專利名稱：電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金剛石成型磨片，具體是電工陶瓷用非均勻性磨 損高強(qiáng)度金剛石成型磨片。(二)現(xiàn)有技術(shù)人造金剛石是一種新型超硬材料，將其做成各種加工工具應(yīng)用于 電工陶瓷、建筑陶瓷、工程陶瓷、精密陶瓷等的加工。在高壓輸變電中，絕緣性能、耐高壓等 級(jí)與電瓷套管高低成正比，而2米以上電瓷幾乎無法一次成型，要想一次成型5米乃至10 米以上瓷套更是無法想象。這除了窯爐高度普遍不夠、加熱困難、浪費(fèi)燃?xì)怆娔艿仍蛲猓?更重要的是陶瓷屬脆性物質(zhì)，燒結(jié)時(shí)因熱脹，產(chǎn)品會(huì)自動(dòng)扭曲炸裂，因而必須采取分段制 造、后續(xù)粘結(jié)。在粘結(jié)的方法上一是有機(jī)粘結(jié)。先分段造出毛壞，經(jīng)過切磨后，涂環(huán)氧樹脂 粘結(jié)。這種粘結(jié)方法簡(jiǎn)單、實(shí)用、效率高，但樹脂易老化，產(chǎn)品使用周期短。二是無機(jī)粘結(jié)。 切磨后用釉料作為粘結(jié)劑，再二次燒成，這種粘接強(qiáng)度高，可形成一體、不老化，但工藝復(fù)雜 要求高。以上不管哪種粘結(jié)，都必須磨削上下接口，使其成為有規(guī)則的幾何形狀?，F(xiàn)有加工 主要采取兩種技術(shù)其一是先倒模燒制出一定的幾何形狀，再打磨修整，這種加工的缺陷是 工作效率較低，特別是由于不是一次成型，帶來形狀不夠規(guī)則，粘結(jié)的吻合程度不夠嚴(yán)密， 影響產(chǎn)品質(zhì)量；其二是用帶有完整幾何形狀且均勻性磨損的普通砂輪直接車磨接口成一定 幾何形狀，這種加工能一次成形、效率也較高，但其缺陷是在車磨過程中，一方面，砂輪各點(diǎn) 的加工量是非均性的，即加工余量沿進(jìn)擊方向從外到內(nèi)逐漸減少，而砂輪又是均勻性磨損 的，即加工量越大的部位磨損也越快，這樣帶來砂輪的磨損度不一，使用一段時(shí)間砂輪就改 變了形狀，要想保證產(chǎn)品制作過程的工藝尺寸非常困難，必須反復(fù)測(cè)量、反復(fù)修正砂輪，這 既影響工作效率，又增加了生產(chǎn)成本。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金 剛石成型磨片；該磨片在非均性磨削過程中，能持久保持初始形狀，磨輪不易變形，使用壽 命長(zhǎng)。本發(fā)明的電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片，其特征在于把磨片 的工作層從進(jìn)擊點(diǎn)A依次往后均勻地分為1-1，2-2，3-3，.... 10-10十個(gè)區(qū)段，從1_1區(qū)到 10-10 區(qū)相應(yīng)配置從 DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6 到 MBD4 級(jí)強(qiáng) 度的金剛石，并對(duì)每個(gè)區(qū)段的金剛石濃度進(jìn)行非均勻性分布，再分別加入不同的結(jié)合劑，經(jīng) 裝料，壓制成型，精加工后制得。所述每個(gè)區(qū)段的金剛石重量百分濃度分布從1-1區(qū)段的125%依次遞減5%至 10-10區(qū)段的80%。所述各區(qū)段的結(jié)合劑組成及用量(w/w)如下1-1 區(qū)段依次為 Cu50%、Ni30%、Sn20% ；2-2 區(qū)段依次為 Cu70%、Ni 15%、Snl5% ；3-3 區(qū)段依次為 Cu80 %、Sn20 % ；
4-4 區(qū)段依次為 Cu90%,NilO% ；
5-5 區(qū)段依次為 Cu80 %、Sn20 % ；
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6-6 區(qū)段依次為 Cu80%、Nil5%、Sn5% ；7-7 區(qū)段依次為 Cu80%、Nil0%、Snl0% ；8-8 區(qū)段依次為 Cu23%,Ni5%,Ag72% ；9-9 區(qū)段依次為 Cu90%、Snl0% ；10-10 區(qū)段依次為 Cu28 %、Ag72 %。本發(fā)明的原理可參見

圖1，從磨片1來講，其A點(diǎn)是工作層體積最小點(diǎn)，工作層體 積分布由A點(diǎn)到EF逐漸增大，即磨輪的體積分布沿進(jìn)擊方向是不均勻分布的；從被加工瓷 件2來講，磨削余量由B到C逐漸減少，與磨輪體積是反向不均勻分布，砂輪最小體積點(diǎn)A 點(diǎn)，自接觸瓷件B點(diǎn)起，到磨削結(jié)束C點(diǎn)止，自始至終一直參與磨削，也就是說砂輪A點(diǎn)要以 最少的工作層體積加工最多的單位磨瓷余量，而E、F段卻以最多的工作層體積磨削最小的 加工余量。因?yàn)槟ハ髁坎痪?，如果均勻分布磨削力量，那么砂輪的磨損速度會(huì)不一樣，幾 何形狀就會(huì)很快改變，沿A到EF方向逐漸減少，A點(diǎn)的磨損量最大，很快就會(huì)由尖角變成圓 弧，在非均勻磨損的過程中為了保持砂輪完好的幾何形狀，必須做出相應(yīng)的非均性磨損的 砂輪。為此，我們對(duì)砂輪做了以下三個(gè)方面創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)1、對(duì)金剛石硬度進(jìn)行非均勻性分布在電瓷加工中，磨粒的硬度是一個(gè)主要參數(shù)，它直接影響加工的效率和磨具的損 耗，同時(shí)決定了砂輪形狀改變的速度和加工成本的高低。我國工業(yè)用人造金剛石等級(jí)按強(qiáng) 度高低依次分為 DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6、MBD4、RVD 等 11 級(jí)，從DMD到RVD強(qiáng)度依次降低，其中RVD常用于精磨用樹脂砂輪。我們把磨片的工作層沿 進(jìn)擊點(diǎn)A往后兩側(cè)到EF方向各均勻地分為10個(gè)區(qū)段(見圖2)，從1-1區(qū)到10-10區(qū)相應(yīng) 配置從DMD級(jí)到MBD4級(jí)強(qiáng)度的金剛石。2、對(duì)結(jié)合劑硬度進(jìn)行非均勻性選擇結(jié)合劑選擇應(yīng)以其磨粒刃峰的磨耗速度和結(jié)合劑的磨損速度保持平衡為原則，即 既要容易出刃(暴露金剛石)，又要能把持住金剛石，故而高強(qiáng)度金剛石需輔以高硬度的結(jié) 合劑，目前結(jié)合劑分為四大類，即金屬結(jié)合劑、樹脂結(jié)合劑、陶瓷結(jié)合劑、電鍍結(jié)合劑。每一 類結(jié)合劑根據(jù)產(chǎn)品需求不同，又可設(shè)計(jì)出不同配方以得到不同硬度的結(jié)合劑?？傮w原則是 高強(qiáng)度輔以高硬度結(jié)合劑，低強(qiáng)度輔以低硬度結(jié)合劑，本發(fā)明使用的結(jié)合劑配方及硬度分 配表如下表所示結(jié)合劑配方及硬度分配表
權(quán)利要求
電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片，其特征在于把磨片的工作層從進(jìn)擊點(diǎn)A依次往后均勻地分為1 1，2 2，3 3，....10 10十個(gè)區(qū)段，從1 1區(qū)到10 10區(qū)相應(yīng)配置從DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6到MBD4級(jí)強(qiáng)度的金剛石，并對(duì)每個(gè)區(qū)段的金剛石濃度進(jìn)行非均勻性分布，再分別加入不同的結(jié)合劑，經(jīng)裝料，壓制成型，精加工后制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片，其特征在 于所述每個(gè)區(qū)段的金剛石重量百分濃度分布從1-1區(qū)段的125%依次遞減5%至10-10區(qū) 段的80%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片，其特 征在于所述各區(qū)段的結(jié)合劑組成及用量(w/V)如下1-1區(qū)段依次為 Cu50%、Ni30%、Sn20% ；2-2區(qū)段依次為 Cu70%、Nil5%、Snl5% ；3-3區(qū)段依次為Cu80%、Sn20%；4-4區(qū)段依次為Cu90%、Nil0%；5-5區(qū)段依次為Cu80%、Sn20%；6-6區(qū)段依次為 Cu80%、Nil5%、Sn5% ；7-7區(qū)段依次為 Cu80%、Nil0%、Snl0% ；8-8區(qū)段依次為 Cu23%,Ni5%,Ag72% ；9-9區(qū)段依次為Cu90%、Snl0%；10-10區(qū)段依次為 Cu28%、Ag72%。
全文摘要
電工陶瓷用非均勻性磨損高強(qiáng)度金剛石成型磨片，把磨片的工作層從進(jìn)擊點(diǎn)A依次往后兩側(cè)均勻地分為1-1，2-2，3-3，......，10-10十個(gè)區(qū)段，從1-1區(qū)到10-10區(qū)相應(yīng)配置從DMD、SMD40、SMD35、SMD30、SMD25、SMD、MBD12、MBD8、MBD6到MBD4級(jí)強(qiáng)度的金剛石，并對(duì)每個(gè)區(qū)段的金剛石濃度進(jìn)行非均勻性分布，再分別加入不同的結(jié)合劑，經(jīng)裝料，壓制成型，精加工后制得；本發(fā)明的磨片在非均性磨削過程中，能持久保持初始形狀，磨輪不易變形，使用壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)B24D5/14GK101934503SQ20101014685
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者汪慶十, 汪志高, 汪英東 申請(qǐng)人:浠水三高新材料有限責(zé)任公司