带图案的磨料及其制造方法

专利名称：带图案的磨料及其制造方法
这一申请是由本发明人于1991年6月10日申请的、发明名称为“带图案的磨料及其制造方法”的申请流水号07/712989的续申请。
本发明涉及磨料，和特别针对一种制造带图案的磨料的方法，其中许多磨料粒子暂时由粘合剂固定着，随后由增强复合材料(matrixmaterial)固定。
在将金刚石或其它硬磨料粒子按预定的图案放置在某一表面的尝试方面已作过不少努力。在硬颗粒基本均匀地分布于某一表面的情况下，或在(含有一般性均匀分布的颗粒的)那些特定形状分布于某一表面的情况下，图案是十分需要的。通过以特定形状布置颗粒(这些颗粒分布在某一表面上)，可以优化切削率和机械加工过的表面的质量；更重要的是，在各磨料区域之间的空隙能让除去碎屑和让冷却剂流入。
获得磨料粒子图案的大多数现有技术包括提供在其上将电解沉积金刚石的金属斑点，然后在应该的位置以电镀将金刚石固着，或由聚合物树脂或类似物固着。也曾手工放置金刚石获得图案。手工放置当然非常费时，然后在应该的位置以金属电解沉积固着颗粒来将颗粒固着。由电解沉积的金属固着颗粒是不完全令人满意的，因为无法提供足够的金属来真正固着颗粒和来抵抗磨损；因此，在磨料已充分利用上、颗粒被磨耗之前，颗粒趋向于变松。一旦一小磨石或颗粒松动，对邻近颗粒的支持变小，很快会损失许多其它颗粒。另外，并不是所有的硬颗粒可由电解沉积的金属固着；电解沉积在其金属组成的范围内受限制，因为并不是所有的金属能够电解沉积。电解沉积对非金属组份是行不通的。此外，电解沉积还面临一些与扔弃用过的电解液有关的环境问题。
在1969年1月24日申请的法国专利申请号69 01577(以公开号2,029,390出版)披露另一种现有技术。在这一申请中，磨料粒子被沉积入金属丝、塑料或类似物的网筛材料中的开孔内。在磨料粒子保留在网筛中的开孔内时，金属被电镀上去将颗粒固定在网筛内，在一个实施方案中，迫使颗粒进入网筛中的开孔内，网筛固着颗粒，一直到金属电镀上去后固定颗粒为止。为了使用这一发明，必须小心选择磨料颗粒的粒度(尺寸)；然而，电镀无法提供足够的强度，确保所得到的材料非常耐用。这一方法很难保证大批量生产，因为在金属电解沉积于材料之前颗粒没有固定在开孔内，这样，在沉积金属之前，材料很难运输。
一种在磨料中提供图案的成功技术公开于US 4,925,457(1990年5月15日公开发布)、US 5,049,165(1991年9月17日公开发布)和US 5,092,910(1992年3月3日公开发布)。这种技术获得单层和多层烧结的磨料，随后将它切成一定形状并固定于基底上。可烧结材料的使用，优选在烧结过程中加压处理，能使磨具获得强度、柔性、韧性、耐磨性和对金属网筛和对各种磨料粒子如金刚石和立方氮化硼的良好粘结性的一种理想结合，从而具有结构完整性。因此，可以满足一些特殊应用，比如用来切削混凝土、陶瓷和石头的锯片，研磨工具的切削元件和用于同样材料的钻头。这些材料和工具用于复杂条件下的应用如干切削。电解沉积的金属不具有这些优点。当然，如果需要的话，在基底上将许多特定形状间隔开，获得带图案的磨料。所得带图案的磨料是高质量的磨料，但是，制备磨料、在制造设备内或在制造设备之间运输所制备的磨料及随后组装带图案的磨料的几个附加步骤使该技术对于磨料的大批量生产和对于一些应用来说不经济。
本发明提供一种制造磨料的方法，其中在基底上提供胶粘的粘合剂。然后，将硬磨料颗粒放置入与基底接触，粘合剂暂时将一些硬颗粒固着在基底上。在基底与硬颗粒接触之前，可将网筛材料或其它多孔材料形式的掩模放在基底上。掩模决定了硬颗粒的分布；和硬颗粒可以接收在网筛材料或其它多孔材料的开孔内。或者，可将粘合剂按一定的图案涂在基底上，从而决定了硬颗粒的分布。
在硬颗粒放置在和粘合到基底上之后，增强复合材料与硬颗粒和/或基底结合。该增强复合材料因此而提供一种复合磨料，其中颗粒按所需图案分布并由增强复合材料固定。
通过考虑与附图相结合的以下叙述，本发明的这些和其它特征和优点将会变得更清楚，其中

图1是示意性的透视图，示出了一种根据本发明制备磨料产品的方法；图2是类似于图1的视图，但显示了有所改进的方法；图3是放大了的截面视图，显示了根据本发明由增强复合材料固定的图1或图2材料。
图4是放大了的截面视图，显示了图3所示布置方式的改进形式；
图5是代表性示意图，显示了将颗粒固定在增强复合材料中的另一方法；和图6～8是示意图，显示了将颗粒固定在增强复合材料中的进一步改进的方法。
现更具体地参考附图和参考这里以说明目的选择的本发明的这些实施方案。图1示出了将硬磨料粒子固定在基底上的一种技术。基底10可以几乎是任何材料，如金属、塑料或纸张的薄片材料，或者由未烧结的、部分烧结的或完全烧结的金属粉末、金属纤维或类似物组成的预型件。一般来说，几乎任何物质可用作基底10，包括由汽相淀积、由热喷射如等离子体喷射或类似方法制造的基底。
图1的第一步示出了已在其上面确定了许多粘合剂区域11的基底10。可以按任何所需要的方式形成粘合剂区域11。例如，基底10的表面可以由模版和由喷射的、倾注的或类似处理的区域进行掩蔽。同时，区域11可以是一片片的压敏带。所以，使区域11具有粘性的任何方式都在本发明的范围内。
钎焊(brazing)或熔化糊料(paste)能很好地用作本发明中的粘合剂。该糊料可以有或没有助熔剂。该浆料可通过商业途径获得，且还可以定做，适合各种偏受。因而，此类糊料同时用作粘合剂和易熔材料。当然还应该明白，此类糊料可含有可烧结材料而不合易熔材料，或可同时含有易熔化的和可烧结的材料。
图中的第二步显示了由许多硬颗粒接触着的基底10，意思是用颗粒覆盖整个基底。然后，基底颠倒过来或另作处理以便从基底上除去松动的颗粒。在步骤2中颗粒12覆盖整个基底10，步骤3显示颗粒12仅保留在粘性区域11。因而该材料已准备好接收增强复合材料，永久地固定颗粒12。
图2示出了图1中所说明方法的改进形式。在图2中，整个基底10A用粘合剂涂覆。由于整个表面被涂覆，应该明白，粘合剂可以喷涂、辊涂、刷涂等，或者基底可以浸渍(粘合剂)，或者可以使用在其上面有粘合剂的带。这样，基底10A的表面可以由一些技术用粘性粘合剂涂覆。
第二步是在基底10A的表面上放置掩模，然后在表面上放置许多硬颗粒。正如在图2中所说明的那样，掩模14具有较大的开孔，颗粒12通过这些开孔产生粘合到基底10A的颗粒的区域。掩模14然后可以移去，按照图2的步骤3所示的那样，在基底上留下许多分散的区域，每一区域有许多暂时粘合到基底的颗粒。
对这一方法作一些改动是可能的。正如下文所要讨论的，掩模可以是金属丝网筛(wire mesh)或类似物，且该掩模可以原位留下，进而变成最终磨料的一部分。考虑到这一点，可在掩模留在原位之后和在硬颗粒与(基底)表面结合之前，将粘合剂涂在掩模上。除了保留在掩模的开孔内的颗粒之外，掩模在其表面上保持一些颗粒。颗粒也可以放置在表面上；然后，将粘合剂施加在整个表面，和添加更多的硬颗粒。较大量的硬颗粒保留下来，而一些颗粒固定于掩模。
本发明在颗粒永久固定之前易让硬颗粒取向。使用机械力，如通过摇晃或振动具有暂时由粘合剂固定的硬颗粒的基底，或摇晃或振动基底上的松动颗粒，迫使颗粒进入稳定的部位。通过施加磁力，颗粒如金刚石颗粒将根据它们的结晶结构和磁力线来取向。因此，可以对表面有硬颗粒的基底施加许多不同的物理作用力，颗粒会均匀地取向。
一旦颗粒取向，为了获得取向的优点，必须将它们可靠地固定。从而在颗粒取向后，颗粒团可喷上一层粘合剂，固定颗粒的位置。也可用液体如水润湿颗粒，然后冷却该液体以固定这些颗粒。在任何情况下，也许在预型件上，让颗粒与可烧结的或易熔化的材料接触，永久地固定颗粒。
接着注意附图3，它示出了一种用增强复合材料固定颗粒的方法。在图3中，有基底10B，它可以是如上所讨论的任何材料。还应注意到，基底10B可以是在两侧有粘合剂的带或类似物。该带可以粘附于预型件15，并在另一表面上接收颗粒14。基底10B还可以是更硬的材料，随后压靠在预型件15上。在任何情况下，基底10B压靠在预型件15上，由相反侧的板16施加压力。
当在图3中所示组装件上施加压力时，颗粒14被强迫进入预型件。可以强迫颗粒14完全进入预型件，这样颗粒全部被增强复合材料包围，或者，让一部分颗粒从预型件凸出。这是设计选择的问题，取决于所得到的磨料的特殊应用。
本技术领域中的那些熟练人员会明白，预型件15可以是多种预型件中的一种。首先。应该指出，预型件可以是可烧结的或易熔化的材料，或其混合物，这取决于所需要的特定结果。本技术领域中的那些熟练人员会明白，不管增强复合材料是可烧结的或易熔化的，在本文中的方法和功能基本上相同。最终强度是不相同的，但本技术领域中的那些熟练人员可以选择最适合预定用途的特殊的增强复合材料。所以在本文中所使用的术语“可烧结的”和“易熔化的”还包括其它类型的(除非本文另外要求)。此外，应该理解，增强复合材料可通过与温度有关的方法如热(例如等离子体)喷射或蒸汽淀积来淀积。在本发明的上下文中，可以认为材料的热沉积等效于使用可烧结材料。
除了可烧结的和易熔化的增强复合材料之外，还应明白，金属可以电解沉积，暂时固着颗粒。在这情况下可使用导电性粘合剂。本技术领域中的那些熟练人员会意识到，由电解沉积得到的增强复合体在强度上不如烧结的或熔化凝结的增强复合材料。
接着参见附图4，可以看出，这是采用了结合图2所讨论的方法的布置方式，其中掩模放置在基底上和颗粒粘附于暴露的基底。
如图4中所示，基底10C有前面讨论过的粘合剂。掩模的形式的金属丝网筛19。在图2的掩模中的开孔是足够的大，能使大量的颗粒12进入每一开孔，但是，图4中的开孔却只能使每一开孔内有单个颗粒18。这是设计选择的问题，可以选择开孔尺寸/颗粒尺寸的任何比例。
图4所示的另一特征是封闭或屏蔽一部分掩模19。一些形成的屏蔽物20可以用来覆盖网筛19和粘合剂的一部分，防止颗粒18在这一屏蔽区域发生粘附。虽然可以使用各种材料和技术，但是，如果压敏带用作基底10C，同一带可用作屏蔽物20，从而易组装完整的掩模。
图4示出了类似图3的布置方式，其中暂时粘附颗粒18的基底10C放置在预型件21上，和板22然后对组装件施加压力。图4中的区别是，网筛19形式的掩模保留在原位被强迫进入预型件。网筛19可以是钢或其它具有较高熔点的金属，在该情况下，网筛将在所得到的磨料的使用过程中协助支持颗粒18，或者，网筛19可以是聚合物材料，或类似的低熔点(甚至可以汽化)材料，在该情况下，网筛将会从所制成的磨料有效地消失。
与前面一样，颗粒18可被强迫完全进入预型件21中，或者颗粒部分地从预型件凸出，刚好有“露出(open)”的表面。
使用本发明的方法，网筛开孔的尺寸与硬颗粒的尺寸之比显得不太重要。在给材料加压过程中，颗粒可被增强复合材料分隔开，这样，基本上所有的颗粒能够由增强复合材料基本完全地包围，且不直接与网筛材料的丝接触。
附图5说明了以上所讨论方法的另一改进方式。在图5中有基底10D，在其至少一个表面上有粘合剂。表面可按以上讨论的那样被掩蔽，让硬颗粒24沉积；然后，按需要移去或不必移去掩模。在图5中，未画出掩模，但是可使用与图4中相同的网筛且保留在原位，如果需要的话。然后，将熔化材料25放置在基底上。由于硬颗粒24早已各就其位，熔化材料将填充间隙。在图5中示出了较小数量的材料25，但本技术领域中的那些熟练人员会明白，可以使用较细的粉料，和材料25大量包围每一颗粒24。
因而基底10D有在其上面分布的硬颗粒24，和至少部分地包围硬颗粒24的熔化材料，它们全都由基底上的粘合剂粘合到基底10D上。然后将这一基底贴放在预型件上。如图5中所示，基底夹在两预型件之间，尽管，如果需要，可使用单个预型件，与图4中一样。
板29对图5的组装件施加压力，并加热。熔化材料25将在预型件26的烧结温度或在该温度以下熔化，并将协助颗粒24相互粘附在一起和粘附到预型件26和28。结果，磨具的强度较高；或者，可使用价廉的预型件，因为粘合力高，而不会损害最终磨料的质量。正如在现有技术中众所周知的，如果硬颗粒24埋在增强复合材料表面下方，在首次使用前，磨具的工作表面经喷砂或类似处理“露出”颗粒表面，或暴露出硬颗粒。
在所有以上讨论的方法中，应该明白基底10实际上可以是任何材料且包括预型件。预型件经涂覆粘合剂后用作基底；那么，将基底贴放在预型件上的步骤不是一独立的步骤，而是与在基底上放置硬颗粒的步骤合并。
此外，可从任何基底开始，比如一件压敏带，且在它上面沉积增强复合材料的粉末或纤维。然后，增强复合材料的表面可涂上更多的粘合剂，重复这两过程，直到获到具有所需厚度的预型件为止。可用粘合剂作为最后一层以接受和暂时固着硬颗粒。
具有高百分数的孔隙度的(例如80％或80％以上)可烧结预型件能接受粘合剂基底，封闭预型件的一侧。然后将细的、易熔化粉末倾入预型件，填充(至少部分地)预型件的孔。如果需要，另一粘合剂基底可用来封闭多孔预型件的相反侧。多孔预型件接着接收暂时固定于另一粘合剂基底的许多硬颗粒。网筛或类似物也可粘附于这一基底。基底和预型件随后相互放置在一起并烧结，加压或不加压。
当然还会明白，也可以在硬颗粒层的上面提供预型件，这样硬颗粒处在两预型件之间。
用于本发明的预型件中还包含许多硬颗粒。例如，一些金刚石、立方氮化硼、破碎的硬金属如硬质合金和陶瓷碎片可包含在预型件中并与预型件的金属粉或纤维混合。然后，预型件用粘合剂粘附，部分地烧结或完全烧结。包含在内的硬颗粒会提供较好的耐磨性，固定硬颗粒14、19或24并将它们更坚韧地固定。
通过提供含有硬颗粒的预型件，可接着将网筛材料贴放在预型件的至少一个表面上并施加压缩用的压力。在压缩过程中，一些硬颗粒被强迫进入网筛材料的一些开孔内，从而获得与这里所述的效果相类似的效果。尽管该磨料不象由本文所述的其它方法所制成的材料那样均匀，但这种技术简单并能获得低成本的工业产品。
在所有本发明的以上所讨论的实施方案中，本技术领域中的那些熟练人员可以明白，这些材料可用易熔化物质浸渍。在开始加热和/或加压之前，简单地将易熔化物质放置在组装件的至少一侧，易熔化物质将会熔化并通过毛细管作用进入该材料。
现参见图6、7和8，记住这些方法的以上讨论内容，通过轧辊压制进行该压缩步骤。在图6、7和8中装置基本上相同，对于类似部件有相同的编号。
在图6中，基底10E在两辊30和31之间进给。基底10E是以上所讨论基底中的任何一种，有硬颗粒粘附于该基底。为了将颗粒固着在增强复合材料中，在32处添加金属粉或类似物。组装件在辊30和31的辊隙被压缩，制成最终产品32A。应该明白，粉末32可以是可烧结的或易熔化的材料，并可包含如上所讨论的硬颗粒。
图7显示了在辊30和31之间通过的基底10E，预型件34贴放在基底10E上。在辊30和31的辊隙处的压力使得所讨论的压缩步骤制造出最终产品34A。图8类似于图7，只是有两个预型件35和36，在基底的每一侧的预型件能使得制造出与图5中所示方法制造的产品相类似的产品。产品35A从辊30和31的辊隙牵引出来。
本发明的方法适合于制造磨料的连续工艺。基底的连续长带(可以是压敏粘合剂带)或涂有粘合剂的预型件或类似物在压辊30和31之间进给。粉末和纤维形式的增强复合材料经过进给后贴放在基底上，或者预型件经过进给后贴放在基底上，形成最终产品。选择基底和增强复合材料，以便获得具有所需特征的最终产品。
所以，本技术领域中的那些熟练人员会明白，这里所给出的本发明的特殊实施方案仅仅是为了说明本发明的目的，本意决不是限制本发明；因此，在不脱离按照所附权利要求列出的本发明的精神或范畴的前提下，可作各种变化和改进，以及等同物的充分利用权也保留。
权利要求书按照条约第19条的修改1.一种制造磨料的方法，它包括以下步骤用粘合剂涂覆一种基底，让该基底与许多第一硬颗粒接触和然后除去许多由未被该粘合剂粘合到该基底的颗粒所组成的第二硬颗粒，这样，由该粘合剂粘合到该基底的第三次硬颗粒保留在该基底上，以及用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒，和随后加热该材料使得该可烧结的增强复合材料永久地固定该许多第三硬颗粒，其中用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该绝大部分硬颗粒的步骤包括以下步骤用压敏粘合剂带封闭多孔预型件的一侧，将一定量的可熔性粉末沉积入该多孔预型件中，和在加热材料之前将该多孔预型件和已粘附有硬颗粒的该基底放在一起。
2.一种制造磨料的方法，该磨料包括用来提供研磨效果的许多硬颗粒和硬颗粒分散在其中的且用来固定该硬颗粒的一种可烧结的增强复合材料，该方法包括将压敏粘合剂带放置在掩模的一侧，以使得该压敏粘合剂带粘附到该掩模，该掩模确定了在预定图案中分布的许多开孔，该开孔完全穿透该掩模，使得该压敏粘合剂带关闭该开孔，然后，在该掩模的相反侧撒上一定量的硬颗粒，使得在该开孔内接受一些硬颗粒和至少一些接受在该开孔内的硬颗粒被粘附到该压敏粘合剂带上，除去没有粘附到该压敏粘合剂带上的硬颗粒和随后用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒，并加热该材料促使该材料固定已粘附到该带上的颗粒。
3.根据权利要求2的方法，进一步包括在用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤之前从该压敏粘合剂带移去掩模的步骤。
4.根据权利要求3的方法，进一步包括在用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤之前对已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒施加补充作用力的步骤。
5.根据权利要求4的方法，其中补充作用力选自机械力和磁力。
6.根据权利要求2的方法，进一步包括在用增强复合材料部分包围该颗粒的步骤之前，对已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒施加补充作用力来让该颗粒取向的步骤，和其中该颗粒所具有的尺寸能使它从掩模中的开孔凸出。
7.根据权利要求6的方法，其中作用力选自机械力和磁力。
8.根据权利要求3的方法，包括在从压敏粘合剂带移去掩模的步骤之后和在用可烧结的增强复合材料至少部分包围已粘附到压敏粘合剂带上的颗粒的步骤之前，将可熔性材料施加在该压敏粘合剂带上的步骤。
9.根据权利要求8的方法，其中可熔性的材料选自易熔性的材料和可钎焊的材料。
10.根据权利要求2的方法，其中该掩模是由聚合物材料形成，和进一步包括充分加热该材料使该掩模有效地从该材料消失的步骤。
11.根据权利要求2的方法，包括在用敏感性的增强复合材料至少部分包围已粘附到压敏粘合剂带上的颗粒的步骤之前，将可熔化材料施加在该压敏粘合剂带上的步骤。
12.根据权利要求2的方法，其中硬颗粒选自金刚石、碳化物、硼化物、氮化物、硬金属碎屑和陶瓷碎屑。
13.根据权利要求2的方法，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤包括以下步骤将可烧结的预型件放置在该带的至少一侧并让该预型件与该带压靠在一起。
14.根据权利要求2的方法，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤包括以下步骤将在其中已无规则分布硬颗粒的一种可烧结的预型件放置在该带的至少一侧并让该预型件与该带压靠在一起。
15.根据权利要求3的方法，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤包括以下步骤将可烧结的预型件放置在该带的至少一侧并让该预型件与该带压靠在一起。
16.根据权利要求13的方法，其中将预型件放置在该带的至少一侧的步骤包括以下制造预型件的步骤用可烧结的增强复合材料涂覆压敏粘合剂带而得到第一层可烧结的增强复合材料，和用粘合剂涂覆该可烧结的增强复合材料的表面，涂覆第二层可烧结的增强复合材料，并重复这些步骤直到形成具有所需厚度的预型件为止。
17.根据权利要求2的方法，其中该掩模和该压敏粘合剂带是连续长带形式，和其中在掩模的一侧放置压敏粘合剂带的步骤是通过在两个相对压挤的装置之间进给该掩模的连续长带和该压敏粘合剂带的连续长带来完成的。
18.根据权利要求2的方法，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到压敏粘合剂带上的硬颗粒的步骤包括在硬颗粒施加在该掩模中的的开孔内之后，在挤压装置之间与掩模和压敏粘合剂带一起进给可烧结的预型件。
19.一种制造磨料的方法，它包括以下步骤将具有许多开孔的网筛材料贴靠在压敏粘合剂带上，将一定量的硬颗粒施加在该网筛材料中的至少一些开孔内，其中该开孔内的至少一些颗粒粘附到该粘合剂上，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒，和在加压下烧结该增强复合材料促使该可烧结的增强复合材料将该颗粒固定在该网筛材料的开孔内。
20.根据权利要求19的方法，进一步包括在用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒的步骤之前从压敏粘合剂带上移去该网筛材料的步骤。
21.根据权利要求19的方法，进一步包括在用可烧结的增强复合材料部分地包围颗粒的步骤之前施加补充作用力使已粘附到压敏粘合剂带的硬颗粒取向。
22.根据权利要求21的方法，其中作用力选自机械力或磁力。
23.根据权利要求20的方法，包括在从压敏粘合剂带上移去网筛材料的步骤之后和在用可烧结的增强复合材料至少部分地包围已粘附到该基底上的硬颗粒的步骤之前，将可熔化材料施加在压敏粘合剂带上。
24.根据权利要求23的方法，其中可熔化材料选自易熔材料和可钎焊的材料。
25.根据权利要求19的方法，其中用可烧结的增强复合材料部分地包围在网筛材料的开孔内已粘附到压敏粘合剂带的硬颗粒的步骤包括在该颗粒的至少一侧放置可烧结预型件并将该预型件和颗粒压靠在一起。
26.根据权利要求19的方法，其中用可烧结的增强复合材料部分地包围在网筛材料的开孔内已粘附到压敏粘合剂带的硬颗粒的步骤包括在该颗粒的至少一侧放置一种有硬颗粒在其中无规则分布的可烧结预型件并将该预型件和颗粒压靠在一起。
27.根据权利要求25的方法，其中在该颗粒的至少一侧放置可烧结预型件的步骤包括以下制造该预型件的步骤用可烧结的增强复合材料涂覆压敏粘合剂带而得到第一层可烧结增强复合材料，和用粘合剂涂覆该可烧结的增强复合材料的表面，涂覆第二层可烧结的增强复合材料，并重复这些步骤直到形成具有所需厚度的预型件为止。
28.根据权利要求19的方法，其中该网筛材料是由聚合物或低熔点金属材料形成。
29.根据权利要求28的方法，其中该网筛材料在可烧结的增强复合材料进行烧结的过程中能有效的消失。
30.根据权利要求19的方法，其中网筛材料是金属网筛(wiremesh)。
31.根据权利要求19的方法，包括在用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒的步骤之前对已粘附到压敏粘合剂带的硬颗粒涂上粘合剂涂层的步骤。
32.根据权利要求19的方法，其中该网筛材料和该压敏粘合剂带是连续长带形式，和其中将网筛材料与压敏粘合剂带贴放在一起的步骤是通过在两个相对挤压的装置之间进给该压敏粘合剂带的连续长带和该网筛材料的连续长带来完成的。
33.根据权利要求19的方法，其中用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒的步骤包括与该网筛材料和压敏粘合剂带一起在两挤压装置之间进给可烧结预型件的步骤。
34.根据权利要求19的方法，其中硬颗粒选自金刚石、碳化物、硼化物、氮化物、硬金属碎屑、陶瓷碎屑及其混合物。
35.根据权利要求19的方法，其中用可烧结的增强复合材料至少部分地包围硬颗粒的步骤包括以下步骤用粘合剂材料封闭多孔可烧结预型件的一侧，将一定量的易熔粉末沉积入该多孔预型件，和在烧结该材料的步骤之前将该多孔预型件放置在该硬颗粒上。
36.一种制备磨料的方法，它包括以下步骤将粘合剂涂在确定许多开孔的网筛材料的至少一侧，将一定量的硬颗粒撒在该网筛材料中的至少一些开孔内，其中该开孔内至少一些颗粒粘附到该粘合剂上，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒，和在加压下烧结该增强复合材料促使该可烧结的增强复合材料将该颗粒固定在该网筛的开孔内。
37.一种包括许多硬颗粒的复合磨料，其中该许多颗粒通过在网筛材料的开孔内布置该磨料颗粒的方式而均匀分布，该复合磨料通过以下步骤来制备将粘合剂涂在确定许多开孔的网筛材料的至少一侧，将一定量的硬颗粒撒在该网筛材料中的至少一些开孔内，其中在该开孔内的至少一些颗粒粘附到该粘合剂上，用可烧结的增强复合材料至少部分地包围该开孔内的颗粒，以及在加压下烧结该增强复合材料，目的是为了压实该增强复合材料并在由该网筛材料的开孔所确定的位置将硬颗粒固定于该烧结的增强复合材料上。
38.根据权利要求37的复合材料，其中该硬磨料从已烧结的增强复合材料的至少一侧凸出。
39.根据权利要求37的复合材料，其中该硬磨料颗粒处在该网筛材料的开孔内。
40.根据权利要求37的复合材料，其中该网筛材料是由聚合物材料或低熔点金属材料形成的，它在烧结过程中能有效地在可烧结的增强复合材料中消失。
41.根据权利要求37的复合材料，其中网筛材料是金属网筛(wire mesh)。
权利要求
1.一种制造磨料的方法，它包括以下步骤用粘合剂涂覆一种基底，让该基底与许多第一硬颗粒接触和然后除去许多由未被该粘合剂粘合到该基底的颗粒所组成的第二硬颗粒，这样，由该粘合剂粘合到该基底的第三次硬颗粒保留在该基底上，以及用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒，和随后加热该材料使得该可烧结材料永久地固定该许多第三硬颗粒。
2.根据权利要求1所要求的方法，其中用粘合剂涂覆基底的步骤包括将粘合剂施加在该基底的所选择区域。
3.根据权利要求1所要求的方法，其中用粘合剂涂覆基底的步骤包括用该粘合剂基本上覆盖整个表面的步骤和在让该基底与许多第一硬颗粒接触的步骤之前在该基底上方放置掩模的步骤。
4.根据权利要求3所要求的方法，其中用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒的步骤包括步骤使用可烧结的预型件作为该基底，和施加压力促使该硬颗粒至少部分地进入该预型件，后一步骤选择性地在加热该材料之前或在加热该材料的过程中进行。
5.根据权利要求3所要求的方法，其中用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒的步骤包括步骤将该基底放置在可烧结的预型件上，和施加压力促使该硬颗粒至少部分地进入该预型件，后一步骤选择性地在加热该材料之前或在加热该材料的过程中进行。
6.根据权利要求5所要求的方法，进一步包括在用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒的步骤之前移去掩模。
7.根据权利要求5所要求的方法，其中用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒的步骤包括用可烧结的材料包围该掩模。
8.根据权利要求5所要求的方法，包括让该基底与一定量的熔化物质相接触的步骤，该步骤选择性地在移去该掩模的步骤之前或之后、和在用可烧结的材料至少部分地包围该许多第三硬颗粒的绝大部分颗粒的步骤之前进行。
9.根据权利要求3所要求的方法，进一步包括在让该基底与许多第一硬颗粒接触的步骤之前掩蔽该掩模的至少一部分的步骤。
10.根据权利要求3所要求的方法，其中该掩模是网筛材料，并包括用该粘合剂将该网筛材料粘合到该基底的步骤。
11.根据权利要求10所要求的方法，进一步包括在该基底上方放置掩模的步骤之后和在让该基底与许多第一硬颗粒接触的步骤之前，用粘合剂至少部分地涂覆该网筛的步骤。
12.根据权利要求3所要求的方法，进一步包括以下一步骤在除去许多第二硬颗粒之后再次用粘合剂涂覆该基底，和随后在用可烧结材料包围硬颗粒的步骤之前让该基底与许多第四硬颗粒接触。
13.根据权利要求1所要求的方法，包括在用可烧结材料包围硬颗粒的步骤之前让许多第五硬颗粒与该可烧结材料混合的步骤。
14.根据权利要求1所要求的方法，其中用粘合剂涂覆基底的步骤包括以下制造基底步骤通过用粘合剂涂覆片材，让粘合剂与一定量的可烧结材料接触，再次用粘合剂涂覆该片材，以及重复这些步骤，直到获得所需厚度的基底为止。
15.根据权利要求1所要求的方法，进一步包括步骤选择性地，在用可烧结材料包围硬颗粒的步骤之前或当中，对该基底和该第三无数颗粒施加物理作用力，以让该颗粒相对于该基底基本均匀地取向。
16.根据权利要求15所要求的方法，包括在进行用可烧结材料包围硬颗粒的这一步骤的同时，将该颗粒固定在均匀取向的位置的步骤。
17.根据权利要求1所要求的方法，其中用粘合剂涂覆基底的步骤包括用熔化糊料涂覆基底。
18.根据权利要求1所要求的方法，进一步包括在加热材料的步骤之前将可熔性粉末撒在该可烧结材料上的步骤。
19.根据权利要求1所要求的方法，包括在加热材料的步骤之前在该可烧结材料的至少一侧上放置金属层的步骤。
20.根据权利要求1所要求的方法，其中用可烧结的材料至少部分地包围绝大部分颗粒的步骤包括以下步骤封闭多孔预型件的一侧，将一定量的可熔性粉末沉积入多孔预型件中，和在加热材料的步骤之前将该多孔预型件放置在硬颗粒上。
21.一种制造磨料的方法，它包括以下步骤用粘合剂涂覆一种基底，让该基底与一定量的硬颗粒接触，这样，一定量的硬颗粒被该粘合剂固定，和通过将金属热沉积在该基底上而能用增强复合材料至少部分地包围该许多硬颗粒中的绝大部分。
22.根据权利要求21所要求的方法，其中热沉积金属的步骤是通过热喷射进行的。
23.一种制造磨料的方法，它包括以下步骤让许多硬颗粒与粉化的可烧结材料混合，从硬颗粒和可烧结材料的混合物制造预型件，将网筛材料放在该预型件的至少一个表面上，对该网筛材料和该预型件施加压力迫使该网筛进入该预型件和促使该硬颗粒中的一些进入该网筛材料的开孔。
全文摘要
一种磨料，它用以下步骤制得用粘合剂(11)涂覆基底(10)，将基底与一定量的硬磨料颗粒(12)接触，接着去掉所有没有被粘合剂固着的颗粒。当颗粒被暂时固着的时候，用可烧结或易熔材料包围所剩颗粒，基底上的粘合剂是以图案方式施加，或均匀涂覆和用掩模(14)，使得颗粒被粘附于一定的区域，从而得到所需的图案。当颗粒被固着在基底上的时候，施加物理作用力使颗粒均匀取向；接着施加上粉末，或将基底与一预型件贴合，紧接着加热和/或用加压处理得到磨料。
文档编号B24D18/00GK1124480SQ94192250
公开日1996年6月12日 申请日期1994年5月24日 优先权日1993年5月25日
发明者N·N·瑟勒辛 申请人:顶点研磨料系统责任有限公司