一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法，包括將天然纖維、發泡劑與粘結劑混合并攪拌均勻；將物料均勻鋪在模腔內；油壓機兩次加壓壓制成型的步驟。
【專利說明】一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法，屬于磨具領域。
【背景技術】
[0002]當前制作的各種拋光輪存在以下缺陷:①拋光效率低，如麻輪(幾層劍麻縫制在一起，只有端面參與磨削)。中國專利CN1238254A公開了一種劍麻纖維拋光輪，揭示其制備方法是:采用針刺機將劍麻短纖維制成氈狀胚料，然后將2-4層劍麻氈狀胚料經疊合、縫合成一種劍麻纖維拋光輪。用此種方法制備的劍麻纖維拋光輪存在以下的缺點:一、由于所使用的劍麻纖維長度只有4-12cm，因而拋光輪在使用過程中劍麻纖維容易脫落，使拋光輪的使用壽命縮短；二、因為針刺密度的限制，不能保證拋光輪的任何部位都能緊密結合，因而也會影響拋光輪的使用效果。
[0003]中國專利CN200410029879.9揭示了 一種劍麻纖維拋光輪的制造方法，它是將切短的劍麻纖維、合成樹脂和任選的其它植物和無機化合物均勻混合、干燥后，熱壓成型。這種方法生產的拋光輪由于是模壓并且沒有帶孔材料以致整個結構非常致密沒有空隙，從而容易導致整個磨削過程中磨輪表面溫度升高粘接劑失效表面發黑，原材料斷裂脫落浪費；同時被磨工件也會表面溫升大從而造成應力集中并有可能污染被磨工件表面。

【發明內容】

[0004]針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種新的拋光輪的制備方法。
[0005]本發明的上述目的是通過如下技術方案實現的:一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法，包括如下步驟:
1)將天然纖維、發泡劑與粘結劑混合并攪拌均勻；
2)將步驟I得到的物料均勻鋪在模腔內；
3)油壓機進行第一次加壓壓制成型；
4)卸壓，并烘烤，然后進行第二次加壓壓制，然后烘烤固化，緩慢降至室溫后出爐，卸模。
[0006]在本發明中，所述天然纖維是指自然界原有的或經人工培植的植物上、人工飼養的動物上直接取得的纖維，包括但不限于植物纖維、動物纖維、礦物纖維。在本發明一個具體的實例中，所述的天然纖維選自種子纖維，如棉、木棉等；或者是葉纖維，如劍麻、蕉麻等；亦或是莖纖維，如芒麻、亞麻、大麻、黃麻等。在本發明另一個實例中，所述天然纖維選自毛和絲，例如綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛或桑蠶絲、柞蠶絲等。本發明中所述的天然纖維還可以是那些棉、麻、毛、絲的回收纖維。
[0007]在本發明中，所述發泡劑是碳酸氫鈉。發泡劑的加入量為天然纖維質量的
0.01%-10%，可以是 1%、1.1%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、6%、8% 等。
[0008]在本發明中，所述粘接劑可以是脲醛、三聚氰胺甲醛樹脂、環氧樹脂或者無機粘結劑等，也可以是酚醛樹脂改性，包括脲醛、三聚氰胺甲醛樹脂、環氧、丙烯酸等改性的酚醛，粘結劑用量為原料總質量比20?50%。
[0009]本發明天然纖維和發泡孔(由發泡劑發泡后所成的孔)之間混合比例可以根據實際需要調節，改變天然纖維(體積比1%_99%)和發泡孔(體積比99%-1%)的混合比例，可獲得不同的拋光效果。采用天然纖維的好處在于，天然纖維在磨削的過程中不會發軟發黑；
同時天然纖維又能夠作為加強筋增強結構強度。
[0010]本發明發泡孔(成孔后孔的體積比1%-9%)既可以散熱又是自銳銀紋發展的基礎同時還能夠不大幅降低結構強度。發泡孔可以在拋光輪組織內產生有利于拋光的空隙和自銳的銀紋并具有緩沖功能。該結構拋光輪形成多閉孔結構并分散相關應力，在不大幅降低結構強度的基礎上因為發泡對泡孔周圍的粘接層會帶來大量的微裂紋，這些微裂紋和氣泡在輪子被磨削沖擊力作用時就是很好的能量吸收池，從而避免了輪子本體在拋光過程中消耗過快以及斷裂和掉落。在拋光過程中讓泡孔破裂后形成大小不同并在不同位置分布的拋光韌口，同時也是散熱通道有利于降低輪子本身和被磨工件表面溫度，從而提高輪子的使用壽命，提高材料的利用率以及減少被拋工件表面被滲碳而造成應力集中的可能。按體積比控制的發泡孔帶來的效果是泡孔越多，拋光效率越高，被拋工件和拋光輪表面的溫升越少。[0011 ] 在本發明中，第一次加壓壓制后80 V下烘烤2h，第二次加壓壓制后120 V下烘烤4~6ho
[0012]本發明的拋光輪可以采用兩種典型外觀結構:平面拋光輪和圓周拋光輪。如圖1或2所述。圖3示出拋光輪的微觀結構，從中可以看出粘結劑將天然纖維牢固地結合在一起。發泡劑自身又形成許多大小不一、形狀各異的發泡孔。圖4為拋光輪的另一種形式微觀結構示意圖。不同之處在于中間增加了一層網格劍麻布作為加強筋。制作平面拋光輪時一面粘有背蓋，而制作圓周拋光輪時則無需背蓋。在本發明中，背蓋可以是玻纖蓋、劍麻等。
[0013]進一步的，如圖1和2所示，本發明的拋光輪的拋光盤工作面上還設置溝槽，對于平面拋光輪而言，所述溝槽由拋光盤中心向四周放射狀延伸；對于圓周拋光輪而言，所述溝槽沿拋光盤工作面豎直排列。所述溝槽更利于磨削、退屑和散熱，降低工件表面殘余應力，同時為新的自銳裂紋發展提供條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的平面拋光輪示意圖。
[0015]圖2為本發明的圓周拋光輪示意圖。
[0016]圖3為本發明的拋光輪的微觀結構示意圖。
[0017]圖4為本發明的另一種拋光輪的微觀結構示意圖。
[0018]圖5為本發明的加熱固化成形模具。
[0019]圖6為本發明的平面拋光輪立體圖。
[0020]圖7為本發明的平面拋光輪斷面示意圖。
[0021]圖8為實施例1平面拋光輪試樣1-3中發泡劑加入量與磨削比、磨削效率的關系。
[0022]圖9為實施例1平面拋光輪試樣1-3中發泡劑加入量與樣件表面粗糙度的關系。
[0023]圖10為實施例1圓周拋光輪試樣1-3中發泡劑加入量與磨削比、磨削效率的關
系O
[0024]圖11為實施例1圓周拋光輪試樣1-3中發泡劑加入量與樣件表面粗糙度的關系。[0025]圖12為實施例1圓周拋光輪試樣4-6發泡劑加入量達到或超過臨界值與磨削比、磨削效率的關系。
[0026]圖13為實施例1圓周拋光輪試樣4-6發泡劑加入量達到或超過臨界值樣件表面粗糙度的關系。
[0027]圖14為制備拋光輪的工藝流程圖。
[0028]圖15為制備拋光輪的另一種工藝流程圖。
[0029]圖中，I為背蓋、2為拋光盤、3為發泡孔、4為天然纖維、5為粘結劑和發泡劑、6為網格劍麻布、7為天然纖維、粘結劑和發泡劑混合物、8為金屬型腔模具。
【具體實施方式】
[0030]實施例1 (探索發泡劑與天然纖維混合質量比變化與拋磨效果的關系)
【權利要求】
1.一種含天然纖維和發泡劑的拋光輪的制備方法，包括如下步驟: 1)將天然纖維、發泡劑與粘結劑混合并攪拌均勻； 2)將步驟I得到的物料均勻鋪在模腔內； 3)油壓機進行第一次加壓壓制成型； 4)卸壓，并烘烤，然后進行第二次加壓壓制，然后烘烤固化，緩慢降至室溫后出爐，卸模。
2.如權利要求1所述的拋光輪，其中所述天然纖維選自棉、木棉、劍麻、蕉麻、苧麻、亞麻、大麻、黃麻、綿羊毛、山羊毛、駱駝毛、兔毛、牦牛毛、桑蠶絲、柞蠶絲或棉、麻、毛、絲的回收纖維。
3.如權利要求1所述的拋光輪，其中所述發泡劑為碳酸氫鈉等。
4.如權利要求1所述的拋光輪，其中所述發泡劑的加入量為天然纖維質量的0.01%-10%。
5.如權利要求1所述的拋光輪，所述拋光輪包括平面拋光輪和圓周拋光輪。
6.如權利要求5所述的拋光輪，所述平面拋光輪輪還包括通過粘結劑粘結在拋光盤一面的背蓋。
7.如權利要求1所述的拋光輪，所述拋光盤的工作面上設置有溝槽。
8.如權利要求1所述的制備方法，其中在第一次加壓壓制后80°C下烘烤2h，第二次加壓壓制后120°C下烘烤4-6h。
9.如權利要求1-8任一項所述方法制備得到的拋光輪。
【文檔編號】B24D13/14GK103551985SQ201310553809
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】謝澤 申請人:謝澤