超硬材料磨具的造孔剂及其制造方法
【专利摘要】超硬磨具的造孔剂及其制造方法，所述的超硬磨具包括金属粘合剂金刚石或CBN砂轮、陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮、树脂结合剂金刚石或CBN砂轮三种，它是在磨具中添加一定量的造孔剂，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积百分比的0.5%—50%，所述的造孔剂为空心玻璃微珠，是由无机材料构成的，为内部充斥二氧化碳气体的封闭微型球体。一般粒度10—250μm壁，厚1—2μm，其化学成份为碱性硼硅酸盐玻璃。砂轮锯片的传统原料配方中加入了空心玻璃微珠的造孔剂，在砂轮磨具中产生了空气泡，能够有效增加砂轮锯磨具的锋利度，而且又保证了耐磨度，同时又减小了砂轮的重量，节约了原料成本。采用的造孔剂为空心玻璃微珠，无毒，对人体无害，造孔均匀，效果理想。
【专利说明】
超硬材料磨具的造孔剂及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及超硬材料的磨具类领域，具体是涉及到金属粘合剂金刚石或CBN砂轮，陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮，树脂结合剂金刚石或CBN砂轮的超硬磨具的造孔剂及其制造方法。
【背景技术】
[0002]砂轮、磨具在工业上的应用十分广泛，主要用于抛光、打磨、切割，砂轮的锋利度和耐磨度一直是两个相互制约的因素，金刚石和氮化硼砂轮磨具的原料多为金刚石颗粒或氮化硼颗粒和各种金属粉剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂相结合。为追求锋利度，需要减少结合剂的摄入量用以减少其砂轮磨具的硬度，为追求耐磨度，需要加大结合剂的摄入量用以增加其砂轮磨具的硬度。
[0003]为了平衡砂轮磨具的上述两个因素，最有效的方式是在砂轮磨具生产中添加造孔材料，使砂轮磨具中产生空气气孔，可增加锋利度，并能保证耐磨性，目前针对砂轮磨具的造孔，传统树脂金刚石砂轮在生产中造孔采用化工原料萘粉(球)，在砂轮产生和磨削使用中产生有害刺鼻气体;污染环境、腐蚀设备，关键对生产人员造成极大的身体伤害。在传统的生产陶瓷砂轮中所选用的核桃皮、木肩、玉米棒粒和珍珠岩等软质材料体，遇潮湿易膨胀，成孔尺寸大小不均，形貌不规则容易起层崩边.影响磨具及工件质量。
[0004]从砂轮磨具中形成的气孔从结构方面来说分为理想气孔和不理想气孔。1)、不理想气孔形状为非园形(多边几何体).呈尖角形状，气孔的尺寸分布不均匀且多细小空隙，这样的气孔不能起到完全的容肩断肩.储存冷却液.软化剂的作用，对结合剂强度损害较大，对砂粒的把持性不好。2)、理想的气孔，呈圆球形体，气孔的尺寸分布较均匀，气孔能最大效率地发挥容肩、断肩、储存冷却液、润滑剂的作用。
【发明内容】
[0005]为克服上述技术的不足，本发明提供了超硬材料磨具的造孔剂以及制造方法，它具有造孔均匀，效果好，能够提高砂轮磨具的锋利度的同时保障了其耐磨性又能降低砂轮磨具的生产成本。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:超硬磨具的造孔剂及其制造方法，所述的超硬磨具包括金属粘合剂金刚石或CBN砂轮、陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮、树脂结合剂金刚石或CBN砂轮三种，它是在磨具中添加一定量的造孔剂，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积百分比的0.5%—50%，所述的造孔剂为空心玻璃微珠，是由无机材料构成的，为内部充斥二氧化碳气体的封闭微型球体。一般粒度10—250μπι壁，厚I 一 2μπι，其化学成份为碱性硼硅酸盐玻璃。
所述的超硬磨具的金属粘合剂金刚石或CBN砂轮，其添加造孔剂的制作工艺为:所述的造孔剂占到砂轮锯片的体积的1% — 35%，将铸造砂轮的原料和造孔剂混合后通过压力成型将运料制成压坯;然后对压坯进行惰性气氛低压烧结，烧结时先将压坯加热至280-400Γ并保温20分钟一 40分钟进行预反应，然后加热至650 —1050 °C并保温10分钟一 30分钟，烧结惰性气氛压力为5 — lOMpa，冷却后即得到金属陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮。
[0007]所述的超硬磨具的树脂结合剂金刚石或CBN砂轮，是用树脂结合剂以自身的粘接性粘接在基体上中添加一定量的造孔剂，它是由，金刚石或CBN磨粒.树脂粉.树脂液.金属粉末、添加剂充分混合后.挤压成型、干燥，在150—200度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%—50% ο
[0008]所述的超硬磨具的陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮中添加一定量的造孔剂，采用环氧树脂有机粘合剂，粘在陶瓷一般砂轮或其类似体上.干燥，在500—1300度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%一50% ο
[0009]本发明的有益效果在于:砂轮锯片的传统原料配方中加入了空心玻璃微珠的造孔剂，在砂轮磨具中产生了空气泡，能够有效增加砂轮锯磨具的锋利度，而且又保证了耐磨度，同时又减小了砂轮的重量，节约了原料成本。采用的造孔剂为空心玻璃微珠，无毒，对人体无害，造孔均匀，效果理想。
[0010]1、在金属结合剂中添加专用造孔球。对砂粒的把持性好、强度高、韧性好;消除了金属结合剂砂轮中自锐性差、气孔率低、修整困难等弊端;尤其是解决了加工金属材料时，容易发生工件黏着、烧伤和堵塞磨具的情况。
[0011]2、树脂结合剂自锐性能良好，不易堵塞、很少修整、磨削效率较高，且本身具有一定弹性能起抛光作用。在树脂结合剂中添加专用造孔球，降低磨削温度，散热性更好，消除了在磨削过程中产生的大量热量。解决因高温导致树脂易软化或分解，致使其黏结力下降造成昂贵的磨料还没有完全发挥作用就大量脱落的弊端，从而延长了砂轮使用命。
[0012]3.陶瓷结合剂磨具是目前应用日益广泛的一种结合剂，其性能介于金属结合剂和树脂结合剂之间。特别是在陶瓷结合剂金刚石砂轮中添加专用造孔球，使砂轮有更多的理想气孔，更有利于冷却、容肩和排肩。所以在磨削时不易堵塞、不易烧伤工件，能够很好地满足难加工材料的磨削和高效磨削的需要。
【具体实施方式】
[0013]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0014]本发明中的造孔剂根据所磨销.切割打磨的对象不同来选择不同的加入量.从1%—50%。以下实例根据生产工艺和方法不同对象列举。
[0015]实施例1
金属粘合剂金刚石或CBN砂轮，金刚石砂轮中添加一定量的造孔剂，所述的金属粘合剂砂轮是用金属粉末作固结的.把超硬磨粒层粘结在基本上.制作工艺是，一种金属陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮，由以下方法制备得到，其包括的步骤为:I)制备粉末混合物原料的组份及配比(体积或重量百分比)所述化学镀铜金刚石粉末由平均粒径为0.5 — 800微米的颗粒物组成，这些颗粒物是由金刚石或CBN粒芯及包覆于金刚石粒芯表面的铜镀层构成;按照上述组份及配比，将所述化学镀铜金刚石粉末，(W，Ti)C粉末，锡粉，铁族金属粉，(碱石灰硼硅酸盐玻璃高性能)空心玻璃微珠(造孔剂)进行混合，所述的造孔剂所占到砂轮锯片的体积的1%—35%，制得粉末混合物；2)成型通过压力成型将上述粉末混合物制成压坯;3)烧结对上述压坯进行惰性气氛低压烧结，烧结时先将压坯加热至280-40(TC并保温20分钟一 40分钟进行预反应，然后加热至650 — 1050°C并保温10分钟一 30分钟，烧结惰性气氛压力为5 -1OMpa，冷却后即得到金属陶瓷结合剂金刚石砂轮。
[0016]实施例2
树脂结合剂金刚石或CBN砂轮，是用树脂结合剂以自身的粘接性粘接在基体上中添加一定量的造孔剂，它是由，金刚石或CBN磨粒.树脂粉.树脂液.金属粉末等其它添加剂充分混合后.挤压成型.干燥.在150—200度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%—50%，所述的造孔剂为空心玻璃微珠。
[0017]实施例3
陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮中添加一定量的造孔剂，采用环氧树脂等有机粘合剂.粘在陶瓷一般砂轮或其类似体上.干燥.在500—1300度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%—50%，所述的造孔剂为空心玻璃微珠。
[0018]通过计入空心玻璃微珠的造孔剂，平均能够提高5%—20%的锋利度，原料成本平均降低10%以上。
【主权项】
1.超硬磨具的造孔剂及其制造方法，它是在磨具中添加一定量的造孔剂，所述的超硬磨具包括金属粘合剂金刚石或CBN砂轮、陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮、树脂结合剂金刚石或CBN砂轮三种，其特征是:所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积百分比的0.5%—50%，所述的造孔剂为空心玻璃微珠，是由无机材料构成的，为内部充斥二氧化碳气体的封闭微型球体，一般粒度10—250μπι壁，厚I 一2μπι，其化学成份为碱性硼硅酸盐玻璃。2.根据权利要求1所述的超硬磨具的造孔剂及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的金属粘合剂金刚石或CBN砂轮，其添加造孔剂的制作工艺为:所述的造孔剂占到砂轮锯片的体积的1%—35%，将铸造砂轮的原料和造孔剂混合后通过压力成型将运料制成压坯;然后对压坯进行惰性气氛低压烧结，烧结时先将压坯加热至280-400°C并保温20分钟一 40分钟进行预反应，然后加热至650 — 1050°C并保温10分钟一 30分钟，烧结惰性气氛压力为5 —lOMpa，冷却后即得到金属陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮。3.根据权利要求1所述的超硬磨具的造孔剂及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的树脂结合剂金刚石或CBN砂轮，是用树脂结合剂以自身的粘接性粘接在基体上中添加一定量的造孔剂，它是由，金刚石或CBN磨粒.树脂粉.树脂液.金属粉末、添加剂充分混合后.挤压成型、干燥，在150—200度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%—50%。4.根据权利要求1所述的超硬磨具的造孔剂及其制造方法，其特征是:所述的超硬磨具的陶瓷结合剂金刚石或CBN砂轮中添加一定量的造孔剂，采用环氧树脂有机粘合剂，粘在陶瓷一般砂轮或其类似体上.干燥，在500—1300度范围内在金属基体上烧结而成，所述的造孔剂所占到砂轮磨具的体积的0.5%—50% ο
【文档编号】B24D3/10GK105922144SQ201610314891
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】王博, 钟洋刚
【申请人】王博