树脂结合剂磨具制造
fuji日本工具
小级。
测定磨具硬度的方法，较常用的有手锥法、机械锥法、洛氏硬度计测定法和喷砂硬度计测定法。
磨具的硬度与其动态弹性模量具有对应关系，这有利于用音频法测定磨具的动弹性模量来表示磨具硬度。
在磨削加工中，若被磨工件的材质硬度高，一般选用硬度低的磨具；反之，则选用硬度高的磨具。
角磨片组织粗分为紧密、中等和疏松三类。
每类又可再细分数等，用组织号来区分。
磨具组织号越大，磨料在磨具中所占的体积百分率越小，磨粒之间的间隙越宽，表示组织越松。
反之，组织号越小表示组织越紧。
磨具的组织只在制造时按摩具配方予以控制，一般不作测定。
较紧组织的磨具磨粒不易脱落，有利于保持磨具的几何形状。
较松组织的磨具使用时不易钝化，在磨削过程中发热少，能减少工件的发热变形和烧伤。
FUJI日本不二工业株式会社又名为日本富士株式会社,FUJI品牌源于1943年的高品质工具,60年的历程,铸就了FUJI产品在工业级工具行业的地位,成为了高性能,高可靠性和高质量气动工具的代名词.在这个过程中,我们经历了一个不断学习和全心服务于客户的过程.在这个理念指导下,第一件FUJI工具都完美地融合了我们全力服务于各种需求,同时又充分兼顾到操作人员的人性化设计.从而现在我们能提供宽泛的性价比高的高品质工业.1、FA-4C-1 气动角磨机、角磨片直径为4，推杆型角磨机、是否提供加工定制：否品牌：日本富士型号：FA-4C-1F规格：多项选择空载转速：13500（b.p.m）耗气量：0.56（m3/min）外形尺寸：240（mm）重量：2.0（kg）适用范围：工业2、FRD-8PX-3 FUJI不二空机气动工具气钻3、FG-5H-2 直柄砂轮机、最大直径125*19*15.8 转速76004、FA-6C-1 推杆型气动角磨机工具的编码规则：1、第一部分由字母组成，说明工具所属种类，2、代表工具能力，比如砂轮规格、螺栓能力、马力，同时也代表工具的开关类别排气方式。
A油浴型、D螺丝起子、P枪式、S直柄式、SC弯头式枪式、X后排气式、L加长式、Y 超长式、D双轴承式、26小磨头直径最大为26MM 、V双腔马达型、B扳机式、T竖型、BF 安全扳机型、125大磨盘直径为125MM 、H重负荷型、K110度-120度弯头式、C系列编号3、第三部分代表工具为第几代产品，也代表打击轴长度。
磨料磨具基础知识
磨料磨具基础知识磨具是用以磨削、研磨和抛光的工具。
大部分的磨具是用磨料加上结合剂制成的人造磨具，也有用天然矿岩直接加工成的天然磨具。
磨具按其原料来源分，有天然磨具和人造磨具两类。
机械工业中常用的天然磨具只有油石。
人造磨具按基本形状和结构特征区分，有砂轮、磨头、油石，砂瓦和涂附磨具五类。
此外，习惯上也把研磨剂列为磨具的一类。
磨具除在机械制造和其他金属加工工业中被广泛采用外，还用于粮食加工、造纸工业和陶瓷、玻璃、石材、塑料、橡胶、木材等非金属材料的加工。
◆磨具的主要特征包括磨料、粒度、硬度、组织和结合剂等五个因素。
根据不同用途进行适当的选择可直接提高加工质量和生产效率。
* 磨料 *→磨具使用的磨料主要有棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅和绿碳化硅等。
→棕刚玉韧性高，适宜磨削碳钢、合金钢、可锻铸铁、硬青铜等抗张强度高的材料。
白刚玉比棕刚玉有较高的硬度，切削性能较好，适于淬火钢、高碳钢、高速工具等材料的精磨工序。
→黑碳化硅硬度高，性脆而锋利，适于磨削、切割抗张强度低的材料，如：铸铁、玻璃、陶瓷、石料、耐火物等。
→绿碳化硅较黑硅化硅纯度高。
适于磨削硬质合金、光学玻璃、宝石、玛瑙等硬脆材料。
* 粒度*→粒度的选择主要取决于对工件表面的加工精度和生产效率的要求。
粗粒度及中等粒度的磨具适用于粗加工及半精加工，而细粒度磨具，则应用于精加工及超精加工。
被磨削的物理机械性能也系决定粒度的因素，硬度低，延展性及韧性大的材料宜用粗粒度磨具加工，而硬度高性脆的材料宜用细粒度的磨具。
* 组织 *→磨具的组织指组成磨具的磨料，结合剂和气孔三者的体积比例关系。
磨料少、气孔率大称为松组织，反之为紧密组织。
→紧密组织的磨具，宜用于精磨，成型磨及加工留间小而表面光洁度要求高的工件。
→中等组织的磨具广泛用于一般留量工件的磨削工作。
→松组织的磨具适用于平面，内圆等接触面大的磨削加工及磨削膨胀敏感的工件及软质材料的工件。
* 硬度 *→磨具表面的磨料被结合剂固定在一起的强度。
CBN树脂砂轮的修整
Q形钕转换激光器（亿铝石榴石激光器）CBN树脂砂轮的修整摘要树脂CBN砂轮由于它们好的磨削性能而广泛用于工业上。
因此有必要找到一种合适的修整CBN砂轮。
本篇论文介绍一种以热作用有关的用声光Q钕转换器（石榴石转换器）修整的方法。
它不象常规的以力的作用为基础的修整方法，结合剂的结构被分析。
针对橡胶结合剂、CBN磨料、不同修整参数橡胶CBN砂轮的一种简单脉冲设备已经被实验出来了。
经过常规机械修整与激光修整的磨削力的比较说明CBN树脂砂轮更适合用激光修整，它比连续激光修整和常规机械修整方法好。
关键词激光器修整橡胶CBN砂轮Q形钕激光转换器修整机构单一脉冲1介绍一般来说CBN砂轮有三种结合剂，橡胶结合剂、金属结合剂、陶瓷结合剂。
陶瓷结合剂CBN砂轮是通过以热作用为基础的常规修整方法来修整的。
电解方法是一种适合与金属结合剂CBN砂轮的电解方法。
树脂结合剂CBN砂轮通过常规机械修整方法来修整是很困难的，有必要找到一种适合这类砂轮修整的方法。
激光作用已经表现出它在常规陶瓷砂轮修整上是一种有效的工具。
因为它是一种非接触的过程并且以热作用为基础，因此激光器修整消除了工具磨损，机械工具偏斜颤动。
砂轮的切入力和污染问题。
尽管一些关于砂轮的激光修整的研究已经被报道，但它们主要集中在常规砂轮激光修整、高频激光修整和超精磨轮的常规脉冲激光修整能够方面，尽管常规砂轮的Q—switched Y AG激光器已经被报道，但是常规砂轮用常规机械修整方法就可以修整得很好，而不必要用激光器来修整。
树脂结合剂CBN砂轮用激光器修整很容易消去树脂结合剂且不破坏或损坏CBN 磨料，从而获得一个好的表面。
激光器可以消除表面物质，但是怎样消除表面物质呢？这是一个很重要的问题。
因此有必要去考虑用那一种激光器和用那一种发射方法。
Y AG激光器用一个短的脉冲期、高的顶点功率、高的频率，并且激光器脉冲是一个小的因素。
因此，加热效果可能会降低。
当用适当的激光功率和径向发射方式并重叠蚀坑时，可以获得一个好的表面。
重负荷砂轮
无机高分子结合剂重负荷砂轮的应用1、重负荷砂轮的发展重负荷砂轮主要使用树脂结合剂，树脂重负荷的磨削效率居其它各种磨具之首。
它主要用于钢铁工业中对钢锭、钢坯、钢板的修磨以及各种铸件的表面清理等。
故又把这种砂轮称之为荒磨砂轮或磨钢坯砂轮，它的发展依赖于钢铁工业的发展，以及相应的高效磨床的发展。
从前，上述钢坯修磨作业采用陶瓷结合剂砂轮和树脂结合剂砂轮。
由于陶瓷结合剂砂轮回转强度、冲击强度都不如树脂结合剂砂轮高，故后来逐步由树脂结合剂砂轮代替了陶瓷结合剂砂轮。
板坯修磨机是冶金企业对不锈钢连铸坯进行表面加工的设备,经过砂轮对钢坯表面的磨削,去除氧化层和表面缺陷,是提高产品质量的重要手段之一。
影响该工序成本的重要因素是金属去除率和磨削比。
金属去除率用单位时间内磨掉的金属重量来评价,磨削比是指磨掉的金属重量与消耗的砂轮重量之比。
根据磨削动力学原理,要达到大的金属去除率,主要的方法是提高砂轮的线速度和增大磨削压力。
但是,提高磨削压力和砂轮线速度会影响砂轮使用寿命,因此,必须寻求最佳加工工艺。
我国钢坯修磨，原来多采用悬挂式修磨机。
这种修磨机的缺点是磨削压力小（用人施加压力，一般压力为10～40Kg、速度30～40M/S）磨削效率低、修磨质量差，难以实现钢坯的“全扒皮”作业，另外，工人的劳动强度大，操作环境条件恶劣，影响工人的人身健康等。
这种磨削工艺落后。
已不能适应我国钢铁工业的现代化生产。
目前我国对钢坯修磨作业也非常重视，不断地进行研究，自己设计和从国外引进了一定数量的现代化磨钢坯机，并相应地进行磨钢坯砂轮的研究，来满足我国钢铁工业日益发展的需要。
国外从60年代起对重负荷磨削进行大力研究，为解决钢坯修磨的机械化问题、磨削效率问题，2000年创造了高速重负荷磨削工艺。
这种磨削工艺的特点是对修磨机来讲需要使用大马力的修磨机，它磨削负荷大，操作已实现机械化和自动化，因而磨削效率大大提高，每小时磨除金属量可高达500～800Kg：从砂轮制造来讲，对砂轮提出了更高的要求，砂轮用磨料要采用特殊磨料（粗粒度），要能够承受高的磨削压力，砂轮使用速度要达到80米/秒以上，硬度要达到超硬级，才能满足重负荷磨削工艺的苛刻要求。
砂轮产品生产许可证发证产品及标准
砂轮产品生产许可证发证产品及标准
第一条本细则发证产品定义、范围及单元划分：
（一）定义
根据GB/T16458—2009《磨料磨具术语》规定，砂轮是指用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。
（二）范围
在中华人民共和国境内生产本细则规定的砂轮产品的，应当依法取得生产许可证，任何企业未取得生产许可证不得生产本细则规定的砂轮产品。
按企业标准、地方标准等生产的砂轮产品，属于本细则列出的相关国家标准和行业标准的范畴或适用范围的，企业应按相应的国家标准或行业标准取证。
（三）本细则中砂轮产品单元划分，见表1。
1.只生产特殊磨料粒度范围产品和特定标准产品的企业，因而其可以不必具备表3-1和表3-2中全部的生产设备和检验设备，则许可范围应增加磨料粒度范围和产品标准。
2.因涉及产业政策的特例，只生产磨钢轨砂轮的企业，许可范围必须标明仅限于生产磨钢轨砂轮。
第二条本细则发证产品应执行的产品标准和相关标准见表2。
业后置现场审查应按照新标准要求进行。
砂轮
产品选择
磨料粒度
主要与加工表面粗糙度和生产率有关。粗磨时，磨削余量大，要求的表面粗糙度值较大，应选用较粗的磨粒。 因为磨粒粗、气孔大，磨削深度可较大，砂轮不易堵塞和发热。精磨时，余量较小，要求粗糙度值较低，可选取 较细磨粒。一般来说，磨粒愈细，磨削表面粗糙度愈好。
硬度及其选择
砂轮的硬度是指砂轮表面上的磨粒和粘合剂粘贴的牢固程度。砂轮的硬度软，表示砂轮的磨粒容易脱落，砂 轮的硬度硬，表示磨粒较难脱落。砂轮的硬度和磨料的硬度是两个不同的概念。同一种磨料可以做成不同硬度的 砂轮，它主要决定于结合剂的性能、数量以及砂轮制造的工艺。磨削与切削的显著差别是砂轮具有“自锐性”， 选择砂轮的硬度，实际上就是选择砂轮的自锐性，希望还锋利的磨粒不要太早脱落，也不要磨钝了还不脱落。选 择砂轮硬度的一般原则是：加工软金属时，为了使磨料不致过早脱落，则选用硬砂轮。加工硬金属时，为了能及 时的使磨钝的磨粒脱落，从而露出具有尖锐棱角的新磨粒（即自锐性），选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料 时，砂轮的工作磨粒磨损很慢，不需要太早的脱离；后者是因为在磨削硬材料时，砂轮的工作磨粒磨损较快，需 要较快的更新。精磨时，为了保证磨削精度和粗糙度，应选用稍硬的砂轮。工件材料的导热性差，易产生烧伤和 裂纹时（如磨硬质合金等），选用的砂轮应软一些。
产品属性
砂轮是用磨料和结合剂等制成的中央有通孔的圆形固结磨具。砂轮的特性由磨料、粒度、硬ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、结合剂、形 状及尺寸等因素来决定，现分别介绍如下。
磨料的选择
磨料是制造砂轮的主要原料，它担负着切削工作。因此，磨料必须锋利，并具备高的硬度、良好的耐热性和 一定的韧性。
粒度及其选择
外圆磨砂轮是指磨料颗粒尺寸的大小。粒度分为磨粒和微粉两类。对于颗粒尺寸大于 40μm的磨料，称为磨 粒。用筛选法分级，粒度号以磨粒通过的筛上每英寸长度内的孔眼数来表示。如60 #的磨粒表示其大小刚好能通 过每英寸长度上有60孔眼的筛。对于颗粒尺寸小于40μm的磨料，称为微粉。用显微测量法分级，用W和后面的数 字表示粒度号，其W后的数值代表微粉的实际尺寸。如W20表示微粉的实际尺寸为20μm。
CBN砂轮常识
CBN砂轮性能优越的砂轮必须同时具备磨削锋利、自锐性好和耐用度高等特征。
制造和选择砂轮时主要考虑结合剂、磨料、砂轮浓度和磨具硬度。
1结合剂CBN磨具的四种结合剂（树脂、陶瓷、金属、电镀）中，以陶瓷结合剂的CBN磨具发展最快。
世界范围内，陶瓷CBN磨具的比例已由20世纪80年代的4%上升到现在50%以上，增速迅猛。
由于陶瓷CBN磨具具有磨削效率高、形状保持性好、耐用度高、易于修整、磨料利用率高（为75%以上，其余类型结合剂为5060%砂轮使用寿命长等优势，因而成为高效、高精度磨削的首选磨具。
目前，用于凸轮轴磨削的CBN砂轮全部采用陶瓷结合剂。
2磨料选择磨削加工中，磨料是磨具中的主体，其性能好坏直接影响磨削效果。
CBN磨料与刚玉磨料相比，具有更高的硬度和强度，因而切削锋利且耐磨。
凸轮轴加工这样高强度的磨削情况下，使用CBN磨料是最佳选择。
不同牌号的CBN磨料，因制造工艺的不同，其晶体形态、颗粒形状也各不相同，各自具有不同的强度、热稳定性、耐化学侵蚀性和破碎特性。
应根据结合剂的种类、磨削工件和磨削方式的不同，选择不同牌号的磨料。
需要指出的CBN磨料在高温下易与水和碱性氧化物发生化学反应而使其结构受到破坏，这是选择磨削液的种类、压力和流量时必须考虑的因素。
3浓度砂轮浓度的高低表示在磨削时砂轮工作面单位面积上参加磨削的磨粒数的多少，高浓度可带来高的磨削比，200%浓度比100%浓度砂轮寿命长45倍。
目前，高速、高效磨削均采用较高的砂轮浓度，如进口磨凸轮轴磨床配套的陶瓷CBN砂轮浓度一般均为200%4硬度磨具的硬度等级表示结合剂对磨料把持力的大小，制造商工艺控制的重要指标，也是用户选择磨具性能的主要参数。
砂轮硬度均匀和稳定及硬度高低的合理选择是保证磨削质量的重要前提。
国外陶瓷CBN砂轮一般有37个硬度等级可供选择，国内目前尚未制订CBN砂轮（包括金刚石磨具）硬度检验标准，制造商仅以配方硬度进行控制。
只要知道晶胞参数，所有物质的密度都可以求得，计算有公式：密度= Z*M/（NA*V）其中，Z为晶胞中以化学式计量的单元数，如在立方氮化硼的晶胞中有4个N和4个B，因此Z=4M为化学式计算的摩尔质量g/mol，NA为阿氏常数，V为晶胞体积cm(3)，通常晶胞参数用埃，换成cm，如立方氮化硼的晶胞参数为3.615埃，即3.615*10^(-8)cm据此求得立方氮化硼的密度：4*24.8/（6.023*10^23 * (3.615*10^(-8))^3 = 3.486 g/cm^3。
油石资料
种类及规格
• 油石种类分为陶瓷结合剂油石和树脂结合 剂油石。 • 陶瓷结合剂油石品种有正方油石(sf)、长方 油石(sc)、三角油石(sj)、半圆油石(sb)、圆 柱油石(sy)、刀型油石(sd)、珩磨油石(sh)、 网纹油石(swh)、砂轮片、磨头、双面油石 及其他特殊非标准油石等； • 树脂结合剂油石有珩磨平台油石(sph)手握或装在特种磨床上使用的一种磨具，大部分是用陶 瓷结合剂来制造，少数规格(如机用正方、长方形)也可采用树 脂结合剂制作。油石分为正方、长方双面、三角、刀型、圆柱、 半圆等不同形状，除一部分正方、长方规格用于珩磨汽车、拖 拉机、飞机空气压缩机的缸体或超精加工轴承套圈、精密轴件 之外，其余大部分供手工操作，用来修磨各种工具和零件、打 磨地板。 • 油石是由磨料、结合剂、气孔组成，结合剂将磨料粘结在一起， 其中磨料是构成油石的主要原料，暴露在油石表面上的众多棱 角是加工工件的切削刃；结合剂是粘结磨料的物质，应具有足 够的强度，以保证磨削时油石的自锐性和一定的耐用度；气孔 是磨料和结合剂之间的空隙，在磨削过程中有助于排除磨屑， 散发热量。 • 油石在使用过程中，主要是利用磨料对被加工表面进行磨削。 加工表面光洁度好，加工精度高，油石的切削刃具有自锐作用。
磨料料度基本粒度尺寸范围对照表
磨料微粉粒度对照表
不同粒度磨料的适用范围
磨料的硬度等级及代号
常用的磨具结合剂
常用的磨料种类
制件面品打磨用油石选用规格
• 结合剂采用陶瓷 • 磨料粒度在400~500左右
• 一般油石磨料采用棕刚玉或白刚玉，也可 以采用其它磨料 • 尺寸：20*20*200、20*20*100、10*10*100 也可以采用其它尺寸，如通用使用NORTON FB-24 61463685585 尺寸：25*13*102
磨料磨具基本知识
磨料磨具基本知识磨削工具简称为磨具.磨具有固结磨具、涂附磨具及超硬磨具三个大系列.各有特点,独立存在,各有所长,使用于世界各国国民经济之中.除涂附磨具另立篇章叙述之外,此处仅对固结磨具作简要的介绍.1. 固结磨具固结磨具是用磨料(磨削材料)与结合剂制成的具有一定形状和一定磨削能力的工具.固结磨具的标记示例:形状尺寸磨料粒度结合剂硬度组织35M/S GB/T2485形状代号300×50×75 磨料种类磨料粒度结合剂磨具硬度组织号最高工作速度磨具技术条件所在标准号除最高工作速度和磨具技术条件所在的标准号之外，其余各项为固结磨具的特征.固结磨具的磨料已在本文之(一)详细说明.磨料粒度是指磨料粗细大小,固结磨具的磨料采用下一系列标准,这7个特征均依据1998年全国磨料磨具标准化技术委员会编制由中国出版社出版的机械工业标准中每项规定.本篇除对固结磨具的硬度结合剂和组织三个特征加以叙述外，其余不再赘述.(1) 硬度:此处的硬度是指固结磨具在外力作用下,结合剂与磨料结合的强度,根据粒度的粗细分别采用喷砂硬度计和洛氏硬度测定. 硬度分超软(超软1、超软2)、软（软1、软2）、中软（中软1、中软2）、中（中1、中2）、中硬（中硬1、中硬2、中硬3）、硬（硬1、硬2）、超硬（超硬1、超硬2）等7个大级共15个小级. (2) 结合剂：结合剂是指固结磨具中各类结合剂与磨料粘结的材料.固结磨具通常采用陶瓷、树脂、橡胶、菱苦土四大类别结合剂。
这四类结合剂以陶瓷结合剂磨具的比例最大。
陶瓷结合剂主要材料有粘土、长石、黄土、石英石等组成按不同磨料、不同用途及不同制法（浇注或压制）等不同的陶瓷结合剂.树脂结合剂主要是酚醛类型的树脂,分粉状树脂和液状树脂两大类,也是根据不同的制法和不同用途划分为各种不同树脂结合剂.橡胶结合剂目前采用人造丁苯胶、丁钠胶及液体橡胶三大类，根据制法的不同和用途的不同又划分为各种不同的橡胶粘结剂。
工业金刚石的主要用途
金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝，在工业中也大有可为。
它硬度高、耐磨性好，可广泛用于切削、磨削、钻探；由于导热率高、电绝缘性好，可作为半导体装置的散热板；它有优良的透光性和耐腐蚀性，在电子工业中也得到广泛应用。
1、制造树脂结合剂磨具或研磨用等。
2、制造金属结合剂磨具、陶瓷结合剂磨具或研磨用等。
3、制造一般地层地质钻探钻头、半导体及非金属材料切割加工工具等。
4、制造硬地层地质钻头、修正工具及非金属硬脆性材料加工工具等。
5、树脂、陶瓷结合剂磨具或研磨等。
6、金属结合剂磨具、电镀制品。
钻探工具或研磨等。
7、锯切、钻探及修正工具等。
金刚石特点:金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。
它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。
许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。
金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。
金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。
金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。
金刚石结构性质：金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。
在金刚石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。
每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。
由于金刚石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。
在工业上，金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。
扩展资料：物质区别：石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同，但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体。
所不同的是物理结构特征。
二者的化学式都是C。
石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。
金刚石原子间是立体的正四面体结构。
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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:1169 2011-06-23 加入收藏 字号:大 中 小 作者:李印江 教授
§1 概述 有机磨具就是在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、便于调整结构与性能,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。就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,就是其缺点,生产与使用中应予以注意。 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 树脂磨具的结构与性能 一、树脂磨具的结构 通常所说的磨具三要素五因子主要就是以陶瓷磨具为对象而论,对树脂磨具应就是四要素六因子, 四要素就是磨料、结合剂、填充锒嵌材料与气孔。 (1)磨料 作为切削刃,切削工具,就是磨具的主要组成部分。 树脂结合剂磨具制造 (2)结合剂 起着粘结磨粒与各种填充与锒入材料的作用,使磨具得以成型。 (3)填充锒嵌材料 赋予磨具各种独特的性能如导电性、抛光性与使用磨具带有中孔以外的安装结构等,如螺栓紧固砂轮。 (4)气孔 就是指磨具内部具有的孔隙,有助于冷却与排屑作用。 二、树脂磨具的性能 树脂磨具的性能由树脂磨具的六因子确定,六因子就是:磨料材质、磨料粒度、结合剂(树脂)性能、磨具硬度、磨具组织与填充材料性能。 (1)磨料材质 磨料有多种如棕刚玉、白刚玉、黑碳化硅、绿碳化硅等,不同的磨料有不同的性能,适用不同磨削对象的需要,也决定了磨具的性能。 (2)磨料粒度 相同的磨料不同的粒度的磨具,对被加工工件的精度, 粗糙度,加工效率等方面都有明显的影响。 (3)结合剂 各种树脂的粘结强度、耐热性、耐磨性与稳定性均有不同,所以用不同的树脂作结合剂时磨具的性能也不同。 (4)硬度 不同加工质量与不同材质的工件对磨具的硬度有不同的要求,同时硬度对加工效率也有很大的影响。 (5)磨具的组织 磨具的组织用磨粒在磨具中所占的体积百分数来表示,磨粒占的体积百分数大则磨具中的气孔少,磨粒占的体积百分数小气孔多,所以磨具的组织间接的反映磨具的气孔的多少,但它并不等同的对应于气孔率的大小,这就是应该注意的。 (6)填料 由于树脂磨具的硬化温度低,所以磨具制成后混料时加入的某些填料仍然保持着原有的特性,如铜粉、石墨粉的导电性,某些填料的抛光性能与高分解性能等都影响着磨具的特性,所以对于树脂磨具这第六个因子就是不能少的。 (7)除以上决定磨具性能的六因子以外,在制造过程过所产生的一些性能,如平衡性与几何精度等也对磨具质量有很大影响。
§3 树脂结合剂磨具常用的树脂 作为结合剂用树脂的要求: (1)对磨料有很强的结合能力。 (2)有较高的耐热性能。 (3)有很高的抗拉、抗压、抗冲击强度。 (4)具有良好的制造与加工性能。 具有这些特点的常用树脂有:酚醛树脂、环氧树脂、新酚醛树脂、聚胺基双马来酰亚胺树脂、聚乙烯醇缩醛等。 一、酚醛树脂 酚醛树脂就是由苯酚与甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂与粉状酚醛树脂两种。 树脂结合剂磨具制造 1、制造酚醛树脂的原材料 (1)苯酚 苯酚又称石炭酸,纯白无色针状晶体,在空气中可氧化成浅粉色。
苯酚能溶于热水,溶于酒精,碱等。有弱酸性,易渗入皮肤,引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒,医用名称“来苏儿”。
(2)甲醛 甲醛为无色气体,用于制造酚醛树脂的就是甲醛的水溶液。
甲醛溶于水与酒精,40%的水溶液医学上称 “福尔马林”,做防腐剂使用。长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味,能刺激眼睛与呼吸道粘膜,并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2 树脂结合剂磨具制造 (3)催化剂 ① 碱性催化剂 氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。 磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常就是用氢氧化铵作催化剂,因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了,所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度,耐水性较好。氢氧化钡也就是较好的催化剂;而氢氧化钠就是一种强碱,残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用,因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。 苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快,但就是反应太快则不易控制,通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。 作为催化剂的氢氧化铵含量不小于17%,比重为0、88-0、92 g/cm3。 ②酸性催化剂 生产粉状的酚醛树脂通常使用盐酸作催化剂。盐酸就是氯化氢的水溶液。工业盐酸的氯化氢含量为25-40%,比重为1、12-1、20。用量以苯酚为100%计,盐酸加入量,以纯HCl计为0、1-0、3%。残留在树脂中的盐酸在硬化加热过程中几乎全部挥发掉,对树脂性能没有明显影响。 2、液体酚醛树脂的生产工艺 (1)生产液体酚醛树脂时甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些树脂的生产速度快,产量高,游离酚减少。通常取苯酚与甲醛的克分子比为:6 :7;催化剂氨水加入量为苯酚加入量的4%,(氨水中氢氧化铵含量按25%计时)。当混合物料加热到85℃左右时,可停止加热,物料以缩聚反应放出的热量自行升温到98℃左右,并开始沸腾,当反应过于激烈时应通水冷却。 (2)液体酚醛树脂的生产工艺流程,见图1 树脂结合剂磨具制造 树脂合成后采用真空脱水,水分与挥发分脱除的比较干净,过多的水分与挥发分残留在树脂中在磨具硬化时易发泡。酚醛树脂生产设备示意图见图2。
(3)液体酚醛树脂的性质 液体酚醛树脂常温下就是棕红色粘稠液体,有刺激性气味。比重1、15-1、2。能溶于乙醇、丙酮、糠醛等溶剂中。树脂中游离酚含量为10-18%。 液体酚醛树脂在100℃的温度下保持2个小时仍有流动性,属甲阶,称A型,A型的特点就是能溶于酒精中。 在120℃保持2小时则失去流动性,变为乙阶、称B型。B型树脂的特点就是不溶于酒精,但略有膨胀,成弹性体。在130℃以上保持2个小时则成坚硬的固体,属丙阶,称C型。C型树脂的特点就是不溶于酒精,不变形;加热不溶化;加热到230℃以上则炭化。 (4)液体酚醛树脂的性质对磨具性能的影响 ① 树脂粘度 液体树脂的粘度与温度与固体含量有关,固体含量高、温度低则粘度高,反之则粘度低。作为粉状酚醛树脂润湿剂使用时,低粘度的溶解能力较强,生产的磨具机械强度较高;树脂的粘度用落球法或杯流法测定。作为粉状润湿剂使用的液体酚醛树脂的粘度一般用杯流法测定,数值在40-400秒之间。 ② 游离酚的影响 液体酚醛树脂中有一部分没有参加反应的苯酚,称为游离酚。游离酚在做为润湿剂的树脂中应控制在28%以下。虽然游离酚的这个数值较高,但因为苯酚可以溶树脂结合剂磨具制造 解粉状树脂,使型料有较好的可塑性,有利于树脂对磨粒的粘结,可以提高磨具的强度。 ③ 固体含量 将重量为W1(约5-10克)的树脂在150℃-180℃的温度下加热1小时的剩余量W2,按式(1),(2)计算出x称固含量,y为聚合损耗。
x ——固体含量 y ——聚合损耗 W1——加热前树脂量 W2——加热后树脂量 对于用粉状树脂生产磨具,作为润湿剂的液体酚醛树脂只占树脂总量的1/3左右,而且也可以与粉状树脂的数量互换,因液体量大时对磨料润湿好,对粉状树脂的溶解增强,所以虽然液体树脂的固体含量较低,但液体酚醛树脂用量增加并不降低磨具的强度与硬度。作为润湿剂的酚醛树脂其固体含量要求大于65%,聚合损耗小于35%。 3、粉状酚醛树脂的生产工艺 (1)粉状酚醛树脂生产中苯酚与甲醛的比例与液体树脂生产中甲醛过量相反而就是苯酚过量,苯酚与甲醛的克分子比为7 :6 ,催化剂使用盐酸,约0、2%左右,其工艺流程与生产液体酚醛树脂大致相同。产品冷却后成淡黄色半透明固体块状,经粉碎过筛后成粉状。 (2)粉状酚醛树脂就是热塑性树脂,制造磨具时需要加入硬化剂使之转变成热固性的树脂。常用的硬化剂就是乌洛托品,亦称六次甲基四胺。乌洛托品由甲醛与氨制成,为白色结晶粉末,比重为1、27(25℃),溶于水与酒精。分子式(CH2)6N4。加入量为树脂的6-10%。可以在树脂粉碎时加入,也可以在使用前加入。乌洛托品加入量太少不足以使树脂硬化,加入量太大增加挥发物排出量,也会降低磨具的强度与硬度。以8%左右为宜。 (3)粉状树脂的软化点,软化点实际上反映了树脂的的聚合程度,聚合程度高则软化点高,反之亦然。软化点低的树脂粉碎时发粘,放置时易结块。混合的型料也易结块。软化点过高虽然型料比较松散。但就是成型压合性差,也影响磨具强度。一般要求粉状树脂软化点在85-115℃之间,以90-105℃为宜。但就是随冬夏季节气温的变化应将软化点略加调整,气温低时软化点也低些,气温高时软化点也高些。 (4)粉状酚醛树脂的游离酚含量通常在5、5%左右。 (5)粉状酚醛树脂的粒度 粉状酚醛树脂要与硬化剂混合,过粗的程度不利于相互接触,所以粉状树脂的粒度组成要求240#以细的粒度大于80%,100#筛余小于3%。 二、环氧树脂 环氧树脂就是环氧氯丙烷与二酚基丙烷以氢氧化钠做催化剂加热缩聚而成。