陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用
陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用
摘要：对国内外陶瓷结合剂金刚石磨具的研究进行了分析，讨论了当前陶瓷结
合剂金刚石磨具存在的问题，并对其在工业生产中的实际应用进行了探讨。
关键词：陶瓷结合剂；金刚石磨具；研究与应用
1 前言
陶瓷结合剂金刚石磨具具有优异的性能，不仅具备金刚石的高硬度、高耐磨度、高导热率、磨粒锋利等特点，另一方面也结合了陶瓷结合剂的各方面优点，
具有良好的耐热、耐水、耐油和耐酸碱等方面的特点，这使其不仅具有比普通磨
粒更强的磨削能力，而且磨耗比较小，具有较长的使用寿命，能承受的磨削温度
也较高，同时具有较高的磨削精度。磨具可以长时间保持良好的形状，此外陶瓷
结合剂金刚石磨具还具有较多的气孔，从而可以方便实现冷却和排屑，磨削时不
容易出现堵塞和烧伤工件等问题。陶瓷结合剂金刚石磨具自锐性好，修整时间间
隔长；修整容易，维护费用低[1]。正是由于陶瓷结合剂金刚石磨具性能非常优异，因此在工业生产中具有十分重要的应用。在其出现之后，欧美发达国家将其应用
于晶圆（半导体硅片和太阳能硅片），金刚石复合片，金刚石聚晶，金刚石刀具，立方氮化硼，硬质合金，新型工程结构陶瓷，宝石，水晶，稀土材料（磁性材料）等高硬脆材料的机械加工中，通过对其的应用，极大的提升了相关产业的经济效
益[2]。陶瓷结合剂金刚石磨具在我国应用也比较多，我国陶瓷结合剂超硬磨具技
术发展也十分迅速，但是就目前而言，陶瓷结合剂金刚石磨具的生产技术水平还
不够高，和西方发达国家的差距还比较大。随着我国工业的发展，汽车、航天和
机床加工等行业对陶瓷磨具的需求进一步扩大，因此对加强陶瓷结合剂金刚石磨
具相关工艺的研究，提高我国陶瓷结合剂金刚石磨具生产制造水平，对于我国相
关行业的发展具有十分重要的意义。
2 陶瓷结合剂金刚石磨具研究现状
2.1 国外研究现状
陶瓷结合剂金刚石磨具已经有较长时间的历史，国外对于陶瓷结合剂金刚石
磨具的研究起于上个世纪，上个世界40年代美国公司就首次生产出了陶瓷结合
剂金刚石磨具，随后其它国家也相继研发出了这一产品，出现了很多生产陶瓷结
合剂金刚石磨具的企业，诸如日本的日陶集团、德国的温特公司和英国的尤妮康
公司等。
日本对于陶瓷结合剂金刚石磨具的研究有着很长时间的历史，早在1911年，桥本充生采用传统的培炼法制备方法，生产出了高性能的陶瓷结合剂磨具。在惰
性气氛下经过935K低温烧结所制备的磨具用于磨削工程陶瓷和磁性材料效果良好。日淘公司通过在R2O-B2-Al2O3-SiO2基础结合剂体系中加入成核剂ZnO，通
过这样的工艺让金刚石磨具在烧成过程中形成微晶玻璃，有效的提升了结合剂对
金刚石磨料的把持强度[3]。
欧美国家对于陶瓷结合剂金刚石磨具也比较多。具体来说，美国公司和奥地
利公司釆用微晶玻璃结合剂体系，在1073-1173k烧结，并且通过热处理，制造出了一种陶瓷磨具，这种磨具在PCD刀具磨削中得到了非常好的效果[4]。
2.2 国内研究现状
我国针对于陶瓷结合剂的研究起步比较晚，当前的技术水平相对较低。国内
研究陶瓷结合剂金刚石磨具的单位主要有天津大学、燕山大学、河南工业大学等。要制造出高性能的陶瓷结合剂金刚石磨具对于陶瓷结合剂的理论和性能都有比较
CN201110179231 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金刚石砂轮
(10)申请公布号 CN 102350667 A (43)申请公布日 2012.02.15C N 102350667 A *CN102350667A* (21)申请号 201110179231.X (22)申请日 2011.06.29 B24D 3/02(2006.01) B24D 18/00(2006.01) (71)申请人苏州赛力精密工具有限公司 地址215121 江苏省苏州市苏州工业园区唯 新路81号 (72)发明人王凯平 王照 (74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有 限公司 32103 代理人 陶海锋 (54)发明名称 一种树脂金属复合结合剂以及复合结合剂金 刚石砂轮 (57)摘要 本发明属于金刚石砂轮领域，具体涉及一种 树脂金属复合结合剂以及采用该树脂金属复合结 合剂制备的复合结合剂金刚石砂轮。所述树脂金 属复合结合剂由以下重量比的原料组成：聚酰亚 胺树脂粉、铜粉、锡粉、锌粉、磷粉、铅粉；所述复 合结合剂金刚石砂轮由以下体积比的原料购成： 复合结合剂、金刚石磨料、树脂液的体积百分比各 为：65-85%、15-35%、0.5-1%。采用上述树脂金属 复合结合剂制备的金刚石砂轮在数控磨床上使 用时，既保持了树脂结合剂金刚石砂轮原有的磨 削效率高、自锐性好的特点，同时也具有金属结合 剂金刚石砂轮高刚性、高耐热性、型面保持好的优 点，重负荷强力磨削的单程切深可达6mm ，综合经 济效益可提高100%以上。(51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页
1.一种用于制备金刚石砂轮的树脂金属复合结合剂，其特征在于，所述树脂金属复合结合剂由以下重量比的原料组成： 聚酰亚胺树脂粉 20～50%； 铜粉10～30%； 锡粉20～50%； 锌粉5～20%； 磷粉5～10%； 铅粉1～7%。 2.一种复合结合剂金刚石砂轮，由砂轮基体和设置在砂轮基体上的磨料层构成，其特征在于，所述复合结合剂金刚石砂轮的制备方法包括以下步骤： (1) 将权利要求1所述原料在混料机中混合10～20小时，混合均匀后通过320目标准筛，得到复合结合剂；将所得复合结合剂与金刚石磨料置入混料机内混合均匀，然后缓缓加入湿润剂树脂液继续混合1～2小时，混合均匀后通过60目标准筛，得到砂轮混合料； (2) 将加工好的金属基体置入模具内配置好，然后将步骤(2)所得砂轮混合料缓慢均匀地投入已与基体配置好的模具内并刮平，置入液压机台定模热压；热压的压力为80～120MPa，热压的温度为250～280℃，保压45～60分钟，得到砂轮坯体； (3) 将压制好的砂轮坯体冷却出模，然后置入烧结炉或电烘箱内，2～3小时内快速升温至180℃，然后分段升温至最终烧结温度250℃±5℃，保温10～16小时，冷却至室温取出； (4) 将检验合格的砂轮坯体在车床和磨床上加工至图纸要求的形状和尺寸，按金刚石砂轮国家标准JB/T 7425-94检验合格后包装、入库，得到复合结合剂金刚石砂轮。 3.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，复合结合剂、金刚石磨料、树脂液的体积百分比各为： 65～85%、15～35%、0.5～1%。 4.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，所述湿润剂为酚醛树脂液。 5.根据权利要求2所述复合结合剂金刚石砂轮，其特征在于，所述砂轮基体为钢基体。
树脂砂轮生产工艺
最初生产的多数是陶瓷砂轮，陶瓷结合剂砂轮的优点是其天然多孔和化学稳定性好，因而适用于干磨和湿磨，特别是使用水基和油基磨削液的条件下。但是，陶瓷砂轮的弹性较差，并且需要很高的烧结温度，限制了它的发展。酚醛树脂结合剂砂轮具有弹性好，对震荡、冲击、侧压的敏感性小的优点。其高稳定性使其能够适应较高转速和提高了磨削性能，因而特别适用于磨削砂轮和切割砂轮，它的良好弹性使其适用于超精确磨削和表面抛光。 酚醛树脂结合剂砂轮的生产工艺主要有冷压工艺、半热压工艺和热压工艺三种。 1．冷压工艺： 冷压工艺使用的结合剂有润湿剂和粉状树脂，通常用作润湿剂的有液体酚醛树脂、糠醛、糠醇、甲酚等，用的最多的是液体酚醛树脂。决定液体树脂和粉状树脂使用比例（通常叫做液粉比）的因素有：磨料粒度分布、填料类型、填料用量、液体树脂的粘度、粉状树脂的性质等。如果液体树脂的粘度越大，完全包覆磨料表面就需要更多的液体树脂；磨料和填料的粒度越小，其比表面积就越大，液体的用量也就越多；粉状树脂的分子量越高、游离酚越低，其与液体树脂的附着力就越差，需要的液体量就越多。以上几种情况均需提高液粉比。一般用液体树脂作润湿剂，液粉比选用1：2—1：4，而用糠醛或糠醇与蒽油的混合物作润湿剂，液粉比选用1：6—1：8。混料机要经过工艺验证，能够达到理想的混合效果并且不损坏磨料为佳。加入细粉后的混料时间一般为2—5分钟，过短不能够保证混料均匀，过长树脂膜易脱落，并且导致料温升高，树脂予固化。 混料程序如下： 首先将磨料，通常是混合粒度，进行予混，再加入润湿剂，均匀润湿磨料后，再将已与其他粉状填料予混好的粉状树脂加入，继续混合至均匀。混好的磨料要有较好的可塑性和流动性，物料不能太湿，否则容易结块，更不能有粉团，同时保证有好的流动性，以保证注模充分，一般采用过筛的办法除去结块。判断物料可塑性好坏的方法是：抓一把混好的物料，用手轻轻一捏就会成团为佳。 一般将粉状物料加入润湿好的磨料中容易形成粉团，目前已逐渐被淘汰，现在用的较多的是双锅混料法，就是先将磨料与润湿剂在一个混料机中混合，同时另外一个混料机中将粉状树脂和其他粉状填料混匀，再将润湿好的磨料倒入粉料中，混合均匀即可。双锅混料的优点是既可以不产生粉团，又能避免污染，易于清洗料锅。 将混好的物料过筛后，即可以用于压制了。 压制程序如下： 将模具安装好，称量所要求量的磨料添入模具空腔，刮平后压制。需要放置增强玻纤网片的按要求放入。然后在室温下加压，一般冷压的压力范围为15—30N/mm2，最好是15—25 N/mm2。压力大小的选择取决于物料的可塑性和砂轮要求达到的密度。不宜使用过高的压力，否则会将磨料压碎。压制时间一般为5—50秒，最好是5—30秒，时间长短取决于砂轮要求达到的密度和形状以及物料的可塑性的好坏。然后就可以将砂轮取出进行下一步的操作——固化了。 固化程序如下： 固化操作可以置于固定的固化炉中进行，也可以在流动的隧道式固化窑中进
CBN磨具陶瓷结合剂
目录 摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1．前言〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 2.CBN磨具陶瓷结合剂性能〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2.1耐火度〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 2.2本征强度〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃2 2.3热膨胀系数〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃3 2.4润湿性〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃4 3. 目前的制约因素〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5 4．CBN砂轮结合剂的分类〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 5 4.1树脂结合剂CBN砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 4.2金属结合剂CBN砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃6 4.3陶瓷结合剂砂轮〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7 5、CBN磨具陶瓷结合剂在超硬工具上的应用〃〃〃〃〃〃〃8 6、CBN陶瓷结合剂对高速砂轮强度的影响〃〃〃〃〃〃〃〃9 7、金属Ａｌ粉对ＣＢＮ磨具陶瓷结合剂性能的影响〃〃〃〃9 7．1、不同烧成温度下Ａｌ粉对磨具强度的影响〃〃〃〃〃〃9 8、应用推广的前景〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10 9.结束语〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11 10.参考文献:〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12
CBN磨具陶瓷结合剂 摘要本文简单概述了CBN的结构与性能特点，对近年来有关CBN砂轮陶瓷结合剂的研究进展作了较详细的综述，指出了低熔点、高强度陶瓷结合剂是CBN砂轮陶瓷结合剂的发展趋势，阐述了CBN砂轮陶瓷结合剂实质上就是碱硼硅玻璃结合剂，其中硼酸盐系结合剂因具有低熔点、高强度的特性，使之成为了研究的重点。还介绍了玻璃的特性，和陶瓷结合剂的简介以及玻璃结合剂的特点及加工工艺。 关键词立方氮化硼（CBN）;陶瓷结合剂;纳米氧化物; 1．前言 随着我国政治稳定，经济建设快速发展，作为世界制造业中心的地位日益凸现。如何逐步缩小与世界工业发达国家的差距，使经济增长由资源消耗型加速转变为高效节能型上来，走一条具有中国特色的，可持续发展的道路。就磨削领域来说，陶瓷结合剂CBN磨具所具有的高质量、高精度、高效率、低消耗、低成本、低污染、自动化程度高等优异性能，是其他磨削工具无法比拟的。保护环境是我们的基本国策，陶瓷结合剂CBN磨具，从它的原材料生产过程，磨具的制造过程，磨具的使用过程，对资源和能源的消耗都是极低的，属于节能型的高科技产品，非常适合我国现阶段及长远发展。在工业发达国家，陶瓷结合剂磨具的应用发展非常迅速，每年都以40％以上的速度增长。但是据不完全统计，我国的增长速度仅为20％左右，因此，我国的陶瓷CBN磨具拥有广阔的发展空间。
2016金属金刚石结合剂砂轮技术配方
2016新版、《金属结合剂金刚石砂轮磨具制造工艺配方》 金刚石砂轮与普通砂轮相比，具有磨削效率高，表面光洁度好，磨削质量高，成本低等。金刚石砂轮的主要特点是硬度高、导热率高、锋利度高由此带来高的磨削率。适用于现代工业机械加工中的高效、强力磨削，适用于加工硬质合金，光学玻璃、陶瓷、石英、宝石、铁氧体、半导体材料、铸铁、浮火钢、建材、耐火材料等高硬材料。 近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。围绕金属结合剂牢固把持金刚石磨粒的关键环节,国内涌现出许多优秀的新技术、新工艺、新配方。 例如：针对传统金属基金刚石工具中结合剂对磨粒把持力弱的瓶颈问题，国内华侨大学研制了通过液态金属直接连接金刚石磨粒的工具制备新方法、稀土改性钨基结合剂金刚石磨轮制造技术工艺配方、设计并开发了研究合金与磨粒界面行为的实验系统等诸多成果，显著提高金刚石颗粒的把持力，增加金刚石磨轮的耐磨性。目前新技术已经得到广泛应用，近年来，新增产值上亿元，并获得2014年度福建省科学技术奖。这些具有自主知识产权的关键技术，非常值得致力于金刚石砂轮磨具、金刚石工具创新和生产的科技型企业、科研单位学习和借鉴。生产出超一流的金刚石砂轮磨具制品！ 本篇专辑精选收录了国内关于金刚石砂轮磨具制造最新技术工艺配方技术资料。涉及国内著名公司、科研单位、知名企业的最新技术全文资料，工艺配方详尽，技术含量高、环保性强是从事高性能、高质量、产品加工研究生产单位提高产品质量、开发新产品的重要情报资料。 资料中包括制造磨料原料组成、金属结合剂配方、生产工艺、烧结工艺、产品性能测试及标准、解决的具体问题、产品制作实施例等等，是企业提高产品质量和发展新产品的重要、实用、超值和难得的技术资料。 本篇专集资料分为上、下两册，A4纸大，现货发行，欢迎订购！ 网址：https://www.360docs.net/doc/c813749479.html,/diamondtools 国际新技术资料网由北京恒志信科技发展有限责任公司组建，是专门致力于企业经济信息、科技信息开发、加工整理、市场调查和信息传播的专业化网站，网站发展宗旨是：致力于我国信息产业的建设，及时向企业、科研部门提供最新的国际最领先技术的科技信息情报，有效服务于企业新产品开发、可行性论证和推广。 网站主要提供包括美国、日本、韩国、欧洲各国的专利技术资料、世界排名企业最新技术情报资料收集整理、数据加工、资料翻译，接受企业、科研院所委托专题情报服务。网站主要栏目包括世界科技发展热点的新材料、石油化工、精细化工等。 国际新技术资料网拥有一支工作态度认真、业务基础扎实、团结协作意识强、专业技术水平过硬的员工队伍。我们以质量、信誉、完善的售后服务为准则，以优质的服务、雄厚的技术力量、先进的情报手段服务于广大客户。公司和自2000年成立以来，与有关科研单位、报社、信息中心共同合作为近万家企业单位、科研院校提供了有效的专题资料服务，得到了广大的企业家、科研工作者的好评。 国际新技术资料网 https://www.360docs.net/doc/c813749479.html,
金刚石砂轮介绍
金刚石砂轮介绍 简介： 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成各种形状的制品，用于磨削、抛光、研磨的工具叫金刚石磨具 结构 金刚石磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。 工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成，是磨具的工作部分。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。 基体是由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。 用途 由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），是金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 [编辑本段] 分类： 金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮） 金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。 金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；
磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。 金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。 人造金刚石又称"工业钻石"，它和天然金刚石一样，是当今人们已知自然界中最硬的物质。由于它具有极高的硬度，抗压强度和耐磨性，抗酸碱性以及良好的导热性和半导体性能，因而它被制成的各种工具制品能广泛应用于冶金、机械、地质、石油、电子、光学、建筑、石材等各个领域。人造金刚石砂轮是以人造金刚石为主要原材料配以其他金属粉料经过高温、高压形成的一种人造金刚石制品，能广泛应用于硬质合金、有色金属和非金属的磨削加工。 粒度选用 人造金刚石粒度的粗细以粒度号表示。粒度的粗细直接影响工件表面粗糙度、磨削效率和磨具损耗。选择粒度原则上是在满足加工工件要求的条件下选用尽可能粗的粒度，这样可以提高磨削效率和降低磨具的损耗。（见右表） 金刚石粒度一般分 磨削工序选用粒度 粗磨30#-120# 中磨120#-240# 精磨240#-W40 研磨、抛光W40-W1 结合剂选用 人造金刚石砂轮根据结合剂的不同一般分为树脂砂轮、金属砂轮、陶瓷砂轮和电镀砂轮。不同的结合剂有着不同的性能，要根据不同的加工对象、要求来选用合适的结合剂。 结合剂代号主要用途 树脂结合剂B 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材和宝石的切割、磨削。 金属结合剂M 用于硬质合金、玻璃、陶瓷、石材、宝石等重负荷切割、磨削耐磨性好。 陶瓷结合剂V 用于各种钢材和铸铁等的干磨和湿磨，更适合磨削长轴和丝轩。 电镀结合剂D 用于各种材料特殊型面、小孔的磨削及贵重材料的切割下料。
如何研制适合加工PCD的陶瓷结合剂金刚石砂轮
如何研制适合加工PCD的陶瓷结合剂金刚石砂轮 聚晶金刚石(PCD)材料、聚晶立方氮化硼(PcBN)材料,是金刚石或cBN微粉在高温高压下合成在硬质合金基体上的,它克服了金刚石、cBN单晶各向异性的特点,具有高硬度及高耐磨性,是理想的刀具材料,被广泛应用于汽车、航空、航天、建材等领域的加工。合成的PCD、PcBN片外圆形状不规则,表面不平整。需要对PCD、PcBN进行加工,使其与硬质合金基体尺寸保持一致且平面平整。PCD的高硬度、高耐磨性使刀具刃磨相当困难,主要体现在材料磨除率小、砂轮损耗大、刃磨效率低、刃口呈锯齿状等。因此,PCD刀具的刃磨加工是影响其使用的关键工序。 采用树脂结合剂金刚石外圆砂轮加工PCD、PcBN时,加工效率低,加工成本高,成品的尺寸偏差大,磨削噪音大,对环境污染较大,对磨床的破坏大。 陶瓷结合剂砂轮具有耐高温。加工效率高、刚性好、在磨削过程中保持刃具形状好,成品的尺寸精度能得到保证等优点。使用陶瓷结合剂金刚石砂轮磨削加工PCD刀具,可最大限度地提高磨削效率。且磨削比小,耐磨度高,使用寿命长,加工成本低,具有广泛的实际意义和推广价值。 陶瓷结合剂金刚石砂轮的刃磨表面质量较好,基本与金属结合剂砂轮磨削质量相接近,而其磨削效率极高,约为金属结合剂砂轮刃磨效率的4倍,这一点已被实验证明。 但由于金刚石的耐热稳定性差,惰性较大,使陶瓷结合剂金刚石砂轮制备比较困难,砂轮批次之间的性能不易稳定,因此,陶瓷结合剂金刚石砂轮的广泛应用受到限制。通过对陶瓷结合剂及磨具性能的研究,研制出适合PCD加工的陶瓷结合剂金刚石砂轮是制备的关键。 (中国研磨网) 豫金刚石形势分析 主营业务:豫金刚石主营业务为人造金刚石及其原辅材料的研发、生产和销售,以及人造金刚石合成设备的研发。目前,豫金刚石的主导产品为人造金刚石,已成为全国人造金刚石的主要生产企业之一,人造金刚石产销量位居全国第三。 海通证券:由于豫金刚石在原辅材料、合成设备、合成工艺等方面的领先水平以及生产环节的规范化管理,豫金刚石人造金刚石产品的综合生产成本处于优势地位,因而豫金刚石生产产品的毛利率居于国内同行业最高水平,盈利能力强。豫金刚石综合成本低于行业水平,在行业竞争中具有较强的成本优势,也是豫金刚石总体盈利能力一直处于高水平的主要原因。 天相投资:由于豫金刚石在研发和技术装备上优势明显,豫金刚石生产的金刚石高品级率总体处于国内领先水平,部分人造金刚石的粒度、冲击韧性(T I)、热冲击韧性(TT I)、冲击强度等技术指标已经接近或达到国际先进水平,可以部分替代进口金刚石产品,满足国内外高品级金刚石的市场需求。 安信证券:2009年我国人造金刚石产量达到54亿克拉,产销量已占全球总量的70%以上。豫金刚石2009年度人造金刚石产量为4.02亿克拉,而国内主要竞争对手黄河旋风和中南豫金刚石产能均超过15亿克拉。产量排名前三位的河南金刚石的产能的行业集中度达80%左右,由于产品同质化,行业竞争较为激烈。但豫金刚石竞争优势明显,有利于在激烈竞争中脱颖而出,其核心竞争力主要体现在技术研发领先以及由此引发的在原辅材料、合成设备、合成工艺等方面领先。与上市公司黄河旋风相比,豫金刚石产品毛利率要高出近10个百分点,这也反映了豫金刚石产品相对高端,技术相对领先。 62
树脂结合剂金刚石工具性能的研究
树脂结合剂金刚石工具性能的研究 树脂结合剂金刚石磨具是金刚石磨具中使用量最大的一类。和金属结合剂金刚石磨具和陶瓷结合剂金刚石磨具相比,树脂结合剂金刚石磨具有磨具硬化温度低,只需200℃左右,远远低于金属结合剂和陶瓷结合剂金刚石磨具的热压成型 温度;生产周期短,生产设备简单,生产能耗少,规模生产可降低成本;形成自锐性,提高磨具锋利性;被加工工件的表面光洁度高,适用于镜面磨削;其缺点是寿命短,耐热性差,易老化。 其中最根本原因是:树脂结合剂胎体对金刚石的把持力小。为了提升树脂结合剂磨具的寿命,通常采用两种方法进行改进。 一种方法是尝试新型树脂或者对现有树脂进行改性,提高树脂的耐热性;另一种方法是对金刚石进行镀覆,提高树脂对金刚石的把持力。镀覆金刚石在金属结合剂和陶瓷结合剂的磨具中应用的相应研究较多,但镀覆金刚石在树脂结合剂中的研究却鲜有报道。 本文通过采用对无镀层金刚石、镀覆刚玉金刚石和金属镀层金刚石制备的金刚石树脂结合剂磨具性能进行对比分析,研究镀覆种类对两种树脂结合剂磨具的锋利性、耐用性、力学性能以及对树脂结合剂的结构和致密度的影响,获得如下结论:(1)采用聚酰亚胺树脂(PI)作为结合剂,在金刚石、聚酰亚胺(PI)、氧化铬等组分确定的前提下,实验填料的最佳配比为碳化硅微粉30(vol)%,合金粉 4(vol)%,冰晶石4(vol)%,此时,树脂金刚石磨具磨削比最大,达到2.286,具备良好的磨削性能,使用性价比较高。(2)按照最佳填料配方,采用无镀层金刚石、镀覆金属(钛、铜、镍)镀层金刚石和镀覆刚玉镀层金刚石压制两组平行实验试样进行性能对比分析。
结果表明:在其他组分含量保持不变的前提下,对金刚石进行表面镀覆处理可以明显提高磨具的磨削比,提高磨具的磨削效率,并且可以提高试样的抗弯强度、硬度等力学性能。三种金属镀层(钛、铜、镍)中,钛镀层的镀覆效果最好,对树脂磨具的磨削性能和力学性能提升明显,无机物刚玉镀层镀覆效果优于金属镀层。 (3)使用无镀层金刚石的配方试样,聚酰亚胺(PI)树脂结合剂金刚石磨具拥有更好的耐磨性和锋利性;使用含镀层的金刚石配方试样,情况相反。在无水冷磨削条件下,酚醛树脂(PF)树脂结合剂使用镀覆镀层的金刚石对树脂磨具的磨削性能提升幅度更大。 (4)对金刚石进行表面镀覆可以影响到热压后酚醛树脂(PF)结合剂的结构和致密度,并且表面更粗糙的刚玉镀层影响更大。靠近金刚石的酚醛树脂(PF)更为致密,对金刚石形成保护性包裹,远离金刚石的酚醛树脂(PF)更为稀疏。
陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用
陶瓷结合剂金刚石磨具的研究与应用 陶瓷结合剂金刚石磨具具有磨削精度高、磨削效率高、磨削温度低、使用寿命长、耐酸碱、耐腐蚀、自锐性好等特点,在现代材料加工特别是硬脆材料加工领域应用广泛。本文主要针对陶瓷结合剂金刚石磨具制备过程中的低温陶瓷结合剂的制备,金刚石磨料的表面改性,润湿剂的选用,烧结工艺和磨削应用等方面进行了研究,并取得了一定的成效。 其主要的研究工作及实验结果概括如下：1)自制HO结合剂,其熔点约为650℃,烧结范围较宽；陶瓷结合剂金刚石磨具的烧成温度在735℃时抗折强度达到最大为90.08MPa；确定了HO陶瓷结合剂金刚石磨具的升降温烧结工艺；HO 陶瓷结合剂金刚石磨具烧成后为产生微晶相锂辉石(LiAlSi2O6),提高磨具强度。 2)对金刚石表面进行镀钛、镀镍和镀铜处理,在与陶瓷磨具同样的温度工艺处理后,冷压自由烧结,表面金属镀层在含氧气氛中会发生化学反应,导致镀层疏松、脱落,并且会使金刚石表面与结合剂的结合处产生缝隙,最终导致陶瓷磨具的强度下降。 3)使用乙醇为溶剂的树脂液作为润湿剂并且其加入量为4wt%时,成型料的 成型性最好,生坯强度可达到5.93MPa,磨具强度最高可达到91.28MPa。4)金刚石粒度为140/170目的陶瓷结合剂金刚石磨具磨削牌号为YG8的硬质合金后粗糙度为0.5μm～0.9金刚石粒度270/325目的陶瓷磨具磨削后粗糙度为0.1μm～0.3μm,并且磨削效率较高,但表面光洁度相对于同粒度树脂砂轮较差。 磨削PCD材料时,自制每片磨具可磨削1304型PCD1233片,且磨削效率高。使用HO低温陶瓷结合剂生产的金刚石磨具,相比国内同类产品,在耐磨性、锋利度以及所磨削的工件质量方面,具有一定优势。
金刚石砂轮及应用
金刚石砂轮及应用 【摘要】 本文通过介绍金刚石砂轮的特性，来阐述其应用的范围和作用。 【关键词】结构特性用途分类应用金刚石砂轮的新发展 以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮。 金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成。过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨床主轴上。一般金属结合剂制品选用钢材、合金钢粉作基体；树脂结合剂选用铝合金、电木作基体。由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。砂轮成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。 由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），使金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。 金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮）。金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。 金刚石砂轮用于玻璃、陶瓷、铁氧体、半导体材料等硬脆性材料和金属材料的研磨加工、硬质合金材料的外形加工、电解磨削加工，以及磨削加工中心用金刚石钻头的磨削等重负荷切割，具有磨削耐磨性好、效率高、使用寿命长的特点。 金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料特效工具。近几年来，随着高速磨削超精密磨削技术迅速发展，对砂轮提出了更高要求，陶瓷树脂结合剂砂轮已不能满足生产需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而生产得到了广泛应用。金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结、电镀两种类型。为了充分发挥超硬磨料作用，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮。陶瓷金刚石砂轮还处于研制开发阶段。陶瓷结合剂金刚石砂轮具有金刚石和陶瓷结合剂的共同特点，与普通刚玉、碳化硅砂轮相比，它的磨削力强，磨削时温度比较低，砂轮磨损比较小;可以适应各种冷却液的作用;磨削时砂轮的形状保持性好，磨出工件的精度高;砂轮内有较多的气孔，磨削时有利于排屑和散热，不易堵塞、不易烧伤工件;砂轮的自锐性比较好，修整间隔的时间长，修整比较容易。因此陶瓷结合剂金刚石砂轮在国外一些发达国家的使用日益增多。烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性耐磨性好，使用寿命长，可承受较大负荷。因砂轮烧结过程不可避免地存着收缩及变形，所以使用前必须对砂轮
树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施
树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施 有些生产企业被树脂砂轮生产过程中产生的许多质量问题困扰，今天小编特意找来了一些常见的问题分析及解决办法，希望能和磨友们一起交流学习~ 序号/问题/ 原因（解决措施） 1材质粒度不符，硬度不符。严格按配料单计算配料，复核是关键程序 2夹杂混料前与混料过程当中，随进清理工装器具。配料前，先检查各种原材料有无杂质 3混料不均按工艺要求混料时间混料。随时更换磨损太大的混料机部件。粉状树脂料要按工艺规定的筛网号和次数过筛 4组织不均，硬度不均不平衡调整好混合料的干湿度，使其有良好的成型性。按工艺要求进行摊料和刮料操作。按工艺要求先用垫铁，保持压力机的精度; 投料时摊料刮料不均，混料偏湿，或料结团，投料不均，模具磨损，漏料严重，需更换模具 5成型坯体裂纹热压温度过高，产品急冷急热，脱芯型时温度过低，应及时脱芯型，原材料受潮变质，或配混料错误 .以下四种裂纹预防措施:调速好混合料的可塑性，成型工模具不得超过规定的磨损标准，模板及垫铁保持良好的平面度，选用垫铁的厚度要一致，弹簧垫铁的弹力要一致，按工艺规定顺序卸模 6端面裂纹成型料可塑性差，卸模取坯方法不当。成型模具底板不平或垫板不平行度太大 7周边裂纹模套磨损严重，卸模套时，过于偏斜 8孔径裂纹坯件强度低，卸模时振动太大，芯棒磨损太大或锥度太小，卸模顺序不符工艺规定
9对角裂纹选用的弹簧垫铁，弹力不一致而使模具偏斜受压产生对角纹。细料度磨具压制速度过快，维持压力时间短，模具配合间隙过大 10两端面不平行保持压力机压制台的精度，按工艺规定操作 11表面不平工装设备维护在要求的精度范围内 12成型硬度不符压制首件必检，每批抽检坯件不少于30%，常检查称量单重，常观察压力有无变化 13桥楞不平冷却需均匀；制件表面“翘曲”没有平整的平面称为桥楞。这是由于冷却不均而使制件收缩不一致或者装炉的垫板不平所造成的。多出自薄片砂轮和细粒度薄制品。薄片砂轮在冷却速度太快时极易产生桥楞废品 14起泡按产品规范的硬化曲线进行控制温度硬化，对配混料工序进行严格的质量控制;成型温度过高或过低，需要调整温度。固化温度过高，固化炉温度失控。结合剂配错; 超硬磨具局部表面凸起变形或整个表面膨胀，并呈树脂光泽，有的出现龟状裂纹。产生的原因：1升温速度太快或温度波动大，容易使粒度细、硬度高、组织紧的制件起泡和膨胀。因这类产品含结合剂量多或气孔小，若温度控制不准确使升温速度太快，会引起结合剂反应激烈，挥发物量急增，坯体内部气体压力大而使制品起泡和膨胀。2.型料混合不均匀，料内有结合剂疙瘩或含有较多的沸点较低的溶剂（如乙醇，丙酮）。3混料、成型工序的差错所致，使制件结合剂量增多，单重增大，压强增高等。 15变形和倒塌按工艺规定进行装炉，控温操作。填充料之间的配比要严格控制与调整，填充料之间存在着相互作用。切割片叠装时压力不足会变形。超硬磨具在硬化过程中变形、倒塌的原因有：1装炉时坯体露出硬化垫板外或坯体互相挤靠在一起，以及垫板不平使坯体倾斜。2高厚度制件未按工艺规定进行围
金刚石磨具磨料简介
金刚石磨具磨料简介 THE DATA OF SUPER ABRASIVES 超硬磨料包含了天然金刚石, 人造金刚石及CBN. 根据加工对象的不同, 磨料的选择各有侧重. 常兴根据多年的实践经验, 在同客户充分交流的基础上, 依据客户加工产品的不同, 为客户选择最适合的金刚石工具. The super abrasives include Natural Diamond, Synthetic Diamond and CBN. Based on different work pieces, the choice of abrasives also needs discretion.
结合剂简介 THE DATA OF BONDS 磨料是通过结合剂粘合到基体上从而制成磨具, 通常的结合剂有电镀, 树脂, 金属和陶瓷. Generally, the Bonds include Electroplate, Resin Bond, Metal Bond and Vitrified Bond. 电镀金刚石工具可直接使用. 其他的结合剂工具, 在使用前,通常需要一道额外的研磨工序, 以使金刚石能更加锋利, 我们通常称之为”开刃” With the exception of the electroplated bond, the abrasives do not protrude from the bond after manufacture. The other bonds have to be broken back by an additional process in order to create a protrusion. This generally achieved by means of dressing with a silicon carbide wheel.
金属结合剂金刚石砂轮的研究及进展
金属结合剂金刚石砂轮的研究及进展 2007-9-24 1引言 由金刚石或立方氮化硼(CBN)磨料制作的超硬磨料砂轮，因其优良的磨削性能，已广泛用于磨削领域的各个方面。金刚石砂轮是磨削硬质合金、玻璃、陶瓷、宝石等高硬脆材料的特效工具。近几年来，随着高速磨削和超精密磨削技术的迅速发展，对砂轮提出了更高的要求，陶瓷和树脂结合剂的砂轮已不能满足生产的需要，金属结合剂砂轮因其结合强度高、成型性好、使用寿命长等显著特性而在生产中得到了广泛的应用。金属结合剂金刚石砂轮按制造方式不同主要有有烧结和电镀两种类型。为了充分发挥超硬磨料的作用，国外从20世纪90年代初开始用高温钎焊工艺开发一种新型砂轮，即单层高温钎焊超硬磨料砂轮，目前国内这种砂轮还处于研制开发阶段。 2烧结型金刚石砂轮 烧结型金属结合剂砂轮多以青铜等金属作为结合剂，用高温烧结法制造，其结合强度高，成型性好，耐高温，导热性和耐磨性好，使用寿命长，可承受较大的负荷。因砂轮在烧结过程中不可避免地存在着收缩及变形，所以在使用前必须对砂轮进行整形，但砂轮修整比较困难。目前生产中常用的砂轮对滚整形方法不仅在修整时费时费力，而且修整过程中金刚石颗粒的脱落较多，修整砂轮本身的消耗很大，整形精度较低。 近年来各国学者相继开展了应用特种加工方法修整金属结合剂金刚石砂轮的研究工作，主要有电解修整法、电火花修整法和复合修整法等。电解修整法速度快，但整形精度不高；电火花修整法整形精度高，既可整形又可修锐，但整形速度较慢；复合修整法有电解电火花复合修整法、机械化学复合修整法等，修整效果较好，但系统较复杂，因此烧结型金刚石砂轮的修整问题仍然没有得到很好的解决。此外，由于砂轮的制造工艺决定了其表面形貌是随机的，各磨粒的几何形状、分布及切削刃所处的高度不一致，因此磨削时只有少数较高的切削刃切到工件，限制了磨削质量和磨削效率的进一步提高。 3电镀金刚石砂轮 电镀金刚石砂轮的优点：①电镀工艺简单，投资少，制造方便；②无需修整，使用方便； ③单层结构决定了它可以达到很高的工作速度，目前国外已高达250～300m/s；④虽然只有单层金刚石，但仍有足够的寿命；⑤对于精度要求较高的滚轮和砂轮，电镀是唯一的制造方法。正是由于这些优势，电镀砂轮在高速、超高速磨削中占据着无可争议的主导地位。电镀金刚石砂轮存在的缺陷：在镀层金属与基体及磨料的结合面上并不存在牢固的化学冶金结合，磨料实际上只是被机械包埋镶嵌在镀层金属中，因而把持力小，金刚石颗粒在负荷较重的高效磨削中易脱落(或镀层成片剥落)而导致整体失效；为增加把持力就必须增加镀层厚
树脂结合剂磨具制造
树脂结合剂磨具制造 来源：中国磨料磨具网浏览次数：11692011-06-23 加入收藏字号：大中小 作者：李印江教授 §1 概述 有机磨具是在1880年出现，当时用天然的虫胶做结合剂，以后有了人造树脂，有机磨具才迅速发展起来。到了1980年在世界范围内树脂磨具与陶瓷磨具的产量比已超过1 ：1，现在仍有增长的趋势。树脂磨具所以能迅速的发展，主要有以下几方面的特点： 1、结合强度高，如高速切割砂轮使用线速度可达80-100m/s，重负荷砂轮磨削负荷由过去的50kg左右提高到1000kg以上。 2、便于调整结构和性能，树脂磨具的硬化温度只有200℃左右，比陶瓷磨具1300℃的烧成温度低的多，因此可以在磨具锒入网格布、金属丝、石墨粉、螺帽等材料，以适应不同磨削的需要。许多填料的性能在制成磨具后仍能保持，所以使用不同的填料能在很大放范围内改变磨具的性能。 3、树脂磨具有一定的弹性，有利于提高被加工工件的光洁度，选用石墨、氧化铬等抛光材料作填料还可以进一步降低粗糙度。 4、加工中不易烧伤工件，树脂在230℃上就逐渐炭化，加工中的高温使树脂局部炭化，产生自锐，提高了磨削的锋利度从而又降低了磨削温度，避免烧伤工件。 5、由于树脂具有良好的成型性能，又有很好的韧性，所与可以制成约0.1mm厚度的薄片砂轮，用于开槽切割。 6、树脂磨具生产周期短，设备简单，投资少见效快。是许多磨具厂的起步产品。 7、树脂磨具耐水性差、耐碱性差，保存期短，是其缺点，生产和使用中应予以注意。 8、树脂磨具大量用于制造切断砂轮、钹形砂轮、重负荷砂轮、轧辊抛光砂轮、石墨镜面磨砂轮、导电磨砂轮、珩磨轮、柔软抛光砂轮等。 §2 树脂磨具的结构和性能 一、树脂磨具的结构 通常所说的磨具三要素五因子主要是以陶瓷磨具为对象而论，对树脂磨具应是四要素六因子，
陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究
第21卷第3期 超 硬 材 料 工 程V ol.21 2009年6月SU P ERHA RD M A T ERIA L ENG IN EERIN G Jun.2009陶瓷结合剂金刚石砂轮的制备研究 聂道俊,卜忠衡,刘小磐 (湖南大学材料科学与工程学院,长沙410082) 摘 要:陶瓷结合剂金刚石砂轮广泛运用于磨削加工,文章研究了金刚石粒度、烧结温度及结合剂含量对 陶瓷结合剂金刚石砂轮性能的影响。研究结果发现金刚石表面微观结构呈多孔状,粒度越细,烧结过程中 与结合剂的反应活性越低,砂轮硬度越高。同时在一定范围内烧结温度越高,结合剂含量越低,砂轮硬度越 高。 关键词:陶瓷结合剂;金刚石砂轮;烧结温度;硬度 中图分类号:T G74:T Q164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2009)03-0005-05 Preparation of vitrified bond diamond grinding wheel NIE Dao-jun,PU Zhong-heng,LIU Xiao-pan (M aterial S cience and T echnology College,H unan Univ er sity,Changsha410082,China) Abstract:Vitrified bond diamo nd g rinding w heel is w idely used in grinding pro cess.This study has researched the influence o f diamond g ranularity,sintering temperature and the content of vitrified bo nd o n the diam ond grinding wheel.T he results show that the microstr ucture of the diamond surface is porous.T he g rinding w heel has a hig her hardness w hen the diamond particle size is smaller because o f the low er r eactivity betw een the vitrified bo nd and the diam ond in the sinter ing process.M oreover,in a certain range, the higher the sintering temper ature,the low er the content of v itrified bo nd,the hig her the hardness of the grinding w heel. Keywords:v itrified bond;diamond gr inding w heel;sintering temper ature;hardness 1.引言 陶瓷结合剂金刚石砂轮是目前发展比较迅速的一种超硬材料磨具,与树脂结合剂磨具相比其形状保持性好,加工尺寸精度高;与金属结合剂磨具相比其具有砂轮易于修整、磨削时不易堵塞及不易烧伤工件等优点。同时由于树脂及金属结合剂砂轮通常采用热压法制备,难以获得足够的气孔用于储存磨削液及提高砂轮自锐性,而陶瓷结合剂金刚石砂轮可以很方便地控制气孔率的大小[1]。目前,陶瓷结合剂金刚石砂轮主要应用于刀具、硬质合金、金属陶瓷、铁氧体、液压泵齿轮颈、宝石、普通陶瓷及新型工程陶瓷材料的磨削和加工,具有广阔的应用前景。 目前在欧美日俄等发达国家陶瓷结合剂金刚石砂轮的使用已较普遍[2],相应的产品日渐丰富,而国内对其研究仍处于实验室阶段或试用阶段。与树脂或 5 收稿日期:2009-03-15 作者简介:聂道俊(1988～),男,学士,国家大学生创新性实验计划项目负责人,从事超硬材料工具研究。 基金项目:国家SIT资助项目 通讯作者:刘小磐,博士,E-M ail:liu xiaopanjj@https://www.360docs.net/doc/c813749479.html,
【CN109877718A】一种金属基金刚石砂轮及其制造方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910261723.X (22)申请日 2019.04.02 (71)申请人 东北大学 地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3 号巷11号 (72)发明人 王聪 范永刚 (74)专利代理机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 代理人 宁佳 (51)Int.Cl. B24D 3/06(2006.01) B24D 18/00(2006.01) (54)发明名称一种金属基金刚石砂轮及其制造方法(57)摘要本发明的一种金属基金刚石砂轮及其制造方法，砂轮包括钢芯和磨料圈，磨料圈按质量百分比由以下组分制备而成：金刚石磨料35～55％，金属结合剂40～55％，辅助粘结剂5～15％；金属结合剂含有成分质量百分比为：Cu粉50～60％，Sn粉30～45％，Ti粉5～10％。制法为：按磨料圈配比，各成分混匀后，与辅助粘结剂混匀，烘干，过筛与成型后，在惰性气体气氛下烧结，以5～15℃/min的升温速率升温至烧结温度，烧结20～60min后，冷却制得磨料圈坯体，与钢芯粘合，制得金属基金刚石砂轮。该方法烧结时间短，制备的砂轮在工作过程中具有良好热导率和较大容纳金属屑和磨料的空间，高速磨削过程中不易堵塞，磨削锋利，磨削精度高，且具有自锐 性。权利要求书2页 说明书6页CN 109877718 A 2019.06.14 C N 109877718 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109877718 A 1.一种金属基金刚石砂轮，其特征在于，包括钢芯和磨料圈，其中，所述的磨料圈按质量百分比由以下组分制备而成：金刚石磨料：35～55％，金属结合剂：40～55％，辅助粘结剂：5～15％；所述的金属结合剂含有成分的质量百分比为：Cu粉50～60％，Sn粉：30～45％，Ti粉：5～10％。 2.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的钢芯和磨料圈通过树脂胶粘结剂结合。 3.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的磨料圈孔隙率为25～40％。 4.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的金刚石磨料，Cu粉，Sn 粉和Ti粉的粒径范围均为40～75μm。 5.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的辅助粘结剂为丙烯酸乳液。 6.根据权利要求1所述的金属基金刚石砂轮，其特征在于，所述的砂轮宏观硬度为80～105HRB，冲击韧性为0.10～0.13J/cm2，干摩擦载荷为50N，时间为5min时，质量损失为5～20mg。 7.权利要求1所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，混料： (1)按金属基金刚石砂轮的成分配比，将金刚石磨料、Cu粉、Sn粉和Ti粉混合均匀，制得混合料A； (2)按金属基金刚石砂轮的成分配比，将辅助粘结剂与混合料A混合均匀，制得混合料B； 步骤2，烘干： 将混合料B烘干到按质量比，烘干后的混合料B：烘干前的混合料B＝90～95％； 步骤3，过筛与成型： 将烘干后的混合料B过筛，过筛目数为20～100目； 步骤4，成型： 将过筛后的混合料B进行压制成型，压力为40～120MPa，保压20～70min，制得磨料圈生坯； 步骤5，烧结： (1)将磨料圈生坯，在惰性气体气氛下烧结，以5～15℃/min的升温速率，从室温升温至烧结温度850～1050℃，烧结时间20～60min； (2)烧结后冷却至≤40℃出炉，制得磨料圈坯体； 步骤6，粘结： 将磨料圈坯体与钢芯粘合，去除毛边，修整成型，制得金属基金刚石砂轮。 8.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤2中，通过加热方式进行烘干，加热温度为40～60℃，烘干保温时间为0.5～1h。 9.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤4中，压制成型在室温下进行。 10.根据权利要求7所述的金属基金刚石砂轮的制造方法，其特征在于，所述步骤5中， 2