专利名称：重负荷砂轮及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磨料磨具，特别是一种用于打磨钢坯表面的重负荷砂轮及其制备方法。
背景技术：
钢坯属于粗制钢铁产品，其表面层相对粗糙，有的甚至存在毛刺等缺陷。钢坯用于轧制型材之前通常先用重负荷砂轮作表面打磨，以提高型材轧制质量。现有技术的重负荷砂轮属于常规树脂类砂轮，该类砂轮的特点是价廉，但组织偏软，韧性差，抗冲击强度弱。在常规工艺条件下打磨，即重负荷砂轮外轮廓线速度80m/s，施加约10000N力，当重负荷砂轮接触钢坯的瞬间，因承受不了冲击力易发生爆边，甚至产生爆片事故。重负荷砂轮爆边形成豁口，构成安全隐患，不能用于打磨，换装重负荷砂轮既消耗工时，也造成用户生产成本增加。重负荷砂轮体积相对较大，高速旋转过程中受冲击爆片产生的危险性更大，损失更严重，必须加以防范。
发明内容
本发明主要针对现有技术的重负荷砂轮韧性差、抗冲击能力弱和磨削比小等现实问题，通过对粘结剂的改性和采用浸胶短切玻璃纤维等一系列技术措施，达到提高重负荷砂轮韧性，减少切削热和增加切削比的目的。本发明技术方案中还包括重负荷砂轮制备方案。本发明通过下述技术方案实现技术目标。重负荷砂轮的组分按重量百分比计量如下:烧结刚玉30% 40%锆刚玉20% 35%棕刚玉5% 15%偶联剂0.5% 2% 酚醛树脂粉8 % 10 %弹性聚氯乙烯粉I % 2 %冰晶石粉3% 10%轻质碳酸钙微粉3 % 8 %浸胶短切玻璃纤维4% 6%。上述组分中颗粒状物料的粒度号不同，分别为烧结刚玉F14 F16、锆刚玉F8 F10、棕刚玉F16 F20、酚醛树脂粉F200 F220、弹性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、轻质碳酸钙微粉F380 F400，所述浸胶短切玻璃纤维长度为4mm 6mm。上述组分中的偶联剂采用钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或三羟酰基钛酸异丙酯当中的任一种。重负荷砂轮的制备方法按下列工艺步骤实施:
A、混合将按配比计量的烧结刚玉、锆刚玉、棕刚玉共同置入混料机中混合5min lOmin，接着加入经计量的偶联剂、酚醛树脂粉、弹性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、轻质碳酸钙微粉和浸胶短切玻璃纤维，继续共同混合IOmin 15min得成型料。B、初成型将定量取出的成型料置入模内腔中并摊铺均匀，施压IOMpa 15Mpa预压初成型。C、预热将初成型的坯料置入烘道内，经30 50min预热至90°C 110°C。D、热压成型将预热初成型坯料置入模内继续加热至185°C 190°C，在此温度下用12Mpa 15Mpa压力压制35min 45min得到热压成型的砂轮。E、热固化处理将热压成型的砂轮置于加热至195°C的烘箱内固化10小时，然后自然降温至80°C以下出箱入库。本发明与现有技术相比，具有以下积极效果:1、组分中添加的弹性聚氯乙烯粉混在磨料之间，弹性起到缓冲减振作用，有效提升重负荷砂轮抗冲击能力，是减小爆片的重要因素。弹性聚氯乙烯具有优异的阻燃作用，直接降低磨削高温对酚醛树脂的烧蚀，改善酚醛树脂对磨料的粘结力及韧性，充分发挥磨料的磨削能力，提高切削比。2、组分中采用偶联剂对磨料表面改性，使有机树脂与无机磨料之间的界面结合力更强，达到延长砂轮的使用寿命。3、组分中含有的轻质碳酸钙在磨削热中分解带走一些热量，能够降低磨削温度，减少酚醛树脂烧蚀程度。4、组分中用浸胶短切玻璃纤维替代普通短切纤维，可提升玻璃纤维与酚醛树脂的溶合能力，充分发挥玻璃纤维对砂轮增强的作用，是减小爆片的另一个重要因素。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。重负荷砂轮的组分按百分比计量如下:烧结刚玉30 % 40 %、锆刚玉20 % 35%、棕刚玉5% 15 %、偶联剂0.5% 2%、酚醛树脂粉8% 10%、弹性聚氯乙烯粉I % 2 %、冰晶石粉3 % 10 %、轻质碳酸钙微粉浸胶短切玻璃纤维
本发明中各组分颗粒状物料的粒度号不同，烧结刚玉F14 F16、锆刚玉F8 F10、棕刚玉F16 F20、酚醛树脂粉F200 F220、弹性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、轻质碳酸韩微粉F380 F400,所述浸胶短切玻璃纤维长度为4mm 6mm。所述偶联剂采用钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或三羟酰基钛酸异丙酯当中的任一种。重负荷砂轮制备方法按下列工艺步骤实施:A、混合将按配比计量的烧结刚玉、锆刚玉、棕刚玉共同置入混料机中混合5min lOmin，接着加入经计量的偶联剂、酚醛树脂粉、弹性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、轻质碳酸钙微粉和浸胶短切玻璃纤维，继续共同混合IOmin 15min得成型料。B、初成型将定量取出的成型料置入模内腔中并摊铺均匀，施加IOMpa 15Mpa预压初成型。C、预热将初成型的坯料置入烘道内，经30 50min预热至90°C 110°C。D、热压成型
将预热初成型坯料置与模内继续加热至185°C 190°C，在此温度下用12Mpa 15Mpa压力压制35min 45min得到热压成型的砂轮。E、热固化处理将热压成型的砂轮置于加热至195°C的烘箱内固化10h，然后自然降温至80°C以下出箱入库。下面通过不同的实施例来进一步说明本发明，实施例制作的重负荷砂轮尺寸统一为610X76X203，重负荷砂轮实施例组分配置表见表1，重负荷砂轮实施例性能测试结果表见表2。表1:重负荷砂轮实施例组分配置表
权利要求
1.一种重负荷砂轮，其特征在于:组分按重量百分比计量如下: 烧结刚玉30% 40% 锆刚玉20% 35% 棕刚玉5% 15% 偶联剂0.5% 2% 酚醛树脂粉8% 10% 弹性聚氯乙烯粉 冰晶石粉3% 10% 轻质碳酸钙微粉3% 8% 浸胶短切玻璃纤维4% 6%。
2.根据权利要求1所述的重负荷砂轮，其特征在于:上述组分中颗粒状物料的粒度分别为烧结刚玉F14 F16、锆刚玉F8 F10、棕刚玉F16 F20、酚醛树脂粉F200 F220、弹性聚氯乙烯粉F550 F600、冰晶石粉F380 F400、轻质碳酸钙微粉F380 F400，所述浸胶短切玻璃纤维长度为4mm 6mm。
3.根据权利要求1所述的重负荷砂轮，其特征在于:所述偶联剂采用钛酸异丙酯、钛酸四丁酯或三羟酰基钛酸异丙酯当中的任一种。
4.一种用于权利要求1所述的重负荷砂轮的制备方法，其特征在于按下列工艺步骤实施: A、混合 将按配比计量的烧结刚玉、锆刚玉、棕刚玉共同置入混料机中混合5min lOmin，接着加入经计量的偶联剂、酚醛树脂粉、弹性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、轻质碳酸钙微粉和浸胶短切玻璃纤维，继续共同混合IOmin 15min得成型料； B、初成型 将定量取出的成型料置入模内腔中并摊铺均匀，施压IOMpa 15Mpa预压初成型； C、预热 将初成型的坯料置入烘道内，经30min 50min预热至90°C 110°C ; D、热压成型 将预热初成型坯料置入模内继续加热至185°C 190°C，在此温度下用12Mpa 15Mpa压力压制35min 45min得到热压成型的砂轮； E、热固化处理 将热压成型的砂轮置于加热至195°C的烘箱内固化10h，然后自然降温至80°C以下出箱入库。
全文摘要
本发明公开了一种重负荷砂轮，其组分按重量百分比计量的烧结刚玉、锆刚玉、棕刚玉、偶联剂、酚醛树脂粉、弹性聚氯乙烯粉、冰晶石粉、轻质碳酸钙微粉和浸胶短切玻璃纤维，制备采用热压成型工艺。本发明组分中的弹性聚氯乙烯树脂粉混在磨料之中，提高砂轮韧性和减振作用，大大减小爆片的可能性。另一方面弹性聚氯乙烯具有优异的阻燃作用，降低磨削热对酚醛树脂的烧蚀，改善酚醛树脂对磨料的粘结力，提高砂轮的磨削比。组分中利用偶联剂对磨料表面改性，使有机树脂与无机磨料之间的界面结合力更强，提升砂轮的回转强度。另外，本发明采用浸胶短切玻璃纤维，有利于加强酚醛树脂的溶合能力，进一步强化砂轮的回转强度。
文档编号B24D3/34GK103144047SQ20121059633
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者严光华, 孔德轮, 严亮, 严飞 申请人:姜堰苏蒙砂轮有限公司