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磨头材料、磨具及磨具的制备方法

阅读:879发布:2021-04-14

专利汇可以提供磨头材料、磨具及磨具的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种磨头材料、磨具及磨具的制备方法,磨头材料包括以下重量份的组分:金刚石粉1份-3份、金属粉3份-5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。可制成磨具的磨头,金刚石、金属粉及陶瓷粉均为硬度较高的成分,通过粘结剂将各组分粘合,通过 等静压 成型、 烘烤 干燥及高温 烧结 等工序,金刚石、金属粉、陶瓷粉及微量元素紧密粘合,硬度及 耐磨性 佳,适用于磨削玻璃制品,不容易掉颗粒,使用寿命长。,下面是磨头材料、磨具及磨具的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种磨头材料,其特征在于,包括以下重量份的组分:金刚石粉1份-3份、金属粉3份-
5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。
2.根据权利要求1所述的磨头材料,其特征在于,所述金属粉选自铬、钼、钨、中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的磨头材料,其特征在于,所述粘结剂为酚树脂
4.根据权利要求1所述的磨头材料,其特征在于,所述陶瓷粉为氮化陶瓷粉;所述陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为10%-50%。
5.根据权利要求1所述的磨头材料,其特征在于,所述微量元素包括铼和钽。
6.一种磨具,其特征在于,包括磨头,所述磨头采用权利要求1至5任一项所述的磨头材料制成。
7.根据权利要求6所述的磨具,其特征在于,所述磨具还包括基体,所述基体连接所述磨头。
8.一种磨具的制备方法,其特征在于,采用权利要求1至6任一项所述的磨头材料,所述制备方法包括以下步骤:
将基体置于模具中,然后再加入所述磨头材料,使所述磨头材料包围所述基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;
将磨具生坯进行烘烤干燥,然后高温烧结,随炉冷却至室温。
9.根据权利要求8所述的磨具的制备方法,其特征在于,所述烘烤干燥的温度为100℃-
110℃,烘烤时间3h-8h。
10.根据权利要求8所述的磨具的制备方法,其特征在于,所述高温烧结的温度为1800℃-2400℃,烧结时间为1h-3h。

说明书全文

磨头材料、磨具及磨具的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及磨具及其制备工艺技术领域,特别是涉及磨头材料、磨具及磨具的制备方法。

背景技术

[0002] 目前国内外用的磨头,基本都是电的,将金属电镀于磨头的表面,形成金属层,作为磨削层。但是随着技术的发展,玻璃材料的成份升级。电镀磨头在使用过程中,容易掉颗粒,不耐磨,使用寿命短,导致产品出现外观不良和尺寸不稳定等问题,越来越难以满足用户需求。

发明内容

[0003] 基于此,有必要针对上述问题,提供一种磨头材料,可制成粘结紧密,硬度佳、耐磨的磨头,使用过程中不易掉粉,可长期使用。
[0004] 一种磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉1份-3份、金属粉3份-5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。
[0005] 上述磨头材料,可制成磨具的磨头,金刚石、金属粉及陶瓷粉均为硬度较高的成分,通过粘结剂将各组分粘合,通过等静压成型、烘烤干燥及高温烧结等工序,金刚石、金属粉、陶瓷粉及微量元素紧密粘合,硬度及耐磨性佳,适用于磨削玻璃制品,不容易掉颗粒,使用寿命长。
[0006] 在其中一个实施例中,金属粉选自铬、钼、钨、中的一种或几种。
[0007] 在其中一个实施例中,粘结剂为酚树脂
[0008] 在其中一个实施例中,陶瓷粉为氮化陶瓷粉。
[0009] 在其中一个实施例中,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为10%-50%。
[0010] 在其中一个实施例中,微量元素包括铼和钽。
[0011] 本发明还提供了一种磨具,适用于磨削玻璃制品,磨削性能佳。该磨具包括磨头,磨头采用上述任一项所述的磨头材料制成。
[0012] 在其中一个实施例中,磨具还包括基体,基体连接磨头。
[0013] 在其中一个实施例中,基体为金属材质。
[0014] 在其中一个实施例中,基体为柱状结构。
[0015] 在其中一个实施例中,磨头呈柱状结构。
[0016] 本发明还提供了一种磨具的制备方法,采用上述任一项所述的磨头材料,所述制备方法包括以下步骤:
[0017] 将基体置于模具中,然后再加入所述磨头材料,使所述磨头材料包围所述基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯;
[0018] 将磨具生坯进行烘烤干燥,然后高温烧结,随炉冷却至室温。
[0019] 在其中一个实施例中,烘烤干燥的温度为100℃-110℃,烘烤时间3h-8h。
[0020] 在其中一个实施例中,高温烧结的温度为1800℃-2400℃,烧结时间为1h-3h。附图说明
[0021] 图1为本发明磨具的一较佳实施例的示意图。

具体实施方式

[0022] 为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0023] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
[0024] 本发明提供了一种磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉1份-3份、金属粉3份-5份、粘结剂3份-5份、陶瓷粉3份-5份及微量元素0.5份-1份。
[0025] 上述磨头材料,制成磨头,金刚石、金属粉及陶瓷粉均为硬度较高的成分,通过粘结剂将各组分粘合,通过等静压成型、烘烤干燥及高温烧结等工序,金刚石、金属粉、陶瓷粉及微量元素紧密粘合,硬度及耐磨性佳,适用于磨削玻璃制品,不容易掉颗粒,使用寿命长。
[0026] 一个实施例中,金属粉选自铬、钼、钨、钛中的一种或几种。
[0027] 一个实施例中,粘结剂为酚醛树脂
[0028] 一个实施例中,陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉。
[0029] 一个实施例中,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为10%-50%。
[0030] 一个实施例中,微量元素包括铼和钽。
[0031] 本发明还提供了一种磨具,适用于磨削玻璃制品,磨削性能佳。请参阅图1,该磨具包括磨头,磨头采用上述磨头材料制成。制成的磨头适用于磨削玻璃制品,或者类似于玻璃制品的产品。
[0032] 一个实施例中,磨具还包括基体,基体连接磨头,主要用于将磨头连接安装于加工设备中,如可以带动磨具旋转的设备。
[0033] 一个实施例中,基体为金属材质,例如可以为不锈或者铜合金等材质,不易生锈,且加工性能佳。
[0034] 一个实施例中,基体为柱状结构,便于转动。
[0035] 一个实施例中,磨头呈柱状结构,较优地,磨头为圆柱状,圆柱状的侧表面具有较宽的接触面积,且表面弧度一致,可通过转动循环磨削待磨削物。
[0036] 本发明还提供了一种磨具的制备方法,采用上述磨头材料,该制备方法包括以下步骤:
[0037] S110:将基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0038] 基体可以采用机械加工制成,制成柱状或其他预设计的形状结构。
[0039] 等静压成型主要将磨头材料压实并包裹基体中的其中一段,获得预设形状磨头。
[0040] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,使粘结剂慢慢软化,通过软化收紧各组分之间的距离,并排出部分粘结剂;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,排出粘结剂,金刚石、金属粉、陶瓷粉及微量元素紧密粘结,晶形稳定,整体更致密,然后随炉冷却至室温,即获得磨具。
[0041] 一个实施例中,烘烤干燥的温度为100℃-110℃,烘烤时间3h-8h。
[0042] 一个实施例中,高温烧结的温度为1800℃-2400℃,烧结时间为1h-3h,彻底排出磨头中的粘结剂,且磨头不会产生爆裂、裂纹或表面拱起的问题。
[0043] 以下为具体实施例说明。
[0044] 实施例1
[0045] 本实施例的磨具包括基体及连接基体的磨头,基体及磨头均为圆柱状结构,其中基体为不锈钢材质。所述磨具的制备方法包括以下步骤:
[0046] S100:制备磨头材料
[0047] 磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉1份、金属粉4份、粘结剂3.5份、陶瓷粉3份及微量元素0.8份。
[0048] 金属粉为铬和钛,铬和钛的质量比为1:1;粘结剂为酚醛树脂;陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为20%;微量元素包括铼和钽,铼和钽的质量比为1:2。
[0049] S110:将圆柱状的基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0050] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为100℃,烘烤时间6h;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为2000℃,烧结时间为2.5h,然后随炉冷却至室温,获得磨具。
[0051] 实施例2
[0052] 本实施例的磨具包括基体及连接基体的磨头,基体及磨头均为圆柱状结构,其中基体为铜材质。所述磨具的制备方法包括以下步骤:
[0053] S100:制备磨头材料
[0054] 磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉1.5份、金属粉5份、粘结剂4份、陶瓷粉4.8份及微量元素0.6份。
[0055] 金属粉为钼、钨和钛,钼、钨和钛的质量比为1:2:1;粘结剂为酚醛树脂;陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为10%;微量元素包括铼和钽,铼和钽的质量比为1:1。
[0056] S110:将圆柱状的基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0057] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为105℃,烘烤时间8h;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为2100℃,烧结时间为2.5h,然后随炉冷却至室温,获得磨具。
[0058] 实施例3
[0059] 本实施例的磨具包括基体及连接基体的磨头,基体及磨头均为圆柱状结构,其中基体为铜材质。所述磨具的制备方法包括以下步骤:
[0060] S100:制备磨头材料
[0061] 磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉2份、金属粉4.5份、粘结剂4.5份、陶瓷粉3.8份及微量元素0.7份。
[0062] 金属粉为钨;粘结剂为酚醛树脂;陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为35%;微量元素包括铼和钽,铼和钽的质量比为3:1。
[0063] S110:将圆柱状的基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0064] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为110℃,烘烤时间3h;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为2400℃,烧结时间为1.5h,然后随炉冷却至室温,获得磨具。
[0065] 实施例4
[0066] 本实施例的磨具包括基体及连接基体的磨头,基体及磨头均为圆柱状结构,其中基体为铜合金材质。所述磨具的制备方法包括以下步骤:
[0067] S100:制备磨头材料
[0068] 磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉2.5份、金属粉3份、粘结剂3份、陶瓷粉4份及微量元素1份。
[0069] 金属粉为铬和钼,铬和钼的质量比为2:1;粘结剂为酚醛树脂;陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为50%;微量元素包括铼和钽,铼和钽的质量比为3:1。
[0070] S110:将圆柱状的基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0071] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为110℃,烘烤时间5h;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为2050℃,烧结时间为1h,然后随炉冷却至室温,获得磨具。
[0072] 实施例5
[0073] 本实施例的磨具包括基体及连接基体的磨头,基体及磨头均为圆柱状结构,其中基体为铜合金材质。所述磨具的制备方法包括以下步骤:
[0074] S100:制备磨头材料
[0075] 磨头材料,包括以下重量份的组分:金刚石粉3份、金属粉3.5份、粘结剂5份、陶瓷粉5份及微量元素0.5份。
[0076] 金属粉为钛;粘结剂为酚醛树脂;陶瓷粉为氮化硅陶瓷粉,陶瓷粉中氮化硅的质量百分含量为40%;微量元素包括铼和钽,铼和钽的质量比为2:3。
[0077] S110:将圆柱状的基体置于模具中,然后再加入磨头材料,使磨头材料包围基体的其中一段,进行等静压成型,获得磨具生坯。
[0078] S220:将磨具生坯进行烘烤干燥,烘烤干燥的温度为105℃,烘烤时间4h;磨具生坯经烘烤干燥后,进行高温烧结,高温烧结的温度为1950℃,烧结时间为3h,然后随炉冷却至室温,获得磨具。
[0079] 取实施例1至5的磨具检测磨头的抗弯强度、硬度及耐磨性能,检测结果如表1所示。
[0080] 表1
[0081]
[0082] 由表1可知,实施例1至5的磨具中的磨头抗弯强度、硬度及耐磨性佳,可作为磨削部件,对玻璃制品等进行磨削、抛光
[0083] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0084] 以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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