，并取得良好的加工效果。传统中细粒度涂附磨具是直接采用基本粒径磨料，采用静电植砂技术进行制造，产品具有以下特点：一是植砂密度高，磨料粒径小导致磨具表面孔隙少，磨削屑易粘附在磨具表面形成堵塞，降低磨具的使用寿命和加工效率，同时会形成很高的磨削热，烧伤工件表面；二是基底材料表面磨料层数少，往往只有一两层，细粒度磨料在使用过程中，快速磨损，磨料消耗殆尽导致磨具失效，但此时基底材料，特别是布基材料性能依旧良好，可继续使用。基底材料成本占普通涂附磨具总成本的一半以上，细粒度涂附磨具不能充分利用基底材料，造成大量浪费。公告号为CN102729158B的中国专利公开了一种有机结合剂堆积磨料的制造方法，其是以基本磨粒、有机高分子结合剂、润湿剂、活性吸热材料、三水合氧化铝等为原料，通过制粒、干燥、固化过程制成一定粒径的堆积磨料，该堆积磨料在磨削面厚度上的磨粒数量比单层颗粒多数倍，因而能够提高涂附磨具的使用寿命。在实际应用过程中，该堆积磨料的结合强度较低，基本磨料的分布均匀性差，导致堆积磨料的成分一致性差，以该堆积磨料制造的涂附磨具的使用寿命和加工效率均有待提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种涂附磨具用多层磨料，从而解决现有堆积磨料存在的结合强度差的问题。本专利技术还提供了上述多层磨料的制备方法以及使用该多层磨料的涂附磨具。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种涂附磨具用多层磨料，主要由以下重量份的原料制成：磨料30-50份，粘土1-4份，钾长石1-4份，结合剂3-7份，麦芽糊精2-5份；所述结合剂由以下重量份的原料制成：SiO220-50份、Na2B4O75-25份、Al2O35-20份、Li2O8-20份、ZnO3-10份、MgO1-8份、Y2O31-4份、La2O31-4份、Pr6O111-4份。本专利技术提供的涂附磨具用多层磨料，主要由磨料、粘土、钾长石、结合剂、麦芽糊精制成多层磨料，各组分之间配比适宜，协同作用，所得多层磨料的强度高、自锐性好，在保证磨、抛加工精度的前提下，能够明显提升磨具的使用寿命和加工效率。所述磨料为棕刚玉、煅烧刚玉、半脆刚玉、锆刚玉、碳化硅、CBN、金刚石中的至少一种。为进一步方便涂附磨具用多层磨料的制备，上述多层磨料的制备原料还可含有研磨助剂、润滑剂、抗静电剂等辅料。优选的，所述涂附磨具用多层磨料，由主料和辅料制成，主料由以下重量份的组分组成：磨料30-50份，粘土1-4份，钾长石1-4份，结合剂3-7份，麦芽糊精2-5份，辅料含有研磨助剂、润滑剂和抗静电剂。进一步优选的，研磨助剂、润滑剂和抗静电剂的用量均不大于主料质量的10％。所述研磨助剂为硅酸钠、油酸钠、三聚磷酸钠中至少一种。所述润滑剂为石墨、滑石粉、氟化钙、氟化钡、二硫化钼、二硒化铌、三氧化二铋、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的至少一种。上述涂附磨具用多层磨料的制备方法，包括以下步骤：1)将制备结合剂的原料按配比混合均匀，在900-1400℃进行烧结，制得结合剂；2)将磨料、结合剂、粘土、钾长石和麦芽糊精溶液混合均匀，得到宾汉塑性流体混合物；3)将宾汉塑性流体混合物进行挤压，得到流体磨料片；4)将流体磨料片干燥后破碎，再经筛分、固化，即得。本专利技术提供的涂附磨具用多层磨料的制备方法，主要是利用麦芽糊精溶液和混合粉料制备磨料分布均匀的流体磨料片，以该流体磨料片制备的多层磨料颗粒中，磨粒的含量及分布基本一致，配合后续筛分过程，可制备形状均匀而且成分一致性好的多层磨料产品，进而在保证多层磨料的结合强度的基础上，明显提升磨具的加工效率。步骤1)中，所述烧结的时间为3-6h。该步骤中，为简化混合过程，提高混合效率，可将磨料、结合剂、粘土、钾长石混合均匀，得到混合粉料；将麦芽糊精溶于水中，制备麦芽糊精溶液；然后将麦芽糊精溶液和混合粉料混合均匀，制备宾汉塑性流体混合物。原料的干混过程中，为提高混合效果，优选的，粘土的粒径为13-50μm，钾长石的粒径为13-50μm，结合剂的粒径为2-20μm。为更好的适应工件的高质量加工需求，所述磨料为中细粒度磨料，优选为6-80μm。为优化混合粉料与麦芽糊精溶液的混合效果，方便制备成分均匀一致的宾汉塑性流体混合物，优选的，步骤2)中，麦芽糊精溶液中，麦芽糊精和水的质量比为1:(0.5-1.5)。步骤3)中，可根据基本磨粒的粒径和目标产品的需求确定流体磨料片的厚度，流体磨料片越厚，所含有的基本磨粒的层数越多，优选的，所述流体磨料片的厚度为300-1000μm。步骤4)中，为更好的控制干燥速率，优化多层磨料的结合质量，优选的，所述干燥的温度不大于150℃，进一步优选的，所述干燥采用梯度升温，先在40-60℃保温1-2h，再升温至80-100℃保温2-4h，再升温至120-140℃保温1-2h。通过筛分过程可获得目标粒径范围的多层磨料颗粒，这些磨料颗粒不仅粒度一致，而且多层磨料颗粒的基本磨粒含量及分布也趋于一致，进而可以提高磨削质量，提升加工效率。为获得更好的固化效果，保证结合剂性能的充分发挥，优选的，所述固化的温度为100-800℃，固化的时间为8-12h。进一步优选的，固化采用梯度升温，先在100-400℃保温3h-4h，再升温至500-800℃保温5h-7h。本专利技术同时提供了使用上述多层磨料的涂附磨具。可在上述多层磨料的基础上，参考现有涂附磨具的制作方式制备得到相应的涂附磨具。为更好的配合上述多层磨料的特性，优选的，上述涂附磨具的制备方法，包括以下步骤：1)在基底材料上涂一层底胶，将多层磨料通过静电植砂方式进行植砂；2)植砂后进行干燥，然后涂一层复胶，再经固化、柔曲，即得。步骤1)中，可采用疏植砂方式进行植砂，控制磨料覆盖面积占总涂附磨具面积的2/3左右。所述底胶由以下质量百分比的组分组成：酚醛树脂55-85％，白垩土5-40％，颜料0-2％。所述干燥的温度为20-100℃，时间为30-60min。所述复胶由以下质量百分比的组分组成：酚醛树脂60-90％、白垩土3-30％、颜料0.5-4％。所述固化是先在20-80℃固化120-240min，然后升温至100-150℃固化36-80h。可利用上述方式制备成砂带、背绒打磨片等涂附磨具产品，这些涂附磨具产品的制备工艺简单，底胶、复胶与多层磨料的配合性能好，能够满足工件的高质量磨、抛加工需求，可用于五金、不锈钢等金属制品的表面加工，在保证磨、抛加工精度的前提下，明显提升磨具的使用寿命和加工效率。附图说明图1为本专利技术的涂附磨具用多层磨料的工艺流程图；图2为本专利技术的涂附磨具的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术的实施方式作进一步说明。以下实施例中，麦芽糊精为工业级，购自苏州市俊旺化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涂附磨具用多层磨料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：磨料30‑50份，粘土1‑4份，钾长石1‑4份，结合剂3‑7份，麦芽糊精2‑5份；所述结合剂由以下重量份的原料制成：SiO2 20‑50份、Na2B4O7 5‑25份、Al2O3 5‑20份、Li2O 8‑20份、ZnO 3‑10份、MgO 1‑8份、Y2O3 1‑4份、La2O3 1‑4份、Pr6O11 1‑4份。

【技术特征摘要】
2018.07.13 CN 20181077245531.一种涂附磨具用多层磨料，其特征在于，主要由以下重量份的原料制成：磨料30-50份，粘土1-4份，钾长石1-4份，结合剂3-7份，麦芽糊精2-5份；所述结合剂由以下重量份的原料制成：SiO220-50份、Na2B4O75-25份、Al2O35-20份、Li2O8-20份、ZnO3-10份、MgO1-8份、Y2O31-4份、La2O31-4份、Pr6O111-4份。2.如权利要求1所述的涂附磨具用多层磨料，其特征在于，由主料和辅料制成，主料由以下重量份的组分组成：磨料30-50份，粘土1-4份，钾长石1-4份，结合剂3-7份，麦芽糊精2-5份，辅料含有研磨助剂、润滑剂和抗静电剂。3.一种如权利要求1所述的涂附磨具用多层磨料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将制备结合剂的原料按配比混合均匀，在900-1400℃进行烧结，制得结合剂；2)将磨料、结合剂、粘土、钾长石和麦芽糊精溶液混合均匀，得到宾汉塑性流体混合物；3)将宾汉塑性流体混合物进行挤压，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪凌，李杭，安坤华，魏艳阳，
申请(专利权)人：白鸽磨料磨具有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41