增强的粘结的磨料工具制造技术

粘结的磨料工具（例如，磨料轮）可以使用例如具有每单位玻璃表面至少０．２的一个或多个玻璃纤维网片来进行增强。可替代地或此外，该玻璃纤维网片具有２ｍｍ或更小的一个厚度。该网片可以被设计为在玻璃纤维增强物与用来形成该粘结的磨料工具的混合物之间提供改进的黏附性。在一些实例中，在轮的中性区域处的中间增强物可以被去除或最小化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增强的粘结的磨料工具相关申请本申请对在2008年12月30日提交的美国申请号61/141，似9要求优先权，该申请通过引用将其全部结合在此。
技术介绍
粘结的切割轮可以被用来粗磨或切分材料，如石头或金属。为了提高切割的质量、 减少功率消耗和重量，切割轮通常具有相对小的直径。然而，薄的轮在其操作过程中趋于有更小的对作用在轮上的力的抵抗力。其结果是，这种轮通常是在内部被增强的。在许多情况下，薄的轮包括从尼龙、碳、玻璃或棉的布料上切下的盘并且这种增强材料的成本能够增加整个制造成本。此外，结合多个圆盘可以使制造过程复杂化并且轮中的增强材料的存在和/或整合可以影响轮的特性和/或性能。因此，继续存在着对于呈现出良好机械特性并且能够经济地生产而没有牺牲轮的性能和轮的使用寿命的切割轮的一种需要。在一个更普遍的意义上，对于改进的增强粘结的磨料轮存在一种需要。
技术实现思路
在此描述的增强特征和技术可以被用在利用适当的磨料颗粒和粘结系统的任何粘结的磨料工具中。这些特征和技术可以被单独或组合使用，并且总体上包括一种增强物 (如一种增强纤维网片)的最佳配置特性(包括网中的开口的尺寸)、增强层和粘结系统之间的改进的黏附性、以及例如通过策略布置和/或定增强层的尺寸来最小化所需要的增强材料的量。本专利技术的一些方面涉及减少或最小化在一种粘结的磨料工具(例如，一个研磨轮)中所使用的增强材料的量。在一些实现方式中，该材料是玻璃纤维。本专利技术的其他方面涉及改进一种玻璃纤维增强物与构成该轮的本体的组合物(例如，包含保持在一种树脂黏合剂中的磨料颗粒的一种组合物)之间的黏附性。在一个实施方案中，例如，本专利技术是针对一种粘结的磨料轮，该磨料轮包括一个第一面、一个第二面、以及在该第一面与该第二面之间的一个研磨区域，该研磨区域从一个未使用的区域延伸至一个轮外直径；接近该第一面的一个第一增强物；接近该第二面的一个第二增强物；以及在该轮的一个中性区域处的一个可任选的中间增强物，其中该可任选的中间增强物具有小于该轮的外直径的一个外直径。在另一个实施方案中，本专利技术是针对一种粘结的磨料工具，该磨料工具包括至少一个玻璃纤维网片，该玻璃纤维网片具有每单位的玻璃纤维表面是不大于0. 95，例如，在从大约0. 2至大约0. 95的范围之中。在又一个实施方案中，本专利技术是针对一种粘结的磨料工具，该磨料工具包括一个玻璃纤维网片，该玻璃纤维网片具有不大于约2mm的一个厚度。在一个另外的实施方案中，本专利技术是针对一种粘结的磨料工具，该磨料工具包括一个或多个玻璃纤维网片，其中这一个或多个玻璃纤维网片不包括蜡添加剂。仍然在其他实施方案中，本专利技术是针对一种粘结的磨料工具，该磨料工具使用一个玻璃纤维网片制成， 该玻璃纤维网片具有一个第二涂层，该第二涂层不包括蜡或是部分地交联的。在另一个实施方案中，本专利技术是针对生产一个粘结的磨料物品的一种方法，该方法包括结合磨料颗粒和一种粘结材料以制备一种混合物；将该混合物模制成包括至少一个玻璃纤维增强物的一个生坯物品；并且固化该粘结材料以生产该粘结的磨料物品，其中 (i)该玻璃纤维增强物被涂覆有一种树脂，该树脂不包括蜡添加剂；或(ii)该玻璃纤维增强物具有不大于0. 95的一个玻璃纤维表面密度。在又一个实施方案中，本专利技术是针对一种改进一个纤维增强的切割轮性能的方法，所述性能是通过一个轮的G-比值测量的，该方法包括减少在该轮的一个研磨区域中所使用的纤维增强物的量。本专利技术的实施方案具有许多优点。例如，如在此所说明的粘结的切割轮具有良好的机械特性并且运行良好，如，例如藉由它们的研磨性能或G比值所表明的。本专利技术的一些实现方式减少了玻璃纤维的需求，导致更低的制造成本。玻璃纤维材料的减少可以提供在该研磨区域中的额外的磨料颗粒，由此改进该轮的性能。在其他实施方案中，轮的性能是通过改进该纤维增强物与用来制造该粘结的磨料轮的混合物之间的黏附性或连接性增强的。附图说明在这些附图中，贯穿不同视图中的参考符号是指相同部分。这些图不一定是按比例的；而是着重于展示本专利技术的原则。在附图中图IA和图IB分别是垂直于根据本专利技术的一个实施方案所构造的一个粘结的磨料轮的直径切割的顶部视图和截面视图。图2A是可以根据本专利技术的多个实施方案增强的一个切割轮的截面视图。图2B是如在图2A中所示的一个轮的研磨区域的截面视图。图3是施加在一个切割轮上的弯曲条件的示意性图示。图4是包括三个增强物(连续线)的一个轮模型与包括两个增强物(开放环)的一个模型之间的对比。图5是根据本专利技术的一个实施方案构造的一个粘结的磨料轮的研磨区域的截面视图。图6是展示施加在混合物和图5中所示的两个增强层上的应力作为这些层之间的距离的一个函数的一系列曲线图。图7是可以根据本专利技术的实施方案使用的一个玻璃纤维网片中的网开口的视图。图8A和图8B分别示出了在实验室和现场测试中由包括具有不同密度(或网开口)的玻璃纤维网片的轮所获得的G比值。图9展示了在一个标准轮与根据本专利技术的不同实施方案构造的多个轮之间的对比，包括多个因素，诸如缺少蜡添加剂和涂覆有一个胶料系统。具体实施例方式本专利技术总体上涉及粘结的磨料工具并且具体是涉及增强的粘结的磨料工具。粘结的磨料工具总体上的特征是一种三维结构，其中磨料颗粒被保持在一个基体或粘结体之中。这些工具具有许多用途并且通常被提供有一个或多个增强层。在本专利技术的许多方面中，所使用的至少一个增强层是由纤维，优选玻璃纤维制成。如在此使用的，术语如“增强的”或“增强物”指一种增强材料的多个分离的层或插入层或其他此种部件，该增强材料不同于粘结剂和用来制成该粘结的磨料工具的磨料材料。术语如“内部增强物”或“内部增强的”表明这些部件是在该工具的本体之中或嵌在其中。在一些实现方式中，这些工具是大直径的切割轮(LDCO)，典型地具有至少800 毫米(mm)的一个直径。根据本专利技术的多个实施方案的切割轮的具体实例具有不大于约 16mm(例如，在从大约9mm至大约16mm的范围之中)的一个厚度以及至少800mm(例如，在从大约800mm至大约1600mm的范围之中)的一个直径。直径与厚度之比可以是在200 3 至100 1的范围内。图IA和图IB中所示的是如在此说明的可以被增强的切割轮10。轮10具有用于将该轮安装在一个机器的一个旋转轴上的轴孔12、以及从该轮的内直径或ID (由轴孔12定义)延伸至该轮的外直径或OD的轮本体14。轮本体14包括未使用的区或未使用的区域16以及研磨区或研磨区域18，该未使用的区域典型地被固定在多个凸缘(在图IA和图IB中未示出)之间并且因此在该轮工作时不能用于切削一个工件。虽然在未使用的区域16中的应力大部分是由离心力引起的，但是在研磨区域中的破损(典型地发生在这个区域的外圆周)通常是由轮10与工件之间的相互作用引起的， 如由箭头F所表明。例如，在一个切削过程中，一个工件可以移动，从而扭曲轮10。在切割轮中，内部增强物可以是，例如，处于一个盘形状，具有一个中间开口以容纳该轮的轴孔。在一些轮中，这些增强物从该轴孔延伸至这些轮的周边。在其他之中，多个增强物从该轮的圆周延伸至恰好在用来固定该轮的凸缘之下的一个点。一些轮可以是用围绕该轮的轴孔和凸缘区域(该轮直径的大约50% )的(内部)纤维增强物“区域增强的”本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种粘结的磨料轮，包括：ａ．一个第一面、一个第二面以及在该第一面与该第二面之间的一个研磨区域，该研磨区域从一个未使用的区域延伸至一个轮外径；ｂ．接近该第一面的一个第一增强物；ｃ．接近该第二面的一个第二增强物；以及ｃ．在该轮的中性区域处的一个可任选的中间增强物，其中该中间增强物具有小于该轮外直径的一个外直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·C·佛兰克伊斯，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，
类型：发明
国别省市：US