用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法与流程

120μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为10-30μm。
12.在本发明的一个或多个实施方式中，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为65μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为22μm。
13.在本发明的一个或多个实施方式中，所述金属结合剂中还包括辅助粘结剂，所述辅助粘接剂为丙烯酸乳液。
14.一种所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
15.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5-6h；
16.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1-2h，再过100目标准筛，得到混合料；
17.s3、将混合料倒入模具中压机压制，再烧结；
18.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
19.在本发明的一个或多个实施方式中，所述s3具体包括以下步骤：
20.s301、压机先预加压0.8-2.4mpa，再升压至13-15mpa，热压温度为240-300℃，保压20-40min、冷却后出模；
21.s302、模具在保护气下烧结，烧结温度为750-900℃，升温速率为5-10
°
c/min，保温时间40-60min后冷却。
22.在本发明的一个或多个实施方式中，所述s302中用烧结炉烧结。
23.与现有技术相比，如本发明实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法，采用新的结合剂，可以大大提高金刚石砂轮对磨料的把持力，避免磨料的脱落，保证金刚石砂轮对蓝宝石的倒边角效果，同时具有良好的导热性好以及耐高温性，避免对蓝宝石造成损坏，保证蓝宝石的加工质量。
附图说明
24.图1是如本发明一实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法流程图。
25.图2是如本发明一实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的测试结果图。
具体实施方式
26.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
27.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
28.实施例一
29.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。
30.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22％，膨胀石墨的粒径范围为35μm。
31.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为32μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为15μ
m。
32.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2％。
33.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
34.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5h；
35.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1.2h，再过100目标准筛，得到混合料；
36.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压1mpa，再升压至13mpa，热压温度为245℃，保压20min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为750℃，升温速率为5.5℃/min，保温时间40min后冷却；
37.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
38.实施例二
39.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45.3％、锡粉8.3％、铜粉12.4％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末0.9％。
40.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22.9％，膨胀石墨的粒径范围为40μm。
41.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为38μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为16μm。
42.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2.3％。
43.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
44.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5.2h；
45.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1.4h，再过100目标准筛，得到混合料；
46.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压1.1mpa，再升压至13mpa，热压温度为256℃，保压22min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为765℃，升温速率为5.5℃/min，保温时间42min后冷却；
47.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
48.实施例三
49.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末46.9％、锡粉9.4％、铜粉13.5％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1.1％。
50.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的23％，膨胀石墨的粒径范围为44μm。
51.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为45μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为18μm。
52.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2.5％。
53.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
54.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5.5h；
55.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1.3h，再过100目标准筛，得到混合料；
56.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压1.5mpa，再升压至14.2mpa，热压温度为272℃，保压26min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为791℃，升温
速率为5.7℃/min，保温时间49min后冷却；
57.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
58.实施例四
59.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末47.1％、锡粉9.6％、铜粉14.1％、铅粉0.65％、金属橡胶粉末1.1％。
60.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的23.6％，膨胀石墨的粒径范围为55μm。
61.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为68μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为21μm。
62.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2.3％。
63.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
64.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5.6h；
65.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1.4h，再过100目标准筛，得到混合料；
66.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压1.7mpa，再升压至14.5mpa，热压温度为296℃，保压35min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为855℃，升温速率为6.3℃/min，保温时间49min后冷却；
67.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
68.实施例五
69.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合。结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末47.4％、锡粉10.5％、铜粉15.2％、铅粉0.77％、金属橡胶粉末1.15％。
70.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的24.2％，膨胀石墨的粒径范围为61μm。
71.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为79μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为24μm。
72.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2.4％。
73.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
74.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5.3h；
75.s2、加入辅助粘结剂均匀混合1.8h，再过100目标准筛，得到混合料；
76.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压2mpa，再升压至14.3mpa，热压温度为284℃，保压37min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为869℃，升温速率为7.3℃/min，保温时间53min后冷却；
77.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
78.实施例六
79.如本发明优选实施方式的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮法，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合，结合剂为金属结合剂。金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末47.8％、锡粉10.9％、铜粉15.6％、铅粉0.8％、金属橡胶粉末1.2％。
80.其中，膨胀石墨占金刚石粉末总质量的24.7％，膨胀石墨的粒径范围为66μm。
81.另外，锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为95μm，金属橡胶颗粒的粒径范围均为28μm。
82.优选的，丙烯酸乳液的质量分数为2.5％。
83.一种的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，包括以下步骤：
84.s1、按上述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5.5h；
85.s2、加入辅助粘结剂均匀混合2h，再过100目标准筛，得到混合料；
86.s3、将混合料倒入模具中压机压制，压机先预加压2.1mpa，再升压至14.4mpa，热压温度为298℃，保压38min、冷却后将模具在保护气下用烧结炉烧结，烧结温度为900℃，升温速率为9℃/min，保温时间58min后冷却；
87.s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。
88.分别将实施例一至实施例五和市面上的金刚石砂轮进行相关性能测试，依次记为实施例一至实施例五和对照组，具体测试步骤如下：
89.1、硬度测试：采用hr-150d洛氏硬度仪测量砂轮的洛氏硬度，压头为淬火钢球，直径为2mm，载荷为1000n。
90.2、冲击强度测试：采用xj-300a型冲击试验机进行测定。
91.3、抗弯强度测试：采用三点抗弯强度法在skz-500型数显抗折试验机测试抗弯强度。
92.测试结果参考图2所示，根据图2可知，本技术中制备的金刚石砂轮在硬度、抗弯强度以及冲击强度方面均高于市面上的金刚石砂轮。其中，本技术中多个实施例中金刚石砂轮的硬度测试结果都在100hrb以上，而市面上金刚石砂轮硬度低于100hrb。本技术中多个实施例中金刚石砂轮的抗弯强度测试结果都在25mpa以上，甚至部分接近于30mpa，而市面上金刚石砂轮抗弯强度低于16mpa。本技术中多个实施例中金刚石砂轮的冲击强度测试结果都在125(kj/m2)以上，而市面上金刚石砂轮抗弯强度低于125(kj/m2)。
93.前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，如上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

技术特征：
1.用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，包括基体钢芯和金刚石磨料层，所述基体钢芯通过结合剂与所述金刚石磨料层粘合，其特征在于，所述结合剂为金属结合剂，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45-48％、锡粉7-11％、铜粉10-16％、铅粉0.3-0.8％和金属橡胶颗粒0.7-1.2％。2.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。3.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金刚石粉末中设有膨胀石墨，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的20％-25％。4.如权利要求3所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述膨胀石墨占金刚石粉末总质量的22％，所述膨胀石墨的粒径范围为30-70μm。5.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为30-120μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为10-30μm。6.如权利要求5所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述锡粉、铜粉和铅粉的粒径范围均为65μm，所述金属橡胶颗粒的粒径范围均为22μm。7.如权利要求1所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，其特征在于，所述金属结合剂中还包括辅助粘结剂，所述辅助粘接剂为丙烯酸乳液。8.一种如权利要求1至7任意一项所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、按下述配方将各组分装入混料机中，均匀混和5-6h，其中金刚石砂轮包括基体钢芯和金刚石磨料层，所述基体钢芯通过结合剂与所述金刚石磨料层粘合，所述金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45-48％、锡粉7-11％、铜粉10-16％、铅粉0.3-0.8％和金属橡胶颗粒0.7-1.2％；s2、加入辅助粘结剂均匀混合1-2h，再过100目标准筛，得到混合料；s3、将混合料倒入模具中压机压制，再烧结；s4、将烧结后的砂轮在车床和磨床上加工。9.如权利要求8所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，所述s3具体包括以下步骤：s301、压机先预加压0.8-2.4mpa，再升压至13-15mpa，热压温度为240-300℃，保压20-40min、冷却后出模；s302、模具在保护气下烧结，烧结温度为750-900℃，升温速率为5-10
°
c/min，保温时间40-60min后冷却。10.如权利要求9所述的用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮的制备方法，其特征在于，所述s302中用烧结炉烧结。

技术总结
本发明公开了用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮及其制备方法，其中，用于蓝宝石倒边角的金刚石砂轮，包括基体钢芯和金刚石磨料层，基体钢芯通过结合剂与金刚石磨料层粘合，结合剂为金属结合剂，金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45-48％、锡粉7-11％、铜粉10-16％、铅粉0.3-0.8％和金属橡胶颗粒0.7-1.2％，金属结合剂按质量分数计，包括以下组分：金刚石粉末45％、锡粉8％、铜粉12％、铅粉0.6％、金属橡胶粉末1％。本发明采用新的结合剂，可以大大提高金刚石砂轮对磨料的把持力，避免磨料的脱落，保证金刚石砂轮对蓝宝石的倒边角效果，同时具有良好的导热性好以及耐高温性，避免对蓝宝石造成损坏，保证蓝宝石的加工质量。质量。质量。


技术研发人员：万武辉
受保护的技术使用者：上海科弗新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/14