CN103406840B - 一种金相用磁吸研磨盘的制备方法 - Google Patents
一种金相用磁吸研磨盘的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，以导磁的薄板圆盘为基板，雕刻硅胶材料为模具，将紫外线固化树脂与磨料混合制作的浆料滴注到模具内，固化脱模后做磨平处理，制得金相用磁吸研磨盘。
Description
技术领域
本发明属于研磨工具的制备领域，具体涉及一种金相用磁吸研磨盘的制备方法。
背景技术
金相分析是一种快捷、有效的材料分析手段。金相分析样品需要制备光滑平整的分析界面，分析界面是通过不同层次的磨平和抛光处理后获得的。传统的磨平处理是通过不同型号的砂纸以卡箍固定的形式逐级替换来实现的，如此操作复杂繁琐，而且造成大量的砂纸浪费，很不环保。
金相研磨设备的磁性托盘技术逐步取代了卡箍固定方式，将不同型号带有背胶的砂纸粘附再钢盘上面，再吸附到磁性托盘上，这样可以实现快速切换，而且砂纸平整服帖，磨削效果好。但由于砂纸的磨粒附着在纸基材料上面，易于脱落。因此，砂纸属于一次性使用的耗材。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磨粒不易脱落，可以多次反复使用金相用磁吸研磨盘的制备方法。
本发明提供一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，是以导磁的薄板圆盘为基板，雕刻硅胶材料为模具，将紫外线固化树脂与磨料混合制作的浆料滴注到模具内，固化脱模后做磨平处理，制得金相用磁吸研磨盘。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
本发明的目的在于提供一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，包括如下步骤：
(1)钢背圆盘的制备：将钢背圆盘采用冲压成型、线切割或者水切割成型方式，钢背圆盘边缘处留有直径为20毫米以下的小半圆缺口或凸边，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定0.5-3毫米的间隙，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式，制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢背圆盘平整贴合，并排出所有气泡，贴合(即叠压)10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由15wt％-40wt％磨料和85wt％-60wt％树脂组成，配料时交替加料的方式(即一层磨料，一层树脂间隔铺料)，均匀混合，静置10-100分钟，带气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后进行紫外线固化处理；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温10-30℃，取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘经行磨平处理，控制研磨层厚度在0.8毫米以内，平整度在0.03毫米以内，即得。
所述步骤(1)中的钢背圆盘选用导磁的双面镀锌冷轧板或马氏体不锈钢冷轧板，板材厚度小于0.8毫米，优选0.2-0.5毫米之间。
所述步骤(2)中的模具材料为硅胶或其他易于脱模的塑胶(如PP塑胶模具)。
所述步骤(3)中的研磨块形状选自圆形、长条形、正三角形、正五边形、正六边形中的一种或几种形状结合后以中心对称的方式分布。
所述步骤(4)中的磨料选自金刚石、氧化铝、碳化硅中的一种或几种的混合物，磨料规格分为10-15微米，6-10微米，2-6微米，及2微米以下四档。
所述步骤(4)中的树脂为丙烯酸光固化树脂。
所述步骤(5)中的固化处理选用紫外线固化树脂为丙烯酸光固化树脂，可根据需要添加适量的触发剂，触发剂的添加量占固化树脂的2wt％，固化时间小于1分钟。
所述步骤(5)中的的紫外线光固采用卤素灯泡，功率为2-5kw，根据固化效果对波长和时长进行调节，波长范围为180-420nm，时长的调节范围1秒-300秒。
所述步骤(7)中的研磨层厚度控制在0.5毫米以内。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的磨粒层厚度可以达到0.4毫米，树脂固定可以使磨粒不易脱落可以多次反复使用；钢背设计则使研磨盘与磁吸磨抛机良好兼容，方便更换。
附图说明
图1为实施例1的研磨盘模具设计图；
图2为实施例2的研磨盘模具设计图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例制备的研磨盘规格为：直径200mm
(1)钢背圆盘的制备：钢背材质选用厚度为0.3毫米的双面镀锌薄板材料(0.3mm，上海邦赛物资有限公司)，钢背圆盘规格为直径200mm，采用冲压成型的方式，钢背圆盘边缘处留有直径为15毫米的小半圆缺口，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定间隙为1.5毫米，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式(研磨块形状为正六边形，如图1，请补充)，选用硅胶(厚度0.7mm，上海毅玛)作为模具材料制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢盘平整贴合，并排出所有气泡，叠压10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由20wt％磨料氧化铝(粒径9微米)和80wt％树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)组成，配料时交替加料的方式(即一层磨料，一层树脂间隔铺料)，均匀混合，静置30分钟，带气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后选用紫外线固化树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)将磨盘进行紫外线固化处理，紫外光线采用卤素灯泡，功率为2-5kw，波长360nm，固化时间40秒；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温20-25℃，然后取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘在平面磨床上经行磨平处理，将研磨层厚度控制在0.5毫米以内，平整度控制在0.03毫米以内，即可。
实施例2
本实施例制备的研磨盘规格为：直径200mm
(1)钢背圆盘的制备：钢背材质选用厚度为0.5毫米的马氏体不锈钢冷轧板(宝钢)，钢背圆盘规格为200mm，采用线切割成型的方式，钢背圆盘边缘处留有直径为10毫米的凸边，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定间隙为2毫米，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式(研磨块形状为正五边形-雪花瓣形，如图2)，选用塑胶(厚度0.7mm，太仓凤新塑业)作为模具材料制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢盘平整贴合，并排出所有气泡，叠压10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由40wt％磨料金刚石(粒径9微米)和60wt％树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)组成，配料时交替加料的方式(即一层磨料，一层树脂间隔铺料)，均匀混合，静置60分钟，带气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后选用紫外线固化树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)将磨盘进行紫外线固化处理，紫外光线采用卤素灯泡，功率为2-5kw，波长390nm，并添加触发剂184(清远市伟畅达化工有限公司)，触发剂的添加量占固化树脂的2wt％，固化时间30秒；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温15-20℃，然后取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘在平面磨床上经行磨平处理，将研磨层厚度控制在0.8毫米以内，平整度控制在0.03毫米以内，即可。
实施例3
本实施例制备的研磨盘规格为：200mm
(1)钢背圆盘的制备：钢背材质选用厚度为0.6毫米的双面镀锌薄板材料(0.6mm，上海邦赛物资有限公司)，钢背圆盘规格为200mm，采用冲压成型的方式，钢背圆盘边缘处留有直径为12毫米的小半圆缺口，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定间隙为1毫米，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式(研磨块形状为长条形与正三角形的结合图形)，选用硅胶(厚度0.7mm，上海毅玛)作为模具材料制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢盘平整贴合，并排出所有气泡，叠压10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由15wt％磨料碳化硅(粒径9微米)和85wt％树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)组成，配料时交替加料的方式(即一层磨料，一层树脂间隔铺料)，均匀混合，静置90分钟，带气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后选用紫外线固化树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)将磨盘进行紫外线固化处理，紫外光线采用卤素灯泡，功率为2-5kw，波长390nm，固化时间20秒；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温10-15℃，然后取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘在平面磨床上经行磨平处理，将研磨层厚度控制在0.5毫米以内，平整度控制在0.03毫米以内，即可。
实施例4
本实施例制备的研磨盘规格为：200mm
(1)钢背圆盘的制备：钢背材质选用厚度为0.5毫米的马氏体不锈钢冷轧板(宝钢)，钢背圆盘规格为200mm，采用冲压成型的方式，钢背圆盘边缘处留有直径为8毫米的小半圆缺口，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定间隙为2.5毫米，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式(研磨块形状为正六边形与圆形的结合图形)，选用塑胶(厚度0.7mm，太仓凤新塑业)作为模具材料制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢盘平整贴合，并排出所有气泡，叠压10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由30wt％磨料氧化铝(粒径9微米)和70wt％树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)组成，配料时交替加料的方式(即一层磨料，一层树脂间隔铺料)，均匀混合，静置30分钟，带气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后选用紫外线固化树脂(双酚A型丙烯酸光固化树脂，上海帅科化工)将磨盘进行紫外线固化处理，紫外光线采用卤素灯泡，功率为2-5kw，波长360nm，并添加触发剂184(清远市伟畅达化工有限公司)，触发剂的添加量占固化树脂的2wt％，固化时间40秒；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温25-30℃，然后取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘在平面磨床上经行磨平处理，将研磨层厚度控制在0.8毫米以内，平整度控制在0.03毫米以内，即可。
以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下，还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，包括如下步骤：
(1)钢背圆盘的制备：采用冲压成型、线切割成型或者水切割成型的方式将钢背圆盘进行成型处理，钢背圆盘边缘处留有直径为20毫米以下的小半圆缺口或凸边，成型后表面平整度小于0.1毫米，边沿打磨除去毛刺和飞边；
(2)模具制备：根据研磨盘上磨粒块之间的排屑间隙需要，设定0.5-3毫米的间隙，模具形状采用研磨块与排屑通道相间隔模式，制作模具时研磨块部位模具材料除去，排屑通道处模具材料保留，模具单面做不干胶处理；
(3)贴合：将模具胶面与钢背圆盘平整贴合，并排出所有气泡，贴合10分钟以上；
(4)浆料混合：浆料由15wt％-40wt％磨料和85wt％-60wt％树脂组成，配料时一层磨料一层树脂间隔铺料，均匀混合，静置10-100分钟，待气泡消散；
(5)灌浆固化：将浆料滴注到模具内，然后进行紫外线固化处理；
(6)脱模：将固化后的研磨盘在水中浸泡5-10分钟，水温10-30℃，取下硅胶模具；
(7)磨平：将脱模后的研磨盘经行磨平处理，控制研磨层厚度在0.8毫米以内，平整度在0.03毫米以内，即得。
2.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的钢背圆盘选用导磁的双面镀锌冷轧板或马氏体不锈钢冷轧板，板材厚度小于0.8毫米。
3.根据权利要求2所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述的板材厚度为0.2-0.5毫米。
4.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的模具材料为硅胶。
5.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的研磨块形状选自圆形、长条形、正三角形、正六边形中的一种或几种形状结合后以中心对称的方式分布。
6.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的磨料选自金刚石、氧化铝、碳化硅中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中的树脂为丙烯酸光固化树脂。
8.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的固化处理选用紫外线固化树脂为丙烯酸光固化树脂，可根据需要添加触发剂，触发剂的添加量占固化树脂为2wt％，固化时间小于1分钟。
9.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中的的紫外线光固采用卤素灯泡，功率为2-5kw，波长范围为180-420nm，时长的调节范围1秒-300秒。
10.根据权利要求1所述的一种金相用磁吸研磨盘的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中的研磨层厚度控制在0.5毫米以内。
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