有改进的颗粒保持力及性能的磨料物品制造技术

在此披露了具有改进的颗粒保持力以及性能的一种磨料物品及制造方法。具有改进的颗粒保持力的磨料物品导致了具有改进的特性以及更长的物品寿命的一种物品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及磨料物品并且更具体涉及具有改进的颗粒保持力以及性能的一种磨料物品。
技术介绍
磨料物品典型地用在不同的工业中通过切割、磨削、研磨、或者抛光来对工件进行机加工。用于机加工的磨料物品的用途横跨从光学产业、汽车厂维修业到金属制造业的一个宽的工业范围。在这些例子中的每一个之中，制造设备使用磨料来去除整块材料以达到所设计的产品尺寸、几何形状、以及表面特性(例如，平面性，表面粗糙度)。粗糙的研磨磨料物品的制造商们不断面临的挑战是制造出满足他们的客户指定的更高生产率连同高性能要求的磨料物品。生产商为什么面临的挑战是制造出这种满足更高生产率连同性能要求的粗糙的研磨磨料物品的一个具体原因是，这些磨料物品不仅经受到由于磨料颗粒的断裂或磨耗或粘结剂断裂的机械失效，而且还经受到在磨料颗粒与包围它们的有机粘结剂的界面处的热失效(即，颗粒的脱出)。具体地，与粗糙的研磨磨料物品有关的、在没有去除热量的任何冷却剂的情况下去除材料的高功率，使得这些物品更倾向于后者类型的失效(即，在磨料颗粒与粘结剂界面处的热降解)。当使用展现出良好的机械破裂耐受性的磨料颗粒时，这种热降解是甚至更明显的。最后，热降解使得这些粗糙的研磨磨料物品变弱，从而损害了性能并且最终导致了更短的寿命。对于超薄的干式切割轮，热降解可能是尤其有问题的，这些切割轮易于非常迅速地在颗粒/粘结剂界面处达到热降解温度。
技术实现思路
在一个实施方案中，存在一种超薄的小直径的切割轮，该切割轮包括多个磨料颗粒、一种有机粘结剂材料以及一种活性填充剂材料。这种活性填充剂材料包括有效量的一种活性吸热填充剂材料，该活性吸热填充剂材料在正常的干切割条件下提供了一种吸热反应。在一个第二实施方案中，存在一种超薄的小直径的切割轮，该切割轮包括多个磨料颗粒以及一种有机粘结剂材料，该有机粘结剂材料包括添加到其中的、提供一种吸热反应的一种活性吸热填充剂材料。该活性吸热填充剂材料的量值是处于该粘结剂的按体积计约百分之12至约百分之50的范围内。在一个第三实施方案中，存在一种超薄的、小直径的切割轮，该切割轮包括多个磨料颗粒以及一种有机粘结剂材料，使一种活性吸热填充剂材料添加到其中以提供一种改进了颗粒保持力的吸热反应。该多个磨料颗粒是选自下组，该组由以下各项组成加晶种的或未加晶种的溶胶凝胶氧化铝颗粒、A1203-&02颗粒、以及它们的多种组合。该活性吸热填充剂材料可以是选自下组，该组由以下各项组成硫化物类、低熔点的氧化物类、以及它们的多种组合。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的磨料物品的图像；图2是根据现有技术的、示出了大量被脱出的颗粒的、一个常规的磨料物品的显微图像；并且图3是根据本专利技术的一个实施方案形成的一个磨料物品的显微图像。 具体实施例方式参见附图，图1是根据本专利技术的一个实施方案的磨料物品100的图像。具体地，图 1示出了该磨料物品100是一种研磨轮产品。如本领域中已知，研磨轮产品以多种尺寸存在，例如像大直径的切割研磨轮产品、中等直径的切割研磨轮产品、以及小直径的切割研磨轮产品。总体上，大直径的切割研磨轮产品具有的直径是大于约1000mm，中等直径的切割研磨轮产品具有的直径是大于约400mm并且小于约1000mm，而小直径的切割研磨轮产品具有的直径是小于约400mm。尽管以下的用来形成磨料物品100的磨料混合物的说明优选地适合于小直径的切割研磨轮产品并且更具体是具有小于约250mm直径的超薄的小直径的切割研磨轮，但是本领域的普通技术人员会认识到用来形成磨料物品100的磨料混合物对于大直径的切割研磨轮产品以及中等直径的切割研磨轮产品同样可以具有应用性。在一个实施方案中，磨料物品100是一种由磨料混合物所形成的超薄的、小直径的、粘结的磨料物品，这些磨料混合物包括磨料颗粒以及一种有机粘结剂材料，使活性填充剂材料(如一种或多种活性吸热性填充剂材料)添加到其中。这种或这些活性吸热填充剂材料在“正常的干切割条件下”提供了一种吸热反应以减小颗粒与包围它们的有机粘结剂的界面处的温度。总体上，活性填充剂可以用于粘结的磨料中以增强研磨性能。活性填充齐IJ，也称为反应性填充剂，被设计成是物理和/或化学活性的。它们总体上提供了延长的、 增加的切割速率以及凉态切割。取决于不同的参数，例如研磨工具的尺寸以及几何形状、所使用的颗粒以及粘结剂的类型、以及所遇到的操作条件，活性填充剂可以进行以下项中的一项或多项1.)减少磨料颗粒与正在被研磨的工件之间的摩擦；2.)防止磨料颗粒“加帽”，即，防止金属颗粒逐渐焊接到这些磨料颗粒的顶部。3.)降低磨料颗粒与工件之间的界面温度。4.)降低所要求的研磨力。这些作用总体上可以落入以下不同的机理中1.)润滑作用，减少磨料颗粒与工件之间的摩擦。2.)金属表面的化学腐蚀，防止金属粘结到磨料颗粒的顶部或防止切屑颗粒焊接到工件上，或者通过对金属表面的完整性进行改变以协助切屑的形成。3.)防止粘结剂剥落，通过抑制所使用的粘结剂的自由基氧化过程(freeradical process of oxidation)来将磨料颗粒坚固地保持在原位。4.)受控的粘结剂侵蚀，允许新的颗粒开始起作用并且排出旧的磨损的磨料颗粒。5.)通过高程度吸热反应的热消散，这有助于远离磨料颗粒与工件之间的研磨表面来消散热量。如在此所说明的，使用至少一种类型的活性吸热填充剂材料导致了改进的颗粒保持力以及使用，该至少一种类型的活性吸热填充剂材料在“正常的干切割条件下”提供了一种吸热反应以减小磨料颗粒与包围它们的有机粘结剂的界面处的温度。改进的颗粒保持力的一个结果是相比其他的由常规的磨料混合物形成的超薄的切割研磨轮产品，磨料物品 100具有改进的切割性能以及更长的寿命。在这个实施方案中，磨料物品100包含至少一种类型的初级磨料颗粒，这些初级磨料颗粒是选自由加晶种的或未加晶种的溶胶凝胶氧化铝以及A1203-&02组成的磨料族的组。在本专利技术的实施方案中可以使用的来自加晶种的或未加晶种的溶胶凝胶氧化铝族的磨料颗粒的一个非穷尽的清单包括SG颗粒以及NQ颗粒，从美国马萨诸塞州伍斯特市的 Saint-GobainAbrasives, Inc.可商购；3M321 Cubitron颗粒以及 3M324 Cubitron颗粒，两者均从美国明尼苏达州圣保罗市的3M Corporation可商购；以及它们的多种组合。在本专利技术的实施方案中可以使用的来自A1203-&02族的磨料颗粒的一个非穷尽的清单包括NZ Plus颗粒，从美国马萨诸塞州伍斯特市的&iint-Gobain Abrasives, Inc.可商购；ZF颗粒和M颗粒，两者均从美国马萨诸塞州伍斯特市的^iint-Gobain Abrasives, Inc可商购的； ZK40颗粒，从加拿大安大略省多伦多市的iTreikicher Industry, Inc.可商购；以及S 25B 颗粒和S 25R颗粒，两者均从加拿大魁北克省蒙特利尔市的Alcan，lnc.可商购。在一个实施方案中，初级磨料颗粒的量值占该磨料颗粒总量值的按体积计约百分之20至约百分之 100之间。在一个实施方案中，可以将至少一种类型次级磨料颗粒与该初级磨料颗粒共混以实现成本亦或性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：H·张，J·H·库伊特，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，法国圣戈班磨料磨具公司，
类型：发明
国别省市：