本發(fā)明涉及磨削工具，具體涉及一種陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法。

背景技術(shù)：

1、陶瓷結(jié)合劑砂輪主要由陶瓷結(jié)合劑、磨料、氣孔三部分組成，適用于各種不同工件的切磨削。陶瓷結(jié)合劑一般由粘土、長石、石英、硼玻璃等礦物為主要原料組成，陶瓷結(jié)合劑具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，與磨料的粘接能力強，這些礦物具有較高的熔點，一般所需的燒成溫度較高。這種方法制備出的陶瓷磨具脆性較大，使用速度低，在磨削過程中容易出現(xiàn)破碎，嚴(yán)重時可能會造成安全事故，且磨削出的工件表面質(zhì)量較差。近年來，隨著精密儀器設(shè)備的快速發(fā)展，對工件的加工效率、表面質(zhì)量的要求越來越高。因此，陶瓷磨具難以滿足高端設(shè)備的要求。然而，使用金剛石等超硬磨具，難以修整，磨削出的工件表面質(zhì)量差，價格昂貴，難以大量普及應(yīng)用；使用樹脂磨具，需要頻繁修整，影響磨削效率，且使用壽命相較于陶瓷磨具相差較大，超硬磨具、樹脂磨具與陶瓷模具相比，性價比較低，應(yīng)用范圍有限。

2、近年來，大多數(shù)采用的方法都是在陶瓷結(jié)合劑或磨料方面進(jìn)行改進(jìn)，如改變陶瓷結(jié)合劑的比例及配方，或者對磨料進(jìn)行改性，提升結(jié)合劑與磨料的粘接強度，以此提升砂輪的韌性。例如2023年9月12日申請公布的申請公布號為cn116728302a的中國發(fā)明專利申請公開了一種高速精密磨削陶瓷結(jié)合劑砂輪及其制備方法，通過采用晶體結(jié)構(gòu)為六方片狀結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸為1～2μm的微晶玻璃代替常規(guī)陶瓷作為砂輪的結(jié)合劑，能夠大幅度提高砂輪的強度和抗沖擊韌性，提高砂輪的使用速度和壽命；但該砂輪仍然存在加工工件表面質(zhì)量較低的問題，降低砂輪的磨削性能，因此，再對磨料進(jìn)行改性處理，采用高性能鉻剛玉pa及單晶剛玉或微晶剛玉為磨削材料，磨料表面采用含硼酸鈉al-si-b-na系多組分高強度納米陶瓷溶膠-凝膠原位成膜處理技術(shù)對磨料表面進(jìn)行陶瓷復(fù)合成膜處理，新型的成膜處理工藝改善了結(jié)合劑對磨料的包裹，溶膠形成的結(jié)合劑結(jié)構(gòu)細(xì)小，可達(dá)到納米級別，從而細(xì)化、均化了砂輪的微觀結(jié)構(gòu)，避免傳統(tǒng)方法粗顆粒結(jié)合劑對加工表面形成劃傷。

3、因此，雖然單獨對陶瓷結(jié)合劑的改性處理方法能夠提高砂輪強度和抗沖擊韌性，但在實際應(yīng)用中，磨具磨削力仍然會降低，工件表面質(zhì)量下降，磨削效果均不太理想，還需對磨料等進(jìn)行改性處理，導(dǎo)致砂輪制備工藝非常復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，解決現(xiàn)有技術(shù)無法同時提升陶瓷結(jié)合劑砂輪的韌性和工件的表面質(zhì)量的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法的技術(shù)方案為：

3、一種陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，包括以下步驟：將陶瓷結(jié)合劑砂輪在樹脂液體中進(jìn)行浸漬處理，浸漬處理完成后進(jìn)行固化，所述樹脂液體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94～96％的熱固性樹脂，所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂中的一種，所述樹脂液體的粘度為200～500mpa·s。

4、本發(fā)明是對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，通過對陶瓷結(jié)合劑砂輪進(jìn)行熱固性樹脂液體的浸漬處理并固化，熱固性樹脂液體在浸漬過程中進(jìn)入陶瓷結(jié)合劑與磨料的空隙內(nèi)，通過固化使得樹脂液體與磨料和陶瓷結(jié)合劑交叉互聯(lián)，固化成一體，在陶瓷結(jié)合劑和磨料之間增加了橋接作用，顯著增強了陶瓷結(jié)合劑砂輪的韌性，提高了砂輪的使用線速度，提升了砂輪工作的工作效率，且能夠顯著降低磨削工件的表面粗糙度，提高工件表面質(zhì)量。另外，陶瓷結(jié)合劑砂輪在高速磨削時，產(chǎn)生的高溫會將砂輪表面的樹脂熔化，同時熔化的樹脂會將部分脫落的磨料、磨屑和熱量帶走，降低了在高速磨削時磨具燒傷工件的可能性，使得工件表面質(zhì)量更高。

5、本發(fā)明提供的增韌方法無需調(diào)控陶瓷結(jié)合劑組分及配方、對陶瓷結(jié)合劑進(jìn)行改性或控制砂輪成型工藝等，僅需對現(xiàn)有陶瓷結(jié)合劑砂輪進(jìn)行浸漬處理即可，工藝簡單，易于實現(xiàn)，適用范圍廣，適用于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

6、為了進(jìn)一步提高浸漬效果，優(yōu)選地，所述樹脂液體由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94～96％的熱固性樹脂、4～8％的樹脂固化促進(jìn)劑和0.5～1％無水乙醇組成。

7、為了進(jìn)一步使樹脂液體充分浸漬，優(yōu)選地，所述浸漬處理為在室溫下浸泡6～12h。

8、為了進(jìn)一步提高陶瓷結(jié)合劑和磨料的橋接作用，優(yōu)選地，所述固化為在60～120℃下保溫2～4h。

9、為了進(jìn)一步提高樹脂液體的均勻性，并控制樹脂液體粘度，優(yōu)選地，所述樹脂液體是將熱固性樹脂加熱至50～90℃后加入樹脂固化促進(jìn)劑和無水乙醇保溫0.5～1h得到。

10、為了進(jìn)一步提高陶瓷結(jié)合劑砂輪的磨削性能，優(yōu)選地，所述陶瓷結(jié)合劑砂輪是將陶瓷結(jié)合劑、磨料和糊精液或水玻璃混合后經(jīng)壓制、燒結(jié)得到。

11、為了進(jìn)一步提高砂輪磨削時的工件質(zhì)量，優(yōu)選地，所述陶瓷結(jié)合劑和磨料的質(zhì)量比為(10～15)：(85～90)，所述糊精液或水玻璃加入量是陶瓷結(jié)合劑和磨料總質(zhì)量的1.5～2.5％。

12、為了進(jìn)一步提高砂輪的強度，優(yōu)選地，所述燒結(jié)的溫度為1000～1100℃，所述燒結(jié)的時間為5～8h。

技術(shù)特征：

1.一種陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，包括以下步驟：將陶瓷結(jié)合劑砂輪在樹脂液體中進(jìn)行浸漬處理，浸漬處理完成后進(jìn)行固化，所述樹脂液體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94~96%的熱固性樹脂，所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂中的一種，所述樹脂液體的粘度為200~500?mpa·s。

2.如權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述樹脂液體由質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94~96%的熱固性樹脂、4~8%的樹脂固化促進(jìn)劑和0.5~1%無水乙醇組成。

3.如權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述浸漬處理為在室溫下浸泡6~12h。

4.如權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述固化為在60~120℃下保溫2~4h。

5.如權(quán)利要求1或2所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述樹脂液體是將熱固性樹脂加熱至50~90℃后加入樹脂固化促進(jìn)劑和無水乙醇保溫0.5~1h得到。

6.如權(quán)利要求1所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述陶瓷結(jié)合劑砂輪是將陶瓷結(jié)合劑、磨料和糊精液或水玻璃混合后經(jīng)壓制、燒結(jié)得到。

7.如權(quán)利要求6所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述陶瓷結(jié)合劑和磨料的質(zhì)量比為（10~15）：（85~90），所述糊精液或水玻璃加入量是陶瓷結(jié)合劑和磨料總質(zhì)量的1.5~2.5%。

8.如權(quán)利要求6所述的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法，其特征在于，所述燒結(jié)的溫度為1000~1100℃，所述燒結(jié)的時間為5~8h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于磨削工具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法。本發(fā)明提供的陶瓷結(jié)合劑砂輪的增韌方法包括以下步驟：將陶瓷結(jié)合劑砂輪在樹脂液體中進(jìn)行浸漬處理，浸漬處理完成后進(jìn)行固化，樹脂液體包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94~96%的熱固性樹脂，所述熱固性樹脂選自環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂中的一種，樹脂液體的粘度為200~500?mPa·s。樹脂液體在浸漬過程中進(jìn)入陶瓷結(jié)合劑與磨料的空隙內(nèi)并形成橋接作用，顯著增強了陶瓷結(jié)合劑砂輪的韌性，提高了砂輪的使用線速度，提升了砂輪工作的工作效率，同時磨削時的高溫會將砂輪表面的樹脂熔化，會將部分脫落的磨料、磨屑和熱量帶走，降低了磨具燒傷工件的可能性，使得工件表面質(zhì)量更高。

技術(shù)研發(fā)人員：王朋建,張國威,任鵬飛,孫龍,陳瑞瑞,楚辭,常艷麗
受保護(hù)的技術(shù)使用者：白鴿磨料磨具有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2