一种金刚线开刃磨石及其生产方法与流程

文档序号:16216368发布日期:2018-12-08 08:26阅读:847来源:国知局

本发明属于磨刀石技术领域,具体涉及一种金刚线开刃磨石及其生产方法。

背景技术

普通单面磨刀石可以用作金刚线开刃使用,但传统工艺生产的磨刀石硬度不均,存在硬点,由于每盘金刚线长度20千米,磨石的硬度不均使得开刃效果不一致,有的地方没能有效磨除镀镍层,部分区域又容易造成金刚石颗粒从钢线脱离甚至蹦断线,这使得金刚线的切割优势打了折扣,同时切出的单晶硅片平面粗糙度增加。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种金刚线开刃磨石及其生产方法。

本发明采用的技术方案为:

一种金刚线开刃磨石,它的配方是由下列组分组成的:磨料,结合剂,水玻璃和糊精粉。

一种金刚线开刃磨石,它的配方是由下列重量的组分组成的:磨料90.5kg,结合剂9.5kg,水玻璃3.5kg和糊精粉2kg。

所述的磨料为600#粒度的白刚玉,结合剂是由以下成分组成的:62%的sio2,27%的al2o3,8.5%的k2o,1.5%的na2o,0.55%的cao和0.45%的fe2o3。

一种如上所述的金刚线开刃磨石的生产方法,包括以下步骤:

(1)混料:称取上述重量的磨料和结合剂,然后按2:1的重量比混合陶瓷球加入球磨机,球磨12小时,12小时后停机,筛出球磨好的磨料与结合剂的混合料,将混合料加入轮碾机中开机轮碾,向轮碾机中加入称量好的水玻璃,轮碾50分钟后,再加入糊精粉继续轮碾30分钟,得到成型料,将轮碾好的成型料盛入料箱,闷料24小时;

(2)成型:压制前筛松筛匀成型料,再将成型料分两次加入模具中,在10兆帕的压力下压制两次,压制后将坯体平移至托盘,等候干燥;

(3)干燥:将托盘中的坯体放入干燥炉中进行曲线升温干燥,从室温升到120℃,周期19h,同时检验坯体中的水分含量;

(4)烧结:干燥好的坯体放入高温窑炉中进行烧制,坯体之间垫沙隔开,曲线升温烧制54小时,终温1300℃,烧制成磨石;

(5)检查:磨石烧出后,清理掉表面浮沙等耐火物,出厂前依国家标准、行业标准和订货合同的技术要求条件为依据,检查成品的外观、硬度、外形尺寸、形位公差和磨削性能;

(6)包装:对检查合格的成品盖章后进行包装,保证产品在运输过程中不受损伤,同时符合国家标准。

所述的步骤(1)中水玻璃的浓度为27波美度。

所述的步骤(2)中模具的尺寸为203×50×25mm,将成型料分两次加入模具中指的是,第一次向模具中加入243克成型料,压制厚度为12mm,第二次向模具中加入263克成型料,压制厚度为13mm。

所述的步骤(3)中曲线升温干燥指的是,从室温-40℃的升温时间为2h,从40℃-60℃的升温时间为2h,在60℃保温2h,从60-80℃的升温时间为2h,从80-100℃的升温时间为6h,从100-120℃的升温时间为2h,在120℃保温3h。

所述的步骤(4)中的垫沙指的是用烧过的沙或用白刚玉料将相邻两块坯体之间隔开,所述的曲线升温烧制指的是,从室温-400℃的升温时间为6h,在400℃保温8h,从400-900℃的升温时间为8h,在900℃保温10h,从900-1200℃的升温时间为8h,从1200-1300℃的升温时间为6h,在1300℃保温8h。

混料是磨料与湿润剂充分接触浸润,让结合剂在磨料表面均匀分布,使混合料具有一定的松散型、流动性以及便于成型的过程。本申请中的湿润剂就是水玻璃。

磨料与结合剂的比例称为磨结比。

成型是指将一定量的混合料置入一定尺寸的模具中,在一定的压力(10兆帕)下,保证其成型密度与尺寸,以达到成品的硬度范围与公差尺寸的过程。

投料量是指压制一块产品所需混合料的重量。

成型密度的指投料量与成型后坯体体积之比或指单位体积内的混合料的重量。

烧结是指颗粒组成的固体物料体系在高温作用下结合成为一个整体的过程;随着烧结的进行,磨料与结合剂发生分解重组、液相析晶、晶型转变等物理化学变化。

干燥炉中的曲线升温干燥的目的是将成型后的坯体中的水分强制排出,减少烧结过程中水分排出时产生热应力而造成的裂纹。

本发明的有益效果是:

本申请采用600#粒度的白刚玉为磨料,采用90.5:9.5的磨结比配方,成型压力在10兆帕,压制时分次布料,分次压制,使得组织均匀,硬度均匀且控制在h-j级,烧结后密度在1.95克/立方厘米左右,本申请的磨石在开刃过程中,使得整条20千米的金刚线开刃效果一致,既能保证有效磨除多余的镀镍层和金刚石团聚,使得经过此磨石开刃的金刚线切割效率更高切割光洁度更好,同时不会过度磨削(磨掉金刚石颗粒或磨细钢线)。

具体实施方式

一种金刚线开刃磨石,它的配方是由下列组分组成的:磨料,结合剂,水玻璃和糊精粉。

一种金刚线开刃磨石,它的配方是由下列重量的组分组成的:磨料90.5kg,结合剂9.5kg,水玻璃3.5kg和糊精粉2kg。

所述的磨料为600#粒度的白刚玉,结合剂是由以下成分组成的:62%的sio2,27%的al2o3,8.5%的k2o,1.5%的na2o,0.55%的cao和0.45%的fe2o3。

一种如上的金刚线开刃磨石的生产方法,包括以下步骤:

(1)混料:称取上述重量的磨料和结合剂,然后按2:1的重量比混合陶瓷球加入球磨机,球磨12小时,12小时后停机,筛出球磨好的磨料与结合剂的混合料,将混合料加入轮碾机中开机轮碾,向轮碾机中加入称量好的水玻璃,轮碾50分钟后,再加入糊精粉继续轮碾30分钟,得到成型料,将轮碾好的成型料盛入料箱,闷料24小时;

(2)成型:压制前筛松筛匀成型料,再将成型料分两次加入模具中,在10兆帕的压力下压制两次,压制后将坯体平移至托盘,等候干燥;

(3)干燥:将托盘中的坯体放入干燥炉中进行曲线升温干燥,从室温升到120℃,周期19h,同时检验坯体中的水分含量;

(4)烧结:干燥好的坯体放入高温窑炉中进行烧制,坯体之间垫沙隔开,曲线升温烧制54小时,终温1300℃,烧制成磨石;

(5)检查:磨石烧出后,清理掉表面浮沙等耐火物,出厂前依国家标准、行业标准和订货合同的技术要求条件为依据,检查成品的外观、硬度、外形尺寸、形位公差和磨削性能;

(6)包装:对检查合格的成品盖章后进行包装,保证产品在运输过程中不受损伤,同时符合国家标准。

所述的步骤(1)中水玻璃的浓度为27波美度。

所述的步骤(2)中模具的尺寸为203×50×25mm,将成型料分两次加入模具中指的是,第一次向模具中加入243克成型料,压制厚度为12mm,第二次向模具中加入263克成型料,压制厚度为13mm。

所述的步骤(3)中曲线升温干燥指的是,从室温-40℃的升温时间为2h,从40℃-60℃的升温时间为2h,在60℃保温2h,从60-80℃的升温时间为2h,从80-100℃的升温时间为6h,从100-120℃的升温时间为2h,在120℃保温3h。

所述的步骤(4)中的垫沙指的是用烧过的沙或用白刚玉料将相邻两块坯体之间隔开,所述的曲线升温烧制指的是,从室温-400℃的升温时间为6h,在400℃保温8h,从400-900℃的升温时间为8h,在900℃保温10h,从900-1200℃的升温时间为8h,从1200-1300℃的升温时间为6h,在1300℃保温8h。

实施例1

一种金刚线开刃磨石,它的配方是由下列重量的组分组成的:磨料90.5kg,结合剂9.5kg,水玻璃3.5kg和糊精粉2kg,所述的磨料为600#粒度的白刚玉,结合剂是由以下成分组成的:62%的sio2,27%的al2o3,8.5%的k2o,1.5%的na2o,0.55%的cao和0.45%的fe2o3。

一种如上所述的金刚线开刃磨石的生产方法,包括以下步骤:

(1)混料:称取上述重量的磨料和结合剂,然后按2:1的重量比混合陶瓷球加入球磨机,球磨12小时,12小时后停机,筛出球磨好的磨料与结合剂的混合料,将混合料加入轮碾机中开机轮碾,向轮碾机中加入称量好的27波美度的水玻璃,轮碾50分钟后,再加入糊精粉继续轮碾30分钟,得到成型料,将轮碾好的成型料盛入料箱,闷料24小时;用手搓法配合检验筛检验成型料的性能:将成型料随机取出放置于掌心,用另外一个手的手指,均匀搓开,检查有无白点,结团等异常情况,而且用60#筛网过滤时能顺利通过。

(2)成型:压制前用24#筛网筛松筛匀成型料,再将成型料分两次加入模具中,在10兆帕的压力下压制两次,模具的尺寸为203×50×25mm,第一次向模具中加入243克成型料,压制厚度为12mm,第二次向模具中加入263克成型料,压制厚度为13mm;压制后将坯体平移至托盘,等候干燥;

(3)干燥:将托盘中的坯体放入干燥炉中进行曲线升温干燥,从室温升到120℃,周期19h,具体的从室温-40℃的升温时间为2h,从40℃-60℃的升温时间为2h,在60℃保温2h,从60-80℃的升温时间为2h,从80-100℃的升温时间为6h,从100-120℃的升温时间为2h,在120℃保温3h;同时检验坯体中的水分含量;水分含量检验有两种方法:a、每隔一段时间称量单个坯体的重量,当相邻两次的单个坯体的重量差小于1克时为达到水分含量标准;b、取玻璃板置于坯体上方,一分钟后观察水汽凝结情况,当玻璃板上无水汽凝结时为达到标准;

(4)烧结:干燥好的坯体放入高温窑炉中进行烧制,坯体之间垫沙隔开,垫沙要干净,用烧过的沙或用白刚玉料将相邻两块坯体之间隔开,曲线升温烧制54小时,终温为1300℃,具体的从室温-400℃的升温时间为6h,在400℃保温8h,从400-900℃的升温时间为8h,在900℃保温10h,从900-1200℃的升温时间为8h,从1200-1300℃的升温时间为6h,在1300℃保温8h,最终烧制成磨石;坯体经过高温焙烧,使结合剂玻化、瓷化,并与磨料一起发生一系列物理化学变化,使磨石达到要求的强度、硬度和其他性能;

(5)检查:磨石烧出后,用钢丝刷或铲子清理掉磨石表面的浮沙等耐火物,出厂前依国家标准、行业标准和订货合同的技术要求条件为依据,检查成品的外观、硬度、外形尺寸、形位公差和磨削性能;

(6)包装:对检查合格的成品盖章后进行包装,保证产品在运输过程中不受损伤,同时符合国家标准。

本申请以粒度为600#的白刚玉为磨料制作的磨石,成品为白色,尺寸为202.5×49.8×24.8mm,密度为1.96g/cm3,洛氏硬度(hrc)为45、48、50、52、49、47,检验结果为合格。

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