• 金剛石改性處理對不一樣樹脂砂輪磨削功能

    2016-08-17 495

     

    彈性磨塊小編摘要:選用NaOH溶液預處理,硅烷偶聯劑改性的辦法對金剛石外表進行處理,并研討了該處理進程對三種樹脂(聚酰亞胺、耐熱酚醛和改性酚醛)基砂輪磨削功能的影響。試驗結果標明,該處理進程能夠有用改進金剛石與樹脂的聯系狀況,添加樹脂基對金剛石磨粒的操縱力,然后進步砂輪的磨削比,其間對聚酰亞胺樹脂基砂輪磨削功能的進步最為顯著,其磨削比進步達109.9%。

     

    引言
    用樹脂作為聯系劑制造的磨具,稱之為樹脂基磨具。由于具有聯系強度高、具有定彈性、能制成各種雜亂形狀和特殊要求的磨具、硬化溫度低和生產周期短等長處,樹脂基磨具廣泛應用于磨削加工工序中,如荒磨、粗磨、切開、精磨、拋光等?,F在運用的樹脂通常為酚醛樹脂和聚酰亞胺樹脂。由于金剛石的化學功能非常安穩,樹脂與金剛石磨料的浸潤性欠好,聯系不緊密,在磨削進程中磨料經常還未能表現磨削功能就提早整顆掉落。為了改進這一情況,本試驗選用NaOH溶液對金剛石磨料進行預處理,然后用硅烷偶聯劑對其進行外表改性。將處理后的磨料制成酚醛樹脂基和聚酰亞胺樹脂基砂輪,對其磨削功能進行了測驗,并與未經任何處理的磨料進行了比照。

     

    1試驗
    1.1原材料
    1.2試驗進程
    1.2.1金剛石的偶聯劑處理

    將金剛石在0.11g/mL的NaOH溶液中80℃恒溫拌和4h,除掉金剛石外表的雜質,對金剛石進行粗化和羥基化處理后洗刷烘干。然后用硅烷偶聯劑的醇水溶液在79℃恒溫拌和的條件下對預處理后的金剛石進行進一步的外表處理,反響6h后將金剛石取出,用無水乙醇洗刷潔凈后烘干。

     

    1.2.2砂輪試樣的限制

    將處理后的金剛石磨料和未處理的金剛石磨料別離制成標準為1A1100×16×20×4RVD140/170B75的砂輪,其配方如表2所示。除磨料和樹脂不一樣外,所用填料種類和配比、技術等參數均一樣。聚酰亞胺樹脂砂輪限制溫度為230℃,耐熱酚醛樹脂砂輪限制溫度為190℃,改性酚醛樹脂砂輪限制溫度為215℃。限制砂輪運用的壓機為MYS—100型熱壓機,砂輪二次固化在電熱干燥箱中進行。

     

    1.3表征及測驗

    運用DHM-3型磨削功能試驗機測定砂輪的磨削功能。測驗辦法為:將需求磨削的砂輪和硬質合金刀具用丙酮清潔潔凈,放入80℃烘箱烘1h后移入干燥器冷卻至室溫,稱重并記載;將砂輪和刀具別離固定在磨削試驗機上,設定好各參數,開端磨削,磨削進程完成后試驗機主動中止;卸下磨削后的砂輪和刀具,用丙酮清潔潔凈后放入80℃烘箱烘1h后移入干燥器冷卻至室溫,稱重記載;核算磨削比。

     

    2結果與評論
    2.1磨削功能

    試驗中選用了條件嚴苛的干磨方式,磨削比為硬質合金刀具磨耗質量與砂輪磨耗質量的比值,核算公式如下:

    其間G為磨削比,Δms為砂輪磨耗質量,Δmw為硬質合金刀具磨耗質量。

    磨削比是表征可磨削性的主要參數,是挑選砂輪及磨削用量的主要依據。磨削比越大,標明磨損單位體積或質量的砂輪能夠磨除更多的金屬,砂輪的運用越經濟。由表3中的磨削試驗數據能夠看到,在一樣的磨削條件下,通過外表處理的金剛石對樹脂砂輪的磨削功能進步顯著。這是由于金剛石磨料通過NaOH溶液的處理,其外表的雜質被除掉,更容易吸附羥基,并且通過NaOH溶液的腐蝕,磨料外表可能會構成小的凹陷,添加了磨料的外表積。偶聯劑分子兩頭別離帶有反響活性基團:一端的基團與被粘物(如玻璃纖維、磨料等)外表發作化學或物理作用;另一端的基團能與膠黏劑(如樹脂)發作化學或物理作用,然后使金剛石磨料與樹脂外表構成堅固的粘接界面層。經核算可得,聚酰亞胺樹脂基砂輪的磨削比進步了109.9%,耐熱酚醛樹脂基砂輪進步了30.2%,改性酚醛樹脂基砂輪進步了13.6%??梢?,三種樹脂中,通過NaOH溶液和偶聯劑處理,聚酰亞胺樹脂基砂輪的磨削比進步起伏最大,耐熱酚醛樹脂基砂輪次之,改性酚醛樹脂基砂輪的磨削比進步起伏最小。這可能是由于本試驗運用的聚酰亞胺分子鏈端富含氨基或酸酐基團,偶聯劑中的氨基與基體中的氨基有親和力,能使界面較好粘接;并且氨基還能與酸酐發作反響。同時氨基也能與酚醛樹脂發作反響,并且對酚醛樹脂的固化有催化作用,但氨基與酚醛樹脂上的酚羥基的相容性稍差。所以耐熱酚醛樹脂基砂輪和改性酚醛樹脂的磨削功能進步起伏小于聚酰亞胺樹脂基砂輪。

     

    磨削功率和砂輪磨除率是考核磨具磨削功能的一個主要目標,磨削功率越高,闡明砂輪磨削單位質量體積的工件所需的時刻越少;砂輪磨除率越高,闡明砂輪在磨削進程中單位時刻內消耗的砂輪質量或體積越大,砂輪磨損越嚴重。本試驗選用的是磨耗質量與磨削時刻的比值,核算公式如下:

    由表3的數據可見,同種樹脂的砂輪,處理前后的磨削功率根本上是不變的,這闡明通過NaOH溶液和硅烷偶聯劑處理的金剛石對砂輪的自銳性幾乎沒有影響。但從砂輪的磨除率能夠看出,運用通過NaOH溶液和偶聯劑處理的金剛石的砂輪的磨除率顯著低于運用未處理金剛石的砂輪。即金剛石通過外表處理今后耐磨性顯著進步,而尖利度并未減低(單位時刻磨削掉的硬質合金量根本不變,而砂輪損耗量大幅削減)。從表3的數據中還能夠看到,改性酚醛樹脂基砂輪的砂輪磨耗率較高,其磨削功率也顯著高于酚醛樹脂基砂輪,這闡明改性酚醛樹脂能夠進步砂輪的自銳性。

     

    2.2砂輪的外表描摹分析

    通過顯微鏡對磨削試驗后的砂輪外表進行觀察,圖1~圖6為三種樹脂基砂輪的圖像。
    由圖1~圖6能夠看出,運用未通過外表處理金剛石的砂輪磨削后的外表,金剛石顯著少于運用通過處理金剛石的砂輪,并且外表有顯著的金剛石掉落后留下的坑洞;2#、4#、6#砂輪中砂輪與樹脂基體聯系較緊密,坑洞較少。2#、4#、6#砂輪相比較,能夠看出,2#砂輪磨削后的外表情況優于4#和6#,存留的金剛石較多,也沒有大塊掉落的痕跡。這闡明金剛石的外表改性處理對3種樹脂基砂輪的磨削功能都有所進步,但對耐熱酚醛樹脂和改性酚醛樹脂砂輪磨削功能的進步不夠顯著。

    3結論
    (1)試驗結果標明,本試驗所選用的處理辦法能夠改進金剛石與聚酰亞胺樹脂、耐熱酚醛樹脂和改性酚醛樹脂的聯系狀況,添加樹脂對金剛石磨粒的操縱力,使其在磨削的進程中不易掉落,進步砂輪的磨削比,并且對金剛石磨粒的尖利度和自銳性沒有影響。

    (2)磨削試驗數據標明,金剛石外表的改性處理對不一樣的樹脂基砂輪磨削功能的進步作用是不一樣的,其間對聚酰亞胺樹脂基砂輪磨削功能進步最為顯著。

     


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