一種摻有竹炭粉的陶瓷cbn砂輪的製作方法

2023-05-06 01:54:41

專利名稱：一種摻有竹炭粉的陶瓷cbn砂輪的製作方法
技術領域：
本發明公開了一種摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪及其製備方法，屬於磨具加工技術領域。
背景技術：
砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結合劑，經壓坯、乾燥和焙燒而製成的多孔體。砂輪是磨具中用量最大、使用面最廣的一種，使用時高速旋轉，可對金屬或非金屬工件的外圓、內圓、平面和各種型面等進行粗磨、半精磨和精磨以及開槽和切斷等。砂輪中用以粘結磨料的物質稱結合劑，結合劑的性能決定砂輪的強度、抗衝擊性、耐熱性及抗腐蝕能力。目前結合劑主要分為陶瓷、樹脂、橡膠和金屬四種，其中陶瓷結合劑耐熱性、耐腐蝕性好、氣孔率大、易保持輪廓，適用於v〈35m/s的各種成形磨削、磨齒輪、磨螺紋等。 陶瓷CBN砂輪，以立方氮化硼磨料為原料，分別用金屬粉、樹脂粉、陶瓷作結合劑燒結成各種形狀的磨具，用於工業磨削、拋光、研磨。此種陶瓷砂輪保持了陶瓷砂輪原有的高硬度性能，燒結溫度低、強度韌性高、把持磨料性能好，並具有耐熱、耐油、耐水、耐酸鹼、自銳性好、可修整、修整間隔長，均勻的氣孔率，便於冷卻、排屑等。在磨削過程中不堵塞、不燒傷工件，與鐵族元素不起化學變化，顯惰性，降低工件在磨削加工中的疲勞度，增加工件的使用壽命，從而提高加工工件的質量、粗糙度、效率以及加工工件自動化程度，達到降低綜合成本的目的。陶瓷CBN砂輪不僅具有切削鋒利、磨削力小、生產效率高、使用壽命高、易於整形與修銳、磨削精度高等優點，而且還具有磨削時工件溫度低，能消除殘餘拉應力而產生殘餘壓應力，使工件耐用度得到提高的特點，因而收到世界廣泛關注，成為世界上磨削工具產品研發研究的熱點。

發明內容
本發明的目的是提供一種摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪，以增加陶瓷結合劑CBN砂輪的強度和硬度，提高其性能。為達到以上目的，本發明採用的技術方案如下
一種摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪，其特徵在於，其是由下列重量份的原料製成
CBN磨料50-60、白剛玉磨料20-30、竹炭粉3-6、廢鋼粉1-3、砂糖粒1-2、聚乙二醇2000
2-3、癸二酸二丁酯1-2、招帆土 5-10、石灰石5-10、娃質頁巖3-6、硼砂2-5。所述的摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪各原料組分的重量份如下表中各配方之一原料 C 白竹廢砂聚 癸鋁石矽碾 磨闡炭鋼糖乙 二釩灰貭砂 料玉粉粉粒二酸土石頁 磨醇二巖
料2000 丁
________m_____
記方I 5020321.22 I1.05532
配方 2 S324531.42-51.27643
5728751.72l81.5S744
配方 4 6030861.93.01.810965
所述的鋁礬土、石灰石、矽質頁巖、硼砂經過2600-3000°C高溫熔煉，冷卻後球磨成陶瓷粉末，即可成為陶瓷結合劑。摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟
Cl)按上述配方將各組分裝入混料機中，混和1-2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓1-2兆帕，壓機上、下板加熱溫度300-350°C，時間2-4分鐘，然後升壓至11-12兆帕，保壓3_5分鐘，然後將處理溫度升至720-750°C，保溫2-3小時；再自然冷卻至40_450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210-1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。本發明具有以下有益效果
I、本發明中結合劑採用陶瓷料，可以使砂輪不易變形，耐熱性好，具有很高的耐磨性，解決了現有砂輪耐熱性差，易變形的問題；各種陶瓷料粘結性能好，可以有效地防止裂紋，解決了現有砂輪粘結劑性能不佳，磨料易脫落的問題。2、本發明添加了竹炭粉等粉末，不但提高了砂輪的導熱性能，散熱快，磨削溫度低，而且增大了砂輪的硬度和強度，減少剛性磨削形成的裂紋，其磨削效率和使用壽命遠遠超過傳統砂輪，綜合效M提聞50%以上。
具體實施例方式下列通過具體實施例對本發明作進一步的說明。實施例I
摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪由下列重量份的原料製成CBN磨料50、白剛玉磨料20、竹炭粉3、廢鋼粉2、砂糖粒I. 2、聚乙二醇2000 2. I、癸二酸二丁酯I. O、鋁礬土 5、石灰石5、矽質頁巖3、硼砂2。所述的鋁礬土、石灰石、矽質頁巖、硼砂經過2736°C高溫熔煉，冷卻後球磨成陶瓷粉末，即可成為陶瓷結合劑。摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機中，混和I小時，充分混勻；(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓I兆帕，壓機上、下板加熱溫度305°C，時間2鍾，然後升壓至11兆帕，保壓3分鐘，然後將處理溫度升至725°C，保溫2小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。實施例2
摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪由下列重量份的原料製成CBN磨料53、白剛玉磨料24、竹炭粉5、廢鋼粉3、砂糖粒I. 4、聚乙二醇2000 2. 5、癸二酸二丁酯I. 2、鋁礬土 7、石灰石6、矽質頁巖4、硼砂3。所述的鋁礬土、石灰石、矽質頁巖、硼砂經過2810°C高溫熔煉，冷卻後球磨成陶瓷粉末，即可成為陶瓷結合劑。摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機中，混和I小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓I兆帕，壓機上、下板加熱溫度315°C，時間2鍾，然後升壓至11兆帕，保壓3分鐘，然後將處理溫度升至735°C，保溫2小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫
6-7小時；
(3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。實施例3
摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪由下列重量份的原料製成CBN磨料57、白剛玉磨料28、竹炭粉7、廢鋼粉5、砂糖粒I. 7、聚乙二醇2000 2. 8、癸二酸二丁酯I. 5、鋁礬土 8、石灰石7、矽質頁巖4、硼砂4。所述的鋁礬土、石灰石、矽質頁巖、硼砂經過2895°C高溫熔煉，冷卻後球磨成陶瓷粉末，即可成為陶瓷結合劑。摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機中，混和2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓2兆帕，壓機上、下板加熱溫度335°C，時間3鍾，然後升壓至12兆帕，保壓4分鐘，然後將處理溫度升至740°C，保溫3小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫
6-7小時；
(3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。實施例4
摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪由下列重量份的原料製成CBN磨料60、白剛玉磨料30、竹炭粉8、廢鋼粉6、砂糖粒I. 9、聚乙二醇2000 3. O、癸二酸二丁酯I. 8、鋁礬土 10、石灰石9、矽質頁巖6、硼砂5。所述的鋁礬土、石灰石、矽質頁巖、硼砂經過2950°C高溫熔煉，冷卻後球磨成陶瓷粉末，即可成為陶瓷結合劑。摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法包括以下步驟
(O按上述配方將各組分裝入混料機中，混和2小時，充分混勻；
(2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓2兆帕，壓機上、下板加熱溫度350°C，時間4鍾，然後升壓至12兆帕，保壓5分鐘，然後將處理溫度升至750°C，保溫3小時；再自然冷卻至40-450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210_1250°C，保溫6-7小時；
(3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。
權利要求
1.一種摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪，其特徵在於，其是由下列重量份的原料製成 CBN磨料50-60、白剛玉磨料20-30、竹炭粉3-6、廢鋼粉1_3、砂糖粒1_2、聚乙二醇2000 2-3、癸二酸二丁酯1-2、鋁礬土 5-10、石灰石5-10、矽質頁巖3-6、硼砂2-5。
2.根據權利要求I所述的摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪，其特徵在於，所述的摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪各原料組分的重量份如下表中各配方之一
3.—種如權利要求I或2所述的摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)按上述配方將各組分裝入混料機中，混和1-2小時，充分混勻； (2)將混料倒入模具中，再將模具放入壓機壓制，同時加熱模具，先預加壓1-2兆帕，壓機上、下板加熱溫度300-350°C，時間2-4分鐘，然後升壓至11-12兆帕，保壓3_5分鐘，然後將處理溫度升至720-750°C，保溫2-3小時；再自然冷卻至40_450°C，再按每分鐘3_5°C升溫至1210-1250°C，保溫6-7小時； (3 )熱壓完畢後冷卻至常溫，取出砂輪工件即可。
全文摘要
本發明公開了一種摻有竹炭粉的陶瓷CBN砂輪，其是由重量份的CBN磨料50-60、白剛玉磨料20-30、竹炭粉3-6、廢鋼粉1-3、砂糖粒1-2、聚乙二醇20002-3、癸二酸二丁酯1-2、鋁礬土5-10、石灰石5-10、矽質頁巖3-6、硼砂2-5組成。本發明中結合劑採用陶瓷料，可以使砂輪不易變形，耐熱性好，具有很高的耐磨性；各種陶瓷料粘結性能好，可以有效地防止裂紋，解決了現有砂輪耐熱性差，易變形的問題。解決了現有砂輪粘結劑性能不佳，磨料易脫落的問題。本發明添加了竹炭粉等金屬粉末，不但提高了砂輪的導熱性能，散熱快，磨削溫度低，而且增大了砂輪的硬度和強度，減少剛性磨削形成的裂紋，其磨削效率和使用壽命遠遠超過傳統砂輪，綜合效益提高50%以上。
文檔編號B24D3/14GK102825559SQ20121027105
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月31日 優先權日2012年7月31日
發明者孫兆英 申請人:安徽威銘耐磨材料有限公司