专利名称：电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金刚石成型磨片，具体是电工陶瓷用非均勻性磨 损高强度金刚石成型磨片。(二)现有技术人造金刚石是一种新型超硬材料，将其做成各种加工工具应用于 电工陶瓷、建筑陶瓷、工程陶瓷、精密陶瓷等的加工。在高压输变电中，绝缘性能、耐高压等 级与电瓷套管高低成正比，而2米以上电瓷几乎无法一次成型，要想一次成型5米乃至10 米以上瓷套更是无法想象。这除了窑炉高度普遍不够、加热困难、浪费燃气电能等原因外， 更重要的是陶瓷属脆性物质，烧结时因热胀，产品会自动扭曲炸裂，因而必须采取分段制 造、后续粘结。在粘结的方法上一是有机粘结。先分段造出毛坏，经过切磨后，涂环氧树脂 粘结。这种粘结方法简单、实用、效率高，但树脂易老化，产品使用周期短。二是无机粘结。 切磨后用釉料作为粘结剂，再二次烧成，这种粘接强度高，可形成一体、不老化，但工艺复杂 要求高。以上不管哪种粘结，都必须磨削上下接口，使其成为有规则的几何形状。现有加工 主要采取两种技术其一是先倒模烧制出一定的几何形状，再打磨修整，这种加工的缺陷是 工作效率较低，特别是由于不是一次成型，带来形状不够规则，粘结的吻合程度不够严密， 影响产品质量；其二是用带有完整几何形状且均勻性磨损的普通砂轮直接车磨接口成一定 几何形状，这种加工能一次成形、效率也较高，但其缺陷是在车磨过程中，一方面，砂轮各点 的加工量是非均性的，即加工余量沿进击方向从外到内逐渐减少，而砂轮又是均勻性磨损 的，即加工量越大的部位磨损也越快，这样带来砂轮的磨损度不一，使用一段时间砂轮就改 变了形状，要想保证产品制作过程的工艺尺寸非常困难，必须反复测量、反复修正砂轮，这 既影响工作效率，又增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的就是提供一种电工陶瓷用非均勻性磨损高强度金 刚石成型磨片；该磨片在非均性磨削过程中，能持久保持初始形状，磨轮不易变形，使用寿 命长。本发明的电工陶瓷用非均勻性磨损高强度金刚石成型磨片，其特征在于把磨片 的工作层从进击点A依次往后均勻地分为1-1，2-2，3-3，.... 10-10十个区段，从1_1区到 10-10 区相应配置从 DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6 到 MBD4 级强 度的金刚石，并对每个区段的金刚石浓度进行非均勻性分布，再分别加入不同的结合剂，经 装料，压制成型，精加工后制得。所述每个区段的金刚石重量百分浓度分布从1-1区段的125%依次递减5%至 10-10区段的80%。所述各区段的结合剂组成及用量(w/w)如下1-1 区段依次为 Cu50%、Ni30%、Sn20% ；2-2 区段依次为 Cu70%、Ni 15%、Snl5% ；3-3 区段依次为 Cu80 %、Sn20 % ；
4-4 区段依次为 Cu90%,NilO% ；
5-5 区段依次为 Cu80 %、Sn20 % ；
3
6-6 区段依次为 Cu80%、Nil5%、Sn5% ；7-7 区段依次为 Cu80%、Nil0%、Snl0% ；8-8 区段依次为 Cu23%,Ni5%,Ag72% ；9-9 区段依次为 Cu90%、Snl0% ；10-10 区段依次为 Cu28 %、Ag72 %。本发明的原理可参见
图1，从磨片1来讲，其A点是工作层体积最小点，工作层体 积分布由A点到EF逐渐增大，即磨轮的体积分布沿进击方向是不均勻分布的；从被加工瓷 件2来讲，磨削余量由B到C逐渐减少，与磨轮体积是反向不均勻分布，砂轮最小体积点A 点，自接触瓷件B点起，到磨削结束C点止，自始至终一直参与磨削，也就是说砂轮A点要以 最少的工作层体积加工最多的单位磨瓷余量，而E、F段却以最多的工作层体积磨削最小的 加工余量。因为磨削量不均布，如果均勻分布磨削力量，那么砂轮的磨损速度会不一样，几 何形状就会很快改变，沿A到EF方向逐渐减少，A点的磨损量最大，很快就会由尖角变成圆 弧，在非均勻磨损的过程中为了保持砂轮完好的几何形状，必须做出相应的非均性磨损的 砂轮。为此，我们对砂轮做了以下三个方面创造性的设计1、对金刚石硬度进行非均勻性分布在电瓷加工中，磨粒的硬度是一个主要参数，它直接影响加工的效率和磨具的损 耗，同时决定了砂轮形状改变的速度和加工成本的高低。我国工业用人造金刚石等级按强 度高低依次分为 DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6、MBD4、RVD 等 11 级，从DMD到RVD强度依次降低，其中RVD常用于精磨用树脂砂轮。我们把磨片的工作层沿 进击点A往后两侧到EF方向各均勻地分为10个区段(见图2)，从1-1区到10-10区相应 配置从DMD级到MBD4级强度的金刚石。2、对结合剂硬度进行非均勻性选择结合剂选择应以其磨粒刃峰的磨耗速度和结合剂的磨损速度保持平衡为原则，即 既要容易出刃(暴露金刚石)，又要能把持住金刚石，故而高强度金刚石需辅以高硬度的结 合剂，目前结合剂分为四大类，即金属结合剂、树脂结合剂、陶瓷结合剂、电镀结合剂。每一 类结合剂根据产品需求不同，又可设计出不同配方以得到不同硬度的结合剂。总体原则是 高强度辅以高硬度结合剂，低强度辅以低硬度结合剂，本发明使用的结合剂配方及硬度分 配表如下表所示结合剂配方及硬度分配表
权利要求
电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片，其特征在于把磨片的工作层从进击点A依次往后均匀地分为1 1，2 2，3 3，....10 10十个区段，从1 1区到10 10区相应配置从DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6到MBD4级强度的金刚石，并对每个区段的金刚石浓度进行非均匀性分布，再分别加入不同的结合剂，经装料，压制成型，精加工后制得。
2.根据权利要求1所述的电工陶瓷用非均勻性磨损高强度金刚石成型磨片，其特征在 于所述每个区段的金刚石重量百分浓度分布从1-1区段的125%依次递减5%至10-10区 段的80%。
3.根据权利要求1或2所述的电工陶瓷用非均勻性磨损高强度金刚石成型磨片，其特 征在于所述各区段的结合剂组成及用量(w/V)如下1-1区段依次为 Cu50%、Ni30%、Sn20% ；2-2区段依次为 Cu70%、Nil5%、Snl5% ；3-3区段依次为Cu80%、Sn20%；4-4区段依次为Cu90%、Nil0%；5-5区段依次为Cu80%、Sn20%；6-6区段依次为 Cu80%、Nil5%、Sn5% ；7-7区段依次为 Cu80%、Nil0%、Snl0% ；8-8区段依次为 Cu23%,Ni5%,Ag72% ；9-9区段依次为Cu90%、Snl0%；10-10区段依次为 Cu28%、Ag72%。
全文摘要
电工陶瓷用非均匀性磨损高强度金刚石成型磨片，把磨片的工作层从进击点A依次往后两侧均匀地分为1-1，2-2，3-3，......，10-10十个区段，从1-1区到10-10区相应配置从DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6到MBD4级强度的金刚石，并对每个区段的金刚石浓度进行非均匀性分布，再分别加入不同的结合剂，经装料，压制成型，精加工后制得；本发明的磨片在非均性磨削过程中，能持久保持初始形状，磨轮不易变形，使用寿命长。
文档编号B24D5/14GK101934503SQ20101014685
公开日2011年1月5日 申请日期2010年4月5日 优先权日2010年4月5日
发明者汪庆十, 汪志高, 汪英东 申请人:浠水三高新材料有限责任公司