本發(fā)明屬于固結(jié)磨具制備，具體涉及一種堆積空心玻璃微珠造孔劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、多氣孔砂輪的組織結(jié)構(gòu)比較疏松，其氣孔的尺寸要比磨料粒度尺寸大得多，因此賦予一些特殊的磨削性能，具有磨削散熱性好、不易堵塞等特點。多氣孔砂輪組織號可在10～14號之間變化，氣孔尺寸可在0.25～1.5mm或更大范圍內(nèi)調(diào)整，一般要求氣孔的尺寸范圍在0.125mm～1.180mm之間。在磨削不銹鋼、鈦合金、耐熱鋼等難磨材料時，通常需要進行單次大余量的切削加工，切削過程中會產(chǎn)生大量磨屑和熱量，此時容易出現(xiàn)磨屑黏附砂輪、磨具堵塞等現(xiàn)象，造成工件表面燒傷、裂紋等質(zhì)量問題。此時一般使用多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具來實現(xiàn)上述材料的高效磨削加工，并盡量減少磨削后出現(xiàn)的工件表面燒傷、裂紋等質(zhì)量缺陷。

2、授權(quán)公告日為2018年02月13日、授權(quán)公告號為cn105437091b的中國發(fā)明專利公開了一種不銹鋼端面磨削用大氣孔樹脂結(jié)合劑超硬材料砂輪，其砂輪磨料層由立方氮化硼、碳化硅、耐高溫樹脂粉、氧化鉻、電解銅粉、石墨、氧化鋁空心球制備而成，其中氧化鋁空心球起到造孔劑作用，其直徑為2～3.5mm，在磨削加工時氧化鋁空心球破碎，并在基體中形成大尺寸氣孔?；谠撗趸X空心球造孔劑的樹脂結(jié)合劑砂輪表現(xiàn)出了良好的磨削性能且避免工件燒傷。

3、使用氧化鋁空心球作為造孔劑的不足之處在：(1)氣孔率上限受到限制，這是因為采用占位的方法制造多氣孔砂輪會受到固體物量的上限制約，導(dǎo)致氣孔率不能無限制地提高；(2)氣孔分布不均，由于樹脂液的粘度較大，這增加了成型料的混合均勻難度，從而導(dǎo)致樹脂砂輪的氣孔分布不均勻。

4、另一種經(jīng)常使用的造孔劑是精萘，精萘屬于有機造孔劑，將合適粒度的精萘引入大氣孔樹脂結(jié)合劑砂輪中，精萘受熱后揮發(fā)致孔，精萘揮發(fā)無殘留物但會對環(huán)境造成較大的危害。同時，在多氣孔樹脂結(jié)合劑砂輪中應(yīng)用時，精萘造孔劑的散熱、減少粘屑的能力仍有欠缺，這同時導(dǎo)致了多氣孔樹脂結(jié)合劑砂輪的磨削性能下降。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一個目的是提供一種堆積空心玻璃微珠造孔劑，從而解決精萘造孔劑應(yīng)用在大尺寸樹脂結(jié)合劑砂輪中會造成砂輪磨削性能下降的問題。

2、本發(fā)明的第二個目的是提供上述堆積空心玻璃微珠造孔劑的制備方法，以解決上述問題。

3、本發(fā)明的第三個目的是提供上述堆積空心玻璃微珠造孔劑在多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具中的應(yīng)用，解決多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具的磨削去除能力有待提高的問題。

4、為了實現(xiàn)上述第一個目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

5、一種堆積空心玻璃微珠造孔劑，包括蠟基體，所述蠟基體中分散有多個空心玻璃微珠；所述空心玻璃微珠占蠟、空心玻璃微珠總質(zhì)量的70～90％。

6、本發(fā)明屬于開拓性發(fā)明，通過蠟粘接空心玻璃微珠形成堆積體造孔劑，蠟在受熱后液化或氣化，大量空心玻璃微珠重新恢復(fù)易于流動狀態(tài)，將磨削過程的產(chǎn)熱以及磨屑迅速帶出，強化散熱以及排屑能力，從而使砂輪的磨削能力持續(xù)發(fā)揮，避免因散熱不佳、磨屑不及時排出而導(dǎo)致磨削性能下降。

7、優(yōu)選地，所述蠟基體選自棕櫚蠟或復(fù)合蠟，所述復(fù)合蠟由石蠟、蜂蠟中的一種或兩種與棕櫚蠟組成，所述棕櫚蠟在所述復(fù)合蠟中的質(zhì)量占比在85％以上?？蓮南灥谋戎亍⑷埸c及成本等方面選擇具體的蠟種類，棕櫚蠟的使用效果最好，但成本稍高，適當(dāng)添加石蠟、蜂蠟等，可在基本維持磨削性能的基礎(chǔ)上降低成本。

8、進一步優(yōu)選地，所述復(fù)合蠟由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成：石蠟5～10％，蜂蠟1～5％，其余為棕櫚蠟。

9、優(yōu)選地，所述棕櫚蠟的熔點為82-85℃，所述石蠟的熔點為30-35℃，所述蜂蠟的熔點為62-67℃。蠟基體的熔點過高，則在磨削時不易揮發(fā)氣化，容易粘附工件表面，影響工件表面質(zhì)量；熔點過低時造孔劑夏天室溫較高不易存放，容易變形粘連，影響造孔性能。

10、優(yōu)選地，所述空心玻璃微珠的粒徑為10～250μm，壁厚為1～2μm。

11、優(yōu)選地，所述造孔劑為粒徑0.125mm～1.180mm的顆粒體。粒徑0.125mm～1.180mm的顆粒體可在基體中形成對應(yīng)大小的氣孔，從而適應(yīng)多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具砂輪的磨削需要。

12、為了實現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

13、上述堆積空心玻璃微珠造孔劑的制備方法，包括以下步驟：將空心玻璃微珠和蠟熔液混勻，冷卻固化，再進行粉碎分級得到符合粒度要求的造孔劑。

14、本發(fā)明的堆積空心玻璃微珠造孔劑的制備方法，利用蠟熔液混合法實現(xiàn)空心玻璃微珠和蠟混合，經(jīng)冷卻凝固后破碎篩分成所需的顆粒大小，工藝簡單，所得產(chǎn)品的穩(wěn)定性好。

15、優(yōu)選地，所述蠟熔液是將蠟塊在120～150℃熔化并保溫10～30min制得。

16、為了實現(xiàn)上述第三個目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

17、上述堆積空心玻璃微珠造孔劑在多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具中的應(yīng)用。

18、堆積空心玻璃微珠造孔劑可按照常規(guī)方式添加到多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具中，其既可引入大尺寸氣孔，又可利用大量的空心玻璃微珠顯著改善散熱和排屑，能提高多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具的磨削性能表現(xiàn)，并有效延長多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具的磨削壽命。

技術(shù)特征：

1.一種堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，包括蠟基體，所述蠟基體中分散有多個空心玻璃微珠；所述空心玻璃微珠占蠟、空心玻璃微珠總質(zhì)量的70～90％。

2.如權(quán)利要求1所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，所述蠟基體選自棕櫚蠟或復(fù)合蠟，所述復(fù)合蠟由石蠟、蜂蠟中的一種或兩種與棕櫚蠟組成，所述棕櫚蠟在所述復(fù)合蠟中的質(zhì)量占比在85％以上。

3.如權(quán)利要求2所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，所述復(fù)合蠟由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的組分組成：石蠟5～10％，蜂蠟1～5％，其余為棕櫚蠟。

4.如權(quán)利要求2所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，所述棕櫚蠟的熔點為82-85℃，所述石蠟的熔點為30-35℃，所述蜂蠟的熔點為62-67℃。

5.如權(quán)利要求1所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，所述空心玻璃微珠的粒徑為10～250μm，壁厚為1～2μm。

6.如權(quán)利要求1所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑，其特征在于，所述造孔劑為粒徑0.125mm～1.180mm的顆粒體。

7.一種如權(quán)利要求1～6中任一項所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將空心玻璃微珠和蠟熔液混勻，冷卻固化，再進行粉碎分級得到符合粒度要求的造孔劑。

8.如權(quán)利要求7所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑的制備方法，其特征在于，所述蠟熔液是將蠟塊在120～150℃熔化并保溫10～30min制得。

9.一種如權(quán)利要求1～6中任一項所述的堆積空心玻璃微珠造孔劑在多氣孔樹脂結(jié)合劑磨具中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于固結(jié)磨具制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種堆積空心玻璃微珠造孔劑及其制備方法和應(yīng)用。該堆積空心玻璃微珠造孔劑包括蠟基體，所述蠟基體中分散有多個空心玻璃微珠；所述空心玻璃微珠占蠟、空心玻璃微珠總質(zhì)量的70～90％。本發(fā)明通過蠟粘接空心玻璃微珠形成堆積體造孔劑，蠟在受熱后液化或氣化，大量空心玻璃微珠重新恢復(fù)易于流動狀態(tài)，將磨削過程的產(chǎn)熱以及磨屑迅速帶出，強化散熱以及排屑能力，從而使砂輪的磨削能力持續(xù)發(fā)揮，避免因散熱不佳、磨屑不及時排出而導(dǎo)致磨削性能下降。

技術(shù)研發(fā)人員：王學(xué)濤,孫龍,陳瑞瑞,楚辭
受保護的技術(shù)使用者：白鴿磨料磨具有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26