柔性研磨体制造技术

本发明专利技术涉及具有一易弯曲的载体的柔性研磨体，该载体提供由一易弯曲的基底构成的基层，在基底的一面设置有表面覆盖的第一金属涂层，在第一金属涂层上设置有第二金属涂层，在第二金属涂层中至少部分地镶嵌有磨料材料。为了得到具有高热导率、大挠曲性、高尺寸稳定性和适度的这类研磨体，由基底（２）和第一金属涂层（１０）构成的载体（９）具有不变的厚度，并且第一金属涂层（１０）具有平坦而光滑的外表面和尽可能小的层厚。第二金属涂层（１４）和第一金属涂层（１０）优选设有折裂部件（１８）。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及按照权利要求1的前序部分所述的柔性研磨体。属于柔性研磨体的是例如在如无端的研磨带和研磨板等衬底上面的研磨介质，衬底设置有可弯曲的载体。对于这样的柔性研磨体的耐用性决定性的是，可弯曲的载体在研磨过程中能无损害地承受拉力、压力和剪力且有价值的研磨颗粒在使用时不会迅速从联结处松动和脱落。此外，柔性研磨体的耐热强度就颗粒的固结和载体的承载能力来说必须是足够的，以便能承受特别是在干研磨操作情况下产生的高温。特别高的颗粒镶嵌的耐热强度要求超切削材料的钻石和CBN(立方体氮化硼)，它们以其高的热导率和极高的硬度而著名。由于这些研磨颗粒的高切削能力在用来对付最硬的材料方面这也是特别需要的，颗粒上产生的切削热被向颗粒粘结剂层和可弯曲的载体排出，以避免过度的、有害的工件温度和热活化的颗粒破坏。对此已知的是，研磨颗粒在耐热、有抗力的金属方面，首推电镀镶嵌的镍，参阅DE 1059794，EP 276946，EP 0263785，EP 0280653，EP 0013486，DE 3915810，这将在以下详述。电镀研磨涂层只具有一个研磨介质层。由载体向外增长的金属层或镍层包含按形状渐次平行散布的颗粒，其中经由电镀沉积的持续时间可精确地校准预期的自由切削用颗粒的镶嵌高度。由于研磨介质层的嵌入能力，电镀结合的研磨颗粒不可能给以修整，充其量可能的是，通过研磨消除颗粒尖峰之间的差异。由于这种缺乏修整的可能性，电镀结合的研磨颗粒的典型特征是，研磨介质层的适度(Massigkeit)在最好的情况下如同它允许下面的载体的适度一样好。一表面覆盖的电镀金属—粘结剂层在重要的颗粒尺寸(约为20至600μm与相应的电镀镶嵌高度约为50至80％)的情况下已具有一厚度，该厚度给予表面层以薄片式物理特性。对此，这样的层愈薄，这样的层的挠曲性或其交替弯曲强度愈高，因为在表面层两面的挤压与拉伸之间的相对差异减小了并且延迟了交变载荷下的疲劳裂缝。这样的在几个μm范围内的薄金属-粘结剂层当然也只能为固定这个数量级的颗粒尺寸是够用的。电镀层的强度和挠曲性取决于电解液的组成、温度、电流密度和沉积速度而可能是很不同的，从加固的至几乎是脆硬的直到无应力退火轧制箔的易弯曲性都是可能的。但典型的是，箔薄的金属层总是显示出对冲击和弯曲负载的高的敏感性以及对继续撕裂负载的微小抗力，这是由于金属的微小弹性形变能力所致。在表面覆盖的电镀颗粒粘结剂层中的这样的不可逆的塑性变形使其不可能作为可承受高负载的柔性研磨体来使用。由DE 1059794已知，一易弯曲的载体以金属层的形式形成在一柔性无端的钢带上，该钢带在电解液中循环并连接为阴极，在其外表面上通过一电镀涂敷的金属层联结上散布的研磨颗粒。从钢带上剥离这个研磨涂层之后就得到了以部分带有镶嵌的研磨颗粒的金属箔形式之切实可用的研磨带。薄金属箔的强度水平和所述的问题使这样的研磨带限于在最轻的研磨操作上使用，或者由于有限的挠曲性仅仅最薄的电镀颗粒粘结剂层和最细的研磨介质颗粒可以以这种方式制成柔性研磨体。这个研磨涂层可作为覆层覆盖在研磨介质载体上。虽然如果表面覆盖的电镀研磨涂层被覆盖的话，借此可以降低弯曲敏感性和提高撕裂强度，但是在持续使用中经覆盖的柔性研磨带很普遍地一再出现问题，各结合层的延伸比和延伸性能是不同的。这样，当将经覆盖的带用于研磨机上时，在膨胀交变的情况下将产生偏转和直动，向外转变的层总是受拉伸和负载，反之位于内部的层同时总是受挤压和卸载。该不同的长度比必须由覆盖层给予弹性地补偿。此外，物质上不同的外层和内层在其延伸性能方面明显显示出不同，如在此所讨论的电镀的、覆盖在研磨介质载体上的金属-颗粒层。当存在尽可能大的偏转半径和经覆盖的制品不太厚时才能得到能持续工作的经覆盖的柔性研磨体，因为否则要使内层带长和外层带长很不同并必须使用粘合剂，该粘合剂提供居中的延伸能力。通常，粘合剂在表面联结系统中表现为最弱的组成部分，以致于电镀研磨涂层的局部损坏就可导致全部有关联的研磨涂层的剥皮和失去遮盖。为了解决柔性研磨体中的表面覆盖的薄金属层或金属般的颗粒粘结剂层的不足的挠曲性和敏感性问题，已提出了各种建议，其共同特征是，在柔性研磨体的外表面上不设置表面覆盖的电镀研磨涂层，而是只在分散的彼此分离的位置，即以常规设置的孤立的岛形研磨涂层的形式将研磨涂层形成在柔性基底如织物上，其中该孤立的研磨涂层在表面上彼此交错地排列成使在沿使用方向看去它们是相重迭和相接触的。通过使随着增大颗粒尺寸和层厚度而增加刚性的电镀研磨涂层间断可以达到使要求的挠曲性决定性地由基底来承担，因为在常规设置的分散研磨涂层区域之间的区域具有弯曲的可能性。例如，由EP 0280657已知一种柔性研磨体，其中从薄的金属箔，特别是铜箔出发，将其覆盖在一柔性非导电基底上，从而形成以表面联结材料的形式之载体，该载体的一面是表面覆盖导电的，而其另一面是非导电的。在导电的一面上首先涂敷非导电的面层，该面层具有分散的开口，然后将金属、优选为镍，与研磨颗粒一起电镀涂敷上。在电镀涂层时在面层的分散开口处研磨涂层的形成减少了，从而形成了由金属(镍)和镶嵌的颗粒构成的岛形非表面覆盖的研磨涂层。然后将与分散的研磨区彼此界定的面层去掉，并且用腐蚀剂将还存在的下面的金属箔除去。最后，用树脂和必要时用碳化硅粉末填满空隙。代替采用分层的金属箔，还可以通过喷镀金属法(无外部电流的电化学沉积、气相沉积或阴极溅镀)直接在基底上涂敷金属层并如上所述进一步制成柔性研磨体。其缺点是，与光滑的分层的金属箔相反通过喷镀金属不能消除基底的可能的不平度，这在一平坦而光滑的基底、例如箔等是不重要的，但对例如织物基底则是重要的，由于线团的缠绕和织物的波度其不平度显得突出。在这样的波形的、涂金属层的织物基底上不可能建立均匀凸出的岛形涂层，以致于镶嵌的颗粒也是高低不齐并自由地超出柔性研磨体。在该设置中最重要的缺点是，通过从基底凸出的岛形涂层，必要时通过覆盖粘合剂、金属层和带有颗粒的金属粘结剂层显示出在研磨过程中通过在各岛形涂层上的剪切发生倾复力距，因此这可能容易从载体起被撕裂。试图通过用树脂或用树脂和碳化硅填料填满岛间空隙以加强这个薄弱部位。对挠曲性有利的腐蚀除去的、先前遍及的金属层或铜层已间断，从而岛形研磨涂层是绝热的，只可能在柔性载体中有不利的间断的导入热。由EP 0263785已知一种柔性研磨体，其中从一织物作为基底出发，通过金属的气相沉积或通过金属线的编织将其制成导电的或将其通过喷镀金属的树脂网格来构成。在该织物上经加压和加热涂敷上由聚合物，非导电的树脂构成的面层，该面层包含分散的开口。将当前研磨颗粒中的电镀金属特别是镍沉积在分散的开口中，其中再次形成由沉积的金属(镍)和镶嵌的颗粒组成的研磨涂层。沉积的金属直接粘附在喷镀金属的织物上，从而减少了在研磨过程中剪切力引起岛形研磨涂层脱离的危险。各个研磨涂层此时沿喷镀金属的纤维处于导热接触状态，其中传导率由于微小的纤维截面是很小的。该实施例的缺点是，由于织物的浓度不能获得均匀的岛形研磨涂层凸出度。由该文件还知道，将以织物形式的导电的或非导电的基底以上述方式加以覆盖。以便再次形成电镀颗粒固定用的开口。该经覆盖的织物被完全固定在一导电滚筒上。作为阴极接通的光滑滚筒促成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性研磨体，它具有一易弯曲的载体，该载体具有由一易弯曲的基底构成的基层，在基底的一面设置有表面覆盖的第一金属涂层，在第一金属涂层上设置有第二金属涂层，在第二金属涂层中至少部分地镶嵌有磨料材料，其特征在于，由基底（２）和第一金属涂层（１０）构成的载体（９）具有不变的厚度，并且第一金属涂层（１０）具有平坦而光滑的外表面和尽可能小的层厚。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马丁埃格特，贝蒂纳魏斯，
申请(专利权)人：刚玉机械制造联合股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]