專利名稱：柔性研磨體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前序部分所述的柔性研磨體。
屬于柔性研磨體的是例如在如無端的研磨帶和研磨板等襯底上面的研磨介質(zhì)，襯底設(shè)置有可彎曲的載體。對于這樣的柔性研磨體的耐用性決定性的是，可彎曲的載體在研磨過程中能無損害地承受拉力、壓力和剪力且有價(jià)值的研磨顆粒在使用時(shí)不會迅速從聯(lián)結(jié)處松動和脫落。此外，柔性研磨體的耐熱強(qiáng)度就顆粒的固結(jié)和載體的承載能力來說必須是足夠的，以便能承受特別是在干研磨操作情況下產(chǎn)生的高溫。特別高的顆粒鑲嵌的耐熱強(qiáng)度要求超切削材料的鉆石和CBN(立方體氮化硼)，它們以其高的熱導(dǎo)率和極高的硬度而著名。由于這些研磨顆粒的高切削能力在用來對付最硬的材料方面這也是特別需要的，顆粒上產(chǎn)生的切削熱被向顆粒粘結(jié)劑層和可彎曲的載體排出，以避免過度的、有害的工件溫度和熱活化的顆粒破壞。對此已知的是，研磨顆粒在耐熱、有抗力的金屬方面，首推電鍍鑲嵌的鎳，參閱DE 1059794，EP 276946，EP 0263785，EP 0280653，EP 0013486，DE 3915810，這將在以下詳述。
電鍍研磨涂層只具有一個(gè)研磨介質(zhì)層。由載體向外增長的金屬層或鎳層包含按形狀漸次平行散布的顆粒，其中經(jīng)由電鍍沉積的持續(xù)時(shí)間可精確地校準(zhǔn)預(yù)期的自由切削用顆粒的鑲嵌高度。由于研磨介質(zhì)層的嵌入能力，電鍍結(jié)合的研磨顆粒不可能給以修整，充其量可能的是，通過研磨消除顆粒尖峰之間的差異。由于這種缺乏修整的可能性，電鍍結(jié)合的研磨顆粒的典型特征是，研磨介質(zhì)層的適度(Massigkeit)在最好的情況下如同它允許下面的載體的適度一樣好。一表面覆蓋的電鍍金屬—粘結(jié)劑層在重要的顆粒尺寸(約為20至600μm與相應(yīng)的電鍍鑲嵌高度約為50至80％)的情況下已具有一厚度，該厚度給予表面層以薄片式物理特性。對此，這樣的層愈薄，這樣的層的撓曲性或其交替彎曲強(qiáng)度愈高，因?yàn)樵诒砻鎸觾擅娴臄D壓與拉伸之間的相對差異減小了并且延遲了交變載荷下的疲勞裂縫。這樣的在幾個(gè)μm范圍內(nèi)的薄金屬-粘結(jié)劑層當(dāng)然也只能為固定這個(gè)數(shù)量級的顆粒尺寸是夠用的。電鍍層的強(qiáng)度和撓曲性取決于電解液的組成、溫度、電流密度和沉積速度而可能是很不同的，從加固的至幾乎是脆硬的直到無應(yīng)力退火軋制箔的易彎曲性都是可能的。但典型的是，箔薄的金屬層總是顯示出對沖擊和彎曲負(fù)載的高的敏感性以及對繼續(xù)撕裂負(fù)載的微小抗力，這是由于金屬的微小彈性形變能力所致。在表面覆蓋的電鍍顆粒粘結(jié)劑層中的這樣的不可逆的塑性變形使其不可能作為可承受高負(fù)載的柔性研磨體來使用。
由DE 1059794已知，一易彎曲的載體以金屬層的形式形成在一柔性無端的鋼帶上，該鋼帶在電解液中循環(huán)并連接為陰極，在其外表面上通過一電鍍涂敷的金屬層聯(lián)結(jié)上散布的研磨顆粒。從鋼帶上剝離這個(gè)研磨涂層之后就得到了以部分帶有鑲嵌的研磨顆粒的金屬箔形式之切實(shí)可用的研磨帶。薄金屬箔的強(qiáng)度水平和所述的問題使這樣的研磨帶限于在最輕的研磨操作上使用，或者由于有限的撓曲性僅僅最薄的電鍍顆粒粘結(jié)劑層和最細(xì)的研磨介質(zhì)顆?？梢砸赃@種方式制成柔性研磨體。這個(gè)研磨涂層可作為覆層覆蓋在研磨介質(zhì)載體上。雖然如果表面覆蓋的電鍍研磨涂層被覆蓋的話，借此可以降低彎曲敏感性和提高撕裂強(qiáng)度，但是在持續(xù)使用中經(jīng)覆蓋的柔性研磨帶很普遍地一再出現(xiàn)問題，各結(jié)合層的延伸比和延伸性能是不同的。這樣，當(dāng)將經(jīng)覆蓋的帶用于研磨機(jī)上時(shí)，在膨脹交變的情況下將產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)和直動，向外轉(zhuǎn)變的層總是受拉伸和負(fù)載，反之位于內(nèi)部的層同時(shí)總是受擠壓和卸載。該不同的長度比必須由覆蓋層給予彈性地補(bǔ)償。此外，物質(zhì)上不同的外層和內(nèi)層在其延伸性能方面明顯顯示出不同，如在此所討論的電鍍的、覆蓋在研磨介質(zhì)載體上的金屬-顆粒層。當(dāng)存在盡可能大的偏轉(zhuǎn)半徑和經(jīng)覆蓋的制品不太厚時(shí)才能得到能持續(xù)工作的經(jīng)覆蓋的柔性研磨體，因?yàn)榉駝t要使內(nèi)層帶長和外層帶長很不同并必須使用粘合劑，該粘合劑提供居中的延伸能力。通常，粘合劑在表面聯(lián)結(jié)系統(tǒng)中表現(xiàn)為最弱的組成部分，以致于電鍍研磨涂層的局部損壞就可導(dǎo)致全部有關(guān)聯(lián)的研磨涂層的剝皮和失去遮蓋。
為了解決柔性研磨體中的表面覆蓋的薄金屬層或金屬般的顆粒粘結(jié)劑層的不足的撓曲性和敏感性問題，已提出了各種建議，其共同特征是，在柔性研磨體的外表面上不設(shè)置表面覆蓋的電鍍研磨涂層，而是只在分散的彼此分離的位置，即以常規(guī)設(shè)置的孤立的島形研磨涂層的形式將研磨涂層形成在柔性基底如織物上，其中該孤立的研磨涂層在表面上彼此交錯(cuò)地排列成使在沿使用方向看去它們是相重迭和相接觸的。通過使隨著增大顆粒尺寸和層厚度而增加剛性的電鍍研磨涂層間斷可以達(dá)到使要求的撓曲性決定性地由基底來承擔(dān)，因?yàn)樵诔Ｒ?guī)設(shè)置的分散研磨涂層區(qū)域之間的區(qū)域具有彎曲的可能性。
例如，由EP 0280657已知一種柔性研磨體，其中從薄的金屬箔，特別是銅箔出發(fā)，將其覆蓋在一柔性非導(dǎo)電基底上，從而形成以表面聯(lián)結(jié)材料的形式之載體，該載體的一面是表面覆蓋導(dǎo)電的，而其另一面是非導(dǎo)電的。在導(dǎo)電的一面上首先涂敷非導(dǎo)電的面層，該面層具有分散的開口，然后將金屬、優(yōu)選為鎳，與研磨顆粒一起電鍍涂敷上。在電鍍涂層時(shí)在面層的分散開口處研磨涂層的形成減少了，從而形成了由金屬(鎳)和鑲嵌的顆粒構(gòu)成的島形非表面覆蓋的研磨涂層。然后將與分散的研磨區(qū)彼此界定的面層去掉，并且用腐蝕劑將還存在的下面的金屬箔除去。最后，用樹脂和必要時(shí)用碳化硅粉末填滿空隙。代替采用分層的金屬箔，還可以通過噴鍍金屬法(無外部電流的電化學(xué)沉積、氣相沉積或陰極濺鍍)直接在基底上涂敷金屬層并如上所述進(jìn)一步制成柔性研磨體。其缺點(diǎn)是，與光滑的分層的金屬箔相反通過噴鍍金屬不能消除基底的可能的不平度，這在一平坦而光滑的基底、例如箔等是不重要的，但對例如織物基底則是重要的，由于線團(tuán)的纏繞和織物的波度其不平度顯得突出。在這樣的波形的、涂金屬層的織物基底上不可能建立均勻凸出的島形涂層，以致于鑲嵌的顆粒也是高低不齊并自由地超出柔性研磨體。在該設(shè)置中最重要的缺點(diǎn)是，通過從基底凸出的島形涂層，必要時(shí)通過覆蓋粘合劑、金屬層和帶有顆粒的金屬粘結(jié)劑層顯示出在研磨過程中通過在各島形涂層上的剪切發(fā)生傾復(fù)力距，因此這可能容易從載體起被撕裂。試圖通過用樹脂或用樹脂和碳化硅填料填滿島間空隙以加強(qiáng)這個(gè)薄弱部位。對撓曲性有利的腐蝕除去的、先前遍及的金屬層或銅層已間斷，從而島形研磨涂層是絕熱的，只可能在柔性載體中有不利的間斷的導(dǎo)入熱。
由EP 0263785已知一種柔性研磨體，其中從一織物作為基底出發(fā)，通過金屬的氣相沉積或通過金屬線的編織將其制成導(dǎo)電的或?qū)⑵渫ㄟ^噴鍍金屬的樹脂網(wǎng)格來構(gòu)成。在該織物上經(jīng)加壓和加熱涂敷上由聚合物，非導(dǎo)電的樹脂構(gòu)成的面層，該面層包含分散的開口。將當(dāng)前研磨顆粒中的電鍍金屬特別是鎳沉積在分散的開口中，其中再次形成由沉積的金屬(鎳)和鑲嵌的顆粒組成的研磨涂層。沉積的金屬直接粘附在噴鍍金屬的織物上，從而減少了在研磨過程中剪切力引起島形研磨涂層脫離的危險(xiǎn)。各個(gè)研磨涂層此時(shí)沿噴鍍金屬的纖維處于導(dǎo)熱接觸狀態(tài)，其中傳導(dǎo)率由于微小的纖維截面是很小的。該實(shí)施例的缺點(diǎn)是，由于織物的濃度不能獲得均勻的島形研磨涂層凸出度。由該文件還知道，將以織物形式的導(dǎo)電的或非導(dǎo)電的基底以上述方式加以覆蓋。以便再次形成電鍍顆粒固定用的開口。該經(jīng)覆蓋的織物被完全固定在一導(dǎo)電滾筒上。作為陰極接通的光滑滾筒促成從其外表面開始通過織物的分散的開口實(shí)現(xiàn)金屬沉積或鎳沉積并且到織物完全增長有金屬層或鎳層時(shí)才實(shí)現(xiàn)顆粒的散布。完成電鍍散布以后將柔性研磨體脫離滾筒并可以覆蓋在更強(qiáng)的堅(jiān)固載體上。
這個(gè)方法也可以按照EP 0276946連續(xù)地實(shí)現(xiàn)，即不用旋轉(zhuǎn)的滾筒而使用穿過電鍍浴的無端鋼帶，它暫時(shí)處于與經(jīng)覆蓋的織物完全固定的狀態(tài)。將在電解液內(nèi)用作輸送帶和陰極的鋼帶在電鍍涂層終止時(shí)在電解液的外面從柔性研磨體上分離并在電解液的起點(diǎn)重新采用新織物作為循環(huán)帶。
按照EP 0276946和EP 0263785的第二實(shí)施形式這種柔性研磨體的優(yōu)點(diǎn)是，織物從其下面直到上面按形狀包圍金屬基的島形研磨涂層并因此減小了因研磨過程中發(fā)生的傾復(fù)力距而撕斷島形研磨涂層的危險(xiǎn)。但是，正如所有其他的島形分散的研磨涂層的設(shè)置一樣，在這里薄弱部位也是無顆粒和無金屬或無鎳的島的中間區(qū)域。同樣，在這里島形研磨涂層彼此間不處于導(dǎo)熱接觸狀態(tài)下，從而研磨過程中產(chǎn)生的熱滯留在島形研磨涂層內(nèi)。另外的缺點(diǎn)是，因?yàn)榭椢锞€團(tuán)本身在電鍍沉積中呈現(xiàn)出缺陷并且一般不能制造出任意厚度的無缺陷和均勻厚度的電鍍層，因此只有在極薄的、網(wǎng)狀的、張開的輕織物上才能均勻地按形狀增長電鍍金屬(鎳)。由光滑的滾筒陰極或光滑的鋼帶陰極出發(fā)的島形盤狀的金屬或鎳涂層在形狀準(zhǔn)確方面逐漸向增長面喪失，而涂層變得愈厚或者在當(dāng)前如果織物要繼續(xù)增長，則涂層愈來愈厚。這就是說，作為電鍍聯(lián)結(jié)研磨顆粒的基礎(chǔ)的、完成在織物開口處的金屬或鎳層盤不是平坦的且不具有均勻的厚度。以這種方式得到的柔性研磨體由于受限的織物厚度和受限的織物結(jié)構(gòu)具有微小的強(qiáng)度水平并且必須覆蓋在更強(qiáng)的堅(jiān)固載體上。因此進(jìn)一步提高了柔性研磨體的厚度允差。此外在任何情況下由于覆蓋層與單個(gè)組元相比提高了表面聯(lián)結(jié)材料的壓縮性。本身實(shí)際上不可壓縮的盤狀金屬研磨涂層經(jīng)由內(nèi)襯處于一或多或少彈性的基礎(chǔ)上，這不可能進(jìn)行尺寸精密的研磨。
由EP 0013486已知一類似的柔性研磨體。一非導(dǎo)電的面層涂敷在一導(dǎo)電的滾筒上，該面層保留電鍍沉積用的分散開口。在陰極接通的滾筒上張緊的非導(dǎo)電織物將只在由層面預(yù)定的分散位置通過電鍍沉積的金屬(鎳或銅)增長。在滲透織物后增長的金屬被散布上顆粒，于是顆粒被鑲嵌。最后，使柔性研磨體脫離滾筒并進(jìn)一步加工。這個(gè)柔性研磨體與按照EP 276946的研磨體的區(qū)別主要是，要求的盤狀金屬沉積僅僅通過在滾筒上的覆蓋經(jīng)歷一次調(diào)準(zhǔn)并且在織物增長時(shí)不再調(diào)準(zhǔn)。因此，該研磨體只適用于特別細(xì)的網(wǎng)狀織物作為柔性載體，例如對透鏡的研磨。在該方法改進(jìn)的設(shè)置中，一等高的顆粒凸出度以電鍍的而非嵌入的顆粒層的形式產(chǎn)生在柔性研磨體上。此外，在經(jīng)覆蓋的滾筒上首先研磨顆粒電鍍地鑲嵌在面層開口中。如果鑲嵌的顆粒足夠，則貼上非導(dǎo)電的織物并繼續(xù)進(jìn)行電鍍金屬沉積。在滲透織物和沉積有一定厚度的金屬以后停止并使柔性研磨體脫離滾筒。該設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是，可獲得均勻的顆粒凸出度，但顆粒實(shí)際上是完全嵌入的并且對于電鍍的顆粘聯(lián)結(jié)其切面是不多的，因此只可用于精加工。在柔性研磨體的顆粒避開的一面，盤狀研磨涂層的不均勻度由于織物存在的電鍍?nèi)毕菰俣扔稍鲩L決定，因此不能得到柔性研磨體的夠用適度。
由DE 3915810已知一種柔性研磨體，它具有由導(dǎo)電材料(金屬箔)構(gòu)成的易彎曲載體，連接有約束的或不受約束的加強(qiáng)線，該加強(qiáng)線通過與導(dǎo)電材料的重迭接縫縫住。接縫還將在金屬箔的另一面上設(shè)置的由非導(dǎo)電材料構(gòu)成的墊子與金屬箔相連接。其上面在分散的區(qū)域用覆蓋層加以絕緣，而保留在金屬箔的加強(qiáng)線區(qū)域之間的區(qū)域，在該區(qū)域沉積上電鍍金屬，它形成各個(gè)凸出的島。然后將由合成樹脂構(gòu)成的穩(wěn)定的涂層涂敷在載體的兩面上，該涂層覆蓋墊子和填滿各島之間的空隙并且也覆蓋各島。緊接著，將載體在島的一面磨光，以便露出金屬島。然后將金屬與研磨顆粒一起電鍍沉積在島上。缺點(diǎn)是，電鍍涂敷的金屬量過大，因?yàn)樵趯?shí)現(xiàn)電鍍的研磨顆粒鑲嵌以前，必須高過加強(qiáng)線和連接線。這需要兩個(gè)電鍍工序。襯底的金屬箔是不能持久抗彎的?；蛘咭部扇娴貙?shí)現(xiàn)第一電鍍涂層，其中呈現(xiàn)出加強(qiáng)線的電鍍?nèi)毕荩挥谑禽d體具有很硬的柔性不大的多層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的在于，提供一種開始所述類型的具有高導(dǎo)熱率、大撓曲性、高尺寸穩(wěn)定性和適度的研磨體及其制造方法。
這個(gè)目的由發(fā)明按照權(quán)利要求1來解決。
研磨體的制造方法描述于權(quán)利要求20之中。
按照本發(fā)明目的的解決之有利而合理的進(jìn)一步發(fā)展在附屬權(quán)利要求中描述。
本發(fā)明建議，提供一基底，例如織物、網(wǎng)式織物和羊毛織物等紡織品，在其一個(gè)或兩個(gè)面上設(shè)置具有光滑平坦外表面的硬涂層物質(zhì)，亦即在其一面上設(shè)置導(dǎo)電的材料，優(yōu)選為銅，以及在必要時(shí)在另一面上附加設(shè)置非導(dǎo)電材料，優(yōu)選為可硬化樹脂，例如酚醛樹脂。經(jīng)如此涂層的基底形成了研磨顆粒的載體并且將其這樣校準(zhǔn)到不變的厚度，即使載體的凸出部位至少在經(jīng)金屬涂層的面仍覆蓋著極薄的金屬。由于通過修整(校準(zhǔn))形成的硬涂層物質(zhì)的縮小部位使載體得到必需的撓曲性，另一方面保持高的垂直于載體方向的壓縮抗力。這樣的成形對紡織品作為基底是特別有利的，紡織品具有波度，波度取決于線團(tuán)的纏繞，即各線的交叉點(diǎn)。涂層在這里按形狀與諸線連接。最高的線凸出處至少在金屬的面上仍保持極薄的金屬涂層，即約3～25μm，同時(shí)導(dǎo)電材料(金屬)和非導(dǎo)電材料的主要量局限于諸線交叉點(diǎn)之間。這種如此成形的、具有不變厚度和光滑的金屬外表面的載體構(gòu)成一理想的均勻的載體，以用于用金屬鑲嵌材料，優(yōu)選為鎳和用研磨顆粒進(jìn)行全面的電鍍涂層，由此可制造一柔性研磨體，其特點(diǎn)是統(tǒng)一的顆粒凸出度和顆粒鑲嵌。
此外還提高了撓曲性，因?yàn)楦鹘饘偻繉颖徽哿?，如?quán)利要求2、3和10中所描述的，并且并不因此而損害電導(dǎo)率或熱導(dǎo)率。
以下借助附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，附圖按其逐步的制造過程示意性示出本發(fā)明的柔性研磨體的構(gòu)造，其中

圖1示意性示出通過單經(jīng)線的緯線基底沿經(jīng)線方向截取的一個(gè)截面，該基底用作柔性研磨體的載體，圖2為如圖1的基底，在其一面(前面)涂敷有金屬層，圖3為如圖2的基底，在其金屬層對面的一面(背面)具有非導(dǎo)電材料的附加涂層以便形成柔性研磨體的載體，圖4為如圖3的基底，具有經(jīng)校準(zhǔn)的涂層，圖5為如圖4的基底，在其前面的金屬涂層上具有電鍍的全面沉積的金屬/研磨顆粒涂層以便制造柔性研磨體，圖6為如圖5的載體，在其前面的金屬涂層上具有電鍍的島形沉積的金屬/研磨顆粒涂層以便制造改進(jìn)的柔性研磨體，以及圖7示出如圖5的載體或研磨介質(zhì)處于通過彎曲(折曲)引起的折裂狀態(tài)。
諸圖中同樣的元件采用同樣的標(biāo)號。
圖1示出以單經(jīng)線的緯線織物4的形式用于柔性研磨體的基底2，其中標(biāo)號6表示經(jīng)線而標(biāo)號8表示緯線。對于基底也使用其他的織物結(jié)構(gòu)，以及網(wǎng)式織物、編織物、編織網(wǎng)和羊毛織物，它們?nèi)季哂芯€交叉點(diǎn)。
線交叉點(diǎn)造成一定的基底外表面的波度和不平度。為了形成研磨體用的載體9，織物4在一面(以下指前面)設(shè)有過量的金屬涂層10(圖2，3)，而在其對面的一面(以下指背面)設(shè)有非導(dǎo)電材料，優(yōu)選為可硬化的樹脂如酚醛樹脂構(gòu)成的涂層12(圖3，4)，其中在必要時(shí)可輔助使用粘合劑和填料。
金屬涂層10用的金屬優(yōu)選為銅并可通過適當(dāng)?shù)膰婂兘饘俜?，如金屬噴射、氣相沉積、陰極濺鍍或無外部電流的電化學(xué)沉積來涂敷。
由于緯線和經(jīng)線交叉點(diǎn)的線凸出，金屬涂層10的外表面產(chǎn)生波度，背面的涂層12也是如此，參見圖2和3。
為了獲得不變厚度和光滑外表面的載體，涂層10和12經(jīng)校準(zhǔn)，例如經(jīng)適度地研磨，必要時(shí)經(jīng)滾壓，參見圖4。至少在載體的前面的金屬涂層(銅)10此時(shí)被去掉成使得織物、編織網(wǎng)和羊毛織物等的最高凸峰-對織物是在緯線和經(jīng)線的交叉點(diǎn)區(qū)域17-仍由金屬極薄地覆蓋著，其金屬厚度的數(shù)量級為5～15μm，同時(shí)在線交叉點(diǎn)之間設(shè)有金屬的主要量。通過這種常規(guī)的、經(jīng)修整形成的涂層10和12的縮小部位13，載體9獲得必需的撓曲性，另一方面保持垂直于載體方向的高的壓縮抗力，這是因?yàn)樵诰€交叉點(diǎn)17之間交替而堅(jiān)實(shí)地按形狀嵌入了金屬或非導(dǎo)體材料并且抑制了載體在壓縮負(fù)載作用下的彈性反彈。通過縮小部位促成的經(jīng)連續(xù)金屬涂層的織物之撓曲性也受織物結(jié)構(gòu)的影響，即受連接方式、密度和織物交叉點(diǎn)的位置的影響。
背面的涂層可以不經(jīng)適度地修整而制成具有光滑的外表面，即使樹脂以液狀A(yù)-狀態(tài)涂敷和在仍可成形的B-狀態(tài)下加以滾壓，然后使之時(shí)效硬化。
這種如此成形的、具有不變厚度和光滑的金屬外表面的載體9構(gòu)成一理想的均勻的載體，以用于用金屬鑲嵌材料14，優(yōu)選為鎳和用研磨顆粒進(jìn)行全面的電鍍涂層，參見圖5，由此可制造一柔性研磨體21，其特點(diǎn)是統(tǒng)一的顆粒凸出度和顆粒鑲嵌。在這里，經(jīng)校準(zhǔn)的金屬涂層10連接為陰極。
在全面的電鍍涂層時(shí)因金屬的顆粒聯(lián)結(jié)介質(zhì)層14不可避免地引起的堅(jiān)硬按照本發(fā)明是如此抵消的，即至少將剛性的金屬的研磨介質(zhì)涂層14、16加以“折曲”，即在常規(guī)的間距內(nèi)通過超過其最大彎曲強(qiáng)度的彎曲使產(chǎn)生裂紋18，其中下面的金屬涂層10的所述縮小部位13參入作用，參見圖7。為了提高撓曲性，優(yōu)選地也將金屬涂層10加以折曲或折裂，參見圖7。折曲或折裂可在電鍍涂層以前、同時(shí)或以后進(jìn)行。折曲或折裂時(shí)在背面的涂層12上產(chǎn)生壓曲點(diǎn)20，參見圖7。
優(yōu)選地，將電鍍金屬層14和在電鍍涂層中連接為陰極的襯底的金屬層10制成如此脆硬的，即使兩金屬層沒有裂紋形成而導(dǎo)致真的脆裂。兩金屬層的可折曲性或可折裂性可借此來提高，即使它們處于拉內(nèi)應(yīng)力作用下。借助脆性和在必要時(shí)附加拉內(nèi)應(yīng)力可在折曲或折裂時(shí)容易形成裂紋。危險(xiǎn)是要避免一個(gè)或兩個(gè)金屬層僅僅彎折而沒有折裂。這可以通過使金屬層產(chǎn)生或施加以多細(xì)孔或顯微裂紋來達(dá)到，或者在金屬層內(nèi)嵌入確定的外來原子或確定量的外來粒子來達(dá)到。首先可容易使電鍍的金屬層(鎳層)折裂。因?yàn)樗幵诓粩嘤裳心ヮw粒間斷的情況下。這個(gè)金屬層還通過相應(yīng)的電解液(光輝鍍鎳液)的選擇和通過適當(dāng)選擇的沉積參數(shù)變成脆硬的和具有特別低的拉伸強(qiáng)度的顯微裂紋的。
已證實(shí)，向基底(織物)的外表面噴鍍金屬，銅的噴射是特別適用的，其特點(diǎn)是在較低的基底溫度下有高的涂層效率。利用這種厚層工藝的噴鍍金屬法可在基底上獲得過量的層厚，從而在以后的適度修整中從沿基底波度的銅層除去如此多的銅，即使得能產(chǎn)生所述的箔式光滑的銅外表面和所述在襯墊的基底(織物)的線交叉點(diǎn)17處的縮小部位13。此外各種金屬噴射方法的特性是金屬噴射層是多細(xì)孔和耐氧化的；此外該金屬噴射層處于拉內(nèi)應(yīng)力作用下，這同樣使在折曲或折裂時(shí)容易得到預(yù)期的脆裂。
驚人的是，在取消彎曲負(fù)載后在折裂部位18處重新發(fā)生折裂塊22的完全電接觸，因?yàn)榉駝t不可能進(jìn)行連接為陰極的載體的均勻的電鍍涂層。
所述按圖5或7的柔性研磨體具有一系列其他的優(yōu)點(diǎn)。由于存在表面覆蓋的電鍍研磨顆粒涂層，在研磨顆粒外表面上沒有薄弱點(diǎn)，如同在間斷的島形涂層情況下按技術(shù)情況顯示出島間空隙那樣的薄弱點(diǎn)。與島形涂層不同，切削力面式地分布在形狀穩(wěn)定的硬載體上，而不是點(diǎn)式地分布在較軟的堅(jiān)固載體上，因此最后島形研磨涂層可能被剪掉。對這種表面覆蓋的電鍍涂層不發(fā)生傾復(fù)力距，因?yàn)檎哿褖K22或彎曲部位包括較大的區(qū)域。通過下面金屬(銅)10在基底(織物)上的堅(jiān)實(shí)的按形狀的固定，將能夠使其進(jìn)行重切削加工而沒有研磨涂層的損失。與島形涂層不同，全面的涂層導(dǎo)致不間斷的切削和均勻的磨光圖象，因?yàn)檠心毫Ψ植荚谌刻幱趪Ш系娜嵝匝心ンw的面積上。同時(shí)對可比較的分散密度來說降低了力/顆比例。設(shè)置特別穩(wěn)定的壓力和在校準(zhǔn)的載體9上均勻凸出的電鍍顆粒鑲嵌使其可以進(jìn)行精密研磨。
按圖5和7的柔性研磨體的特點(diǎn)是很高的熱導(dǎo)率，這是因?yàn)楸砻娓采w的相關(guān)金屬顆粒聯(lián)結(jié)介質(zhì)層與表面覆蓋的相關(guān)金屬墊底10相連接，其中金屬墊底10堅(jiān)實(shí)地填滿織物的凹陷和線交叉點(diǎn)的空隙。該金屬高的比重額(總重的2/3～5/6)決定了它可容納來自研磨顆粒的高熱量并排走。此外，堅(jiān)實(shí)的金屬含量使得在研磨操作過程中由于金屬的微小的熱膨脹柔性研磨體21只呈現(xiàn)出無足輕重的厚度與長度的變化，這對精密研磨操作是重要的。
代替所述的面式電鍍涂層，如果在電鍍涂層以前在光滑的經(jīng)噴鍍金屬的載體9上壓上覆層24，當(dāng)然也可以生產(chǎn)島形研磨涂層，覆層24保留分散的開口以便用金屬鑲嵌材料26，優(yōu)選為鎳和用研磨顆粒進(jìn)行電鍍涂層，參見圖6。但與已知的島形電鍍研磨涂層的設(shè)置不同，這種島形研磨涂層在研磨工作中沒有傾復(fù)力矩，因?yàn)樗O(shè)置在堅(jiān)實(shí)的相關(guān)基礎(chǔ)金屬涂層10上并且沒有向下的點(diǎn)式壓力，不可能被剪掉。
用于涂敷金屬涂層10的金屬噴射經(jīng)對涂層參數(shù)的適當(dāng)控制不單限于高耐熱性的基底。如果注意充分的冷卻并且逐段實(shí)現(xiàn)金屬的涂敷量和從而逐段實(shí)現(xiàn)傳熱量，則作為織物除金屬織物外完全可以考慮無機(jī)織物和有機(jī)織物，如例如芳酰胺、聚酰胺、聚酯或棉花以及其用的粘膠或混合料?？椢镏械慕饘倮w維部分促使金屬噴射層首先在線團(tuán)的纖維內(nèi)的純機(jī)械夾緊達(dá)到較高的粘附值；此外它還改善了電導(dǎo)率。
通過基底的浸漬和進(jìn)一步的背面涂層可調(diào)整剛度。浸漬還能改善金屬噴射層在纖維上的粘附，對此基本上粗糙的金屬噴射層呈現(xiàn)出良好的結(jié)合點(diǎn)。它可以摻進(jìn)金屬粘合劑，例如硫化系、硅烷粘附劑、聚氨酯和環(huán)氧樹脂。背面涂層本身是由可硬化的樹脂，特別是酚醛樹脂構(gòu)成的單層或多層的層，正如以上所述，它在涂敷后在仍為可成形的B-狀態(tài)時(shí)施高壓加以壓光并且最后被完全硬化。由于涉及具有最優(yōu)分布特性的涂敷方法，此后不需要就厚度允差對背面進(jìn)行修整。
權(quán)利要求
1.一種柔性研磨體，它具有一易彎曲的載體，該載體具有由一易彎曲的基底構(gòu)成的基層，在基底的一面設(shè)置有表面覆蓋的第一金屬涂層，在第一金屬涂層上設(shè)置有第二金屬涂層，在第二金屬涂層中至少部分地鑲嵌有磨料材料，其特征在于，由基底(2)和第一金屬涂層(10)構(gòu)成的載體(9)具有不變的厚度，并且第一金屬涂層(10)具有平坦而光滑的外表面和盡可能小的層厚。
2.按照權(quán)利要求1所述的柔性研磨體，其特征在于第二金屬涂層(14)設(shè)有折裂部位(18)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的柔性研磨體，其特征在于第一金屬涂層(10)設(shè)有折裂部位(18)。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的柔性研磨體，其特征在于，第二固定磨料材料的金屬涂層(14)表面覆蓋地或在分散的位置設(shè)置在第一金屬涂層(10)上。
5.按照上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體，其特征在于，第二金屬涂層(14)通過電鍍沉積涂敷在第一金屬涂層(10)上。
6.按照權(quán)利要求1所述的柔性研磨體，其特征在于，基底(2)在其第一金屬涂層(10)對面的面上設(shè)置有由非導(dǎo)體材料構(gòu)成的涂層(12)，該涂層(12)具有平坦而光滑的外表面和盡可能小的層厚。
7.按照權(quán)利要求6所述的柔性研磨體，其特征在于涂層(12)的材料為樹脂。
8.按照權(quán)利要求7所述的柔性研磨體，其特征在于，作為可硬化的樹脂使用電抗的初期可浸濕的硬膏，它具有仍可成形、可硬化的B-狀態(tài)。
9.按照權(quán)利要求8所述的柔性研磨體，其特征在于該樹脂為酚醛樹脂。
10.按照權(quán)利要求6至9之一所述的柔性研磨體，其特征在于涂層(12)設(shè)有壓曲點(diǎn)(20)。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的柔性研磨體，其特征在于所述基底為紡織品。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體，其特征在于所述基底(2)為一織物、編織網(wǎng)、網(wǎng)式織物或羊毛織物。
13.按照權(quán)利要求12所述的柔性研磨體，其特征在于，所述基底(2)由耐熱的、有機(jī)的、無機(jī)的噴鍍金屬的纖維或金屬纖維構(gòu)成或由它們的混合物構(gòu)成。
14.按照上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體，其特征在于所述第一金屬涂層(10)由銅構(gòu)成。
15.按照權(quán)利要求6至14之一所述的柔性研磨體，其特征在于涂層(10、12)與基底的線按形狀連接。
16.按照上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體，其特征在于所述第二金屬涂層(14)由鎳構(gòu)成。
17.按照權(quán)利要求1所述的柔性研磨體，其特征在于所述磨料材料為鉆石或立方體氮化硼。
18.按照上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體，其特征在于，所述第一金屬涂層(10)和非導(dǎo)體的材料涂層(12)在基底(2)(織物、編織網(wǎng)、網(wǎng)式織物和羊毛織物)的最高凸峰處的層厚計(jì)為3～25μm。
19.按照權(quán)利要求2、3或10所述的柔性研磨體，其特征在于所述折裂部位(18)和/或壓曲點(diǎn)(20)基本上垂直于規(guī)定的研磨方向分布。
20.按上述權(quán)利要求之一所述的柔性研磨體的制造方法，其中在一載體上涂敷帶鑲嵌的磨料材料的金屬，其特征在于下列操作步驟a)在一易彎曲的基底的一面上用過量的第一金屬(第一金屬涂層)進(jìn)行表面覆蓋涂層，b)除去一些所述第一金屬并使之平整直到達(dá)到由基底和第一金屬涂層形成的載體的預(yù)定厚度，c)在第一金屬涂層上涂敷第二金屬(第二金屬涂層)并同時(shí)鑲嵌磨料材料。
21.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，將第一金屬涂層除去到和平整到使得基底的最高凸峰仍由薄的金屬層覆蓋著。
22.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，載體在其第一金屬涂層對面的一面上設(shè)有由非導(dǎo)體材料構(gòu)成的涂層。
23.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，載體在其第一金屬涂層對面的一面上設(shè)有由非導(dǎo)體材料構(gòu)成的光滑而平坦的涂層。
24.按照權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，將所述非導(dǎo)體材料的涂層除去到和平整到使得基底的最高凸峰仍由薄的材料層覆蓋著。
25.按照權(quán)利要求21或24所述的方法，其特征在于，薄金屬層和非導(dǎo)體薄層的厚度計(jì)為3～25μm。
26.按照權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，所述非導(dǎo)體材料為一可硬化的樹脂，特別是酚醛樹脂。
27.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，第一金屬涂層和/或第二具有磨料材料的材料涂層被折裂。
28.按照權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述金屬涂層的折裂在第二金屬涂層的涂敷以前、同時(shí)或以后進(jìn)行。
29.按照權(quán)利要求22至26之一所述的方法，其特征在于所述非導(dǎo)體材料涂層設(shè)有壓曲線。
30.按照權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，所述兩金屬涂層脆硬式制造。
31.按照權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，在所述金屬涂層中嵌入外來顆粒。
32.按照上述權(quán)利要求的一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二金屬涂層電鍍沉積在第一金屬涂層上。
33.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述第一金屬涂層通過由固態(tài)的、液態(tài)的、氣態(tài)的或分解的粒料構(gòu)成的涂敷方法來實(shí)現(xiàn)。
34.按照權(quán)利要求33所述的方法，其特征在于，為了改善第一金屬涂層與基底之間的粘附采用粘結(jié)劑。
35.按照權(quán)利要求21或24所述的方法，其特征在于，所述平整通過滾壓、鍍金屬層、擠壓、鍛造或噴丸來實(shí)現(xiàn)。
36.按照權(quán)利要求20或23所述的方法，其特征在于，所述第一金屬涂層的金屬和非導(dǎo)體涂層的材料之除去通過噴砂、銑、研磨、化學(xué)或電腐蝕、電火花侵蝕或通過去除方法(激光、電子射線、水射線)的切削來實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有一易彎曲的載體的柔性研磨體,該載體提供由一易彎曲的基底構(gòu)成的基層,在基底的一面設(shè)置有表面覆蓋的第一金屬涂層,在第一金屬涂層上設(shè)置有第二金屬涂層,在第二金屬涂層中至少部分地鑲嵌有磨料材料。為了得到具有高熱導(dǎo)率、大撓曲性、高尺寸穩(wěn)定性和適度的這類研磨體,由基底(2)和第一金屬涂層(10)構(gòu)成的載體(9)具有不變的厚度,并且第一金屬涂層(10)具有平坦而光滑的外表面和盡可能小的層厚。第二金屬涂層(14)和第一金屬涂層(10)優(yōu)選設(shè)有折裂部件(18)。
文檔編號B24D18/00GK1261302SQ98806582
公開日2000年7月26日 申請日期1998年6月23日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月26日
發(fā)明者馬丁·埃格特, 貝蒂納·魏斯 申請人:剛玉機(jī)械制造聯(lián)合股份公司