CN205415354U

CN205415354U - 研磨件和研磨设备

Info

Publication number: CN205415354U
Application number: CN201520785270.8U
Authority: CN
Inventors: 程海星; 乔晓风; 唐莉; 喻学韬; 柳群英
Original assignee: 3M China Ltd
Current assignee: 3M China Ltd
Priority date: 2015-10-10
Filing date: 2015-10-10
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2025-10-10

Abstract

本实用新型提供一种研磨件，所述研磨件包括研磨层，其中，所述研磨件还包括无纺布基材层和将所述无纺布基材层和所述研磨层粘结在一起的粘结层，所述研磨层包括矿砂层、树脂层和聚氨酯背基层，所述矿砂层通过植砂设置在所述聚氨酯背基层的一个表面，并由所述树脂层粘结固定，且所述聚氨酯背基层的另一个表面与所述粘结层相连结。本实用新型还提供一种研磨设备，利用所述研磨件对工件进行打磨时，可以获得均匀的打磨效果。

Description

研磨件和研磨设备

技术领域

本实用新型涉及研磨设备领域，具体地，涉及一种研磨件和一种包括该研磨件的研磨设备。

背景技术

为了提高电子产品的美观程度，需要对电子产品的边缘进行打磨。目前常用的一种研磨件为海绵砂，该海绵砂包括海绵基材，聚氨酯背基和设置在聚氨酯背基上的矿砂层。

海绵基材储能模量极小，通常很软且容易变形，而聚氨酯背基的储能模量则较大，在打磨电子产品的边缘时，该种海绵砂位于电子产品下方的部分会产生内凹变形。当电子产品待打磨的边缘为弧面时，海绵砂能够与电子产品的边缘较好的贴合，从而实现均匀的打磨效果。但是，当电子产品的边缘为平面时，由于存在直边，海绵砂的变形过大，导致一部分矿砂无法与电子产品边缘的表面贴合，从而会有不均匀的线纹产生。

因此，提供一种能够同时均匀打磨平面工件和弧面工件的研磨件成为本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于提供一种研磨件和一种包括该研磨件的研磨设备,所述研磨件能够实现对平面工件和弧面工件的均匀打磨。

为了实现上述目的，作为本实用新型的一个方面，提供一种研磨件，所述研磨件包括研磨层，其中，所述研磨件还包括无纺布基材层和将所述无纺布基材层和所述研磨层粘结在一起的粘结层，所述研磨层包括矿砂层、树脂层和聚氨酯背基层，所述矿砂层通过植砂设置在所述聚氨酯背基层的一个表面，并由所述树脂层粘结固定，且所述聚氨酯背基层的另一个表面与所述粘结层相连结。

优选地，所述研磨层的厚度在0.05mm至0.2mm之间。

优选地，所述无纺布基材层的厚度在1.5mm至5mm之间。

优选地，所述无纺布基材层包括至少一层无纺布层。

优选地，所述无纺布基材层中与所述粘结层相邻的一层为所述无纺布层，该无纺布基材层和所述聚氨酯背基层经所述粘结层粘结在一起。

优选地，所述无纺布基材层包括至少一层密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MP至20MPa之间的无纺布层和至少一层纤维层或发泡海棉层，制成所述纤维层的纤维与制成所述无纺布层的纤维不同，所述无纺布层和所述聚氨酯背基层经所述粘结层粘结在一起；

所述聚氨酯背基层由拉伸模式下的储能模量在5MPa至20MPa之间的聚氨酯构成。

优选地，所述无纺布基材层由一层密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层制成；或者所述无纺布基材层由多层无纺布层层叠而成，其中至少有一层无纺布层为密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层；

所述聚氨酯背基层由拉伸模式下的储能模量为在5MPa至20MPa之间的聚氨酯构成。

优选地，所述粘结层的厚度在0.03mm至0.3mm之间。

优选地，所述研磨件还包括连接部，所述连接部设置在所述无纺布基材层的背离所述粘结层的表面上，且所述连接部的表面上形成有圆毛纤维或多个倒钩。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种研磨设备，所述研磨设备包括研磨件，其特征在于，所述研磨件为本实用新型所提供的上述研磨件。

优选地，所述研磨设备还包括安装基座，所述安装基座具有安装面，所述无纺布基材层固定在所述安装面上。

优选地，所述研磨设备还包括粘扣带，所述粘扣带包括圆毛纤维件和粘钩件，所述圆毛纤维件和所述粘钩件中的一者设置在所述安装基座的安装面上，所述圆毛纤维件和所述粘钩件中的另一者设置在所述无纺布基材层上。

在利用所述研磨件对工件进行打磨时，需要在研磨件或者待打磨工件上施加压力，使得研磨件的研磨层表面与工件的待打磨表面紧密接触。由于无纺布基材层具有一定的弹性，因此，当面积较小的工件与本实用新型所提供的研磨件的研磨层互相接触时，无纺布基材层能够缓冲工件施加在研磨件上的作用力。当对待打磨表面为弧面的工件进行打磨时，所述研磨件的变形足以满足与弧面的贴合，因此，本实用新型所提供的研磨件能够对弧面工件进行均匀的打磨。

同时，由于高密度无纺布基材层在拉伸模式下的储能模量与研磨层在拉伸模式下的储能模量更为接近(远大于海绵在拉伸模式下的储能模量)，因此，在对待打磨表面为平面的工件进行直边打磨时，无纺布基材层和研磨层能够因与工件之间的相互作用力而同时发生变形，研磨层并不会朝向远离工件的方向过度拱起。因此，利用本实用新型所提供的研磨件对平面工件进行弹性研磨时，也可以确保研磨层与工件的表面互相贴合，从而可以达到均匀的研磨效果。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型所提供的研磨件的一种实施例的示意图；

图2是本实用新型所提供的研磨件的另一种实施例的示意图；

图3是本实用新型所提供的研磨设备的示意图；

图4是高密度的无纺布沿机织方向(MD)、高密度的无纺布垂直沿机织方向(TD)、聚氨酯背基层、以及发泡海绵在拉伸模式下的应力应变曲线对比图。

附图标记说明

100：研磨层110：矿砂层

120：树脂层130：聚氨酯背基层

200：粘结层300：无纺布基材层

310：无纺布层320：发泡海绵层

400：安装基座410：操作柄

420：振动盘510：圆毛纤维件

520：粘钩件

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

作为本实用新型的一个方面，如图1所示，提供一种研磨件，所述研磨件包括研磨层100，其中，所研磨件还包括无纺布基材层300和将该无纺布基材层300和研磨层100粘结在一起的粘结层200。

研磨层100包括矿砂层110、树脂层120和聚氨酯背基层130。矿砂层110通过植砂设置在聚氨酯背基层130的一个表面，并由树脂层粘结固定，聚氨酯背基层130的另一个表面与粘结层200相连结。

在本实用新型中，对研磨层100上的矿砂颗粒的大小并没有特殊的限制，本实用新型所提供的研磨件可以做成各种型号，例如，可以做成50目至5000目等各种型号。

在本实用新型中，可以通过静电植砂的方式将矿砂层设置在聚氨酯背基层130上，并利用树脂层粘结固定。容易理解的是，矿砂层中的矿砂颗粒的一部分埋入树脂层120中，另一部分露出，用于实现研磨功能。静电植砂的具体操作方法是本领域所公知的，这里不再赘述。

无纺布基材层300和研磨层100通过粘结层200粘结在一起，因此，无纺布基材层300不仅能够与研磨层100牢固地粘结在一起。并且，聚氨酯背基层130具有较好的韧性，比较柔软，能够较好地贴合在粘结层200上，并且容易实现与无纺布基材层300的共同变形，从而可以在打磨时与工件的待打磨表面相贴合，提高对工件打磨的均匀程度。除此之外，聚氨酯背基层130也具有较高的强度，不容易破损。

在利用所述研磨件对工件进行打磨时，需要在研磨件或者待打磨工件上施加压力，使得研磨件的研磨层100表面与工件的待打磨表面紧密接触。由于无纺布基材层300具有一定的弹性，因此，当面积较小的工件与本实用新型所提供的研磨件的研磨层100互相接触时，无纺布基材层300能够缓冲工件施加在研磨件上的作用力。当对待打磨表面为弧面的工件进行打磨时，所述研磨件的变形足以满足与弧面的贴合，因此，本实用新型所提供的研磨件能够对弧面工件进行均匀的打磨。

同时，由于高密度无纺布基材层在拉伸模式下的储能模量与研磨层在拉伸模式下的储能模量更为接近，因此，在对待打磨表面为平面的工件进行打磨时，无纺布基材层300和研磨层100能够因与工件之间的相互作用力而同时发生变形，研磨层100并不会朝向远离工件的方向过度拱起。因此，利用本实用新型所提供的研磨件对平面工件进行研磨时，可以确保研磨层100与工件的表面互相贴合，从而可以达到均匀的研磨效果。

为了证实上述结论，本实用新型的发明人对高密度的无纺布、聚氨酯背基层和发泡海绵进行了拉伸测试，以获得各自的应力应变曲线和拉伸模式下的储能模量。此次测试采用的设备为TA公司生产的动态机械分析仪DMAQ800，测试条件如下：

夹具：拉伸夹具；

模式：DMA应力控制(应力/应变)

预加力：0.05N

泊松比：0.44

样品尺寸：长35mm、宽5.53mm

方法：应力以3.0N/min的速度增加，直到18.0N。

图4中示出了高密度的无纺布沿机织方向(MD)在拉伸模式下的应力应变曲线、高密度的无纺布垂直沿机织方向(TD)在拉伸模式下的应力应变曲线、聚氨酯背基层在拉伸模式下的应力应变曲线以及发泡海绵在拉伸模式下的应力应变曲线。表1中示出了高密度的无纺布沿机织方向(MD)在拉伸模式下的储能模量、高密度的无纺布垂直沿机织方向(TD)在拉伸模式下的储能模量、聚氨酯背基层在拉伸模式下的储能模量以及发泡海绵在拉伸模式下的储能模量。

需要指出的是，此处的高密度的无纺布是指密度在100kg/m³至200kg/m³之间的无纺布。

表1

样品名	储能模量(MPa)
		高密度的无纺布(MD)	16.2
高密度的无纺布(TD)	15.9
		聚氨酯背基	13.9
发泡海绵	0.15

通过表1可以证实，高密度的无纺布在拉伸模式下的储能模量与聚氨酯背基在拉伸模式下的储能模量更为接近，而发泡海绵在拉伸模式下的储能模量与聚氨酯背基在拉伸模式下的储能模量相差甚远。

在有些实施例中，优选地，所述无纺布基材层300由密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的一层或多层无纺布层构成；所述聚氨酯背基层130由拉伸模式下储能模量在5MPa至20MPa之间的聚氨酯构成。

也就是说，无纺布基材层300可以仅包括一层密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层，或者，无纺布基材层300可以包括层叠在一起的多层无纺布，其中至少一层无纺布层的密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下储能模量在0.8MPa至20MPaMPa之间。在后一种情况中，多层无纺布层可以通过粘结剂粘结在一起，也可以通过热压法使得多层无纺布粘结在一起。

可选择地，在其他实施例中，所述无纺布基材层300也可由一层或多层无纺布层和纤维层或发泡海棉层叠而形成，且至少一层的无纺布基材层的密度设置在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下储能模量为在0.8MPa至20MPaMPa之间。本实用新型发明人经过试验发现，具有前述特性的无纺布基材层300和聚氨酯背基层130能够很好地结合在一起，在打磨外力的作用下，能够与待打磨工件的表面形成良好接触，实现均匀打磨。此处所述的纤维层可以利用与制成无纺布的纤维不同的纤维制成。例如，所述纤维层可以是玻璃纤维，而制成无纺布的纤维则可以为聚酯纤维。

在图1所示的实施例中，无纺布基材层300包括一层无纺布。在图2所示的实施例中，无纺布基材层300包括依次层叠设置的无纺布层310、发泡海绵层320和无纺布层310。需要注意的是，在无纺布基材层300包括多层时，应当确保与聚氨酯背基层130相连的那层材料是由无纺布制成的。在图2中所示的实施例中，无纺布层310通过粘结层200与聚氨酯背基层130粘结在一起，以确保当待打磨的工件与研磨层100接触时不会过度背离工件的表面拱起，而设置发泡海绵层320则可以使得无纺布基材层300能够弹性变形，以与待打磨表面为弧面的工件接触时，无纺布基材层300能够变形为与弧面相贴合。

当然，本实用新型中无纺布基材层300的具体实施方式并不限于此，只要能够确保无纺布基材层300中的密度设置在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量为在0.8MPa至20MPa之间即可。

需要指出的是，无论所述无纺布基材层具有怎样的结构，与粘结层相连的一层均为无纺布层。换言之，所述无纺布基材层中与所述粘结层相邻的一层为所述无纺布层，该无纺布基材层和所述聚氨酯背基层经所述粘结层粘结在一起。

在上述各种实施例中，所述聚氨酯背基层均可以由拉伸模式下的储能模量为在5MPa至20MPa之间的聚氨酯构成。

在本实用新型中，对粘结层200的厚度和材料并不做具体的限定，只要能够将研磨层100粘结在无纺布基材层300上且不影响无纺布基材层300与研磨层100变形一致即可。优选地，粘结层200的厚度可以在0.03mm至0.3mm之间。

当无纺布基材层300在拉伸模式下的储能模量满足在上述范围内时，即便当待打磨的工件向研磨件施加较大作用力时，研磨层100也不会过度背离工件的表面拱起，从而可以确保工件的待打磨表面所覆盖的绝大多数矿砂都能与工件的待打磨表面相接触，进而确保了打磨的均匀性。

除此之外，无纺布基材层300由针刺无纺布制成，与海绵相比，针刺无纺布本身具有足够的强度，因此，当待打磨的工件尺寸较小时(例如，较薄或者较尖时)，本实用新型所述的研磨件也不会因压强过大而破损。因此，在利用本实用新型所提供的研磨件对工件进行打磨时，能够在工件或研磨件上施加交大的作用力，以提高研磨的效率。

优选地，研磨层100的厚度在0.05mm至0.2mm之间。研磨层100的厚度设置在上述范围内时，研磨层既可以具有较高的强度，又可以具有较好的柔软度，能够贴合在无纺布基材层300上，并随无纺布基材层300一起变形。

在本实用新型中，对无纺布基材层300的厚度没有特殊的限制，为了使得所述研磨层具有较高的强度和较低的成本，作为本实用新型的一种优选实施方式，无纺布基材层300的厚度在1.5mm至5mm之间。

为了便于将所述研磨件设置在研磨设备的安装基座上，优选地，所述研磨件还包括连接部，所述连接部设置在所述无纺布基材层的背离所述粘结层的表面上，且所述连接部的表面上形成有圆毛纤维或多个倒钩。所述倒钩可以由尼龙材料制成，也可以由涤纶材料制成。连接部是魔术贴的一部分，既可以魔术贴的圆毛纤维件，也可以是魔术贴的粘钩件。利用魔术贴将研磨件可拆卸地设置在研磨设备上，有利于对研磨件进行更换。

作为本实用新型的另一个方面，提供一种研磨设备，所述研磨设备包括研磨件，其中，所述研磨件为本实用新型所提供的上述研磨件。

利用包括所述研磨件的研磨设备对工件进行打磨时，可以获得均匀的打磨效果。

为了便于操作，如图3所示，研磨设备还可以包括安装基座400，该安装基座400具有安装面，所述无纺布基材层固定在所述安装面上。

为了便于将研磨件固定在安装面上，优选地，所述研磨设备还包括粘扣带500。容易理解的是，所述粘带扣还被称做魔术贴，通常，粘扣带500包括圆毛纤维件510和粘钩件520，圆毛纤维件510和粘钩件520中的一者设置在安装基座400的安装面上，圆毛纤维件510和粘钩件520中的另一者设置在所述无纺布基材层上。

圆毛纤维件上形成有大量的圆毛纤维，粘钩件上形成有大量的由涤纶或尼龙制成的倒钩，当圆毛纤维件与粘钩件相贴合时，粘钩件上的倒钩勾住圆毛纤维，从而使得粘钩件520和圆毛纤维件510接合在一起，并将研磨件固定在安装基座400上。

圆毛纤维件与粘钩件也非常容易分离，从而便于更换研磨设备上的研磨件。

本实用新型所提供的研磨设备既可以是手动研磨设备，也可以是其他自动的研磨设备。作为本实用新型的一种优选实施方式，安装基座400可以包括操作柄410和固定在操作柄410一端的振动盘420，所述研磨件设置在振动盘420上。

在研磨工件时，振动盘420发生上下振动，从而可以对工件的表面进行研磨。

作为本实用新型的一种具体实施方式，所述安装面可以为矩形或圆形，相应地，所述研磨件也为矩形或圆形。

实施例1

利用本实用新型一实施例所提供的研磨件对宽度为7mm的铝合金工件进行打磨，其中，研磨件的矿砂层中的矿砂颗粒为400目，无纺布基材层的厚度为2mm，研磨层的厚度为0.127mm。经过20次手工往复打磨后，经观察，打磨后的铝合金表面均匀无杂线。随后，利用光学轮廓仪NANOVEAST400对打磨后的铝合金表面进行检测，具体检测结果见表1。

实施例2

利用本实用新型一实施例所提供的研磨设备对宽度为7mm的铝合金工件进行打磨，其中，所述研磨设备包括操作柄和固定在操作柄一端的振动盘，所述研磨件设置在振动盘上，通过气动驱动振动盘振动，研磨件的矿砂层中的矿砂颗粒为400目，无纺布基材层的厚度为2mm，研磨层的厚度为0.127mm。经过30秒打磨后，经观察，打磨后的铝合金表面均匀无杂线。随后，利用光学轮廓仪NANOVEAST400对打磨后的铝合金表面进行检测，具体检测结果见表1。

对比例

利用海绵砂对宽度为7mm的铝合金工件进行打磨，其中，所述海绵砂包括海绵基材和通过粘结剂粘结在海绵基材上的研磨层，矿砂层中的矿砂颗粒为400目，海绵基材的厚度为5mm，矿砂层的厚度为0.127mm。经20次手工往复打磨后，经观察，打磨后的铝合金表面存在杂线。随后，利用光学轮廓仪NANOVEAST400对打磨后的铝合金表面进行检测，具体检测结果见表1。

表1

	S_q	S_sk	S_KU	S_p	S_v	S_z	S_a
								实施例1	1.688	-0.170	3.921	8.944	12.098	21.042	1.313
实施例2	1.277	-0.972	7.293	4.569	11.771	16.341	0.952
								对比例	2.463	0.219	2.818	13.348	19.230	32.579	2.002

通过表1中的对比可知，利用本实用新型实施例所提供的研磨件打磨工件可以获得光滑、均匀的表面。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种研磨件，所述研磨件包括研磨层，其特征在于，所述研磨件还包括无纺布基材层和将所述无纺布基材层和所述研磨层粘结在一起的粘结层，所述研磨层包括矿砂层、树脂层和聚氨酯背基层，所述矿砂层通过植砂设置在所述聚氨酯背基层的一个表面，并由所述树脂层粘结固定，且所述聚氨酯背基层的另一个表面与所述粘结层相连结。

2.根据权利要求1所述的研磨件，其特征在于，所述研磨层的厚度在0.05mm至0.2mm之间。

3.根据权利要求1所述的研磨件，其特征在于，所述无纺布基材层的厚度在1.5mm至5mm之间。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的研磨件，其特征在于，所述无纺布基材层包括至少一层无纺布层。

5.根据权利要求4所述的研磨件，其特征在于，所述无纺布基材层中与所述粘结层相邻的一层为所述无纺布层，该无纺布基材层和所述聚氨酯背基层经所述粘结层粘结在一起。

6.根据权利要求4所述的研磨件，其特征在于，所述无纺布基材层包括至少一层密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层和至少一层纤维层或发泡海棉层，制成所述纤维层的纤维与制成所述无纺布层的纤维不同，所述无纺布层和所述聚氨酯背基层经所述粘结层粘结在一起；

7.根据权利要求4所述的研磨件，其特征在于，所述无纺布基材层由一层密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层制成；或者所述无纺布基材层由多层无纺布层层叠而成，其中至少有一层无纺布层为密度在100kg/m³至200kg/m³之间、拉伸模式下的储能模量在0.8MPa至20MPa之间的无纺布层；

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的研磨件，其特征在于，所述粘结层的厚度在0.03mm至0.3mm之间。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的研磨件，其特征在于，所述研磨件还包括连接部，所述连接部设置在所述无纺布基材层的背离所述粘结层的表面上，且所述连接部的表面上形成有圆毛纤维或多个倒钩。

10.一种研磨设备，所述研磨设备包括研磨件，其特征在于，所述研磨件为权利要求1至9中任意一项所述的研磨件。

11.根据权利要求10所述的研磨设备，其特征在于，所述研磨设备还包括安装基座，所述安装基座具有安装面，所述无纺布基材层固定在所述安装面上。

12.根据权利要求11所述的研磨设备，其特征在于，所述研磨设备还包括粘扣带，所述粘扣带包括圆毛纤维件和粘钩件，所述圆毛纤维件和所述粘钩件中的一者设置在所述安装基座的安装面上，所述圆毛纤维件和所述粘钩件中的另一者设置在所述无纺布基材层上。