一种取向增强型树脂金刚石磨轮及其制备方法技术

一种取向增强型树脂金刚石磨轮及其制备方法，涉及磨具技术领域；包括如下重量份计的组分：金刚石15

【技术实现步骤摘要】
一种取向增强型树脂金刚石磨轮及其制备方法


[0001]本专利技术属于磨具
，具体涉及一种取向增强型树脂金刚石磨轮及其制备方法。

技术介绍

[0002]磨轮作为一种磨具，适用于金属材料表面边角、焊点、毛刺、毛边的清除，表面凹凸不平修理。工业用金刚石大部分是用来制造磨具的。金刚石的硬度特别高磨削特硬的工件，同时具有磨削效率高、耐磨性好、磨削力小、磨削温度低和加工品质好等优点。
[0003]金刚石磨轮所用的结合剂一般有树脂、金属、陶瓷和电镀四种，陶瓷结合剂制造的磨轮，不易堵塞，膨胀量小，磨削效率高，一般用于硬质合金粗磨和半精磨，但是结合强度低，金刚石消耗量大。电镀结合剂的结合强度高，是将#80～W40的金刚石磨粒单层或多层地电镀在基体上，电镀结合剂磨轮一般用于特殊用途的磨削，如小磨头、异形磨头、成形磨头等；因为镀层特别薄，所以寿命相对短。树脂结合剂磨轮具有自锐性好、不易堵塞、磨削效率高、加工后的表面粗糙度低、磨削温度低和易于修整等特点，广泛用于硬质合金、瓷片、单晶硅、硬质合金和钢的组合件、钛合金的半精磨和精磨。
[0004]现有的树脂结合剂磨轮尤其是粗粒度磨轮，由于磨料的比表面小，树脂结合剂在当前强度下很难对磨料形成可靠的把持。因此，如何增加树脂结合剂的强度来提升金刚石的利用率是当前的重要发展方向。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种取向增强型树脂金刚石磨轮，能提高磨轮在磨削方向上的增韧、增强效果，具有更强的金刚石把持力以及磨削面的润滑性。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种取向增强型树脂金刚石磨轮的制备方法，能提高磨轮在磨削方向上的韧性、强度。
[0007]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0008]一种取向增强型树脂金刚石磨轮，包括如下重量份计的组分：
[0009][0010]进一步地，所述结合树脂为聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种；
[0011]所述碳化硅为绿碳化硅，所述绿碳化硅的粒度为80
‑
1000目；
[0012]所述无机填料为轻质碳酸钙和/或超细氧化铝。
[0013]进一步地，所述金刚石的粒径为40
‑
340μm。
[0014]进一步地，所述增强纤维沿磨削方向进行定向排列，所述增强纤维为有机纤维、无机纤维和金属纤维中的一种或两种以上。
[0015]进一步地，所述有机纤维为尼龙纤维、凯夫拉纤维和剑麻纤维中的一种或两种以上，所述有机纤维的长度0.5～2mm，长径比在500～3000；
[0016]所述无机纤维为玻璃纤维和/或碳纤维，所述无机纤维的直径50
‑
1000μm，长径比在10
‑
100；
[0017]所述金属纤维为磁性金属纤维或非磁性金属与磁性金属的复合金属纤维，所述金属纤维的直径50
‑
1000μm，长径比在10
‑
100。
[0018]进一步地，所述磁性金属纤维为铁、钴和镍中的任一种或其合金；
[0019]所述复合金属纤维为非磁性金属包覆磁性金属纤维的金属纤维材料，所述非磁性金属为铜、铝和钛中的任一种或其合金。
[0020]进一步地，所述结合树脂为环氧树脂时，其组分还包括：酸酐类固化剂12
‑
16份，促进剂0.5
‑
2份，分散剂0.5
‑
2份。
[0021]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0022]一种取向增强型树脂金刚石磨轮的制备方法，包括以下步骤：
[0023]S1，取增强纤维进行表面处理或磁化处理，得到预处理的增强纤维；
[0024]S2，将所述预处理的增强纤维与配方量的金刚石、结合树脂、碳化硅和无机填料混合均匀，得到混合物料；
[0025]S3，将所述混合物料中的增强纤维沿磨削方向进行定向排列，得到有序排列物料；
[0026]S4，将所述有序排列物料热压成型或浇筑成型，加热固化，得到所述取向增强型树脂金刚石磨轮。
[0027]进一步地，步骤S2中，定向排列的方法包括过筛，定向震动、交替磁场、交替电场、旋转、淋洗中的一种或两种以上；
[0028]步骤S4中，热压成型的温度为150
‑
250℃，压力为250
‑
350kN；加热固化的温度为100
‑
250℃，时间为10
‑
25h。
[0029]进一步地，所述增强纤维为无机纤维时，包括以下步骤：
[0030]S101，将所述增强纤维浸泡于包膜树脂溶液中，干燥，使所述增强纤维表面包覆有包膜树脂，得到预处理的增强纤维；
[0031]S102，将所述预处理的增强纤维与配方量的金刚石、结合树脂、碳化硅和无机填料混合均匀，得到混合物料；
[0032]S103，将所述混合物料以磨削方向为轴心高速旋转，使所述混合物料中的增强纤维沿磨削方向进行定向排列，得到有序排列物料；
[0033]S104，将所述有序排列物料在150
‑
250℃，280
‑
320kN的条件下热压成型50
‑
80min，在150
‑
250℃下加热固化10
‑
12h，得到所述取向增强型树脂金刚石磨轮；或，
[0034]当所述增强纤维为可磁化的金属纤维纤维时，包括以下步骤：
[0035]S201，将所述增强纤维沿长度方向进行磁化处理，得到预处理的增强纤维；
[0036]S202，将配方量的金刚石、结合树脂、碳化硅和无机填料混合均匀后，加入所述预处理的增强纤维并混合均匀，得到混合物料；
[0037]S203，将所述混合物料在5～50A脉冲强电流下处理，使所述混合物料中的增强纤维沿磨削方向进行定向排列，得到有序排列物料；
[0038]S204，将所述有序排列物料在170
‑
200℃，280
‑
320kN的条件下热压成型50
‑
80min，在170
‑
200℃下加热固化10
‑
12h，得到所述取向增强型树脂金刚石磨轮；或，
[0039]当所述增强纤维为有机纤维时，包括以下步骤：
[0040]S301，将所述增强纤维的表面清洗干净，得到预处理的增强纤维；
[0041]S302，将所述预处理的增强纤维与配方量的金刚石、结合树脂、碳化硅和无机填料混合均匀，得到混合物料；
[0042]S303，将所述混合物料通过筛网，所述筛网的孔径为增强纤维长度的1/2
‑
3/4，使所述混合物料中的增强纤维沿磨削方向进行定向排列，得到有序排列物料；
[0043]S304，将所述有序排列物料浇筑成型，加热固化，得到所述取向增强型树脂金刚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于，包括如下重量份计的组分：2.如权利要求1所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述结合树脂为聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的一种或几种；所述碳化硅为绿碳化硅，所述绿碳化硅的粒度为80
‑
1000目；所述无机填料为轻质碳酸钙和/或超细氧化铝。3.如权利要求1所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述金刚石的粒径为40
‑
340μm。4.如权利要求1所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述增强纤维沿磨削方向进行定向排列，所述增强纤维为有机纤维、无机纤维和金属纤维中的一种或两种以上。5.如权利要求4所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述有机纤维为尼龙纤维、凯夫拉纤维和剑麻纤维中的一种或两种以上，所述有机纤维的长度0.5～2mm，长径比在500～3000；所述无机纤维为玻璃纤维和/或碳纤维，所述无机纤维的直径50
‑
1000μm，长径比在10
‑
100；所述金属纤维为磁性金属纤维或非磁性金属与磁性金属的复合金属纤维，所述金属纤维的直径50
‑
1000μm，长径比在10
‑
100。6.如权利要求5所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述磁性金属纤维为铁、钴和镍中的任一种或其合金；所述复合金属纤维为非磁性金属包覆磁性金属纤维的金属纤维材料，所述非磁性金属为铜、铝和钛中的任一种或其合金。7.如权利要求2所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮，其特征在于：所述结合树脂为环氧树脂时，其组分还包括：酸酐类固化剂12
‑
16份，促进剂0.5
‑
2份，分散剂0.5
‑
2份。8.一种权利要求1
‑
7任一项所述取向增强型树脂金刚石磨轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，取增强纤维进行表面处理或磁化处理，得到预处理的增强纤维；S2，将所述预处理的增强纤维与配方量的金刚石、结合树脂、碳化硅和无机填料混合均匀，得到混合物料；S3，将所述混合物料中的增强纤维沿磨削方向进行定向排列，得到有序排列物料；S4，将所述有序排列物料热压成型或浇筑成型，加热固化，得到所述取向增强型树脂金
刚石磨轮。9.如权利要求8所述的一种取向增强型树脂金刚石磨轮的制备方法，其特征在于：步骤S2中，定向排列的方法包括过筛，定向震动、交替磁场、交替电场、旋转、淋洗中的一种或两种以上；步骤S4中，热压成型的温度为150
‑
250℃，压力为250
‑
350kN；加热固化的温度为100
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄天柱，欧春林，文平，郑丕强，陶洪亮，
申请(专利权)人：广东奔朗新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：