一種大口徑無縫鋼管專用砂輪及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于固結(jié)砂輪磨具技術領域，具體是一種大口徑無縫鋼管專用砂輪及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 目前城市地下排污管一般采用大口徑防腐無縫鋼管，此種無縫鋼管除了鑄造難度 大外，內(nèi)壁打磨難度也很大，它要求砂輪除了鋒利外，還要耐磨耐用，自銳性好，有一定初 性，不燒傷工件。針對運種大口徑無縫鋼管，生產(chǎn)廠家曾經(jīng)試過陶瓷砂輪，陶瓷砂輪太硬，振 動力大，初性差;也試過菱苦±砂輪，但菱苦±砂輪易誘蝕工件，不耐磨。而一般的樹脂砂輪 鋒利度達不到要求，容易燒傷工件，流水線機床、通用磨具也無法壓制成特定形狀，此外，還 有一點，大口徑無縫鋼管需要非標砂輪，要根據(jù)企業(yè)機床的磨軸及空間尺寸來確定砂輪的 外形。
[0003] 隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對工件表面的粗糖度、平整度要求越來越高，市場競爭越來 越激烈，企業(yè)越來越注重生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本，迫切要求有一種既能快速打磨工件，又能保 證工件光潔度、平整度，且成本較低的新型砂輪。怎樣既能提高鋒利度，又耐磨耐用，不燒傷 工件，又能壓制成特定的形狀，運就要在磨料、配方、機床磨具、生產(chǎn)工藝上下功夫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的就是針對目前大口徑無縫鋼管無法采用常規(guī)砂輪進行打磨的問題， 提供一種大口徑無縫鋼管專用砂輪及其制備方法，本發(fā)明砂輪打磨效率高，生產(chǎn)成本低，使 用方便，打磨后工件表面具有良好的光潔度和平整度。
[000引本發(fā)明的一種大口徑無縫鋼管專用砂輪，包括下述重量份的原料： 8目一級棟剛玉 20~30 12目一級棟剛玉 30~40 16目一級棟剛玉 30~40 24目黑碳化娃 10~20 酪醒樹脂液 5~6 酪醒樹脂粉 11.5~12.5 纖維絨 1~2 鋼冰晶石 3~4 立德粉 1~2 炭黑 0.1~0.3 硫酸巧晶須 4~5 硫化鐵 2~4。
[0006] 本發(fā)明的一種大口徑無縫鋼管專用砂輪，其優(yōu)選配方包括下述重量份的原料： 8目一級棟剛玉 15 12目一級棟剛玉 35 16目一級棟剛玉 35 24目黑碳化娃 15 酪醒樹脂液 5.5 酪醒樹脂粉 12 纖維絨 1.5 鋼冰晶石 3.5 立德粉 1.5 炭黑 0.2 硫酸巧晶須 4.5 硫化鐵 3。
[0007] 所述酪醒樹脂液和酪醒樹脂粉是采用山東圣泉新材料股份有限公司生產(chǎn)的型號 為2508的樹脂液和型號為2893B的樹脂粉;所述2508樹脂液的技術要求為固體含量：>73%， 游離酪含量：< 18%，粘度：500-600mPa. s/25°C，pH: 8-8.5，外觀：棟紅色透明液體，水分：< 15%;所述28938樹脂粉的技術要求為游離粉：<5.5%，烙點：95-115°(3，聚速:60-753/150°(3， 流動度:25-35mm外觀:淡黃色粉末，烏洛托品:6-8%，粒度:200#篩余< 1%。
[0008] 本發(fā)明的一種大口徑無縫鋼管專用砂輪的制備方法，包括W下步驟： (1) 混料首先依次將粒徑為8目、12目、16目的一級棟剛玉、和粒徑為24目的黑碳化娃 按重量份配比加入混料器中攬拌，邊攬拌邊加入樹脂液，充分攬拌均勻后再依次加入鋼冰 晶石、炭黑、硫化鐵、纖維絨攬拌均勻，再加入硫酸巧晶須和立德粉攬拌均勻，最后加入樹脂 粉，攬拌均勻后過6目篩即得成型料，成型料轉(zhuǎn)入儲存室儲存，儲存室溫度<25°C，空氣濕度 <50%，備用； (2) 成型采用半自動成型機熱壓成型，首先將機床加熱至80°C，設置機床壓力為 19MPa，啟動機床，將模具放在機床上，機床空轉(zhuǎn)5-10分鐘，至模具溫度達到65°C后，將稱好 的料倒入模具內(nèi)，啟動機床括板攤刮料，攤刮均勻后裝壓板正面壓制，機壓3-4S，退出模具 翻面，底面墊3mm厚鋼板再壓制，壓平后退出模具卸模、檢驗成型砂輪巧體厚度和孔徑合格 后驚至室溫裝入砂輪烘烤工裝； (3) 砂輪硬化將裝有砂輪巧體的砂輪烘烤工裝放入砂輪硬化爐內(nèi)加熱，開啟風扇及 加熱器風循環(huán)，砂輪巧體在硬化爐內(nèi)依次經(jīng)過軟化階段、縮聚階段和硬化階段，即得到成品 砂輪，具體情況如下： 軟化階段:打開硬化爐的頂蓋和側(cè)口，先控制硬化爐內(nèi)爐溫化勻速升溫至60°C，然后控 制爐溫化勻速升溫至70°C，保溫化，再控制爐溫化勻速升溫至90°C，保溫化，再控制爐溫化 勻速升溫至l〇〇°C，保溫化； 縮聚階段:關閉硬化爐側(cè)口，控制爐溫比勻速升溫至120°C，保溫比； 硬化階段:控制爐溫化勻速升溫至140°C，保溫化;關閉硬化爐頂蓋，然后控制爐溫化勻 速升溫至150°C，保溫化;再控制爐溫化勻速升溫至170°C，再控制爐溫比勻速升溫至185°C， 保溫地，關閉加熱管電源，風扇保持運轉(zhuǎn)，使爐溫自然降溫至100°C，隨后關閉硬化爐電源， 打開頂蓋和側(cè)口，使砂輪在空氣中自然降溫至室溫即得。
[0009] 本發(fā)明中所采用的磨料，是8目、12目、16目的一級棟剛玉和24目的黑碳化娃，其中 棟剛玉磨料的特性:顆粒形狀呈不規(guī)則菱柱體，顯微硬度為1800-2200kg/mm2，初性好，能承 受較大的壓力，抗破碎能力強；黑碳化娃磨料的特性:顆粒呈片狀、針狀，硬度較棟剛玉高， 顯微硬度為3100-3300kg/mm2,性脆而鋒利。因此，本發(fā)明在棟剛玉磨料中加入適量的黑碳 化娃會增加砂輪鋒利度，提高研磨能力，同時由于黑碳化娃性脆，在磨削中當工作壓力增大 到一定程度時，就可W破裂或脫落，保證砂輪良好的自銳性，從而獲得較高的切削性能；另 外采用Ξ種不同粒徑的棟剛玉和黑碳化娃相配，由于磨料的顆粒形狀、粒徑不同，磨料的比 表面積相對增大，顆粒與結(jié)合劑的接觸面也增大，并且由于棟剛玉磨粒較粗，磨粒的間隙 大，結(jié)合劑橋長，而黑碳化娃磨料薄而細，可W部分的填充在棟剛玉磨料之間，擴大結(jié)合劑 結(jié)合磨料的粘結(jié)面積，使結(jié)合劑橋相對多而短，運樣砂輪強度就得到提高。
[0010] 一般樹脂砂輪采用棟剛玉磨料，陶瓷砂輪采用碳化娃和白剛玉磨料。本發(fā)明根據(jù) 待磨工件的特性，采用混合磨料的方式，在棟剛玉中加入黑碳化娃磨料，來提高砂輪的切削 率和耐磨度、自銳性，達到不燒傷工件的目的。
[0011]本發(fā)明中所使用的結(jié)合劑，是采用山東圣泉新材料股份有限公司生產(chǎn)的型號為 2508的酪醒樹脂液和型號為2893B的酪醒樹脂粉，加入樹脂的目的是因為樹脂經(jīng)過一定的 溫度變化后能磨料緊緊粘貼在一起，而山東圣泉新材料股份有限公司生產(chǎn)的2508樹脂液流 動性非常好，容易將磨料攬拌均勻，不空易吸收空氣中的潮氣，不容易退化，存放時間較長； 2893B樹脂粉烙點要高些，穩(wěn)定性強，聚速低些，吸附力要強些，容易與磨料均勻結(jié)合，不空 易吸收空氣中的潮氣，不容易退化，存放時間較長。
[001引本發(fā)明中所使用的填料，是采用鋼冰晶石、立德粉、炭黑、硫化鐵、硫酸巧晶須和纖 維絨。用立德粉取代半水石膏，它能有效防止砂輪氧化、退化;鋼冰晶石在砂輪中主要起到 增加切削力和延長砂輪存放時間的作用;硫化鐵在砂輪中主要起軟化工件、降低工件溫度 及起填充料作用;硫酸巧晶須能提高砂輪的耐磨性、耐熱性，有效防止工件被燒傷;纖維絨 在砂輪中主要起加強填充作用;炭黑主要起染色作用。
[0013] 本發(fā)明砂輪在制備時，根據(jù)本發(fā)明中所采用的原料特性，設計了專口的固化升溫 程序，當砂輪巧體進入硬化爐，開始加熱時，在80-100°C時處于軟化階段，此時巧體的強度 最低，易發(fā)生變形，需要一定的保溫時間來徹底軟化，達到樹脂與磨料完全融合的目的；隨 著溫度的升高，至100-130°C時，巧體逐漸變硬，此時樹脂的縮聚反映加快，揮發(fā)物大量排 出，磨具最易起泡和裂紋，同時在此期間大量水份隨空氣揮發(fā)出來，此時需開啟硬化爐頂 蓋，讓水蒸汽完全排出；當溫度升至185°C高溫時，經(jīng)一定時間保溫后，巧體即可完全硬化， 成為堅硬的固體，在此期間應關閉側(cè)口和頂蓋，防此熱空氣散出。保溫時間完后烘箱即自動 停止加熱，風扇還需繼續(xù)扇動，讓硬化爐內(nèi)熱空氣到處流動，待硬化爐溫度降至l〇〇°CW下 后再停烘箱開箱口，在空氣中自動冷卻到常溫后出箱，即得到成品砂輪。在上述硬化過程 中，結(jié)合劑內(nèi)樹脂分子進一步縮聚和交聯(lián)，由小分子的低聚物等線型聚合縮合交聯(lián)成大分 子量的網(wǎng)狀體型高聚物，同時有一部分揮發(fā)物（如氨、游離酪、水等）從砂輪巧體里揮發(fā)出 來，得到合格的砂輪產(chǎn)品。
[0014] 本發(fā)明所用的原料都是市售工業(yè)原料，便于采購和組織生產(chǎn)，并且無國家限制或 禁用的材料，不會造成環(huán)境污染;本發(fā)明制備工藝簡單，所采用的設備都是標準設備，可W 節(jié)省投資，節(jié)約能源;本發(fā)明產(chǎn)品成本與同類產(chǎn)品相比基本持平，具有極大的社會效益和經(jīng) 濟效益。
【附圖說明】
[001引圖1是本發(fā)明實施例1中砂輪硬化工序的升溫曲線圖。
【具體實施方式】
[0016] 實施例1 一種大口徑無縫鋼管專用砂輪，包括下述重量份的原料： 8目一級棟剛玉 15 12目一級棟剛玉 35 16目一級棟剛玉 35 24目黑碳化娃 15 酪醒樹脂液 5.5 酪醒樹脂粉 12 纖維絨 1.5 鋼冰