成形研磨颗粒及其形成方法技术

本申请涉及成形研磨颗粒及其形成方法。本发明专利技术提供了包括成形研磨颗粒的研磨颗粒，所述成形研磨颗粒包括具有多个研磨颗粒的本体，所述多个研磨颗粒粘结到所述成形研磨颗粒的本体的至少一个表面。

【技术实现步骤摘要】
成形研磨颗粒及其形成方法本申请是申请日为2015年12月23日，申请号为201580075583.7，专利技术名称为“成形研磨颗粒及其形成方法”的申请的分案申请。
下文涉及成形研磨颗粒，并且更具体而言，涉及具有某些特征的复合成形研磨颗粒和形成这种复合成形研磨颗粒的方法。
技术介绍
掺入研磨颗粒的研磨制品可用于各种材料去除操作，包括研磨、精整、抛光等等。取决于研磨材料的类型，这种研磨颗粒可用于在物品制造中成形或研磨各种材料。迄今为止已配制具有特定几何形状的某些类型的研磨颗粒(如三角形成形研磨颗粒)以及掺入这种物体的研磨制品。参见例如美国专利号5,201,916；5,366,523和5,984,988。先前，已用于制备具有指定形状的研磨颗粒的三种基本技术为熔化、烧结和化学陶瓷。在熔化过程中，研磨颗粒可由冷却辊(其面可为经雕刻的或未经雕刻的)、模具(熔融材料倒入其中)或散热材料(浸入氧化铝熔体中)成形。参见例如美国专利号3,377,660。在烧结过程中，研磨颗粒可由粒度为直径最高达10微米的耐火粉末形成。粘结剂可连同润滑剂和合适的溶剂加入粉末中，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。参见例如美国专利号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)转化成凝胶或保留组分移动性的任何其他物理状态，干燥，并烧制而获得陶瓷材料。参见例如美国专利号4,744,802和4,848,041。关于成形研磨颗粒以及相关形成方法和掺入此类颗粒的研磨制品的其他相关公开内容在http://www.abel-ip.com/publications/处可获得。该行业继续需要改进的磨料材料和研磨制品。
技术实现思路
根据第一个方面，形成研磨颗粒的方法包括形成混合物并且将多个研磨颗粒附着到混合物的至少一个表面，以及形成成形研磨颗粒，所述成形研磨颗粒具有本体和粘结到所述本体的至少一个表面的多个研磨颗粒。在再一个方面，研磨制品包括粘结材料和偶联到所述粘结材料的研磨颗粒的第一集合，其中所述第一集合中的每个颗粒包括包含本体的成形研磨颗粒；以及粘结到所述成形研磨颗粒的本体的至少一个表面的多个研磨颗粒。在另一个方面，研磨颗粒包括包含本体的成形研磨颗粒；以及粘结到所述成形研磨颗粒的本体的至少一个表面的多个研磨颗粒。附图说明通过参考附图，可更好地理解本公开内容，并且其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1A包括根据一个实施例用于形成成形研磨颗粒的系统的一部分。图1B包括根据一个实施例的图1的系统的一部分。图2包括根据一个实施例用于形成成形研磨颗粒的替代系统的一部分。图3包括根据一个实施例的研磨颗粒的图像。图4包括根据一个实施例的研磨颗粒的三维图像。图5包括根据一个实施例可形成研磨颗粒的基材的成形研磨颗粒的透视图图示。图6A包括可根据研磨颗粒的一个实施例使用的成形研磨颗粒的透视图图示。图6B包括可根据研磨颗粒的一个实施例使用的非成形研磨颗粒的透视图图示。图7A-7D包括可根据研磨颗粒的一个实施例使用的成形研磨颗粒的图示。图8包括根据一个实施例的成形研磨颗粒的横截面图像。图9包括根据一个实施例的成形研磨颗粒的自顶而下视图。图10包括根据一个实施例的成形研磨颗粒的横截面图示。图11包括根据一个实施例的成形研磨颗粒的横截面图像。图12A包括根据一个实施例的经涂布研磨制品的横截面图示。图12B包括根据一个实施例包括研磨颗粒的经涂布研磨制品的透视图图示。图13A包括根据一个实施例的经粘结研磨制品的图示。图13B包括根据一个实施例包括研磨颗粒的经粘结研磨制品的图示。图14包括常规成形研磨颗粒的图像。图15包括根据一个实施例的研磨颗粒的图像。图16包括根据一个实施例的研磨颗粒的图像。图17包括对于常规样品和代表性样品的力/去除的总面积的图。图18包括对于经涂布研磨制品的三个样品，比磨削能相对于去除的累积材料的图。图19包括比磨削能相对于从工件去除的累积材料的图。图20A-20E包括根据本文实施例的代表性研磨颗粒的图像。图21包括对于常规样品和根据实施例的代表性样品，根据单个砂粒研磨测试的力/从工件去除的总面积的图。图22包括对于常规样品和根据本文实施例的代表性样品的相对性能(％切割)的图。具体实施方式下述涉及形成成形研磨颗粒的方法，并且更具体而言，包括成形研磨颗粒和上覆成形研磨颗粒的本体的至少一个表面的多个研磨颗粒的复合成形研磨颗粒。本文实施例的研磨颗粒可用于各种研磨制品中，包括例如经粘结研磨制品、经涂布研磨制品等等。可替代地，本文实施例的成形研磨颗粒部分可用于自由研磨技术，包括例如研磨和/或抛光浆料中。本文实施例的研磨颗粒可通过各种加工方法获得，所述各种加工方法包括但不限于印刷、模塑、压制、冲压、铸造、挤出、切割、压裂、加热、冷却、结晶、轧制、压花、沉积、蚀刻、刻痕、干燥及其组合。形成成形研磨颗粒的具体方法可包括混合物例如溶胶-凝胶的形成，所述混合物可在生产模具(例如，丝网或模具)的开口中成形，并且形成为前体成形研磨颗粒。形成成形研磨颗粒的丝网印刷方法一般在美国专利号8,753,558中描述。根据常规模塑方法形成成形研磨颗粒的合适方法在美国专利号5,201,916中描述。根据一个特定实施例，形成成形研磨颗粒的过程可为丝网印刷过程。图1A包括根据一个非限制性实施例用于形成复合成形研磨颗粒的系统150的图示。形成复合成形研磨颗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，其中所述凝胶可表征为即使在未处理(即未经烧制)状态下也具有基本上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，作为分立颗粒的整体网络。混合物101可含有一定含量的固体材料、液体材料和添加剂，使得它具有与本文详述的方法一起使用的合适流变特征。即，在某些情况下，混合物可具有一定粘度，并且更特别地，具有形成形状稳定的材料相的合适流变特征，所述形状稳定的材料相可通过如本文所述的方法形成。尺寸上稳定的材料相是可形成为具有特定形状，并且在形成之后对于至少一部分加工基本上维持该形状的材料。在某些情况下，形状可在后续加工自始至终保持，使得最初在形成过程中提供的形状存在于最终形成的物体中。混合物101可形成为具有特定含量的固体材料(如陶瓷粉末材料)。例如，在一个实施例中，混合物101可具有相对于混合物101的总重量至少约25重量％、例如至少约35重量％或甚至至少约38重量％的固体含量。此外，在至少一个非限制性实施例中，混合物101的固体含量可不大于约75重量％，例如不大于约70重量％、不大于约65重量％、不大于约55重量％、不大于约45重量％、或不大于约42重量％。应了解，混合物10本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨颗粒，其包括：/n本体；其包括由纵轴限定的长度、由横轴限定的宽度和由垂直轴线限定的高度；/n其中所述本体具有至少1.1:1的长度:宽度的第一纵横比；以及/n联接到所述研磨颗粒的所述本体的至少一个表面的多个研磨颗粒。/n

【技术特征摘要】
20141223 US 14/581,220;20150331 US 62/141,1811.一种研磨颗粒，其包括：
本体；其包括由纵轴限定的长度、由横轴限定的宽度和由垂直轴线限定的高度；
其中所述本体具有至少1.1:1的长度:宽度的第一纵横比；以及
联接到所述研磨颗粒的所述本体的至少一个表面的多个研磨颗粒。


2.根据权利要求1所述的研磨颗粒，其中所述研磨颗粒是成形研磨颗粒。


3.根据权利要求2所述的研磨颗粒，其中所述本体包括第一端面、第二端面和在所述第一端面和所述第二端面之间延伸的侧表面。


4.根据权利要求3所述的研磨颗粒，其中所述本体的所述第一端面和所述第二端面包含如在由所述本体的长度和宽度限定的平面中观察到的二维形状，所述二维形状选自由以下组成的第一组：规则多边形、不规则多边形、椭圆形、数字、希腊字母字符、拉丁字母字符、俄语字母字符、具有多边形形状的组合的复杂形状、具有线性和弯曲部分的形状、及其组合。


5.根据权利要求3所述的研磨颗粒，其中所述多个研磨颗粒粘结到所述本体的至少两个表面。


6.根据权利要求1所述的研磨颗粒，其中所述多个研磨颗粒的部分嵌入在所述本体的所述至少一个表面内。


7.根据权利要求1所述的研磨颗粒，其中所述多个研磨颗粒的一部分直接粘结到所述本体的所述至少一个表面。


8.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·乔斯奥克斯，D·F·卢瓦普雷，
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