专利名称：弹性磨具及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于物体表面加工的弹性磨具及其制造方法。
背景技术：
现有的磨具一般包括如下几种 1)金刚石树脂软磨片将金刚石和树脂混合后进行模压，模压后的磨块粘结在布
料背衬上，背衬上粘结绒布尼龙搭扣，便于跟具有钩布尼龙搭扣的接头连接，这是一种柔性
的磨光工具，属于抛光设备的零部件技术领域，广泛使用于对石材、陶瓷、玻璃、混凝土等粗
糙表面进行抛光处理，整个抛光过程分为粗磨，细磨，精磨，抛光四个阶段。
2)金刚石烧结软磨片把金刚石磨块烧结在金属薄片基体上，基体模压橡胶后粘
结尼龙搭扣，这样的磨片由于有连续的金属薄片基体，只具有一点点的柔性，并且由于金属
薄片的经常弯曲会产生疲劳，所以这种磨片容易折断，磨块容易脱落。 3)金刚石电镀软磨片采用电镀的方法，在布料上把金刚石电镀并连接在布料 上，布料背面再粘结绒布尼龙搭扣。这种软磨片具有柔性，但由于只有一层金刚石，工作层 的厚度小，寿命短。 4)金刚石电镀、烧结、钎焊磨具采用电镀、烧结或钎焊的工艺制作金刚石磨轮， 由于基体为金属，属于刚性磨具。 5)具有金刚石磨粒团的树脂磨具采用烧结、电镀、钎焊的工艺生产金刚石磨粒 团，该金刚石磨粒团包括多个金刚石磨粒，采用树脂粘结剂将该些金刚石磨粒团粘结在一 起，磨料团一般没有固定的形状，也是无规则分别在树脂当中，这样形成为树脂磨具，与橡 胶相比，树脂的弹性有限，也属于刚性磨具。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型的弹性磨具，以解决现有技术中存在的上述问 题。本发明中的弹性磨具在支撑座和所述研磨层之间设置弹性体，并同时在通过网格基体 固定的各个磨块周壁包覆弹性体，以此来改善研磨层的弹性和耐磨擦性能。
本发明还有一个目的是提供一种上述弹性磨具的制备方法。
本发明提供的技术方案如下 弹性磨具，包括支撑座、弹性体和研磨层，所述研磨层包括网格基体和规则排列在 网格基体上的数个磨块，其特征在于每个磨块均包括一焊接或粘结面、一切割磨削面和一
周壁，该弹性体覆盖所述支撑座至所述研磨层之间的区域和所述各个磨块的周壁。 前述弹性磨具中，包覆有弹性体的每相邻两个磨块之间均设有一直线或曲线水
槽，便于排屑、排水和散热。 前述弹性磨具中，所属网格基体采用金属材料制成，具体可以是金属筛网、塑料筛 网或带有网孔的金属薄板或塑料薄板。金属材料可选自普通钢、紫铜或不锈钢材料等，塑料 筛网则一般适用于采用树脂接合剂制得的磨块。网格基体的形状则根据需要制成的制品的
3形状来确定。另外，为避免影响弹性磨具的弹性，并保持弹性磨具的耐摩擦性能，网格基体 的厚度不能太厚， 一般以选用0. lmm 5mm为宜。 前述弹性磨具中，所述磨块一般采用金刚石磨粒制成，也可以采用至少一种以下 的磨料制成氧化锆磨粒、氧化铈磨粒、二氧化硅磨粒、氧化铬磨粒、CBN磨粒、氧化铝磨粒 或碳化硅磨粒，并可以根据待加工物品的材质选定上述材料的组合。磨块的形状不限，可以 是正方体、长方体、梯形柱、圆柱、圆环或圆台等。 前述弹性磨具中，设置在网格基体上的各个磨块呈规则几何状排列，其高度可以
相等、也可以不等，举例来说，设置在网格基体上的各个磨块在高度上，可以呈一个平面，也
可以呈凹球面状或凸球面状排列，可以根据待加工物品的形状做相应的调整。 前述弹性磨具中，所述弹性体可以采用橡胶制成，具体可以是天然橡胶、合成天然
橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、甲苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯橡胶、氟橡胶或聚硫橡胶
等。弹性体的高度不限，可以是0. 5mm 30mm不等，并可根据待加工表面的形状和加工精
度做相应的调整。 前述弹性磨具中，所述磨块采用钎焊、电镀或烧结的方式固定在所述网格基体上，
或采用树脂粘结在所述网格基体上。 前述弹性磨具的制备方法，其特征在于 a.在网格基体上排列放置数个磨块，在磨块的焊接面以外的各个表面涂敷或放置 阻焊剂，而后放置入真空钎焊炉中，加热直至钎焊料完全熔化并焊接在网格基体上，冷却制 得研磨层； b.将研磨层的磨块朝下或朝外放置入模具内，在网格基体的上部或内侧添加弹性 材料和支撑座，加热加压使弹性材料软化和流动， 一部分弹性材料流过网格基体的穿孔，填 充并充满模具内的空隙，弹性体固化并粘结研磨层，形成一个整体，冷却后得到弹性磨具初
PR c.把步骤b中得到的弹性磨具初品放置在磨床上，使用砂轮对弹性磨具初品的表 面进行磨削，磨去磨块表面的橡胶层，并对磨块进行开刃得到。 前述弹性磨具的制备方法中，步骤a中真空钎焊炉的温度由钎焊料的熔点决定， 在同等的钎焊强度的条件下，优选使用熔点较低的钎焊料，以降低高温对磨块和金属基体 的损伤。此外，还可以采用电磁感应方式对钎焊料进行选择性的加热，并縮短加热时间，进 一步减少热损伤。 前述弹性磨具的制备方法中，步骤a也可以用下述步骤代替在网格基体排列放 置数个磨块，而后采用烧结工艺、电镀工艺或树脂粘结的工艺焊接或粘结在网格基体上，制 得研磨层。 本发明中的弹性磨具中在支撑座和所述研磨层之间设置弹性体，并同时在通过网 格基体固定的各个磨块周壁包覆弹性体，具有该种结构的弹性磨具可同时具有弹性和柔 性，显著提高磨具的使用寿命和抛光效率，改善研磨层的弹性和耐磨擦性能。
图1为本发明实施例1弹性磨具的结构示意图；
图2为本发明实施例1弹性磨具的剖面 图3为本发明实施例2弹性磨具的剖面图； 其中，研磨层11、12、橡胶层2、支撑座31、32、网格薄板111、 121、金刚石磨块112、 122和水槽113、 12具体实施方式
实施例1 如图1和图2所示，弹性磨具，包括圆形研磨层11、橡胶层2和尼龙搭扣31，圆形 研磨层11位于尼龙搭扣31下方，圆形研磨层1包括圆形不锈钢网格薄板111和呈射线状 钎焊在圆形不锈钢网格薄板111上的数个金刚石磨块112。橡胶层2覆盖尼龙搭扣31和圆 形研磨层11之间的区域和各个金刚石磨块112的周壁，包覆有橡胶层2的每相邻两个金刚 石磨块112之间均设有水槽113，便于排水和排屑。 圆形不锈钢网格薄板111采用24目不锈钢筛网，其厚度为0. 5mm ;橡胶层2的厚 度为2mm。 该弹性磨具采用以下的方法制得金属粉和金刚石磨粒混合后加入胶水，采用浇 铸或模压的方法，制成磨块112 ;而后取1片厚度为0. 5mm的圆形不锈钢网格薄板111，在其 一侧涂敷钎焊料后排列放置金刚石磨块112，在磨块的焊接面以外的各个表面涂敷阻焊粉， 而后放置入真空钎焊炉中，按照程序抽真空和加温，在钎焊料全部熔化后，随炉冷却获得由 不锈钢筛网111和金刚石磨块112组成的研磨层11 ;将研磨层的金刚石磨块112朝下放 置入模具对应的凹坑内，在不锈钢网格薄板111上添加天然橡胶材料，加热加压使天然橡 胶材料软化和流动并充满模具内的每一处空隙，然后橡胶固化包覆和粘结磨块112和筛网 lll，冷却后从模具中取出就得到弹性磨具初品。模具上相邻两个凹坑的壁，则在每相邻两 个金刚石磨块112之间留下了水槽113。而后在其橡胶层2上粘结尼龙搭扣31 ;将弹性磨 具初品放置在磨床上，使用砂轮对弹性磨具初品的表面进行磨削，磨去磨块表面的橡胶层， 并对磨块进行开刃，得到如图1和图2所示的弹性磨具。
实施例2 如图3所示，弹性磨具，包括圆形研磨层12、橡胶层2和一设有金属回转台状支撑 座32，圆形研磨层12设置在回转台状支撑座32下方，圆形研磨层12包括不锈钢网格薄板 121和钎焊在不锈钢网格薄板121上的数个金刚石磨块122。橡胶层2覆盖回转台状支撑 座32和圆形研磨层12之间的区域和各个金刚石磨块122的周壁，包覆有橡胶层2的每相 邻两个金刚石磨块122之间均设有水槽123，便于排水和排屑。 圆形不锈钢网格薄板121采用24目不锈钢筛网，其厚度为lmm ;橡胶层2的厚度 为14mm。 实施例2的制作方法与实施例1基本相同。 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
弹性磨具，包括支撑座、弹性体和研磨层，所述研磨层包括一网格基体和规则排列在网格基体上的数个磨块，其特征在于每个磨块均包括一焊接或粘结面、一切割磨削面和一周壁，该弹性体覆盖所述支撑座至所述研磨层之间的区域和所述各个磨块的周壁。
2. 根据权利要求1中所述的弹性磨具，其特征在于包覆有弹性体的每相邻两个磨块 之间均设有一直线或曲线水槽。
3. 根据权利要求2中所述的弹性磨具，其特征在于所属网格基体为金属筛网、塑料筛网或带有网孔的金属薄板或塑料薄板，网格基体的厚度为0. lmm 5mm。
4. 根据权利要求1、2或3中所述的弹性磨具，其特征在于所述磨块包括至少一种以 下的磨料金刚石磨粒、氧化锆磨粒、氧化铈磨粒、二氧化硅磨粒、氧化铬磨粒、CBN磨粒、氧 化铝磨粒或碳化硅磨粒。
5. 根据权利要求4中所述的弹性磨具，其特征在于设置在网格基体上的各个磨块呈 规则几何排列。
6. 根据权利要求4中所述的弹性磨具，其特征在于所述弹性体为天然橡胶、合成天然橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、甲苯橡胶、顺丁橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯橡胶、氟橡胶或聚硫橡胶制得的弹性单元，所述弹性体的高度为0. 5mm 30mm。
7. 根据权利要求4中所述的弹性磨具，其特征在于所述磨块采用钎焊、电镀或烧结的 方式固定在所述网格基体上，或采用树脂粘结在所述网格基体上。
8. 权利要求1中的弹性磨具的制备方法，其特征在于a. 在网格基体上排列放置数个磨块，在磨块的焊接面以外的各个表面涂敷或放置阻焊 剂，而后放置入真空钎焊炉中，加热直至钎焊料完全熔化并焊接在网格基体上，冷却制得研 磨层；b. 将研磨层的磨块朝下或朝外放置入模具内，在网格基体的上部或内侧添加弹性材料 和支撑座，加热加压使弹性材料软化和流动， 一部分弹性材料流过网格基体的穿孔，填充并 充满模具内的空隙，弹性体固化并粘结研磨层，形成一个整体，冷却后得到弹性磨具初品；c. 把步骤b中得到的弹性磨具初品放置在磨床上，使用砂轮对弹性磨具初品的表面进 行磨削，磨去磨块表面的橡胶层，并对磨块进行开刃得到。
9. 根据权利要求8中所述的弹性磨具的制备方法，其特征在于，步骤a也可以用下述步 骤代替在网格基体上排列放置数个磨块，而后采用烧结工艺、电镀工艺或树脂粘结的工艺 焊接或粘结在网格基体上，制得研磨层。
全文摘要
本发明公开了一种弹性磨具及其制造方法，该弹性磨具包括支撑座、弹性体和研磨层，所述研磨层包括一网格基体和规则排列在网格基体上的数个磨块，每个磨块均包括一焊接或粘结面、一切割磨削面和一周壁，该弹性体覆盖所述支撑座至所述研磨层之间的区域和所述各个磨块的周壁。该弹性磨具通过在支撑座和所述研磨层之间设置弹性体，并同时在通过网格基体固定的各个磨块周壁包覆弹性体，以此来改善研磨层的弹性和耐磨性能。
文档编号B24D3/00GK101704225SQ200910111580
公开日2010年5月12日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者吴建明 申请人:厦门东南新石材工具有限公司