有序结构砂带制品及其制造方法技术

本发明专利技术涉及包括背衬及粘结在背衬上面的磨料混合的砂带制品。砂带制品特别是细颗粒的制品存在的两个主要问题是堵塞和产品的一致性。堵塞是由磨屑（也就是从工件上被磨削下来的物料）填入磨料之间的间隙，以及以后这些磨削下来的物料积聚而造成的问题。本发明专利技术提供的砂带制品，包括一背衬和在其至少一个主面上的磨料混合物，该混合物包括在粘结剂中分散着许多磨粒。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及砂带制品，它包括背衬及粘结在背衬上面的磨料混合物。对于砂带制品，特别是细颗粒的制品，两个主要问题堵塞和产品的一致性。堵塞是由磨屑(也就是从工件上被磨削下来的物料)填入磨粒之间的间隙，以及以后这些磨削下来的物料积聚而造成的问题。例如，在打磨木头时，由于木屑堵塞在磨料之间，因此使磨粒的磨制能力降低，还可能使木质工件的表面发生燃烧。美国专利US2，252，683(Albertson)公开了一种砂带，包括背衬和用树脂粘结剂粘结到背衬上面的磨粒。在制造时，在树脂粘结剂固化前，把砂带放入一个加热的带有图案的模具中。反面图案就转到了背衬上。美国专利US2，292，261(Albertson)公开了一种砂带，包括纤维质的背衬和在其上面的磨料面层。磨料面层包含埋在粘结剂中的磨粒。在粘结剂还未固化时，使磨料面层在一个带有多个脊状凸起的压模中经受处理。这就使得磨料面层被模压成沿垂直及水平方向的矩形槽。美国专利US3，246，430(Hurst)公开了一种带有被热塑性粘结剂浸透了的纤维质背衬的砂带制品。在把背衬预成形成一个连续的脊状图案后，再加上粘结剂和磨粒。这样就得到有高低的磨料脊状凸起的砂带。美国专利US4，773，920(Chasman等)公开了一种砂带磨削制品，具有遍布在自由基可固化粘结剂中的磨粒形成的磨料混合物。该专利也公开了可通过轮转凹版印刷辊把磨料混合物成形为一种图案。虽然上述专利制出的一些砂带制品能抗堵塞并且制造成本不高，但是它们缺乏高度的一致性。如果用普通方法来制造砂带制品，粘结剂体系在固化前和固化中会流动，因此对产品的一致性有不利的影响。本专利技术的目的是解决现有技术中的上述问题，提供一种既能抗堵塞并且又有高度一致性的价廉砂带制品。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种有序结构砂带制品和制备这种砂带制品的方法。按照本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种砂带制品，包括一背衬，在其至少一个主面上带有磨料混合物，该混合物包括在粘结剂中分散着的许多磨粒。所述粘结剂是分散磨料的介质，也能把磨料混合物粘到背衬上。磨料混合物有预定的形状，例如角锥形。在使用前，最好单颗磨粒不超出该预定形状的界面范围。所给定的形状的尺寸基本上是一致的。另外，混合物是以预定的排列放置。这种预定的排列显示了某种程度的重复性。预定的排列的重复图案可以是直线形的或者成矩阵形。按照本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种砂带制品，包括一背衬，在其至少一个主面上带有磨料混合物，该混合物包括在可辐射固化的粘结剂中分散着的许多磨粒。所述的磨料混合物具有放置在预定排列中的预定的形状。磨料混合物的这种精确的特征使砂带制品有高度的一致性。这种一致性又使砂带的性能良好。按照本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种制造砂带制品的方法，包括以下步骤(1)把含有粘结剂和磨粒的混合物的浆料引入到一生产工具上;(2)把背衬引入生产工具的外表面，使浆料湿润所述的背衬的一面形成一中间制品;(3)粘结剂至少部分固化或胶凝后，中间制品脱离生产工具的外表面形成砂带制品;(4)从生产工具上取下砂带制品。上述四个步骤最好连续进行以提供制造砂带制品的有效方法。在各程序实施例中，在把浆料引入生产工具上后，浆料在固化或胶凝前不显示出明显的流动。按照本专利技术的又一方面，本专利技术提供制造砂带制品的方法包括以下步骤(1)把含有粘结剂和磨粒的混合物的浆料引入背衬，使浆料湿润所述背衬的正面而形成一中间制品;(2)把所述的中间制品引入具有外表面的生产工具上，生产工具的外表面有一专门的图案。(3)至少部分粘结剂固化或胶凝后，中间制品脱离生产工具的外表面形成砂带制品;(4)把制成的砂带制品从生产工具上取下来。这四个步骤最好是连续进行以提供制造砂带制品的有效的方法。在各程序实施例中，在把浆料引入生产工具后，浆料在固化或胶凝前不显示出明显的流动。附图说明图1是本专利技术的砂带制品横截面的侧视图;图2是制造本专利技术的砂带制品的装置的示意图;图3是本专利技术的砂带制品的透视图;图4是有直线槽排列的砂带制品的顶视图的放大30倍的扫描电镜显微照片;图5是有直线槽排列的砂带制品的侧视图的放大100倍的扫描电镜显微照片;图6是有角锥形排列的砂带制品的顶视图的放大20倍的扫描电镜显微照片;图7是有角锥形排列的砂带制品的侧视图的放大100倍的扫描电镜显微照片;图8是有锔齿形排列的砂带制品的放大30倍的扫描电镜显微照片(顶视图);图9是有锔齿形排列的砂带制品的放大30倍的扫描电镜显微照片(侧视图);图10是本专利技术的砂带制品的表面轮廓试验测得的曲线;图11是现有技术制的砂带制品的表面轮廓试验测得的曲线;图12是直线槽排列的示意的前视图;图13是直线槽排列的示意的前视图;图14是直线槽排列的示意的前视图;图15是现有技术的砂带制品放大20倍的扫描电镜显微照片(顶视图);图16是现有技术的砂带制品放大100倍的扫描电镜显微照片(顶视图);图17是一种特定图案的排列的示意的前视图;图18是另一种特定图案的排列的示意的视图;图19是另一种特定图案的排列的示意的顶视图;本专利技术提供了一种有序结构砂带制品和制造这种砂带制品的方法。这里所用的术语“有序结构砂带制品”的意思是指一种砂带制品，其中的混合物是包括在粘结剂中分布的磨粒，它们具有预定的形状并按预定的排列布置。在图1中，砂带制品10包括一背衬12，在其一个主面上带有磨料混合物14。磨料混合物包括分散在粘结剂18中的许多磨粒16。在该具体实施例中，粘结剂把磨料混合物14粘结到背衬12上。磨料混合物具有看得见的规则形状。砂带制品使用前，磨粒最好不伸出到该形状各面之外，当用砂带制品来研磨物件表面时，混合物破裂，暴露出未使用的磨粒。适宜用作本专利技术的背衬的材料包括聚合物的薄膜、纸、布、金属薄膜、硬化纸板，无纺衬底、上述物品的组合和上述物品经处理的改型。最好，背衬是如聚脂薄膜之类的聚合物薄膜。在某些情况下，要求背衬能透过紫外线辐射。另外最好薄膜是涂上如聚乙烯丙烯酸之类的材料的有助于把磨料混合物粘结到背衬上。在形成砂带制品后，可把背衬层压到另一衬底上。例如，背衬可层压到如金属板之类强度及刚性更好的衬底上，来制出支撑在刚性衬底上的有精确的磨料混合物形状的砂带制品。背衬上不带磨料混合物的这一面也可带有压敏粘结剂或者钩子和环形固定系统使砂带能固定到支撑垫上。适合于上述目的的压敏粘结剂包括橡胶基粘结剂、丙烯酸基粘结剂和硅酮基粘结剂。磨料混合物由包括在未固化或未胶凝的粘结剂中分散的磨粒的浆料形成。在固化或胶凝后，磨料混合物固化或固定成预定的形状和预定的排列。磨粒的尺寸分布在约0.5到约1000微米之间，最好在约1到约100微米之间。如果磨粒尺寸分布范围窄，则由其制成的砂带制品可以使被磨削的工件有更好的表面光洁度。适合于本专利技术的磨粒的例子包括熔融氧化铝、热处理氧化铝、陶瓷氧化铝、碳化硅、氧化铝-氧化锆、石榴石、金刚石、立方氮化硼和它们的混合物。粘结剂必须是可以提供让磨粒分散在其中的介质。粘结剂最好可以比较快地固化，以加快砂带的制造。一些粘结剂胶凝比较快，但是完全固化则需要一段较长的时间。胶凝能保持磨粒混合物的形状直到固化开始。快速固化或快速胶凝的粘结剂可以使得砂带的磨料混合物有高的一致性。本专利技术的适合的粘结剂之例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种砂带制品，该制品包括一背衬并在其至少一个主面上有磨料混合物，该混合物包括在粘结剂中分散着的许多磨粒，所述的混合物具有至少一种预定的形状，而且所述的混合物以预定的排列布置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JR皮泼，MV姆茨，RV海逖，RM奥尔松，GL豪尔米斯，
申请(专利权)人：明尼苏达州采矿制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]