一种钎焊金刚石磨抛片及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种钎焊金刚石磨抛片及其制备工艺。本发明专利技术所述磨抛片包括焊接基体、金刚石颗粒及弹性层，所述焊接基体为不锈钢薄片，所述金刚石颗粒通过钎焊固定于基体上表面，所述弹性层通过粘结或喷涂于基体下表面；所述金刚石颗粒在不锈钢薄片表面区域分布，区域内金刚石颗粒被牢固钎焊，区域间隔无焊料无金刚石颗粒。本发明专利技术所述钎焊金刚石磨抛片，通过在不锈钢薄片表面排布间隔的金刚石区域并进行钎焊制备，使得磨抛片具有钎焊金刚石打磨材料的高效、长寿的优势的同时，还具有一定的弹性与柔韧性，不仅对打磨工件表面具有更好的适应性，还能获得更高的打磨表面质量；本发明专利技术工艺简单稳定，易于制备，不易发生断裂，使用后会具有较好的经济效益。会具有较好的经济效益。会具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种钎焊金刚石磨抛片及其制备工艺


[0001]本专利技术属于超硬磨料工具制造领域，具体涉及一种应用于材料表面磨抛的钎焊金刚石磨抛片及其制备工艺。

技术介绍

[0002]弹性磨抛片主要是指金刚石研磨片、金刚石磨抛盘等具有一定柔韧性与弹性的磨片，可以用于对石材、金属表面进行粗磨、半精打磨抛光作业。通常情况下，弹性磨抛盘为树脂烧结金刚石或其它超硬磨料制备，但由于烧结工艺金刚石出露较低，且把持强度较小，一般效率相对较低，多用于半精抛磨。
[0003]随着工业的发展，在船体表面打磨去锈，甲板除漆等金属表面打磨领域以及石材修边，表面磨抛等石材加工领域都面临着高效打磨的需求，同时又需要满足打磨表面质量的要求。
[0004]常规的金刚石工具，通过钎焊金刚石工艺制备后，具备高效，稳定、长寿的效果，特别是在铸件表面清理、机器人打磨、石材修边等领域的应用，取得了明显的优势与应用。但由于钎焊金刚石工具基体多为刚性的钢基体，表面焊接金刚石后，亦保持刚性状态，在打磨磨光时，刚性过大，几乎无弹性，则打磨表面回弹过大，金刚石在材料表面进行振动式切削，打磨表面质量不佳，即使调低金刚石粒度，仍然难以取得理想的表面光洁度。特别是对于一些异型面，刚性的磨抛盘更难以胜任。
[0005]因此，采用弹性一些的磨抛片成为必须，但由于钎焊金刚石工具的制备特点，目前较少有基于钎焊金刚石工艺的弹性磨抛片见诸报导。国外有利用金属丝与玻纤混合编织作为基底，以电镀工艺在表面镀金刚石制备电镀金刚石磨抛片，可有效打磨抛光材料表面，但制备工艺复杂，成本高，难以进行广泛应用。
[0006]专利CN102172897B
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《一种钎焊金刚石软磨片及其制造方法》涉及了一种利用钎焊金刚石工艺制备软磨片的制备方式，其是利用网状的薄钢片作为基底，表面焊接金刚石，然后再复合焊接弹性层，以得到新型软磨片。此工艺可以使磨抛盘获得一定的弹性。然而薄钢片基体仍然刚性较大，若在其表面整体布料与金刚石，焊料层为一个整体，焊后焊料层与钢片基体组成一个整体，脆性大，弹性小，易发生碎裂。为了提高弹性与柔韧性，专利将焊后的研磨层剪成小块，然后再与弹性层粘结，这样工作量大，且制备相对较为困难。另一方面，采用这种软性磨片时，其磨料在接触工件材料时，避让较大，虽然可以较好地保证打磨表面光洁，但去除量相对降低，在遇到高效打磨抛光场景时，难以较好应对。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有的钎焊金刚石磨片打磨效率不高，磨抛片钎焊金刚石后弹性不足且不可控的问题，本专利技术基于钎焊金刚石工艺的优势，提供了一种钎焊金刚石磨抛片及其制备工艺本专利技术所述磨抛片兼顾了效率与表面质量。
[0008]本专利技术提供了一种钎焊金刚石磨抛片，所述磨抛片包括焊接基体、金刚石颗粒及
弹性层，所述焊接基体为不锈钢薄片，所述金刚石颗粒通过钎焊固定于基体上表面，所述弹性层通过粘结或喷涂于基体下表面；
[0009]所述金刚石颗粒在不锈钢薄片表面区域分布，区域内金刚石颗粒被牢固钎焊，区域间隔无焊料无金刚石颗粒；
[0010]所述不锈钢薄片表面分布的单个区域的金刚石为团簇状或片状，当金刚石区域为团簇状时，单个金刚石区域的面积不超过1.5cm2；当金刚石区域为片状时，单个金刚石区域的面积不超过6cm2；
[0011]所述不锈钢薄片的厚度为0.3～0.8mm；
[0012]所述金刚石颗粒粒度范围为35目～400目；
[0013]所述金刚石区域间隔的宽度范围为1.2mm～6mm；
[0014]所述弹性层的厚度在1mm～5mm之间；
[0015]所述金刚石区域内金刚石颗粒之间的间距范围为金刚石颗粒粒径的0.2倍～1.0倍，从而使小于此范围内粒径的焊料颗粒才可以填充。
[0016]本专利技术所述磨抛片采用在特定的不锈钢薄板上间隔排布金刚石颗粒与焊料，间隔区域无焊料与金刚石颗粒，焊后金刚石磨片刚性与弹性兼顾；并且可以通过控制不锈钢薄片的厚度、金刚石间隔区的大小、粒度等参数来控制磨片的强度、弹性与打磨性能，以适应不同的工况。
[0017]本专利技术所述不锈钢薄片材质为耐高温不锈钢，优选304、316不锈钢。选择不锈钢材质是因为不锈钢耐高温性能较佳，且在高温加热后仍然能够保持较好的柔韧性；且不锈钢材质在做成薄片时更具有韧性且易折弯不开裂，利于制备磨抛片结构产品。而且不锈钢材料可以较好地被钎焊焊料扩散结合，强度高，不容易腐蚀生锈，有利于保护磨抛片强度。
[0018]本专利技术所述不锈钢薄片的厚度为0.3～0.8mm，优选0.35～0.5mm。由于磨抛片打磨时需要一定的柔性与韧性，作为金刚石的承载体，不锈钢薄片的厚度不能过厚，否则难以在打磨的过程中弯曲，以适应不同的表面状态，且过厚基体难以起到缓冲减振作用。
[0019]本专利技术所述不锈钢薄片表面焊接金刚石颗粒，金刚石的分布为区域分散的。金刚石的分布必须是区域分散的，这是因为区域分散的能保证金刚石离散型分布，没有连成一片的表面，在磨盘弯曲时离散分布的金刚石可以随基体表面形状的改变而改变。
[0020]本专利技术所述分散的金刚石区域的间隔是裸露的不锈钢基体，无焊料与金刚石颗粒分布。由于镍基合金焊料或者其它可与金刚石发生化学冶金结合反应的焊料，在不锈钢薄片表面的熔化后，会与基体、金刚石形成一个统一的整体。若分散的金刚石区域的间隔仍然有焊料分布，则焊料整体为一个整体，刚性过大。此外焊料本身硬度高，脆性大，遇到弯曲变形的场景会发生断裂，即使较为柔软的铜基合金焊料亦不例外，因此为了保证加工时磨抛片表面不发生断裂，金刚石的区域间隔是不能有焊料的。没有焊料的地方，自然不能钎焊金刚石，亦没有金刚石的附着。
[0021]本专利技术所述金刚石区域为团簇状或片状存在，当其为团簇状时，单个金刚石区域的面积不超过1.5cm2；当所述的金刚石区域为片状时，单个金刚石区域的面积不超过6cm2；金刚石区域有一定的面积要求，这是因为面积过大，焊料表面的抗弯要求高，基体弯曲变形时易造成焊料裂纹，影响焊接把持性能。
[0022]特别地，金刚石区域的形状为简单的几何图形，包括圆形、三角形、四边形等，且金
刚石区域的形状与大小，在同一个产品表面可以相同，也可以不相同。
[0023]本专利技术所述金刚石颗粒粒度范围为35目～400目。根据加工要求，一般情况下金刚石粒度均可应用于此场景，而且还扩大了传统钎焊金刚石磨抛片的应用范围，可将此磨抛片应用于高效打磨去除异型件表面残渣余高。
[0024]本专利技术所述金刚石区域间隔的宽度范围为1.2mm～6mm。根据打磨的工况与精度要求，一般情况下间隔范围不能过小，过小的间隔范围会引起相邻的焊料浸渍连接，影响分离效果，过宽的间隔打磨时会摩擦到不锈钢基体表面。
[0025]本专利技术所述弹性层优选橡胶，通过高强度胶水粘结，粘结强度可耐到220度的高温；也可以通过硫化工艺使得弹性层与不锈钢片基体结合；弹性层也可以是通过喷涂方式粘附，喷涂材料为弹性涂料。
[0026]本专利技术所述钎焊金刚石磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于：所述磨抛片包括焊接基体、金刚石颗粒及弹性层，所述焊接基体为不锈钢薄片，所述金刚石颗粒通过钎焊固定于基体上表面，所述弹性层通过粘结或喷涂于基体下表面；所述金刚石颗粒在不锈钢薄片表面区域分布，区域内金刚石颗粒被牢固钎焊，区域间隔无焊料无金刚石颗粒；所述不锈钢薄片表面分布的单个区域的金刚石为团簇状或片状，当金刚石区域为团簇状时，单个金刚石区域的面积不超过1.5cm2；当金刚石区域为片状时，单个金刚石区域的面积不超过6cm2；所述不锈钢薄片的厚度为0.3～0.8mm；所述金刚石颗粒粒度范围为35目～400目；所述金刚石区域间隔的宽度范围为1.2mm～6mm；所述弹性层的厚度在1mm～5mm之间；所述金刚石区域内金刚石颗粒之间的间距范围为金刚石颗粒粒径的0.2倍～1.0倍。2.根据权利要求1所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述不锈钢薄片材质为耐高温不锈钢。3.根据权利要求2所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述不锈钢薄片为304或316不锈钢。4.根据权利要求1所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述不锈钢薄片的厚度为0.35～0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述金刚石区域的形状为简单的几何图形，选自圆形、三角形、四边形中任意一种或多种。6.根据权利要求1所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述弹性层为橡胶。7.根据权利要求1或6所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述弹性层通过高强度胶水粘结，粘结强度可耐到220度的高温；或通过硫化工艺使得弹性层与不锈钢片基体结合。8.根据权利要求1或6所述的一种钎焊金刚石磨抛片，其特征在于，所述弹性层通过喷涂方式粘附，喷涂材料为弹性涂料。9.权利要求1至8任一项所述的一种钎焊金刚石磨抛片的制备方法，其特征在于，具体制备工艺步骤如下：(1)清洗：首先用丙酮清洗不锈钢基体上下表面；(2)刷涂粘结剂：在不锈钢基体上表面刷涂粘结剂Ⅰ，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，林宗良，郭坤，丁潇杰，蔡昌鹏，
申请(专利权)人：江苏韦尔博新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：