一种金属树脂结合剂砂轮及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种金属树脂结合剂砂轮，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料10‑30%、聚酰亚胺树脂6‑18%、铁粉5‑10%、铜粉25‑45%、锡粉7‑15%、镍粉2‑8%和硅铝酸钠3‑10%。本发明专利技术砂轮在兼顾金属砂轮高保型性的同时，又兼具树脂结合剂砂轮的锋利性，是一款锋利性和耐磨性共存的砂轮，能够满足行业对高效、耐磨的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种金属树脂结合剂砂轮及其制备方法
本专利技术属于超硬磨料磨具砂轮
，具体涉及一种金属树脂结合剂砂轮及其制备方法。
技术介绍
国内外对复合结合剂砂轮体系的研究已有多年，目前，已知的复合结合剂体系主要包括Cu-Sn系、Fe-Cu-Sn系、Co-Cu-Sn系、Ti-Cu-Sn系以及Ni-Cu-Sn系等，但是他们都存在各自的缺陷，例如，Cu-Sn系体系过于简单，结合剂性能单一；Fe-Cu-Sn系砂轮易在磨削加工过程中生锈；Co-Cu-Sn系砂轮结合剂偏硬，导致砂轮锋利性不好，且修整困难；Ti-Cu-Sn系砂轮成本过高，且结合剂中的Ti易在磨削热的作用下与金刚石磨料反应，从而增加了结合剂对磨料的把持力，磨料不易脱落，砂轮切削性降低；Ni-Cu-Sn系砂轮成型温度过高，一般烧结温度需在800℃以上，故此体系砂轮一般用石墨模具成型，对石墨模具的损坏大，模具更换频繁，生产成本过高，不易形成稳定的生产工艺。因此，亟待研究开发能规避上述纯金属结合剂砂轮各种弊端的新型砂轮，从而满足行业对高效、耐磨的需求。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服现有技术缺陷，提供一种金属/树脂结合剂砂轮，该砂轮在兼顾金属砂轮高保型性的同时，又兼具树脂结合剂砂轮的锋利性，是一款锋利性和耐磨性共存的砂轮，能够满足行业对高效、耐磨的需求。本专利技术还提供了上述金属树脂结合剂砂轮的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种金属树脂结合剂砂轮，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料10-30%、聚酰亚胺树脂6-18%、铁粉5-10%、铜粉25-45%、锡粉7-15%、镍粉2-8%和硅铝酸钠3-10%。具体的，所述磨料为金刚石和/或立方氮化硼（CBN）。进一步的，所述聚酰亚胺树脂经下述预处理获得：将聚酰亚胺树脂倒入陶瓷坩埚中，盖上盖子，然后放置真空干燥箱中，抽真空至0.1-0.3Pa，然后于200-250℃保温2-4h，即得。进一步优选，聚酰亚胺树脂预处理时，以5℃/min的升温速度从室温升至100-150℃，再以1℃/min的升温速度升至200-250℃，保温结束后，关掉热源，随箱冷却至室温，放气，取出，即得处理过的聚酰亚胺树脂粉。聚酰亚胺树脂经过处理后，韧性降低，脆性增加，可以增加金属/树脂结合剂砂轮的锋利性。具体的，所述铁粉粒度3-5微米，铜粉粒度为8-10微米，锡粉粒度18-24微米，镍粉粒度3-5微米，硅铝酸钠粒度10-15微米。硅铝酸钠属硬脆填料，能增加砂轮的锋利性。进一步的，所述铜粉、锡粉、铁粉可以单质粉的形式加入或者以预合金粉的形式加入。当以预合金粉的形式加入时，铜锡铁预合金粉中铜、锡、铁的质量比可以为5～8：1～3：1，进一步优选5～6：1～3：1。本专利技术提供了上述金属树脂结合剂砂轮的制备方法，其具体包括如下步骤：1）将聚酰亚胺树脂、铁粉、铜粉、锡粉、镍粉和硅铝酸钠混合过400目标准筛；2）将磨料倒入研钵中，加入复合结合剂专用润湿剂，研匀；3）将研好的磨料倒入步骤1）所得产物中混合过120目标准筛，获得成型料；4）将成型料投入已组装好带基体的模具中，刮平料，盖上压头；将模具放在600℃的热压机上，预热、施压，保温30min，保压降温至380℃卸压卸模，得到复合结合剂砂轮，按照本领域常规方法进行加工，即得。上述砂轮的制备过程涉及的复合结合剂专用润湿剂，可参照中国专利CN201711033681.1一种树脂/金属结合剂砂轮用润湿剂的配方。和现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1）本专利技术通过对聚酰亚胺树脂进行预热处理，在0.1-0.3Pa是真空度下以5℃/min的升温速度从室温升至100-150℃，再以1℃/min的升温速度升至200-250℃，保温2-4h，聚酰亚胺树脂经过处理后，韧性降低，脆性增加，可以增加金属/树脂结合剂砂轮的锋利性；2）本专利技术复合结合剂超硬砂轮在兼顾金属砂轮高保型性的同时，又兼具树脂结合剂砂轮的锋利性，是一款锋利性和耐磨性共存的砂轮，能够满足行业对高效、耐磨的需求。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步地详细介绍，但本专利技术的保护范围并不局限于此。下述实施例中，所用原料粉的激光D50粒度分别为：铁粉粒度3.556微米，铜粉粒度为9.223微米，锡粉粒度18.298微米，镍粉粒度3.167微米，硅铝酸钠粒度12.213微米，均为可以普通市售购买的产品。实施例均以直径125mm，厚度10mm的砂轮为例详细介绍。实施例1一种金属树脂结合剂砂轮，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料金刚石15%、聚酰亚胺树脂18%、铁粉5%、铜粉45%、锡粉7%、镍粉5%和硅铝酸钠5%；其中，聚酰亚胺树脂经下述预处理获得：将聚酰亚胺树脂倒入陶瓷坩埚中，盖上盖子，然后将坩埚放置真空干燥箱中，抽真空至0.1-0.3Pa，以5℃/min的升温速度从室温升至150℃，再以1℃/min的升温速度升至200℃，于200℃保温3h，保温结束后关掉热源，随箱冷却至室温，放气，取出，即得处理过的聚酰亚胺树脂粉。上述金属树脂结合剂砂轮的制备方法，其具体包括如下步骤：1）将聚酰亚胺树脂、铁粉、铜粉、锡粉、镍粉和硅铝酸钠混合过400目标准筛5遍；2）将磨料金刚石倒入研钵中，加入复合结合剂专用润湿剂（参照中国专利CN201711033681.1一种树脂/金属结合剂砂轮用润湿剂的配方），研匀；3）将研好的磨料倒入步骤1）所得产物中混合过120目标准筛，获得成型料；4）将成型料投入已组装好带基体的模具中，刮平料，盖上压头；将模具放在600℃的热压机上，预热10min、施压800KN，保温30min，关闭压机加热，保压自然冷却降温至380℃卸压卸模，得到复合结合剂砂轮，按照本领域常规方法进行加工，即得。实施例2一种金属树脂结合剂砂轮，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料金刚石25%、聚酰亚胺树脂15%、铁粉10%、铜粉30%、锡粉15%、镍粉2%和硅铝酸钠3%；其中，聚酰亚胺树脂经下述预处理获得：将聚酰亚胺树脂倒入陶瓷坩埚中，盖上盖子，然后将坩埚放置真空干燥箱中，抽真空至0.1-0.3Pa，以5℃/min的升温速度从室温升至150℃，再以1℃/min的升温速度升至200℃，于200℃保温3h，保温结束后关掉热源，随箱冷却至室温，放气，取出，即得处理过的聚酰亚胺树脂粉。上述金属树脂结合剂砂轮的制备方法，其具体包括如下步骤：1）将聚酰亚胺树脂、铁粉、铜粉、锡粉、镍粉和硅铝酸钠混合过400目标准筛5遍；2）将磨料金刚石倒入研钵中，加入复合结合剂专用润湿剂（参照中国专利CN201711033681.1一种树脂/金属结合剂砂轮用润湿剂的配方），研匀；3）将研好的磨料倒入步骤1）所得产物中混合过120目标准筛，获得成型料；4）将成型料投入已组装好带基体的模具中，刮平料，盖上压头；将模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料10-30%、聚酰亚胺树脂6-18%、铁粉5-10%、铜粉25-45%、锡粉7-15%、镍粉2-8%和硅铝酸钠3-10%。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，该砂轮由下述重量百分比的原料制成：磨料10-30%、聚酰亚胺树脂6-18%、铁粉5-10%、铜粉25-45%、锡粉7-15%、镍粉2-8%和硅铝酸钠3-10%。


2.如权利要求1所述的金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，所述磨料为金刚石和/或立方氮化硼。


3.如权利要求1所述的金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，所述聚酰亚胺树脂经下述预处理获得：将聚酰亚胺树脂倒入陶瓷坩埚中，盖上盖子，然后放置真空干燥箱中，抽真空至0.1-0.3Pa，然后于200-250℃保温2-4h，即得。


4.如权利要求3所述的金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，以5℃/min的升温速度从室温升至100-150℃，再以1℃/min的升温速度升至200-250℃。


5.如权利要求1所述的金属树脂结合剂砂轮，其特征在于，所述铁粉粒度3-5微米，铜粉粒度为8-10微米，锡粉粒度18...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵延军，左冬华，张高亮，钱灌文，王礼华，
申请(专利权)人：郑州磨料磨具磨削研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41