專利名稱：優(yōu)質磨料砂輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及所謂“優(yōu)質磨料”砂輪。這一術語指的是具有非常高的磨蝕度、采用非常硬的磨料顆粒，尤其是金剛石或立方體氮化硼和一種使這些顆粒能夠被保留并保持就位的粘合劑的砂輪。
這種粘合劑可以有三種類型其可以是一種樹脂，特別是一種聚酰亞胺或酚類樹脂；其也可以是一種氧化鋁、氧化鋁硅石或碳化硅類的陶瓷基質類型的玻璃化粘合劑；粘合劑還可以以一種金屬基質為基礎，且本發(fā)明更為特別地涉及到的正是這第三種，因為它表現(xiàn)出一種特別有利的機械性能。
在磨削加工中一直存在的一個困騅是將工作過程中產(chǎn)生的灰塵和廢物體適宜的清除。為此，將一種介質，通常為水，沿砂輪的方向輸送，以便夾帶走這些灰塵，當然也冷卻砂輪。但由于砂輪同時磨削物品的被處理表面的整個部分，冷卻液就難以向整個被處理部分移動向前。這樣就造成了廢屑的積聚。在處理例如玻璃制的物品時，磨削過程就系統(tǒng)地伴隨著一層玻璃糊狀物的形成，這層玻璃糊狀物會阻擋砂輪的運動，而使磨削運轉減慢，從而需要進行多次磨削。
本發(fā)明的目的是提供一種改進型的優(yōu)質磨料砂輪，該砂輪采用金屬基質的粘合劑，能夠較好地處理灰塵和其它廢屑的問題。
本發(fā)明的主題是一種采用非常硬的金剛石或立方體氮化硼型磨料顆粒和一種帶有一種金屬基質的粘合劑的優(yōu)質磨料砂輪。此外，該砂輪還含有所謂“成孔”輔料。這一詞的含義是其作用為在砂輪的粘合劑中產(chǎn)生一些孔的輔料。
與此相反，迄今為止人們一直傾向于愿意采用盡可能密實的金屬粘合劑，這是試圖盡可能減緩砂輪的磨損。但是，現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)，事實上在粘合劑的金屬基質中具有某種孔“成份”是很有利的，這是因為這些孔非常顯著地改善了上述磨削過程中廢屑積累的問題，甚至導致砂輪壽命的延長。
這些“成孔”輔料應作為砂輪制造工藝的一函數(shù)來選擇。特別是它們應能承受壓力和適當?shù)母邷?。這就是為什么優(yōu)選采用以空心陶瓷球形式，特別是以氧化硅和/或氧化鋁，例如礬石或麻來石為基的空心陶瓷球類型的輔料的原因。麻來石是一種2SiO2-3Al2O3類型的硅酸鋁。這些球選擇外徑在1um至3mm，特別是100um至1mm之間更為有利。其壁厚優(yōu)選為2um至8μm，特別是4um和6um之間。
這些成孔輔料加到砂輪中的比例優(yōu)選為砂輪總體積的1至80％，特別是5至50％，或大致為所述體積的30％。
這些成孔輔料的作用方式如下當砂輪磨損時，位于表面的空心球相繼破裂，然后砂輪的表面至麻坑狀；之后玻璃糊狀物可能積聚在這些中空坑中而不影響磨削的進行。此外，冷卻液可以在磨削輪與被處理物體的交界面處連續(xù)地向前移動，并因而能一直穿入通到這些中空坑的底部，以將玻璃糊狀物(或任何其它類型灰塵)排出去，這些玻璃糊狀物就這樣被除去，以便使冷卻液最后經(jīng)過由中空珠所形成的各中空坑的底部返回。
而且這樣使冷卻液作用在比僅僅是磨削砂輪的邊緣的表面要大得多的區(qū)域上，能夠直接冷卻到中空球直徑的量級的深度，這就相應地增加了冷卻效率，結果減緩了砂輪的磨損。
因此可以理解，空心球的壁非常薄是有益的，薄到使它們容易碎的程度，這是本發(fā)明主要尋求的目的之一。砂輪中這種中空球珠的含量應作為砂輪需磨削的物體種類的一函數(shù)而改變。
關于粘合劑的金屬基質可以作為砂輪應用的一個函數(shù)選擇，廣泛地采用鈷，也采用青銅、銀(其具有相對可延展的特性)，鐵或銅。
可以在這種基質中加入不同的添加劑，特別例如碳化烏，以增加砂輪的抗磨損性。
關于砂輪的磨料顆粒最好相當于砂輪總體積的5至60％，特別是所述體積的10至30％。它們可以為圓形或針狀。其尺寸借助于稱之為FEPA碼的歐洲磨料制造商的標準碼來估算，在本案中選擇按照該碼粒徑為4至1182，這相當于“平均直徑”為4um至1.100mm的穎粒。優(yōu)先選用粒徑為40至90。在此還是一切取決于砂輪將來的應用，最細的磨料穎粒能夠獲得被磨工件的最高的磨削表面質量。
按照本發(fā)明的砂輪有益于用于玻璃物品的機加工或磨削，特別是玻璃薄板的磨削。
按照本發(fā)明的一個砂輪的制造方法如下按已知的制造方法制作一帶有按體積15％的粒徑為91的金剛石顆粒，且按體積30％的外徑大約為0.5mm而壁厚大約為5um的空心麻來石球珠及一種鈷粘合劑的砂輪。結果歸納如下由于較好地清除廢屑和較好地冷卻砂輪使磨削玻璃薄板的邊緣變得容易了。而且砂輪的壽命與類似的不用礬石珠的砂輪相比增加了30％。
權利要求
1.一種以非常硬的金剛石或立方體氮化硼型的磨料顆粒和一種具有一種金屬基質的粘合劑為基礎的優(yōu)質磨料砂輪，其特征在于，其還含有“成孔”輔料。
2.如權利要求1所述的砂輪，其特征在于，該“成孔”輔料為由陶瓷，特別是礬石或麻來石構成的空心球珠。
3.如權利要求2所述的砂輪，其特征在于，空心球珠的外徑在1um至3mm之間，特別是100um至1mm。
4.如權利要求1或2所述的砂輪，其特征在于，空心球珠的壁厚為2um至8um，特別是為4um至6um。
5.如前述任一權利要求所述的砂輪，其特征在于，該“成孔”輔料加入的比例為砂輪總體積的1至80％的體積，特別是5至50％，例如大約為所述體積的30％。
6.如前述任一權利要求所述的砂輪，其特征在于，所選用的粘合劑的金屬基質至少包含有下列金屬之一青銅、銀、鈷、鐵、銅。
7.如前述任一權利要求所述的砂輪，其特征在于，具有金屬基質的粘合劑含有至少一種添加劑，特別是碳化鎢類型的。
8.如前述任一權利要求所述的砂輪，其特征在于，磨料顆粒量相當于砂輪總體積的5至60％，特別是所述體積的10至30％。
9.如前述任一權利要求所述的砂輪，其特征在于，磨料顆粒為圓形的或針狀的，粒徑按FEPA標準碼4至1182，特別是大致為40至90。
10.如前述任一權利要求所述的砂輪在玻璃物品的機加工或磨削，特別是玻璃薄片邊緣的磨削中的應用。
全文摘要
一種優(yōu)質磨料砂輪，其包括非常硬的磨料顆粒和一種帶有一金屬基質的粘合劑，還包括“成孔”輔料，由陶瓷構成的顯著的中空球珠。該砂輪可用于玻璃物品的機加工或磨削，特別是玻璃薄片邊緣的磨削。
文檔編號C22C26/00GK1126962SQ95190289
公開日1996年7月17日 申請日期1995年4月11日 優(yōu)先權日1994年4月12日
發(fā)明者P·米歇列蒂 申請人:諾頓有限公司