一种含天然纤维和发泡剂的抛光轮的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种抛光轮，该抛光轮由包括天然纤维、发泡剂和粘结剂的原料制成。通过调节所述天然纤维、发泡剂的比例，可以控制抛光轮的抛光效果和磨削效率。
【专利说明】一种含天然纤维和发泡剂的抛光轮
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含天然纤维和发泡剂的抛光轮，属于磨具领域。
【背景技术】
[0002]当前制作的各种抛光轮存在以下缺陷:①抛光效率低，如麻轮(几层剑麻缝制在一起，只有端面参与磨削)。中国专利CN1238254A公开了一种剑麻纤维抛光轮，揭示其制备方法是:采用针刺机将剑麻短纤维制成毡状胚料，然后将2-4层剑麻毡状胚料经叠合、缝合成一种剑麻纤维抛光轮。用此种方法制备的剑麻纤维抛光轮存在以下的缺点:一、由于所使用的剑麻纤维长度只有4-12cm，因而抛光轮在使用过程中剑麻纤维容易脱落，使抛光轮的使用寿命缩短；二、因为针刺密度的限制，不能保证抛光轮的任何部位都能紧密结合，因而也会影响抛光轮的使用效果。
[0003]中国专利CN2004 I 0029879.9揭示了一种剑麻纤维抛光轮的制造方法，它是将切短的剑麻纤维、合成树脂和任选的其它植物和无机化合物均匀混合、干燥后，热压成型。这种方法生产的抛光轮由于是模压并且没有带孔材料以致整个结构非常致密没有空隙，从而容易导致整个磨削过程中磨轮表面温度升高粘接剂失效表面发黑，原材料断裂脱落浪费；同时被磨工件也会表面温升大从而造成应力集中并有可能污染被磨工件表面。
【发明内容】
[0004]针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种新的抛光轮。
[0005]本发明的上述目的是通过如下技术方案实现的:一种含天然纤维和发泡剂的抛光轮，其中所述抛光轮的抛光盘由包括天然纤维、发泡剂和粘接剂的原料制成。
[0006]在本发明中，所述天然纤维是指自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纤维，包括但不限于植物纤维、动物纤维、矿物纤维。在本发明一个具体的实例中，所述的天然纤维选自种子纤维，如棉、木棉等；或者是叶纤维，如剑麻、蕉麻等；亦或是莖纤维，如芒麻、亚麻、大麻、黄麻等。在本发明另一个实例中，所述天然纤维选自毛和丝，例如绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛或桑蚕丝、柞蚕丝等。本发明中所述的天然纤维还可以是那些棉、麻、毛、丝的回收纤维。
[0007]在本发明中，所述发泡剂是碳酸氢钠。发泡剂的加入量为天然纤维质量的
0.01%-10%，可以是 1%、1.1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、6%、8% 等。
[0008]在本发明中，所述粘接剂可以是脲醛、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂或者无机粘结剂等，也可以是酚醛树脂改性，包括脲醛、三聚氰胺甲醛树脂、环氧、丙烯酸等改性的酚醛，粘结剂用量为原料总质量比20?50%。
[0009]本发明所述的抛光轮是通过如下方法制备得到的:将天然纤维、发泡剂与粘结剂进行混合，注入模具型腔，经过压制与固化后得到产品。
[0010]本发明天然纤维和发泡孔(由发泡剂发泡后所成的孔)之间混合比例可以根据实际需要调节，改变天然纤维(体积比1%-99%)和发泡孔(体积比99%_1%)的混合比例，可获得不同的抛光效果。采用天然纤维的好处在于，天然纤维在磨削的过程中不会发软发黑；同时天然纤维又能够作为加强筋增强结构强度。
[0011]本发明发泡孔(成孔后孔的体积比1%-9%)既可以散热又是自锐银纹发展的基础同时还能够不大幅降低结构强度。发泡孔可以在抛光轮组织内产生有利于抛光的空隙和自锐的银纹并具有缓冲功能。该结构抛光轮形成多闭孔结构并分散相关应力，在不大幅降低结构强度的基础上因为发泡对泡孔周围的粘接层会带来大量的微裂纹，这些微裂纹和气泡在轮子被磨削冲击力作用时就是很好的能量吸收池，从而避免了轮子本体在抛光过程中消耗过快以及断裂和掉落。在抛光过程中让泡孔破裂后形成大小不同并在不同位置分布的抛光韧口，同时也是散热通道有利于降低轮子本身和被磨工件表面温度，从而提高轮子的使用寿命，提高材料的利用率以及减少被抛工件表面被渗碳而造成应力集中的可能。按体积比控制的发泡孔带来的效果是泡孔越多，抛光效率越高，被抛工件和抛光轮表面的温升越少。
[0012]本发明的抛光轮可以采用两种典型外观结构:平面抛光轮和圆周抛光轮。如图1或2所述。图3示出抛光轮的微观结构，从中可以看出粘结剂将天然纤维牢固地结合在一起。发泡剂自身又形成许多大小不一、形状各异的发泡孔。图4为抛光轮的另一种形式微观结构示意图。不同之处在于中间增加了一层网格剑麻布作为加强筋。制作平面抛光轮时一面粘有背盖，而制作圆周抛光轮时则无需背盖。在本发明中，背盖可以是玻纤盖、剑麻等。
[0013]进一步的，如图1和2所示，本发明的抛光轮的抛光盘工作面上还设置沟槽，对于平面抛光轮而言，所述沟槽由抛光盘中心向四周放射状延伸；对于圆周抛光轮而言，所述沟槽沿抛光盘工作面竖直排列。所述沟槽更利于磨削、退屑和散热，降低工件表面残余应力，同时为新的自锐裂纹发展提供条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的平面抛光轮示意图。
[0015]图2为本发明的圆周抛光轮示意图。
[0016]图3为本发明的抛光轮的微观结构示意图。
[0017]图4为本发明的另一种抛光轮的微观结构示意图。
[0018]图5为本发明的加热固化成形模具。
[0019]图6为本发明的平面抛光轮立体图。
[0020]图7为本发明的平面抛光轮断面示意图。
[0021]图8为实施例1平面抛光轮试样1-3中发泡剂加入量与磨削比、磨削效率的关系。
[0022]图9为实施例1平面抛光轮试样1-3中发泡剂加入量与样件表面粗糙度的关系。
[0023]图10为实施例1圆周抛光轮试样1-3中发泡剂加入量与磨削比、磨削效率的关
系O
[0024]图11为实施例1圆周抛光轮试样1-3中发泡剂加入量与样件表面粗糙度的关系。
[0025]图12为实施例1圆周抛光轮试样4-6发泡剂加入量达到或超过临界值与磨削比、磨削效率的关系。
[0026]图13为实施例1圆周抛光轮试样4-6发泡剂加入量达到或超过临界值样件表面粗糙度的关系。
[0027]图14为制备抛光轮的工艺流程图。[0028]图15为制备抛光轮的另一种工艺流程图。
[0029]图中，I为背盖、2为抛光盘、3为发泡孔、4为天然纤维、5为粘结剂和发泡剂、6为网格剑麻布、7为天然纤维、粘结剂和发泡剂混合物、8为金属型腔模具。
【具体实施方式】
[0030]实施例1 (探索发泡剂与天然纤维混合质量比变化与抛磨效果的关系)
配方1:
【权利要求】
1.一种含天然纤维和发泡剂的抛光轮，其中所述抛光轮由包括天然纤维、发泡剂和粘接剂等原料制成。
2.如权利要求1所述的抛光轮，其中所述天然纤维选自棉、木棉、剑麻、蕉麻、苎麻、亚麻、大麻、黄麻、绵羊毛、山羊毛、骆驼毛、兔毛、牦牛毛、桑蚕丝、柞蚕丝或棉、麻、毛、丝的回收纤维。
3.如权利要求1所述的抛光轮，其中所述发泡剂为碳酸氢钠等。
4.如权利要求1所述的抛光轮，其中所述发泡剂的加入量为天然纤维质量的0.01%-10%。
5.如权利要求1所述的抛光轮，所述抛光轮包括平面抛光轮和圆周抛光轮。
6.如权利要求5所述的抛光轮，所述平面抛光轮轮还包括通过粘结剂粘结在抛光盘一面的背盖。
7.如权利要求1所述的抛光轮，所述抛光盘的工作面上设置有沟槽。
【文档编号】B24D13/02GK103551974SQ201310552956
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】谢泽 申请人:谢泽