一种磨削玻璃金刚石磨轮及其制备方法技术

一种磨削玻璃金刚石磨轮，包括基体和工作层，所述工作层由胎体粉末与镀膜金刚石颗粒均匀混合，经热压烧结成型而制成；所述工作层装配在所述基体上，所述胎体粉末为预合金粉末，所述胎体粉末的成分为Cu?75-85wt％、Sn?15-25wt％，所述胎体粉末的粒度为-320目；所述镀膜金刚石颗粒为表面镀金属的金刚石颗粒，体积百分浓度为20-45％，粒度为70-120目。本发明专利技术取消了重金属元素Pb的使用，可以减少对环境的污染；本发明专利技术的烧结温度降低到了700℃以下，大大降低了能耗和高温对模具的氧化，有利于降低成本和节约能源；同时减弱高温烧结下对金刚石颗粒的损伤，提高工具的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及玻璃加工工具
和粉末冶金
，尤其涉及。
技术介绍
玻璃作为硬脆性材料的一种，其在国民经济中的应用越来越广泛。由于具有透光、 透视的特殊性能，不仅在门、窗中得到广泛应用，在需要提高采光度和装饰效果的墙体、墙面装饰项目中也常被选用，在建筑方面发挥着重要的作用，使其成为家庭装修中常用的装饰材料之一；另外在机械、汽车、航空等方面也得到了广泛的应用。在玻璃的应用日益广泛的前提下，人们对玻璃需求量也日益增加。当然，随着玻璃需求量的增加，必然带动了玻璃等硬脆材料加工设备和加工工具的发展。由于切割后玻璃边缘往往会有快口，所以需要对其进行磨削，使其边缘变得光滑，并且经过磨过边的玻璃也会变得更加结实。而金刚石磨料由于其所具有的特性(硬度高、抗压强度高、耐磨性好)，使得金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具。目前在玻璃磨削用金刚石磨轮领域，大多采用的是6-6-3青铜合金为胎体材料， 这种胎体材料含有重金属1 ，而在磨削玻璃过程中随着磨轮胎体磨削下来的1 会随着工业废水，废渣排出，引起严重的环境污染，破坏人类的生存环境，并且制造工具和使用这种工具的工作人员在工作过程中，他们的身体健康可能会受到更为直接的影响，并且1 在液相时是很容易偏聚的元素，有时因1 的偏聚，发生体积膨胀，影响工具的质量；另外6-6-3 青铜合金胎体制备的金刚石磨轮烧结温度高达850°C以上，能耗很高，这既不利于环境的保护，又提高了产品的成本；6-6-3青铜合金胎体制备的金刚石磨轮对金刚石的镶嵌力很小， 金刚石的出露高度很低，很多金刚石都过早的脱落，这也就在一定程度上造成了资源的浪费。在这个能源紧缺的时代，随着人类对身体健康和保护环境意识的不断提高，研究节能环保的，无铅化的金刚石磨轮迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种新型的磨削玻璃金刚石磨轮及其制备方法，以解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下—种磨削玻璃金刚石磨轮，包括基体和工作层，所述工作层由胎体粉末与镀膜金刚石颗粒均勻混合，经热压烧结成型而制成；所述工作层装配在所述基体上。所述胎体粉末为预合金粉末，所述胎体粉末的成分为Cu 75-85wt Sn 15-25wt%，所述胎体粉末的粒度为-320目；所述镀膜金刚石颗粒为表面镀金属的金刚石颗粒，体积百分浓度为20-45%，粒度为70-120目。所述镀膜金刚石颗粒的表面所镀金属为钛金属。一种所述磨削玻璃金刚石磨轮的制备方法，包括如下步骤第一步，采用粉末冶金工艺制备所述工作层；第二步，将所述工作层装配在所述基体上制成所述磨削玻璃金刚石磨轮。第三步，采用砂轮磨削对所述磨削玻璃金刚石磨轮进行金刚石出刃处理。在所述第一步中具体包括如下步骤A，将胎体粉末与镀膜金刚石颗粒混合均勻制成工作层粉料，将所述工作层粉料装入模具；B，将装入模具后的所述工作层粉料热压烧结成型制成所述工作层，其中热压烧结的工艺参数为烧结温度600-700°C，保温时间3-5min，压强18Mpa。在所述第一步中，在步骤B热压烧结成型工艺完成后还对所述工作层进行修边、 打磨毛刺处理。在所述步骤A中，将所述胎体粉末与所述镀膜金刚石颗粒采用三维混料机混合均勻，制成所述工作层粉料。本专利技术的有益效果如下1，本专利技术在保证金刚石磨轮性能的前提下，取消了重金属元素1 的使用，可以减少对环境的污染，符合国家环保政策，取得良好的社会效益； 2，本专利技术的烧结温度降低到了 700°C以下，大大降低了能耗和高温对模具的氧化， 有利于降低成本和节约能源，具有较好的经济效益；同时减弱高温烧结下对金刚石颗粒的损伤，提高工具的性能。具体实施例方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1，磨削玻璃金刚石磨轮包括基体和工作层，其中工作层由胎体粉末和镀膜金刚石颗粒混合后热压烧结成型，胎体粉末采用含 Cu85wt%, Sn15Wt%的铜锡预合金粉末，粒度为-320目，镀膜金刚石颗粒采用表面镀钛的金刚石颗粒，体积百分浓度为20%，粒度为70/80目，将预合金粉末与镀钛金刚石颗粒在三维混料机中混合30分钟后，将其装入模具内，然后放入热压烧结炉中烧结，烧结温度为 700°C，保温时间5分钟，热压压强为18MPa，烧结结束后随模具空冷，得到金刚石磨轮工作层毛坯。将制得的金刚石磨轮工作层毛坯打磨毛刺后与基体装配成一体，经修整，打磨出刃处理后制得成品。使用该磨轮在专用玻璃磨削设备双边直线磨边机上磨削12mm厚的玻璃， 在磨轮转速观40转/分钟，玻璃进给速度4米/秒的工况条件下，有效地磨削长度为7000 米。同时将烧结温度降低到700°C，烧结一个轮子就能节约至少2°的电能，同时能观察到模具的损伤程度明显下降。实施例2，磨削玻璃金刚石磨轮包括基体和工作层，其中工作层由胎体粉末和镀膜金刚石颗粒混合后热压烧结成型，胎体粉末采用含Cu80wt%, Sn20Wt%的铜锡预合金粉末，粒度为-320目，镀膜金刚石颗粒采用表面镀钛的金刚石颗粒，体积百分浓度为20%，粒度为70/80目，将预合金粉末与镀钛金刚石颗粒在三维混料机中混合30分钟后，将其装入模具内，然后放入热压烧结炉中烧结，烧结温度为 650°C，保温时间5分钟，热压压强为18MPa，烧结结束后随模具空冷，得到金刚石磨轮工作层毛坯。将制得的金刚石磨轮工作层毛坯打磨毛刺后与基体装配成一体，经修整，打磨出刃处理后制得成品。使用该磨轮在专用玻璃磨削设备双边直线磨边机上磨削12mm厚的玻璃， 在磨轮转速^40r/min，玻璃进给速度4m/s的工况条件下，有效地磨削长度为7300m。同时将烧结温度降低到650°C，烧结一个轮子就能节约至少2. 3°的电能，同时能观察到模具的损伤程度明显下降。实施例3，磨削玻璃金刚石磨轮包括基体和工作层，其中工作层由胎体粉末和镀膜金刚石颗粒混合后热压烧结成型，胎体粉末采用含 Cu80wt%, Sn20Wt%的铜锡预合金粉末，粒度为-320目，镀膜金刚石颗粒采用表面镀钛的金刚石颗粒，体积百分浓度为30%，粒度为80/100目，将预合金粉末与镀钛金刚石颗粒在三维混料机中混合30分钟后，将其装入模具内，然后放入热压烧结炉中烧结，烧结温度为 650°C，保温时间5分钟，热压压强为18MPa，烧结结束后随模具空冷，得到金刚石磨轮工作层毛坯。将制得的金刚石磨轮工作层毛坯打磨毛刺后与基体装配成一体，经修整，打磨出刃处理后制得成品。使用该磨轮在专用玻璃磨削设备双边直线磨边机上磨削12mm厚的玻璃， 在磨轮转速^40r/min，玻璃进给速度4m/s的工况条件下，有效地磨削长度为7400m。同时将烧结温度降低到650°C，烧结一个轮子就能节约至少2. 3°的电能，同时能观察到模具的损伤程度明显下降。实施例4，磨削玻璃金刚石磨轮包括基体和工作层，其中工作层由胎体粉末和镀膜金刚石颗粒混合后热压烧结成型，胎体粉末采用含 Cu80wt%, Sn20Wt%的铜锡预合金粉末，粒度为-320目，镀膜金刚石颗粒采用表面镀钛的金刚石颗粒，体积百分浓度为30%，粒度为80/100目，将预合金粉末与镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种磨削玻璃金刚石磨轮，包括基体和工作层，其特征在于：所述工作层由胎体粉末与镀膜金刚石颗粒均匀混合，经热压烧结成型而制成；所述工作层装配在所述基体上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王长福，
申请(专利权)人：北京华特科园超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：11