聚酰亚胺树脂结合剂金刚石砂轮的制造与应用简介

某型树脂结合剂金刚石磨轮制造技术研究文章主要阐述了以Φ75碗型树脂為试验对象，采用两种不同配方及技术参数进行的金刚石磨轮的研制工作，通过收集大量的磨削数据，研制出一种高效优质的树脂结合剂金刚石磨轮。

标签：树脂结合剂；金刚石磨轮；制造技术引言树脂结合剂砂轮与陶瓷和金属结合剂砂轮相比，有磨削力和磨削热小、自锐性好、磨削效率高等特点，主要应用于硬质合金、陶瓷、玻璃等硬脆材料的磨削加工。

我厂使用的树脂结合剂金刚石磨轮一直为外购件，存在磨削效率及磨削寿命均较差的质量问题。

1 试验准备1.1 磨轮主要用料的确定1.1.1 结合剂金刚石砂轮结合剂的主要作用是将金刚石颗粒把持牢固。

树脂结合剂砂轮结合剂一般采用酚醛树脂、聚酰亚胺树脂。

酚醛树脂耐热、耐磨、粘接性能好，机械强度高，但脆性大，强酸强碱对其有一定影响；聚酰亚胺树脂不溶于有机溶剂，耐强酸，对于强碱比较敏感，有很高的机械强度，磨擦磨损性能较好，在高温下稳定，挥发物少。

选择酚醛树脂、聚酰亚胺树脂两种材料做试验。

1.1.2 金刚石金刚石磨具的工作方式是磨削而不是切削或切割。

磨削作用主要是将被加工工件磨削到所要求的形状、尺寸和光洁度，树脂对金刚石的浸润性能差，结合剂对金刚石的把持力主要为机械嵌合力。

选择JR1、CSD两种金刚石做试验。

1.1.3 试验过程及试验结果对以上两种金刚石及两种树脂材料压制试验轮，共制作出四件试验轮进行磨削试验。

试验材料：YG8每件轮采用同种配方和制作工艺。

每件轮采用相同的修磨方法和修磨材料。

表1 试块编号表对1#-4#四件轮进行YG8材料磨削试验，1#、3#砂轮表面磨粒数量多于2#、4#。

表明结合剂对CSD金刚石的把持力高于对JR1金刚石的把持力。

选择CSD型金刚石作为磨削材料。

对1#、3#轮进行修整试验，1#轮修整次数低于3#轮修整次数。

选择聚酰亚胺树脂做结合剂材料。

1.1.4 填充材料磨轮常用填充料有铜粉和铝粉、ZnO、Fe2O3、Cr2O3等。

第2期2002年3月湖　南　冶　金HUNAN M ETALLU R GYN o 12M ar 12002收稿日期:　2001—11—27聚酰亚胺树脂金刚石砂轮的制造和应用何　康1,孙　亦2(11江门粉末冶金厂有限公司,广东　江门　529000;21中南大学,湖南　长沙　410083)摘　要:介绍了聚酰亚胺树脂的特性和金刚石树脂砂轮的制造工艺,并对其进行了磨削试验。

结果表明,用聚酰亚胺树脂粉制造的金刚石磨具,具有优良的耐磨性能,取得了满意的实际应用效果。

关键词:聚酰亚胺;金刚石砂轮;耐磨性;应用中图分类号:T G 74+3 文献标识码:A 文章编号:1005—6084(2002)02—0028—03THE PROD UCTI ON AND APPL I CATI ONOF THE POLY I M I D E RESINO I DB OND D I AMOND W HEELH E Kang 1,SU N Y i2(1.J iangm en C ity P o w d er M eta llu rgy Co 1L td 1,J iangm en 529000,Guang d ong ;2.Cen tra l S ou th U n iversity ,Chang sha 410083,H unan )ABSTRACT :In th is papers is p resen ted the charactics of Po lyi m ide resin and them anufactu ring techn ique of the resino id bond diam ond w heel .Grinding experi m en tshow s the w ear resistance and grinding efficiency of Po lyi m ide resino id bond w heel aresatisfied .T he diam ond w heel m anufactu red w ith Po lyi m ide resin had go tten thesatisfying p ractical app lied effect .KEY WOR D S :Po lyi m ide ;the diam ond w heel ;w ear resistance ;app licati on1　前　言随着人造金刚石工业的发展和树脂砂轮的广泛应用,超硬材料磨料砂轮专用树脂也得到了迅速发展,相继出现了酚醛树脂、硅树脂、环氧树脂等多种结合剂。

1、一种金刚石树脂磨具材料和金刚石树脂砂轮本技术属于磨具领域，尤其涉及一种金刚石树脂磨具材料和金刚石树脂砂轮。

本技术提供的金刚石树脂砂轮，包括金刚石树脂磨具材料，所述磨具材料由物料加热固化制成，以重量份数计，所述物料包括：金刚石15~35份；芳烷基酚醛树脂30~60份；3-氨基丙基三乙氧基硅烷0.2~1.5份；填料10~40份本技术提供的金刚石树脂砂轮添加有芳烷基酚醛树脂和3-氨基丙基三乙氧基硅烷，同时通过优化砂轮中各组分的含量配比，显著提高了砂轮中各组分间的粘合强度，从而延长了金刚石树脂砂轮的使用寿命。

实验结果表明，采用本技术提供的金刚石树脂砂轮磨加工蓝宝石晶体时，砂轮使用寿命最高可提高19%。

2、一种金刚石树脂砂轮及加工该砂轮的模具及方法本技术涉及一种金刚石树脂砂轮及加工该砂轮的模具及方法，其砂轮包括基体和磨料层，其中磨料层为通过挤压和热压固定于基体表面或外圆的至少两个磨料层，且各磨料层由粗、细不同的金刚石颗粒与结合剂混合压制而成；磨料层与基体的粘接处采用燕尾式结构基体粘接面还处理为粗糙面。

其模具包括定位底座、模框和中心模，其中所述模框内壁与中心模底面形成金刚石树脂砂轮基体的放置区，所述模框内壁与中心模外壁之间设有安装压头的间隙，中心模通过紧固螺母与装配杆装配固定限位。

其方法包括以下步骤：1）砂轮基体准备；2）固定基体；3）预压磨料层；4）热压成型；5）定型出品。

本技术通过专门设计的模具和加工方式，生产出一种能一轮多用的砂轮，提升了打磨加工效率。

3、一种树脂结合剂金刚石砂轮及其制作方法一种树脂结合剂金刚石砂轮及其制作方法，树脂结合剂金刚石砂轮包括设置在基体上的磨料层，磨料层的组份包括金刚石磨料和树脂结合剂，磨料层的组份中还包括填充增强料：铜包铁粉。

磨料层的组份还包括辅助磨料，辅助磨料为碳化硅、碳化硼、白刚玉、单晶刚玉和锆刚玉中的一种或一种以上的组合。

一种树脂结合剂金刚石砂轮，金刚石磨料为5~15%，辅助磨料为10~25%，热固性聚酰亚胺树脂为25~50%，铜包铁粉为3~10%，碳化硅微粉为15~40%，金属氧化物的填料为0~8%，以上分别为磨料层中各物料所占有的体积百分比。

金刚石砂轮及应用【摘要】本文通过介绍金刚石砂轮的特性，来阐述其应用的范围和作用。

【关键词】结构特性用途分类应用金刚石砂轮的新发展以金刚石磨料为原料，分别用金属粉、树脂粉、陶瓷和电镀金属作结合剂，制成的中央有通孔的圆形固结磨具称作金刚石砂轮。

金刚石砂轮结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。

工作层又称金刚石层，由磨料、结合剂和填料组成。

过渡层又称非金刚石层，由结合剂、金属粉和填料组成，是将金刚石层牢固地连接在基体上的部分。

基体，用于承接磨料层，并在使用时用法兰盘牢固地夹持在磨床主轴上。

一般金属结合剂制品选用钢材、合金钢粉作基体；树脂结合剂选用铝合金、电木作基体。

由铝、钢或电木加工而成，起支承工作层和装卡磨具的作用。

砂轮成型质量的好坏和使用精度的高低都与基体有很大关系。

由于金刚石磨料所具有的特性（硬度高、抗压强度高、耐磨性好），使金刚石磨具在磨削加工中成为磨削硬脆材料及硬质合金的理想工具，不但效率高、精度高，而且粗糙度好、磨具消耗少、使用寿命长，同时还可改善劳动条件。

因此广泛用于普通磨具难于加工的低铁含量的金属及非金属硬脆材料，如硬质合金、高铝瓷、光学玻璃、玛瑙宝石、半导体材料、石材等。

金刚石砂轮按结合剂可分为：树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮（青铜结合剂金刚石砂轮）。

金刚石砂轮按生产工艺可分为：烧结式金刚石砂轮（树脂结合剂金刚石砂轮；陶瓷结合剂金刚石砂轮；金属结合剂金刚石砂轮）；电镀金刚石砂轮；钎焊金刚石砂轮。

金刚石砂轮按磨削方式可分为：磨钻石用金刚石砂轮；磨硬质合金用金刚石砂轮（金刚石刀磨砂轮）;磨金刚石复合片用金刚石砂轮；无芯磨床用无心磨金刚石砂轮；磨陶瓷制品用金刚石砂轮；切割用金刚石砂轮（也被称为金刚石切割片）；金刚石锯片。

金刚石砂轮按外观或形状可分为：平行砂轮；筒形砂轮；杯形砂轮；碗形砂轮；碟形砂轮；磨边砂轮；磨盘等。

金刚石砂轮用于玻璃、陶瓷、铁氧体、半导体材料等硬脆性材料和金属材料的研磨加工、硬质合金材料的外形加工、电解磨削加工，以及磨削加工中心用金刚石钻头的磨削等重负荷切割，具有磨削耐磨性好、效率高、使用寿命长的特点。

树脂金刚石砂轮的工艺
树脂金刚石砂轮是一种通过树脂制备的砂轮，其中金刚石颗粒被固定在树脂基体中。

其制作工艺一般包括以下几个步骤：
1. 材料准备：树脂金刚石砂轮的主要原料包括树脂粉末和金刚石颗粒。

根据不同的需求，还可以添加其他辅助材料如填充剂、聚合剂等。

2. 配料：将树脂粉末和金刚石颗粒按照一定比例混合均匀。

填充剂和聚合剂的加入也需要根据具体要求进行配料。

3. 混合：将配料混合均匀，在搅拌过程中可以根据需要逐渐加入适量的溶剂来调节糊状体的粘度。

4. 成型：将混合好的糊状体注入模具中，使用压制、挤压或真空吸塑等方法将糊状体压制成型。

在成型过程中要确保均匀填充，并排除气泡。

5. 固化：将成型后的砂轮放入固化腔室或烘箱中进行固化处理。

根据树脂的种类和固化方式不同，固化的时间和温度也会有所不同。

6. 加工：固化完成后，还需要进行修整和研磨等加工步骤，以确保砂轮具有预期的尺寸和表面质量。

7. 质检：对成品砂轮进行严格的质量检测，包括外观检查、尺寸测量、硬度测试、金刚石颗粒的粒度分析等。

8. 包装：经过质检合格的砂轮进行包装和标识，以便存储和运输。

需要注意的是，树脂金刚石砂轮的工艺步骤可能因制造厂家和产品要求的不同而有所差异，上述步骤仅为一般制作过程的参考。

树脂结合剂金刚石砂轮设计及应用刘伟;刘一波;尹翔;葛科【摘要】树脂结合剂金刚石砂轮(resin bond diamond grinding wheel)由于具有自锐性好、胎体柔性和易于修整等特点而广泛用于各种难加工材料精密加工.文章主要就树脂结合剂金刚石砂轮的设计思路、性能影响因素以及加工应用进行简单综述,最后对提高我国树脂结合剂金刚石砂轮性能提出了几点建议.【期刊名称】《超硬材料工程》【年(卷),期】2016(028)004【总页数】4页(P47-50)【关键词】树脂结合剂;金刚石砂轮;精密加工;修整【作者】刘伟;刘一波;尹翔;葛科【作者单位】安泰科技股份有限公司,北京100081;北京安泰钢研超硬材料制品有限责任公司,北京 102200【正文语种】中文【中图分类】TQ164树脂结合剂超硬材料工具主要是以金刚石或cBN为磨料，以树脂粉为粘接剂，加入适当的填充材料，经过配方设计、称混料、热压成型、二次固化、后续加工处理等工艺过程制成的适用于不同磨削要求的超硬工具[1]。

与陶瓷结合剂或金属结合剂超硬磨具相比，它具有制造工艺简单，原材料易得，成本低等特点，且能够大量适用低品质超硬磨料，加工对象广泛，如各种难加工钢材、硬质合金、玻璃、陶瓷、石材等。

由于树脂超硬磨具在磨削过程中具有较好的自锐性，不易堵塞，磨出的工件具有表面质量好，砂轮易于修整等优点而得到广泛的应用。

树脂金刚石工具所用的树脂结合剂主要分为酚醛树脂和聚酰亚胺树脂两大类，其种酚醛树脂金刚石工具实际工作温度不超过120℃，聚酰亚胺树脂耐热性稍好，可在260℃下长期使用。

由于聚酰亚胺树脂的价格相对昂贵，尤其是近年来科学家对酚醛树脂进行改性使其实际工作温度也能到达200℃以上，如英国Advanced Resins Limited 公司的939P，故酚醛树脂的使用日益广泛。

本文将主要介绍树脂金刚石工具的设计思路及影响因素。

树脂结合剂金刚石工具的设计主要基于如下五个方面[2]：(1)粘结性必须好。

金刚石树脂砂轮的特点与用途：
用途
金刚石树脂砂轮硬度高，强度大，研磨能力强，主要用于研磨高而硬的合金、非金属材料、切割硬而脆硬质合金、非金属矿物等。

如硬质合金、陶瓷、玛瑙、光学玻璃、半导体材料和耐磨铸铁、石材等。

特点：
树脂砂轮具有良好的抛光作用，磨削时砂轮锋利，不易堵塞，具体特点如下：
1.磨削效率高，同时砂轮消耗相对较慢；
2.自锐性好，磨削时发热量小，不易堵塞，减少了磨削时出现工作烧伤的现象；
3.砂轮具有一定的弹性，有利于改善工件表面的粗糙度，主要用于精磨、半精
磨、刀磨、抛光等工序；
4.金刚石树脂砂轮是低温固化，生产周期短，设备和供应流程比较简单；因树
脂具有流动性，容易成型复杂性面的砂轮。

根据产品型号多款供选（平行砂轮、平行带弧砂轮、双面凹砂轮、双斜边砂轮、碗型砂轮）等。

它们的用途
平行砂轮:主要用于硬质合金的外圆磨削和刀刃加工
平行带弧砂轮:主要用于硬质合金的成形磨削和圆弧面的成形磨削
双面凹砂轮:主要用于磨削量具和无芯磨砂轮机
双斜边砂轮:主要用于硬质合金类齿轮滚刀、螺纹刀具的成型磨削
碗形砂轮:主要用于硬质合金刀具、高速钢刀具的刃磨。

树脂粘结剂立方氮化硼／金刚石砂轮的制作方
法
树脂粘结剂立方氮化硼／金刚石砂轮的制作方法主要分为准备工作、夹紧及连接部件、涂覆树脂粘结剂以及磨削钢材等步骤。

1. 准备工作
首先要将金刚石砂轮安装在适当的副上，金刚石砂轮的尺寸要与副上的尺寸大体一致，一般金刚石砂轮的直径有200mm/250mm/300mm等；其次要在副上紧固好支撑轴，使支撑轴位于金刚石砂轮正中心；最后将支撑轴带动驱动传动，使金刚石砂轮处于旋转状态。

2. 夹紧及连接部件
使用螺栓、垫圈等来固定金刚石砂轮，使其不再运动；然后，将支撑轴与主轴连接起来；再将磨子或砂轮机的动力传动装置与支撑轴相连接，使金刚石砂轮旋转；最后紧固各部件，确保连接牢固。

3. 涂覆树脂粘结剂
将金刚石砂轮和副上放置在涂布树脂粘结剂的场所，用泵压将树脂粘结剂完全均匀涂布至金刚石砂轮表面，然后在树脂粘结剂上撒一层金刚石砂，使金刚石砂与树脂粘结剂粘结在一起，再将砂轮转两圈，让砂粒均匀地分布在树脂粘结剂表面，使粘结剂与砂轮完全粘接，最后取出砂轮，放入高温烘箱中干燥。

4. 磨削钢材
将树脂粘结剂立方氮化硼／金刚石砂轮装入砂轮机，或将砂轮加工夹头装在磨床上，最后将要加工的钢材或其他金属材料放置在砂轮上，开始加工钢材。

最后，取出加工物，检查表面是否光洁亮泽，如不满意，可重复来加工。

所谓的树脂也就一种树脂结合剂，其制造出来的砂轮在强度上非常高，也有一定有弹性，并且耐热性低，所以在一些行业中无法使用。

金刚石砂轮它是超级强硬的，一点弹性也没有，其耐热性非常的好，但制作复杂，同时工艺周期长等。

所以在行业中，两种砂轮是有很大区别的，金刚石砂轮较为广泛的运用是在于混凝土切割作业，在而树脂砂轮非常适合于一些金属制品的磨削。

另外有人可能也听说过金刚石树脂砂轮吧，它是通过树脂跟金刚石结合的一种砂轮，其主要是混合在一起，这样混合切割可在切割的时候增加它的强度，以及在有些材料的切割及打磨中，能够有效的控制切割效果等，更加适合于一些金属制品的打磨与切割。

扩展资料：树脂砂轮特点及其应用：树脂结合剂是一种有机结合剂，这种结合剂制造的砂轮强度高，具有一定的弹性，耐热性低，自锐性好，制作简便，工艺周期短。

可制造工作速度高于50米/秒的砂轮和很薄的砂轮。

它的应用范围仅次于陶瓷结合剂，广泛用于粗磨、荒磨、切断和自由磨削，如磨钢锭，铸件打毛刺等。

可制造高速、高光洁度砂轮，重负荷、切断以及各种特殊要求的砂轮。

同时树脂胶合砂轮是一种需求量较大的工具。

它是使用苯酸和聚酰胺或其他树脂作为黏合剂，通过将金刚石或立方氮化硼(CBN)研磨料与无机填料胶合而成的一种工具。

这种工具正被有效地应用于各种磨削作业，如平面磨削、外圆无心磨削、开槽和内圆磨削等。

它是用于超耐热不锈钢、金属陶瓷、陶瓷制品、玻璃制品、褐铁矿、高速钢、合金工具以及许多其他新的超硬材料的理想磨削工具。

<BR> 有很多种特制的树脂胶合金刚石砂轮用于快速冷切削。

这些砂轮特别适用于硬质合金工具(例如锯、切割机、钻孔具、端铣刀等)的磨削。

另外，这些工具还可用于硬质合金模具、滚筒和碳化磨损零件的精密磨削作业。

树脂胶合砂轮是陶瓷制品精密加工以及磨削碳化钨和陶瓷制品热喷涂层的首选。

树脂胶合砂轮还可与CBN联合使用，用于磨削高速钢、工具和模具钢和FtRC50以上的超耐热合金。