CN103042475B - 不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮。本发明包括砂轮坯体和网布基体，其中砂轮坯体选用白刚玉、单晶刚玉和铬刚玉的至少一种为磨料，选用粘土粉、长石粉和硼玻璃粉组成结合剂，经过混合、成型、干燥、烧成、组合等阶段，大幅提高了陶瓷砂轮的安全使用线速度。所述陶瓷砂轮专用于电动工具和风动工具对不锈钢及钛合金材料磨削，所述陶瓷砂轮磨削效率高、磨耗小，大大降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，具有显著的经济效益。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域，具体涉及一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮。
背景技术
对于大型不锈钢制品，不宜采用机床加工，一般都是采用电动工具或风动工具安装树脂砂轮进行磨削，由于不锈钢材料的特殊性，材料发粘耐磨性较高，普通树脂砂轮磨削时，磨削效率低，磨耗高，耗时费力，工人的劳动强度高，同时对周围环境易造成污染。
陶瓷砂轮由于结合剂与磨料的亲和性和自锐性优于其他结合剂的砂轮，因此广泛应用于工具磨和成型磨等高端磨削，特别是其独特的耐磨性和锋利度使其在金属磨削和非金属磨削领域得以大量的应用。然而，由于陶瓷砂轮自身的缺陷，在电动工具和风动工具等高速磨削工具中未能得到应用，因为，陶瓷砂轮安全使用的线速度一般在35-60m/s，而电动工具和风动工具一般安全使用线速度在80m/s左右，只有提高陶瓷砂轮的安全使用线速度，才能应用于电动工具和风动工具的磨削。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于大幅提高了陶瓷砂轮的安全使用线速度，提供了一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，专用于电动工具和风动工具对不锈钢及钛合金材料磨削，所述陶瓷砂轮磨削效率高、磨耗小，大大降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，具有显著的经济效益。
本发明采用的技术方案在于：
一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：磨料65-75%，结合剂25-35%，其中，磨料选用白刚玉磨料、单晶刚玉磨料和铬刚玉磨料中的至少一种，结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的24-32%、36-45%和30-35%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；.
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合10-30分钟，过8-16#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为14-16MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至95-105度，需升温3-5小时，继续至130-150度，需升温3-5小时，干燥过程中相对湿度为10%-50%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1200-1400度，其中，室温至300度，需升温3-4小时，300至500度，需升温3-4小时，最后继续升温至1200-1400度，需10-18小时，然后，自然冷却至室温得砂轮坯体；
(6)组合阶段：通过粘结将砂轮坯体与网布基体结合在一起，即得。
根据上述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，所述磨料的粒度为24#。
根据上述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，所述硅酸钠溶液比重为0.8-1.4 g/cm3，用量为磨料重量的3-5%。
根据上述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，所述干燥阶段中，室温至95-105度以及继续升温至130-150度两个过程中均为匀速升温。
根据上述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，所述烧成阶段中，室温至300度、300-500度和最后继续升温至1200-1400度的每个过程中均为匀速升温。
根据上述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，所述砂轮坯体与网布基体结合方式为粘结，粘合剂为环氧树脂。
本发明的积极有益效果
本发明陶瓷砂轮经GB/T2493砂轮回转试验，可承受回转速度128-144m/s，保证砂轮均能在80m/s线速度下安全使用；本发明陶瓷砂轮用于电动工具和风动工具对不锈钢材料磨削，磨削效率是树脂砂轮的5-8倍，磨耗仅为树脂砂轮的30%，，且大大降低了工人的劳动强度，改善了工作环境，具有显著的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：粒度24#的白刚玉磨料65%，结合剂35%；结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的28%、42%和30%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；.
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用磨料重量3%的硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，所述硅酸钠溶液的比重为1.1 g/cm3，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合10分钟，过8#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为14MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至100度，需匀速升温3小时，继续至145度，需匀速升温3小时，干燥过程中相对湿度为10%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1400度，其中，室温至300度，需匀速升温3小时，300至500度，需匀速升温3小时，最后继续匀速升温至1400度，需18小时，然后，自然冷却至室温得砂轮坯体；
(6)组合阶段：将砂轮坯体表面进行除污后，在粘合面上均匀涂覆一层环氧树脂粘合剂，将砂轮坯体与网布基体粘结在一起，即得不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮。
实施例2
一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：粒度24#的单晶刚玉磨料70%，结合剂30%；结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的32%、36%和32%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用磨料重量4%的硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，所述硅酸钠溶液的比重为1.1 g/cm3，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合20分钟，过12#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为15MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至105度，匀速升温5小时，继续至150度，迅速升温5小时，干燥过程中相对湿度为30%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1200度，其中，室温至300度，匀速升温4小时，300至500度，匀速升温4小时，最后继续匀速升温至1200度，需16小时，然后，自然冷却至室温得；
(6)组合阶段：通过铆接将砂轮坯体与网布基体结合在一起，即得。
实施例3
一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：粒度24#的铬刚玉磨料75%，结合剂25%，结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的30%、40%和30%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用磨料重量5%的硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，所述硅酸钠溶液的比重为1.4 g/cm3，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合30分钟，过16#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为16MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至95度，匀速升温4小时，继续至130度，匀速升温4小时，干燥过程中相对湿度为50%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1300度，其中，室温至300度，需匀速升温3小时，300至500度，需匀速升温3小时，最后继续匀速升温至1300度，需17小时，然后，自然冷却至室温得砂轮坯体；
(6)组合阶段：将砂轮坯体表面进行除污后，在粘合面上均匀涂覆一层环氧树脂粘合剂，将砂轮坯体与网布基体粘结在一起，即得不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮。
实施例4
一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：24#磨料70%，结合剂30%，其中，磨料由等重量的白刚玉磨料、单晶刚玉磨料和铬刚玉磨料组成，结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的28%、42%和30%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用磨料重量3%的硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，所述硅酸钠溶液的比重为1.1g/cm3，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合30分钟，过8#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为15MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至100度，需匀速升温3小时，继续至145度，需匀速升温3小时，干燥过程中相对湿度为40%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1400度，其中，室温至300度，需匀速升温3小时，300至500度，需匀速升温3小时，最后继续匀速升温至1400度，需18小时，然后，自然冷却至室温得砂轮坯体；
(6)组合阶段：将砂轮坯体表面进行除污后，在粘合面上均匀涂覆一层环氧树脂粘合剂，将砂轮坯体与网布基体粘结在一起，即得不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。
Claims (6)
1.一种不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，包括砂轮坯体和网布基体，其特征在于，以重量百分比计，砂轮坯体由以下原料制备而成：磨料65-75%，结合剂25-35%，其中，磨料选用白刚玉磨料、单晶刚玉磨料和铬刚玉磨料中的至少一种，结合剂由粘土粉，长石粉和硼玻璃粉组成，并分别占结合剂重量的24-32%、36-45%和30-35%；
制造方法包括以下步骤：
(1)原材料准备：按上述组分配备原料；.
(2)混合阶段：所述磨料混合均匀后，用硅酸钠溶液将磨料表面均匀湿润，然后加入混合均匀的结合剂粉，在逆流混料机中混合10-30分钟，过8-16#筛网；
(3)成型阶段：采用等静压工艺将均匀混合在一起的材料压制成形，压力为14-16MPa；
(4)干燥阶段：将砂轮毛坯升温干燥，其中室温至95-105度，需升温3-5小时，继续至130-150度，需升温3-5小时，干燥过程中相对湿度为10%-50%；
(5)烧成阶段：将干燥后的砂轮毛坯在弱还原气氛中烧成，最高烧成温度为1200-1400度，其中，室温至300度，需升温3-4小时，300至500度，需升温3-4小时，最后继续升温至1200-1400度，需10-18小时，然后，自然冷却至室温得砂轮坯体；
(6)组合阶段：通过粘结将砂轮坯体与网布基体结合在一起，即得。
2.根据权利要求1所述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，其特征在于：所述磨料的粒度为24#。
3.根据权利要求1所述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，其特征在于：所述硅酸钠溶液比重为0.8-1.4 g/cm3，用量为磨料重量的3-5%。
4.根据权利要求1所述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，其特征在于：所述干燥阶段中，室温至95-105度以及继续升温至130-150度两个过程中均为匀速升温。
5.根据权利要求1所述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，其特征在于：所述烧成阶段中，室温至300度、300-500度和最后继续升温至1200-1400度的每个过程中均为匀速升温。
6.根据权利要求1所述的不锈钢及钛合金磨削用网布基体陶瓷砂轮，其特征在于：所述砂轮坯体与网布基体结合方式为粘结，粘合剂为环氧树脂。
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