用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法技术

本发明专利技术公开了用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法，其中，用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合，结合剂为金属结合剂，金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45

【技术实现步骤摘要】
用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法


[0001]本专利技术是关于金刚石砂轮，特别是关于用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法。

技术介绍

[0002]蓝宝石的矿物名称为刚玉，属刚玉族矿物，其主要成分是氧化铝，因含微量元素钛(Ti4+)或铁(Fe2+)而呈蓝色。蓝宝石因具有“星光效应”而被广泛应用于各种装饰物中。蓝宝石从开采到作为装饰物的过程中，需要对其表面进行加工处理。
[0003]其中，蓝宝石最常见的加工处理方式就是利用金刚石砂轮进行倒边角。金刚石砂轮是以金刚石磨料为原料，用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，有中央通孔的圆形固结磨具。现有的金刚石砂轮一般由金刚石磨料层、过渡层与基体组成。磨料层由磨料、结合剂和填料组成，是砂轮的工作部分；过渡层由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分；基体则是用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨床主轴上。
[0004]基于此可知，结合剂是金刚石砂轮使用的重要组成部分，结合剂的好坏将会直接影响金刚石砂轮的使用寿命。现有的金刚石砂轮一般采用树脂、陶瓷和金属三种材料作为结合剂。树脂结合剂易加工修整，但其使用温度低，结合强度和对磨料的把持力较低，磨料易脱落；陶瓷结合剂具有良好的结合强度，但其脆性大，导热性差；金属结合剂具有良好的耐热性，但其磨粒仅仅被机械包埋镶嵌在结合剂中，把持力有限。
[0005]因此，针对上述技术问题，有必要提供用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法，其能够解决上述金刚石砂轮结合剂使用存在局限性的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，包括基体钢芯和金刚石磨料层，所述基体钢芯通过结合剂与所述金刚石磨料层粘合，所述结合剂为金属结合剂，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45
‑
48％、锡粉7
‑
11％、铜粉10
‑
16％、铅粉0.3
‑
0.8％和金属橡胶颗粒0.7
‑
1.2％。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述金刚石粉末中设有膨胀石墨，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的20％
‑
25％。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22％，所述膨胀石墨的粒径范围为30
‑
70μm。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为30
‑
120μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为10
‑
30μm。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为65μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为22μm。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述金属结合剂中还包括辅助粘结剂，所述辅助粘接剂为丙烯酸乳液。
[0014]一种所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
[0015]S1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5
‑
6h；
[0016]S2、加入辅助粘结剂均匀混合1
‑
2h，再过100目标准筛，得到混合料；
[0017]S3、将混合料倒入模具中压机压制，再烧结；
[0018]S4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
[0019]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述S3具体包括以下步骤：
[0020]S301、压机先预加压0.8
‑
2.4Mpa，再升压至13
‑
15Mpa，热压温度为240
‑
300℃，保压20
‑
40min、冷却后出模；
[0021]S302、模具在保护气下烧结，烧结温度为750
‑
900℃，升温速率为5
‑
10
°
C/min，保温时间40
‑
60min后冷却。
[0022]在本专利技术的一个或多个实施方式中，所述S302中用烧结炉烧结。
[0023]与现有技术相比，如本专利技术实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法，采用新的结合剂，可以大大提高金刚石砂轮对磨料的把持力，避免磨料的脱落，保证金刚石砂轮对蓝宝石的倒边角效果，同时具有良好的导热性好以及耐高温性，避免对蓝宝石造成损坏，保证蓝宝石的加工质量。
附图说明
[0024]图1是如本专利技术一实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法流程图。
[0025]图2是如本专利技术一实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的测试结果图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0027]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0028]实施例一
[0029]如本专利技术优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。
[0030]其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22％，膨胀石墨的粒径范围为35μm。
[0031]另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为32μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为15μ
m。
[0032]优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2％。
[0033]一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
[0034]S1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5h；
[0035]S2、加入辅助粘结剂均匀混合1.2h，再过100目标准筛，得到混合料；
[0036]S3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压1Mpa，再升压至13Mpa，热压温度为245℃，保压20min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为750℃，升温速率为5.5℃/min，保温时间40min后冷却；
[0037]S4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
[0038]实施例二
[0039]如本专利技术优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，包括基体钢芯和金刚石磨料层，所述基体钢芯通过结合剂与所述金刚石磨料层粘合，其特征在于，所述结合剂为金属结合剂，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45
‑
48％、锡粉7
‑
11％、铜粉10
‑
16％、铅粉0.3
‑
0.8％和金属橡胶颗粒0.7
‑
1.2％。2.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。3.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金刚石粉末中设有膨胀石墨，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的20％
‑
25％。4.如权利要求3所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22％，所述膨胀石墨的粒径范围为30
‑
70μm。5.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为30
‑
120μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为10
‑
30μm。6.如权利要求5所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为65μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为22μm。7.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金属结合剂中还包括辅助粘结剂，所述辅助粘接剂为丙烯酸乳液...

【专利技术属性】
技术研发人员：万武辉，
申请(专利权)人：上海科弗新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：