一种研磨带的制作方法

【技术领域】

本发明涉及一种研磨带，尤其涉及一种纳米二氧化硅研磨带。

背景技术：

研磨带是一种带状的研磨产品，是用静电植砂或者涂覆的方式，将磨料均匀的涂覆在聚酯薄膜带基上，可根据下游不同的用途裁剪成不同的尺寸。按照生产方式的不同可以分为精密研磨带和精密抛光带两大类。精密研磨带的磨料粒度偏大，主要应用的范围在汽车曲轴、凸轮轴的研磨、印刷辊轴类的研磨等这些领域。精密抛光带的磨料粒度较小，主要用在辊类或微型马达的换向器的抛光。现有的研磨带，研磨合格率较低，使用寿命短，并且研磨效果差。

因此，为了解决上述问题，急需一种研磨合格率高、使用寿命长、研磨效果好的研磨带。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中研磨带的研磨合格率较低，并且使用寿命短、研磨效果差的技术问题，提供一种研磨合格率高、使用寿命长、研磨效果好的研磨带，技术方案如下：

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种研磨带，包括：基膜层和研磨层，其中，所述研磨层固定于所述基膜层的表面，所述研磨层包括多个二氧化硅磨粒，所述二氧化硅磨粒的粒径在10～1000nm的范围内，并且所述研磨层的厚度为2～15um。

在一些实施例中，所述二氧化硅磨粒的粒径在50～500nm的范围内。

在一些实施例中，所述二氧化硅磨粒的粒径在100～200nm的范围内。

在一些实施例中，所述研磨层的厚度为5～15um。

在一些实施例中，所述研磨层的厚度为5～10um。

在一些实施例中，所述基膜层的表面设置有多个凹槽，所述凹槽相互平行；多个所述二氧化硅磨粒均设置于所述基膜层表面，并且多个所述二氧化硅磨粒均位于所述凹槽的两侧。

在一些实施例中，所述基膜层包括基膜层本体和凸出部，所述凸出部有多个，分别固定于所述基膜层本体的表面，同一表面上相邻的两个所述凸出部之间形成所述凹槽,多个所述凸出部之间相互平行，从而使得多个所述凹槽之间相互平行。

在一些实施例中，所述研磨层中的二氧化硅磨粒均固定于所述凸出部，并且所述二氧化硅磨粒在一个所述凸出部上排成一行。

在一些实施例中，所述研磨层包括第一研磨层和第二研磨层，所述第一研磨层和第二研磨层分别设置于所述基膜层的上下表面；所述第一研磨层中的各个所述二氧化硅磨粒的粒径相等，所述第二研磨层中的各个所述二氧化硅磨粒的粒径相等；并且所述第一研磨层中的二氧化硅磨粒的粒径大于所述第二研磨层中的二氧化硅磨粒的粒径。

在一些实施例中，所述研磨层包括第一研磨层和第二研磨层，所述第一研磨层和第二研磨层分别设置于所述基膜层的上下表面；所述第一研磨层包括第一二氧化硅磨粒和第二二氧化硅磨粒，相邻的两个所述凸出部分别固定有第一二氧化硅磨粒和第二二氧化硅磨粒，并且一个所述凸出部只固定有第一二氧化硅磨粒或第二二氧化硅磨粒中的一种；所述第二研磨层包括第三二氧化硅磨粒和第四二氧化硅磨粒，相邻的两个所述凸出部分别固定有第三二氧化硅磨粒和第四二氧化硅磨粒，并且一个所述凸出部只固定有第三二氧化硅磨粒或第四二氧化硅磨粒中的一种。

在一些实施例中，所述研磨层包括第一研磨层和第二研磨层；所述第一研磨层和第二研磨层分别设置于所述基膜层的上下表面，所述第一研磨层和第二研磨层中二氧化硅磨粒的粒径相等。

在一些实施例中，所述研磨层由配比为10:1～10:3的纳米二氧化硅和聚氨酯(pu)构成。

本发明的有益效果是：本发明实施例通过使用微乳液法合成的纳米二氧化硅作为磨粒，与现有技术中使用的磨粒相比，其合成工艺较为稳定，而且在合成过程中可以精确地控制粒径在10～1000nm的范围内的预定值，从而使制成的研磨带一致性好且成本更低，并且使得研磨带的研磨合格率高以及使用寿命长。

进一步的，纳米二氧化硅磨粒在研磨金属时，可在金属表面发生化学吸附，形成自润滑的微层结构，对被研磨的金属起到保护作用，在研磨精密金属轴承、齿轮时具有独特的优势，进而使得所述研磨带具有极佳的研磨效果。

【附图说明】

图1为本发明实施例中研磨带的结构示意图；

图2为本发明实施例中研磨带的结构示意立体图；

图3为本发明实施例中研磨带的使用状态参考图；

图4为本发明另一实施例中研磨带的结构示意立体图；

图5为本发明另一实施例中研磨带的另一结构示意立体图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供一种研磨带的实施例。如图1所示，一种研磨带，包括：基膜层10和研磨层，其中所述基膜层10的表面均设置有多个凹槽13，所述凹槽13相互平行；所述研磨层包括多个二氧化硅磨粒，多个所述二氧化硅磨粒均设置于所述基膜层表面，并且多个所述二氧化硅磨粒均位于所述凹槽13的两侧。

具体的，如图1所示，研磨带100中的基膜层10可以由纸、高分子材料、布、非织造材料、硬化纸板或以上材料的组合形成。在本发明实施例中，优选的基膜层为聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚丙烯(pp)或聚氯乙烯(pvc)等树脂的膜。所述基膜层10包括基膜层本体11和凸出部12，所述凸出部12有多个，分别固定于所述基膜层本体11的上下表面，同一个表面中相邻的两个凸出部12之间形成凹槽13,多个凸出部12之间相互平行，从而使得凹槽13之间相互平行。即，所述基膜层10上下表面均设置有多个凹槽13，所述多个凹槽13相互平行。所述研磨层包括第一研磨层20和第二研磨层30，所述第一研磨层20和第二研磨层30分别设置于所述基膜层10上下表面。在用研磨带100研磨和抛光需要加工的工件时，研磨带100中的研磨层与所述需要加工的工件表面摩擦，从而将所述需要加工的工件表面上的凸出部分刮下(被刮下的凸出部分，也可称之为余料)。余料在被刮下后，进入凹槽13中，由研磨带100随着移动，带离所述需要加工的工件表面，从而使得所述需要加工的工件表面更加光洁。如图2中所示，研磨带100整体呈环状，在使用研磨带100时，需要将研磨带100套设于两个滚轮上，使得研磨带100在滚轮的驱动下，不断的与所述需要加工的工件表面摩擦。传统的研磨带中，只有一层设置有研磨层，由于研磨带呈环状，可知研磨带的外侧周长大于研磨带的内侧周长(或者说，研磨带的外表面长度大于内表面的长度)。本发明实施例中，由于研磨带100的两侧均设置有研磨层(即第一研磨层20和第二研磨层30)，因此，研磨带100在使用过程中进行翻转，以使得第一研磨层20和第二研磨层30轮流起到研磨或抛光的作用。基膜层10的两侧设置有多个凹槽13使得位于所述基膜层10中靠近研磨带100内表面的凹槽13的开口变小，远离于研磨带100内表面的凹槽13的开口变大。这样设计的好处的，无论研磨带100中哪一侧的表面成为外表面，另一侧的表面成为内表面时，所述研磨带100均不会发生褶皱，能够保持研磨带100更好的贴合于所述加工的工件表面，从而使得研磨带100的研磨和抛光效果更好。

研磨层包括：第一研磨层20和第二研磨层30，并且第一研磨层20和第二研磨层30均为由二氧化硅磨粒粘合于基膜层10的表面而成，其中用于粘合二氧化硅磨粒的粘合剂可以是有机粘合剂或无机粘合剂。例如，有机粘合剂可以采用酚醛树脂、脲甲醛树脂或环氧树脂；无机粘合剂可以采用金属或金属氧化物。二氧化硅磨粒的粒径在10～1000nm的范围内，第一研磨层20和第二研磨层30的厚度为2～15um。本发明实施例通过使用微乳液法合成的纳米二氧化硅作为磨粒，与现有技术中使用的磨粒相比，其合成工艺较为稳定，而且在合成过程中可以精确地控制粒径在10～1000nm的范围内的预定值，从而使制成的研磨带一致性好且成本更低，；更重要的是，纳米二氧化硅磨粒在研磨金属时，可在金属表面发生化学吸附，形成自润滑的微层结构，对被研磨的金属起到保护作用，在研磨精密金属轴承、齿轮时具有独特的优势，进而使得所述研磨带具有极佳的研磨效果。

第一研磨层20和第二研磨层30中的二氧化硅磨粒均固定于所述凸出部12，并且，二氧化硅磨粒在一个凸出部12上排成一行，相邻的两行二氧化硅磨粒之间具有凹槽13。二氧化硅磨粒的形状呈圆球状，二氧化硅磨粒的粒径在10～1000nm的范围内。在本发明实施例中，第一研磨层20中的各个二氧化硅磨粒的粒径相等，第二研磨层30中的各个二氧化硅磨粒的粒径相等；并且第一研磨层20中的二氧化硅磨粒的粒径大于第二研磨层30中的二氧化硅磨粒的粒径。这样设计的好处是，由于第一研磨层20中的二氧化硅磨粒的粒径大于第二研磨层30中的二氧化硅磨粒的粒径，所以第一研磨层20和第二研磨层30所起到的作用有所不同。具体的，第一研磨层20中二氧化硅磨粒的粒径较大，主要起到研磨作用，从而使得研磨带100具有精密研磨带的功能；第二研磨层30中二氧化硅磨粒的粒径较小，主要起到抛光作用，从而使得研磨带100具有精密抛光带的功能。

在一些实施例中，优选的第一研磨层20和第二研磨层30均由配比为10:1～10:3的纳米二氧化硅和聚氨酯(pu)构成。这样设计的好处是，在保证纳米二氧化硅磨粒固定牢固的前提下，使用最少量的聚氨酯(pu)，以达到节约材料、降低成本以及减小研磨带100厚度的效果。

在其它一些实施例中，与以上第一个详细阐述的实施例的不同之处在于，第一研磨层20中的二氧化硅磨粒按照粒径的大小划分，有两种，其中一种二氧化硅磨粒(此处称之为第一二氧化硅磨粒)的粒径大于另一种二氧化硅磨粒(此处称之为第二二氧化硅磨粒)的粒径。并且位于同一凸出部12上的二氧化硅磨粒的粒径相等，即同一凸出部12上只有一种二氧化硅磨粒。相邻的两个凸出部12上的二氧化硅磨粒的粒径不同，即相邻的两个凸出部12上的分别固定有第一二氧化硅磨粒和第二二氧化硅磨粒(即，所述第一研磨层包括第一二氧化硅磨粒和第二二氧化硅磨粒，相邻的两个所述凸出部分别固定有第一二氧化硅磨粒和第二二氧化硅磨粒，并且一个所述凸出部只固定有第一二氧化硅磨粒或第二二氧化硅磨粒中的一种。)第二研磨层30中的二氧化硅磨粒按照粒径的大小划分，有两种，其中一种二氧化硅磨粒(此处称之为第三二氧化硅磨粒)的粒径大于另一种二氧化硅磨粒(此处称之为第四二氧化硅磨粒)的粒径。并且位于同一凸出部12上的二氧化硅磨粒的粒径相等，即同一凸出部12上只有一种二氧化硅磨粒。相邻的两个凸出部12上的二氧化硅磨粒的粒径不同，即相邻的两个凸出部12上的分别固定有第三二氧化硅磨粒和第四二氧化硅磨粒。(即，所述第二研磨层包括第三二氧化硅磨粒和第四二氧化硅磨粒，相邻的两个所述凸出部分别固定有第三二氧化硅磨粒和第四二氧化硅磨粒，并且一个所述凸出部只固定有第三二氧化硅磨粒或第四二氧化硅磨粒中的一种。)这样设计的好处是，粒径较大的第一二氧化硅磨粒对所述需要加工的工件表面的凸出部分刮下，即粒径较大的第一二氧化硅磨粒主要对所述需要加工的工件进行研磨；粒径较小的第二二氧化硅磨粒对所述需要加工的工件表面的凸出部分进行进一步打磨，即粒径较小的第二二氧化硅磨粒主要对所述需要加工的工件进行抛光。从而使得研磨带100具有更好的研磨和抛光功能，进而研磨带100对所述需要加工的工件的研磨精度更高。

在一些实施例中，所述第一研磨层20和第二研磨层30中二氧化硅磨粒的粒径相等(即，所述研磨带只采用一种尺寸的二氧化硅磨粒)。

在一些实施例中，所述基膜层仅有一表面设置有多个凹槽，所述凹槽相互平行。所述研磨层只有一个，其包括多个二氧化硅磨粒，多个所述二氧化硅磨粒均设置于所述基膜层表面，并且多个所述二氧化硅磨粒均位于所述凹槽的两侧。

在另一些实施例中，如图4和5中所示，研磨带100还包括第一接头50和第二接头60。在本实施例中，研磨带100呈长带状，而不是环状，所述第一接头50可固定于所述基膜层的一端，所述第二接头60可固定于所述基膜层的另一端。第一接头50和第二接头可实现卡扣连接，进而使得研磨带首尾相连，形成环状。以下将对第一接头50和第二接头60的具体结构进行详细介绍，第一接头50包括第一接头本体(图未标示)和卡爪(图未标示)，第一接头本体的宽度略大于所述基膜层的宽度。所述卡爪共有两个，分别位于第一接头本体的左右两端，所述卡爪的一端固定于所述第一接头本体，另一端悬空。第二接头50包括第二接头本体(图未标示)和扣合部(图未标示)，第二接头本体的宽度略大于所述基膜层的宽度。所述扣合部共有一个，固定于第二接头本体中远离于基膜层的一端。所述扣合部为一竖直壁，所述扣合部上设置有两个通孔(图未标示)，所述通孔的位置与所述卡爪相对应，所述卡爪的另一端(即，悬空的一端)可插入所述通孔，进而使得所述第一接头50和第二接头60实现卡扣连接。这样设计的好处是，由于有第一接头50和第二接头60的卡扣连接，使得研磨带100的整体长度可以调节，进而使得研磨带100可以适应各种研磨设备的要求。

为使得本发明的结构特征更加明显，发明人从上述实施例中，挑选十种实施例样品，并且这十种实施例样品的区别仅在于研磨层的厚度和二氧化硅磨粒的粒径，每种样品挑选一百个进行试验。以下将对该十种实施例样品进行性能测试，结果如下表所示。下表中所述的关于划痕、瑕疵不良率、平整度不良率、研磨合格率、使用寿命(耐磨损次数)的试验方法均为本领域技术人员常用的方法。需要指出的是，发明人在实施本发明的过程中，发现若研磨带中二氧化硅磨粒的粒径小于10nm或者大于1000nm时，研磨带的性能指标均受到较大影响，以至于无法实现目标效果；若研磨带中研磨层的厚度小于2um或者大于20um时，研磨带的性能指标均受到较大影响，以至于无法实现目标效果。

表一

由表一可知，实施例1-5中所用于试验的五种实施例样品中的研磨层厚度均为8um，即实施例1-5中的实施例样品的区别仅在于二氧化硅磨粒的粒径。实施例1-5中的实施例样品中二氧化硅磨粒的粒径分别是10、50、100、200和500nm，经对比可知，当二氧化硅磨粒的粒径过小时，研磨带的打磨强度不够，平整度不良率上升；粒径过大时容易引起表面划痕，导致划痕瑕疵不良率上升。实施例1样品中二氧化硅磨粒的粒径为10nm，其平整度不良率为34％，研磨合格率为64％，显然平整度不良率过高而研磨合格率过低。实施例2-5中样品的二氧化硅磨粒的粒径分别是50、100、200和500nm，其划痕、瑕疵不良率、平整度不良率、研磨合格率、使用寿命(耐磨损次数)的试验结果较好。由此可见，本发明所述研磨带中二氧化硅磨粒的粒径存在较佳的范围50～500nm。由实施例3和4中样品的二氧化硅磨粒的粒径分别是100nm和200nm时，其划痕、瑕疵不良率、平整度不良率很低，研磨合格率很高，使用寿命(耐磨损次数)较长。即，本发明所述研磨带中二氧化硅磨粒的粒径存在使得研磨带综合性能最佳的范围100～200nm。实施例6-10中所用于试验的五种实施例样品中的二氧化硅磨粒的粒径均为200nm，即实施例6-10中的实施例样品的区别仅在于研磨层的厚度。经对比可知，当研磨带的厚度过薄时使用寿命过短，过厚时研磨层容易在打磨过程中脱落碎屑，引起划痕瑕疵不良率上升。实施例6样品中研磨层的厚度为2um，其使用寿命(耐磨损次数)过少。实施例10样品中研磨层的厚度为20um，其划痕、瑕疵不良率过高，研磨合格率过低。实施例7-9中样品的划痕、瑕疵不良率、平整度不良率、研磨合格率、使用寿命(耐磨损次数)的试验结果较好。由此可见，本发明所述研磨带中研磨层的厚度存在综合性能较佳的范围5～15um。由实施例7和8中样品的研磨层的厚度分别为5um和10um，其划痕、瑕疵不良率、平整度不良率很低，研磨合格率很高，使用寿命(耐磨损次数)较长。即，本发明所述研磨带中研磨层的厚度存在使得研磨带综合性能最佳的范围5～10um。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。