一种软抛磨头及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于软抛磨头技术领域，具体涉及一种用于玻璃、宝石等硬脆材料研磨抛光、去毛刺等的软抛磨头及其制备方法。
【背景技术】
[0002]玻璃类材料是典型的硬脆性材料，可加工性差。玻璃的强度极限与弹性极限非常接近，当玻璃承受的载荷稍微超过弹性极限时就会发生断裂性的破坏。抛光工序是玻璃类制品最后一道加工工序，而现在玻璃的超精密抛光要求为亮面效果，不能有划伤、崩边、未透、碎片等不良的效果。
[0003]玻璃类产品抛光加工的主要经济技术指标是由抛光效率、被加工玻璃边的尺寸精度、光亮度以及抛光磨头消耗情况或抛光磨头使用寿命来表征的。但最直接影响玻璃类产品的经济技术指标是抛光后产品的表面质量和加工效率。现在的玻璃制品用抛光磨头主要是树脂类和电镀金刚石抛光盘，使用该类型的抛光盘虽然加工速度快，但是加工精度和光亮度达不到超精密抛光的使用要求，且易出现划伤、崩边的现象。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种新型含硅胶的软抛磨头，该类软抛磨头具有较好的组织均匀性和抛光一致性，可用于玻璃类材料的超精密抛光，且抛光性能良好。
[0005]本发明还提供了上述软抛磨头的制备方法。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
一种软抛磨头，该软抛磨头由主料和辅料组成，所述主料包括硅胶、硅胶固化剂和润湿剂，所述辅料包括单晶金刚石、氧化铈(CeO2)、碳化硅(SiC)、氧化铝(Al2O3)和氧化镁(MgO);娃胶与辅料的重量比为I: I一3，娃胶固化剂与娃胶的重量比为I一5:100;其中，以重量份计，各原料配比为:润湿剂:0.5 — I份、单晶金刚石:10 —15份、氧化铈:31 — 37份、碳化硅:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。
[0007]具体的，所述硅胶选用硅胶TSE270-7U，硅胶固化剂型号为201型。
[0008]—种上述软抛磨头的制备方法，其包括如下步骤:
1)将单晶金刚石和润湿剂超声均匀分散于去离子水中，转入烘箱内100— 130°C烘干去除水分，备用；
2)按比例取氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁，与步骤I)所得产物混合过筛后置于混料机内进行混料0.5 — 2h，再次过筛后备用；
3 )按比例取硅胶和硅胶固化剂，置于加热至50 - 80°C的对辊机上混炼20 - 30min，然后把步骤2)所得产物分批次倒入对辊机内继续混炼20 — 30min，备用；
4)步骤3)所得产物室温放置0.5 — 3天后，依据需要利用成型模具压制成相应尺寸，即得。
[0009]本发明选用硅胶作为结合剂制造出可用于玻璃类材料抛光用的软抛磨头，该软抛磨头具有一定的弹性和较好的组织均匀性，对玻璃类材料产品具有良好的抛光一致性，能够达到亮面效果，可避免抛光后产品的划伤、碎片、崩边等不良现象。
[0010]和现有技术相比，本发明的有益效果:
本发明软抛磨头尺寸均一，且均匀一致性好。由于采用新型的制备方法，软抛磨头具有一定的弹性，相较于现有的抛光盘，更不易使玻璃类材料表面产生划伤和崩边现象。采用本发明软抛磨头在抛光玻璃类材料时可获得Ra 0.01的表面粗糙度，抛光时采用高速旋转进行磨头与玻璃类材料之间的运动，增加了抛光接触面，相较于以前游离磨料抛光提高了加工效率。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例1制备所得软抛磨头；
图2为使用本发明实施例1制备所得软抛磨头抛光玻璃类产品后的表面粗糙度值。
【具体实施方式】
[0012]以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
[0013]下述实施例中，硅胶的型号是迈图TSE270-7U，白色块状;硅胶固化剂的型号是201型；润湿剂型号是道康宁Z-6173;单晶金刚石为单晶金刚石微粉，粒度为w5;氧化铈粒度为w5 ；碳化硅粒度为w3.5，显微镜结构为鳞片状;氧化铝粒度是w5，白色；氧化镁级别是分析纯。其中，硅胶是结合剂，单晶金刚石是磨料，CeO2起到抛光辅助磨料的作用，SiC、Al203和MgO为辅助磨料。
[0014]实施例中硅胶使用的是迈图TSE270-7U(HRB硬度值70)，对于市面上其它型号的硅胶，只要HRB硬度可以满足70值均可以使用；但由于一些玻璃类产品是透明状，硅胶结合剂必须是白色，以免对产品造成不透光现象。
[0015]实施例1
一种软抛磨头，该软抛磨头由主料和辅料组成，所述主料包括硅胶、硅胶固化剂和润湿剂，所述辅料包括单晶金刚石、氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁;其中，以重量份计，各原料配比为:硅胶50份、硅胶固化剂0.5份、润湿剂:0.7份、单晶金刚石:10份、氧化铈:36.2份、碳化硅:25份、氧化铝:25份;氧化镁:3.8份。
[0016]上述软抛磨头的制备方法包括以下步骤:
1)将单晶金刚石、润湿剂和去离子水混合后放入不锈钢铝盆内，不锈钢铝盆置于超声波内超声30min后，不锈钢铝盆转入烘箱内于130°C烘干，备用；
2)按比例取氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁，与步骤I)所得产物混合过100#筛I遍后，置于行星式球磨机QXQM-8的2L罐内混料lh，再过120#筛3遍后，备用；
3)按比例取硅胶和硅胶固化剂，置于加热至60°C的对辊机上混炼20min，然后把步骤2)所得产物分5次倒入对辊机内继续混炼20min，备用；
4)步骤3)所得产物室温放置I天后，依据需要利用成型模具在液压机上压制(压制温度100°C)成大小均一的圆柱状(见图1，直径3 — 5_，长度4一5_)，即得相应尺寸的软抛磨头。
[0017]实施例2
一种软抛磨头，该软抛磨头由主料和辅料组成，所述主料包括硅胶、硅胶固化剂和润湿剂，所述辅料包括单晶金刚石、氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁;其中，以重量份计，各原料配比为:硅胶46.9份、硅胶固化剂0.47份、润湿剂:0.8份、单晶金刚石:13份、氧化铈:33.2份、碳化硅:22份、氧化铝:22份;氧化镁:3.6份。
[0018]上述软抛磨头的制备方法包括以下步骤:
1)将单晶金刚石、润湿剂和去离子水混合后放入不锈钢铝盆内，不锈钢铝盆置于超声波内超声20min后，不锈钢铝盆转入烘箱内于120°C烘干，备用；
2)按比例取氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁，与步骤I)所得产物混合过100#筛2遍后，置于行星式球磨机0乂01-8的11^罐内混料Ih，再过120#筛3遍后，备用；
3)按比例取硅胶和硅胶固化剂，置于加热至50°C的对辊机上混炼30min，然后把步骤2)所得产物分4次倒入对辊机内继续混炼30min，备用；
4)步骤3)所得产物室温放置I天后，依据需要利用成型模具在液压机上压制成型，即得相应尺寸的软抛磨头。
[0019]采用实施例1制备所得磨头对具有3D曲面特征的玻璃类产品(产品厚度在Imm左右)进行抛光，抛光选用高速离心式滚抛机，容量20L左右，转速在O — 145rpm。抛光后的产品表面粗糙度值结果见图2。由图2可以看出:经软抛磨头抛光后的玻璃类产品，表面的粗糙度质量达到了纳米级别，满足使用需求；同时不同工件之间的粗糙度值一致性好，说明产品的抛光稳定性好。
【主权项】
1.一种软抛磨头，其特征在于，该软抛磨头由主料和辅料组成，所述主料包括硅胶、硅胶固化剂和润湿剂，所述辅料包括单晶金刚石、氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁;硅胶与辅料的重量比为1:1 一3，硅胶固化剂与硅胶的重量比为I 一5:100;其中，以重量份计，各原料配比为:润湿剂:0.5 — 1份、单晶金刚石:10 — 15份、氧化铈:31 — 37份、碳化娃:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。2.如权利要求1所述的软抛磨头，其特征在于，所述硅胶选用硅胶TSE270-7U，硅胶固化剂型号为201型。3.—种权利要求1或2所述软抛磨头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将单晶金刚石和润湿剂超声均匀分散于去离子水中，转入烘箱内100— 130°C烘干去除水分，备用； 2)按比例取氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁，与步骤I)所得产物混合过筛后置于混料机内进行混料0.5 — 2h，再次过筛后备用； 3 )按比例取硅胶和硅胶固化剂，置于加热至50 - 80°C的对辊机上混炼20 — 30min，然后把步骤2)所得产物分批次倒入对辊机内继续混炼20 — 30min，备用； 4)步骤3)所得产物室温放置0.5 — 3天后，依据需要压制成相应尺寸，即得。
【专利摘要】本发明涉及一种软抛磨头，其由主料和辅料组成，所述主料包括硅胶、硅胶固化剂和润湿剂，所述辅料包括单晶金刚石、氧化铈、碳化硅、氧化铝和氧化镁；硅胶与辅料的重量比为1：1－3，硅胶固化剂与硅胶的重量比为1－5：100；其中，以重量份计，各原料配比为：润湿剂：0.5－1份、单晶金刚石：10－15份、氧化铈：31－37份、碳化硅：20－25份、氧化铝：20－25份；氧化镁：3－4份。该类软抛磨头具有较好的组织均匀性和抛光一致性，可用于玻璃类材料的超精密抛光，且抛光性能良好。
【IPC分类】B24D3/00, B24D11/00
【公开号】CN105538183
【申请号】CN201510899635
【发明人】惠珍, 丁玉龙, 丁春生
【申请人】郑州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月9日