一種軟拋磨頭及其制備方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于軟拋磨頭技術領域，具體涉及一種用于玻璃、寶石等硬脆材料研磨拋光、去毛刺等的軟拋磨頭及其制備方法。
【背景技術】
[0002]玻璃類材料是典型的硬脆性材料，可加工性差。玻璃的強度極限與彈性極限非常接近，當玻璃承受的載荷稍微超過彈性極限時就會發(fā)生斷裂性的破壞。拋光工序是玻璃類制品最后一道加工工序，而現(xiàn)在玻璃的超精密拋光要求為亮面效果，不能有劃傷、崩邊、未透、碎片等不良的效果。
[0003]玻璃類產品拋光加工的主要經濟技術指標是由拋光效率、被加工玻璃邊的尺寸精度、光亮度以及拋光磨頭消耗情況或拋光磨頭使用壽命來表征的。但最直接影響玻璃類產品的經濟技術指標是拋光后產品的表面質量和加工效率?，F(xiàn)在的玻璃制品用拋光磨頭主要是樹脂類和電鍍金剛石拋光盤，使用該類型的拋光盤雖然加工速度快，但是加工精度和光亮度達不到超精密拋光的使用要求，且易出現(xiàn)劃傷、崩邊的現(xiàn)象。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術缺陷，提供一種新型含硅膠的軟拋磨頭，該類軟拋磨頭具有較好的組織均勻性和拋光一致性，可用于玻璃類材料的超精密拋光，且拋光性能良好。
[0005]本發(fā)明還提供了上述軟拋磨頭的制備方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰(CeO2)、碳化硅(SiC)、氧化鋁(Al2O3)和氧化鎂(MgO);娃膠與輔料的重量比為I: I一3，娃膠固化劑與娃膠的重量比為I一5:100;其中，以重量份計，各原料配比為:潤濕劑:0.5 — I份、單晶金剛石:10 —15份、氧化鈰:31 — 37份、碳化硅:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。
[0007]具體的，所述硅膠選用硅膠TSE270-7U，硅膠固化劑型號為201型。
[0008]—種上述軟拋磨頭的制備方法，其包括如下步驟:
1)將單晶金剛石和潤濕劑超聲均勻分散于去離子水中，轉入烘箱內100— 130°C烘干去除水分，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產物混合過篩后置于混料機內進行混料0.5 — 2h，再次過篩后備用；
3 )按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50 - 80°C的對輥機上混煉20 - 30min，然后把步驟2)所得產物分批次倒入對輥機內繼續(xù)混煉20 — 30min，備用；
4)步驟3)所得產物室溫放置0.5 — 3天后，依據(jù)需要利用成型模具壓制成相應尺寸，即得。
[0009]本發(fā)明選用硅膠作為結合劑制造出可用于玻璃類材料拋光用的軟拋磨頭，該軟拋磨頭具有一定的彈性和較好的組織均勻性，對玻璃類材料產品具有良好的拋光一致性，能夠達到亮面效果，可避免拋光后產品的劃傷、碎片、崩邊等不良現(xiàn)象。
[0010]和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明軟拋磨頭尺寸均一，且均勻一致性好。由于采用新型的制備方法，軟拋磨頭具有一定的彈性，相較于現(xiàn)有的拋光盤，更不易使玻璃類材料表面產生劃傷和崩邊現(xiàn)象。采用本發(fā)明軟拋磨頭在拋光玻璃類材料時可獲得Ra 0.01的表面粗糙度，拋光時采用高速旋轉進行磨頭與玻璃類材料之間的運動，增加了拋光接觸面，相較于以前游離磨料拋光提高了加工效率。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實施例1制備所得軟拋磨頭；
圖2為使用本發(fā)明實施例1制備所得軟拋磨頭拋光玻璃類產品后的表面粗糙度值。
【具體實施方式】
[0012]以下結合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步地詳細介紹，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。
[0013]下述實施例中，硅膠的型號是邁圖TSE270-7U，白色塊狀;硅膠固化劑的型號是201型；潤濕劑型號是道康寧Z-6173;單晶金剛石為單晶金剛石微粉，粒度為w5;氧化鈰粒度為w5 ；碳化硅粒度為w3.5，顯微鏡結構為鱗片狀;氧化鋁粒度是w5，白色；氧化鎂級別是分析純。其中，硅膠是結合劑，單晶金剛石是磨料，CeO2起到拋光輔助磨料的作用，SiC、Al203和MgO為輔助磨料。
[0014]實施例中硅膠使用的是邁圖TSE270-7U(HRB硬度值70)，對于市面上其它型號的硅膠，只要HRB硬度可以滿足70值均可以使用；但由于一些玻璃類產品是透明狀，硅膠結合劑必須是白色，以免對產品造成不透光現(xiàn)象。
[0015]實施例1
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;其中，以重量份計，各原料配比為:硅膠50份、硅膠固化劑0.5份、潤濕劑:0.7份、單晶金剛石:10份、氧化鈰:36.2份、碳化硅:25份、氧化鋁:25份;氧化鎂:3.8份。
[0016]上述軟拋磨頭的制備方法包括以下步驟:
1)將單晶金剛石、潤濕劑和去離子水混合后放入不銹鋼鋁盆內，不銹鋼鋁盆置于超聲波內超聲30min后，不銹鋼鋁盆轉入烘箱內于130°C烘干，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產物混合過100#篩I遍后，置于行星式球磨機QXQM-8的2L罐內混料lh，再過120#篩3遍后，備用；
3)按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至60°C的對輥機上混煉20min，然后把步驟2)所得產物分5次倒入對輥機內繼續(xù)混煉20min，備用；
4)步驟3)所得產物室溫放置I天后，依據(jù)需要利用成型模具在液壓機上壓制(壓制溫度100°C)成大小均一的圓柱狀(見圖1，直徑3 — 5_，長度4一5_)，即得相應尺寸的軟拋磨頭。
[0017]實施例2
一種軟拋磨頭，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;其中，以重量份計，各原料配比為:硅膠46.9份、硅膠固化劑0.47份、潤濕劑:0.8份、單晶金剛石:13份、氧化鈰:33.2份、碳化硅:22份、氧化鋁:22份;氧化鎂:3.6份。
[0018]上述軟拋磨頭的制備方法包括以下步驟:
1)將單晶金剛石、潤濕劑和去離子水混合后放入不銹鋼鋁盆內，不銹鋼鋁盆置于超聲波內超聲20min后，不銹鋼鋁盆轉入烘箱內于120°C烘干，備用；
2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產物混合過100#篩2遍后，置于行星式球磨機0乂01-8的11^罐內混料Ih，再過120#篩3遍后，備用；
3)按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50°C的對輥機上混煉30min，然后把步驟2)所得產物分4次倒入對輥機內繼續(xù)混煉30min，備用；
4)步驟3)所得產物室溫放置I天后，依據(jù)需要利用成型模具在液壓機上壓制成型，即得相應尺寸的軟拋磨頭。
[0019]采用實施例1制備所得磨頭對具有3D曲面特征的玻璃類產品(產品厚度在Imm左右)進行拋光，拋光選用高速離心式滾拋機，容量20L左右，轉速在O — 145rpm。拋光后的產品表面粗糙度值結果見圖2。由圖2可以看出:經軟拋磨頭拋光后的玻璃類產品，表面的粗糙度質量達到了納米級別，滿足使用需求；同時不同工件之間的粗糙度值一致性好，說明產品的拋光穩(wěn)定性好。
【主權項】
1.一種軟拋磨頭，其特征在于，該軟拋磨頭由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂;硅膠與輔料的重量比為1:1 一3，硅膠固化劑與硅膠的重量比為I 一5:100;其中，以重量份計，各原料配比為:潤濕劑:0.5 — 1份、單晶金剛石:10 — 15份、氧化鈰:31 — 37份、碳化娃:20 — 25份、氧化招:20 一 25份;氧化儀:3 — 4份。2.如權利要求1所述的軟拋磨頭，其特征在于，所述硅膠選用硅膠TSE270-7U，硅膠固化劑型號為201型。3.—種權利要求1或2所述軟拋磨頭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)將單晶金剛石和潤濕劑超聲均勻分散于去離子水中，轉入烘箱內100— 130°C烘干去除水分，備用； 2)按比例取氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂，與步驟I)所得產物混合過篩后置于混料機內進行混料0.5 — 2h，再次過篩后備用； 3 )按比例取硅膠和硅膠固化劑，置于加熱至50 - 80°C的對輥機上混煉20 — 30min，然后把步驟2)所得產物分批次倒入對輥機內繼續(xù)混煉20 — 30min，備用； 4)步驟3)所得產物室溫放置0.5 — 3天后，依據(jù)需要壓制成相應尺寸，即得。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軟拋磨頭，其由主料和輔料組成，所述主料包括硅膠、硅膠固化劑和潤濕劑，所述輔料包括單晶金剛石、氧化鈰、碳化硅、氧化鋁和氧化鎂；硅膠與輔料的重量比為1：1－3，硅膠固化劑與硅膠的重量比為1－5：100；其中，以重量份計，各原料配比為：潤濕劑：0.5－1份、單晶金剛石：10－15份、氧化鈰：31－37份、碳化硅：20－25份、氧化鋁：20－25份；氧化鎂：3－4份。該類軟拋磨頭具有較好的組織均勻性和拋光一致性，可用于玻璃類材料的超精密拋光，且拋光性能良好。
【IPC分類】B24D3/00, B24D11/00
【公開號】CN105538183
【申請?zhí)枴緾N201510899635
【發(fā)明人】惠珍, 丁玉龍, 丁春生
【申請人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月9日