成形磨粒及其形成方法技术

本申请涉及成形磨粒及其形成方法。具体地，本发明专利技术提供了一种形成成形磨粒的方法，其包括在施用区内将混合物施用至成形组件中，在预定力下在所述成形组件中的混合物处引导喷射材料、从所述成形组件中去除所述混合物，以及形成前体成形磨粒。

Forming abrasive and its forming method

【技术实现步骤摘要】
成形磨粒及其形成方法本申请是申请日为2013年5月23日，申请号为201380034260.4，专利技术名称为“成形磨粒及其形成方法”的申请的分案申请。
如下涉及成形磨粒，更特别地涉及一种形成成形磨粒的方法和所得粒子。
技术介绍
掺入磨粒的研磨制品可用于各种材料去除操作，包括碾磨、精整、抛光等。取决于研磨材料的类型，这种磨粒可用于在物品制造中成形或碾磨各种材料。迄今为止已配制具有特定几何形状的某些类型的磨粒(如三角形磨粒)以及掺入这种物体的研磨制品。参见例如美国专利No.5,201,916、No.5,366,523和No.5,984,988。之前，已使用三种基本技术来制备具有指定形状的磨粒，所述基本技术为熔化、烧结和化学陶瓷。在熔化过程中，磨粒可由冷却辊、模具或散热材料成形，所述冷却辊的面可为经雕刻的或未经雕刻的；将熔融材料倒入所述模具中；所述散热材料浸入氧化铝熔体中。参见例如美国专利No.3,377,660。在烧结过程中，磨粒可由粒度为直径至多10微米的耐火粉末形成。可将粘结剂连同润滑剂和合适的溶剂添加至粉末中，以形成可成形为具有各种长度和直径的薄片或棒的混合物。参见例如美国专利No.3,079,242。化学陶瓷技术涉及将胶体分散体或水溶胶(有时称为溶胶)转化为凝胶或抑制组分的移动性的任何其他物理状态，干燥，并烧制以获得陶瓷材料。参见例如美国专利No.4,744,802和No.4,848,041。基本(rudimentary)模制过程已公开为可能可用于形成受限形状的磨粒，如公开于美国专利No.5,201,916、No.5,366,523、No.5,584,896和美国专利公布2010/0151195、2010/0151195中的那些。已公开形成成形磨粒的其他过程，参见例如美国专利No.6,054,093、No.6,228,134、No.5,009,676、No.5,090,968和No.5,409,645。工业持续需要改进的研磨材料和研磨制品。
技术实现思路
根据一个方面，一种方法包括在施用区内将混合物施用至成形组件中，在预定力下引导所述成形组件中所述混合物的喷射材料、从所述成形组件中去除所述混合物，以及形成前体成形磨粒。根据第二方面，一种方法包括在少于约18分钟内形成前体成形磨粒，其中形成包括在施用区内将混合物施用至成形组件中，以及从所述成形组件中去除所述混合物，以形成前体成形磨粒。在另一方面，一种方法包括在施用区内将粘度为至少约4x103Pas的混合物挤出至成形组件中的开口中，以及通过将外力施加至所述混合物而从所述开口中去除所述混合物，以形成前体成形磨粒。对于另一方面，一种用于形成成形磨粒的系统包括施用区和喷射区，所述施用区包括成形组件、第一部分、第二部分；所述第一部分具有开口，并构造为填充有混合物；所述第二部分邻接所述第一部分；所述喷射区包括喷射组件，所述喷射组件构造为朝向所述成形组件的第一部分中的开口引导喷射材料。根据另一方面，一种用于形成前体成形磨粒的系统可具有至少约0.1kg/min/m2成形表面的批量生产率。在另一方面，一批成形磨粒可包括第一部分，所述第一部分包含具有弯曲轮廓的成形磨粒。对于另一方面，一种成形磨粒包括具有弯曲轮廓的本体。在又一方面，一种成形磨粒具有包括箭头形状的本体。附图说明通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。图1包括根据一个实施例的用于形成成形磨粒的系统的示意图。图2包括根据一个实施例的图1的系统的一部分的图示。图3A-3C包括根据一个实施例的成形磨粒的透视图示。图4包括含有根据一个实施例的成形磨粒的涂布磨料。图5包括含有根据一个实施例的成形磨粒的粘结磨料。图6包括根据一个实施例的成形磨粒的侧视图图像。图7包括根据一个实施例的成形磨粒的侧视图图像。图8包括根据一个实施例的具有飞边的成形磨粒的侧视图的图示。图9包括根据一个实施例的成形磨粒的透视图图像。图10包括根据一个实施例的成形磨粒的俯视图图像。图11A包括根据一个实施例形成的成形磨粒的俯视图图像。图11B包括根据一个实施例形成的多个成形磨粒的俯视图图像。图12包括对于常规样品和代表一个实施例的样品，比磨削能相对于累积的经去除的材料的图。图13包括根据一个实施例形成的多个成形磨粒的俯视图图像。具体实施方式本文的系统和方法可用于形成成形磨粒。成形磨粒可用于各种应用中，包括例如涂布磨料、粘结磨料、自由磨料，以及它们的组合。各种其他用途可衍生用于成形磨粒。图1包括根据一个实施例的用于形成成形磨粒的系统的图示。如所示，系统100还可包括冲模103，所述冲模103构造为促进包含于冲模103的贮存器102内的混合物101递送至成形组件151。形成成形磨粒的过程可通过形成包含陶瓷材料和液体的混合物101而开始。特别地，混合物101可为由陶瓷粉末材料和液体形成的凝胶，其中所述凝胶可特征在于为即使在未处理(即未烧制或未干燥凝胶)状态下也具有保持给定形状的能力的形状稳定材料。根据一个实施例，凝胶可由陶瓷粉末材料形成为分立粒子的整体网络。混合物101可形成为具有固体材料(如陶瓷粉末材料)的特定含量。例如，在一个实施例中，混合物101可具有高固体含量，包括例如以混合物101的总重量计，至少约25wt％，如至少约35wt％，至少约42wt％，至少约44wt％，至少约46wt％，至少约48wt％，至少约50wt％，或甚至至少约51wt％的固体含量。而且，在至少一个非限制性的实施例中，混合物101的固体含量可不大于约80wt％，不大于约75wt％，如不大于约70wt％，不大于约65wt％，不大于约60wt％，不大于约58wt％，不大于约56wt％，或甚至不大于约54wt％。应了解，混合物101中的固体材料的含量可在上述最小百分比和最大百分比中的任意者之间的范围内。根据一个实施例，陶瓷粉末材料可包括氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、碳氧化物、氮氧化物以及它们的组合。应了解，在某些可选择的实施例中，可选择使用陶瓷粉末材料的前体代替陶瓷粉末材料。前体可为如下材料，所述材料可为粉末形式或不为粉末形式，并构造为在加工以形成陶瓷材料的过程中改变其组成或物理性质的至少一部分。在特定情况中，陶瓷材料可包括氧化铝。更具体地，陶瓷材料可包括勃姆石材料，所述勃姆石材料可为α氧化铝的前体。术语“勃姆石”通常用于表示氧化铝水合物，包括矿物勃姆石(通常为Al2O3·H2O，并具有大约15％的水含量)，以及拟薄水铝石(具有高于15％的水含量，如20-38重量％)。应注意，勃姆石(包括拟薄水铝石)具有特定且可辨认的晶体结构，并因此具有独特的X射线衍射图案，且同样可区别于其他铝质材料，所述其他铝质材料包括其他水合氧化铝，如ATH(氢氧化铝)(用于制造勃姆石颗粒材料的本文所用的常见前体材料)。此外，混合物101可形成为具有液体材料的特定含量。一些合适的液体可包括无机材料(如水)或各种有机介质(如醇等)。根据一个实施例，混合物101可形成为具有小于混合物101的固体含量的液体含量。在更特定的情况中，混合物101可具有以混合物101的总重量计至少约20wt％，如至少约25wt％的液体含量。在其他情况中，混合物101内的液本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于形成前体成形磨粒的系统，所述系统具有至少约0.1kg/min/m

【技术特征摘要】
2012.05.23 US 61/650,6731.一种用于形成前体成形磨粒的系统，所述系统具有至少约0.1kg/min/m2成形表面的批量生产率。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统包括施用区，所述施用区包括成形组件，所述成形组件包括：第一部分，所述第一部分具有开口并且被构造以填充有混合物；和邻接所述第一部分的第二部分。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述混合物包括凝胶，所述凝胶包括作为分立粒子的整体网络的陶瓷粉末材料。4.根据权利要求2所述的系统，其中所述混合物包括以所述混合物的总重量计不大于约30wt％的有机材料。5.根据权利要求2所述的系统，其中所述混合物包括至少约1x104Pa的储能模量。6.根据权利要求2所述的系统，其中所述混合物包括至少约4x103Pas的粘度。7.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一部分包括丝网且所述第二部分包括背衬板，其中所述第一部分和所述第二部分在所述施用区中彼此相邻。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述背衬板的表面被构造以在所述丝网的所述开口内接触所述混合物。9.根据权利要求2所述的系统，其中所述成形组件的至少一部分平移通过所述施用区。10.根据权利要求2所述的系统，其进一步包括挤出机，所述挤出机被构造以挤出所述混合物通过模口并进入所述成形组件的所述开口。11.根据权利要求2所述的系统，其中在所述混合物在所述成形组件的所述开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·鲍尔，M·巴内斯，R·G·德默斯，M·L·斯科隆，
申请(专利权)人：圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US