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磨料磨具基本知識(shí)發(fā)布時(shí)間：2018-01-27 游覽：9638一、 磨削加工的發(fā)展歷史（一） 第一階段 我國(guó)是采用磨削加工方法的最古老的國(guó)家之一，如在古代科學(xué)巨著《天工開(kāi)物》中就有“切、磋、琢、磨”的成語(yǔ)，而其中“磨”就是指的磨削加工。 其實(shí)人類(lèi)最早使用磨削要追溯到原始社會(huì)，在母系社會(huì)，人們就已經(jīng)開(kāi)始使用最簡(jiǎn)單的石器，而這些最簡(jiǎn)單的石器是用簡(jiǎn)單的石頭之間互相摩擦得來(lái)的。人們用這些最簡(jiǎn)單的工具捕獵，耕種。那時(shí)人們的衣著雖然簡(jiǎn)單，但仍然要有刃器的輔助，這也離不開(kāi)磨削。 北魏時(shí)一個(gè)叫崔亮的創(chuàng)造了水磨，用來(lái)加工糧食，晉代劉景宣創(chuàng)造了可同時(shí)運(yùn)行八盤(pán)天然巖石磨盤(pán)的石磨；唐朝時(shí)又出現(xiàn)了陶磨及磨碾，這些磨具均在山西長(zhǎng)治縣“王琛”墓中出土。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家考察在宋朝也早存在九轉(zhuǎn)速的磨；十三世紀(jì)時(shí)即在元朝時(shí)候，中國(guó)人已開(kāi)始用天然樹(shù)膠將貝殼粉粘在羊皮紙上制成摩擦工具，這是世界上已知的最早的涂附磨具，幾乎與此同時(shí)，在地中海沿岸的意大利人也開(kāi)始使用簡(jiǎn)單的涂附磨具。說(shuō)起指南針，誰(shuí)都知道，可誰(shuí)又能想到，那也是磨削得來(lái)的產(chǎn)品呢！以上所敘不僅說(shuō)明了我國(guó)是最早制造陶瓷材料、機(jī)械傳動(dòng)的古國(guó)，而且也是最早采用對(duì)金屬及非金屬材料進(jìn)行磨削加工的國(guó)家之一，從最原始一直持續(xù)到十九世紀(jì)的初期，可視為磨削加工歷史發(fā)展的第一階段。這一階段的特點(diǎn)是利用的磨料磨具及機(jī)械都較簡(jiǎn)單。 （二） 磨削加工發(fā)展的第二階段（1840---1900年前后） 這一階段出現(xiàn)了新的特點(diǎn)，即隨著工業(yè)的發(fā)展、被加工材料的硬度越來(lái)越高，原來(lái)簡(jiǎn)單的磨料磨具滿足不了發(fā)展的需要，于是人們就開(kāi)始尋求硬度更高的物質(zhì)來(lái)做磨料，先后找到了天然剛玉、黃寶石、天然金剛石等材料人們把這些天然材料破碎后和陶土混合后，燒成具有一定形狀的磨具，以此來(lái)進(jìn)行加工。 可以說(shuō)，開(kāi)始使用硬度較高的天然磨料是這一時(shí)期的普遍特點(diǎn)。 但是所有天然磨料的產(chǎn)量都不集中，而數(shù)量又有限質(zhì)量不統(tǒng)一，很難保持穩(wěn)定這一切局限性和飛速猛進(jìn)的工業(yè)越來(lái)越不適應(yīng)。 （三） 磨削加工歷史發(fā)展的第三階段（十九世紀(jì)的后期到二十世紀(jì)初） 這一時(shí)期的主要特點(diǎn)是出現(xiàn)并使用人造磨料。 1893年美國(guó)卡不倫登公司的E.G艾奇遜利用電阻爐發(fā)明了SiC人造磨料這是人類(lèi)歷史上最早出現(xiàn)的人造磨料，以后又有人用電弧爐發(fā)明了人造剛玉磨料，這些人工合成磨料的出現(xiàn)，意義是重大的，結(jié)束了人類(lèi)只能利用天然磨料而不能利用人造磨料的歷史，從此，工業(yè)方面開(kāi)始到得了大批比較低廉而質(zhì)量又比較穩(wěn)定的、產(chǎn)量又穩(wěn)步增加的人造磨料的磨削工具，從而推動(dòng)了被磨材料加工迅速增長(zhǎng)，當(dāng)然另一方面從磨削加工的發(fā)展也促進(jìn)了磨料磨具的迅速發(fā)展。本階段又可分為以下幾個(gè)時(shí)期： 1、1900年-1920年左右： 這一時(shí)期，出現(xiàn)了除無(wú)心磨床以外的所有磨床，這促使汽車(chē)、軍工、電極工業(yè)有了很大的發(fā)展。 2、1920年-1949年前后： 在20年代以后，磨床機(jī)械開(kāi)始由機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展到液壓傳動(dòng)，還在磨削過(guò)程中部分的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，，在這一時(shí)期，無(wú)心磨床設(shè)計(jì)成功，開(kāi)始投入使用，這一時(shí)期一個(gè)非常重要的現(xiàn)象就是對(duì)于磨削過(guò)程的研究，由開(kāi)始的經(jīng)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)入理論分析。即開(kāi)始了對(duì)磨削理論的研究。 3、1950年至1980年前后： 在國(guó)際上，英、法、美、德、意以及前蘇聯(lián)對(duì)人造磨料進(jìn)行了普遍的研究，并進(jìn)行了工業(yè)性生產(chǎn)，因而磨料及磨具較前一時(shí)期有了很大的提高，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家磨床所占的比重已達(dá)機(jī)床總量的10%，而且還在不斷的上升。 在國(guó)內(nèi)，一批具有影響力的重要項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，如第二砂輪廠、第三砂輪廠、第四砂輪廠、第五砂輪廠、第六砂輪廠、第七砂輪廠的建成投產(chǎn)。說(shuō)明了我國(guó)的磨料磨具行業(yè)也在不斷的發(fā)展壯大。 4、改革開(kāi)放前后： 我國(guó)的磨料磨具為了和世界同步，在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究或改進(jìn) ① 提高磨床的精度，②提高磨削的自動(dòng)化程度，③高速研磨，④高精度和高光潔度，⑤強(qiáng)力磨削，⑥寬砂輪和多砂輪的磨削，⑦提高磨床的加工生產(chǎn)率，⑧試制發(fā)展了特殊磨削或成型磨削，⑨超硬磨料磨具。超硬材料如人造金剛石和立方氮化硼目前被稱(chēng)為世界上最硬的物質(zhì)，莫氏硬度為10。 金剛石的用量，每加工百萬(wàn)噸鋼鐵所用的金剛石的量來(lái)表示這個(gè)國(guó)家的工業(yè)發(fā)展水平，美日及主要西方國(guó)家的用量均超過(guò)了18-20萬(wàn)克拉每百萬(wàn)噸鋼，美國(guó)是世界上金剛石用量最大的國(guó)家。而我國(guó)則是2.4萬(wàn)克拉每百萬(wàn)噸鋼，這差距是顯而易見(jiàn)的。 六十年代天然金剛石約2500萬(wàn)克拉，數(shù)量不是很大，這是因?yàn)榻饎偸纳a(chǎn)成本太大，一般的金剛石礦中，須處理6-8噸礦石才能得到一克拉的金剛石，有的甚至250噸的礦石才能得到一克拉的金剛石，可見(jiàn)金剛石為什么如此的昂貴。天然金剛石的低產(chǎn)量及高成本促使人們走上了發(fā)展人造金剛石之路。 我國(guó)是在六十年代中期開(kāi)始試制與發(fā)展人造金剛石。六十年代世界人造金剛石的產(chǎn)量為1000萬(wàn)克拉，今天，中國(guó)人造金剛石的產(chǎn)量就已達(dá)5000萬(wàn)克拉（約合1萬(wàn)噸），而全世界人造金剛石的產(chǎn)量就無(wú)法估計(jì)了，這些人造金剛石主要用于工業(yè)。人造金剛石及其制品的發(fā)展大大地促進(jìn)了特殊用途的磨削加工的要求，人造金剛石不受資源限制，制造成本從發(fā)明的那天起就不斷下降，品種在逐漸增多，質(zhì)量在不斷的提高，這樣就極大的開(kāi)辟了人造金剛石磨料的使用前景。不僅在固結(jié)磨具上，而且普遍地使用在涂附磨具上，如牙科用金剛石砂帶，精密儀器上用金剛石砂帶等等。 立方氮化硼是超硬磨料另一種類(lèi)型，其性能與人造金剛石磨料相似，還具有比人造金剛石一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如耐熱方面優(yōu)于人造金剛石。立方氮化硼比人造金剛石發(fā)展稍后，系70年代前后試制研究的，也可以說(shuō)后起之秀。立方氮化硼到九十年代初期全世界工業(yè)生產(chǎn)大國(guó)有了較大的發(fā)展，如前蘇聯(lián)立方氮化硼的產(chǎn)量已發(fā)展到5000多萬(wàn)克拉。我國(guó)立方氮化硼也是在八十年代末期或九十年代初期試制和發(fā)展的新型產(chǎn)品，但速度較慢，其原因在于工藝與技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，因而它的推廣和使用還受到一定的限制。 人造金剛石和立方氮化硼的磨具。在發(fā)展人造金剛石磨具和立方氮化硼超硬磨料的同時(shí)，這兩種超硬磨料的磨具也得到相應(yīng)的發(fā)展，人造金剛石磨具發(fā)展更快。到目前，人造金剛石磨具發(fā)展成為一個(gè)較為完整、成熟和自成體系的加工技術(shù)領(lǐng)域。人造金剛石磨具制品如電鍍金剛石內(nèi)圓切割鋸片、什錦銼、磨頭，人造金剛石圓鋸片、框架鋸片，人造金剛石修整筆，石材用金剛石磨具，金剛石筒形砂輪，加工鐵氧使用金剛石磨具， 金剛石修整滾輪和金剛石或立方氮化硼與硬質(zhì)合金復(fù)合片磨具等等品種系列，而且繼續(xù)完善補(bǔ)充與提高。 （四） 磨削加工發(fā)展的第四階段（九十年代后期） 進(jìn)入九十年代，磨料磨具行業(yè)的生產(chǎn)與銷(xiāo)售、科研都起著很大很大的變化，主要表現(xiàn)為品種日趨多樣化，專(zhuān)業(yè)化，競(jìng)爭(zhēng)也前所未有的日趨激烈，科研與銷(xiāo)售成為每個(gè)廠家的重中之重，而我們做為砂帶的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家，也是如此。，但與國(guó)際上涂附磨具尤其是砂帶產(chǎn)品，無(wú)論是品種或者是質(zhì)量上差距是很大的。因此，當(dāng)務(wù)之急加大科技力量投入迅速提高我國(guó)涂附磨具尤其是砂帶高檔產(chǎn)品的品種及質(zhì)量水平，以面臨高品質(zhì)、多品種需求的浪潮。如果目前全國(guó)高檔次的涂附磨具產(chǎn)量在400萬(wàn)平方米左右，予計(jì)到2000年初期將達(dá)到700萬(wàn)至1000萬(wàn)平方米用量的需求。這就希望我們共同努力去開(kāi)拓這個(gè)有廣闊前途的市場(chǎng)。 二、 磨料磨具的簡(jiǎn)明知識(shí) 磨料磨具素有工業(yè)牙齒的美稱(chēng)。在磨削時(shí)常用磨料或磨具作為磨削工具對(duì)需加工的零件進(jìn)行機(jī)械加工，而達(dá)到一定的技術(shù)要求。 （一） 磨料 磨削材料簡(jiǎn)稱(chēng)磨料，即一種具有一定硬度及一定磨削能力可作磨削用途的磨削材料。磨料分天然和人造兩大類(lèi)。 （A） 天然磨料 天然磨料是自然礦物開(kāi)采經(jīng)過(guò)加工而制成的磨料。用于磨削加工先后已有如下種類(lèi)： 1、 燧石：化學(xué)成分主要是SiO2，莫氏硬度7。 燧石易斷裂，韌性差，莫氏硬度不高，主要用來(lái)制造張頁(yè)式砂紙，主要用來(lái)加工皮革、毛氈等的拋光加工。 2、 石英砂：類(lèi)似燧石，比燧石的純度又高了一層，主要化學(xué)成分為SiO2，莫氏硬度7，理化性能如燧石。石英砂來(lái)源于石英礦或從河砂中篩選加工，其用途類(lèi)似燧石，迄今國(guó)內(nèi)有些小砂布砂紙廠還在用石英砂作為生產(chǎn)的原料進(jìn)行生產(chǎn)，其目的在于生產(chǎn)的砂布或砂紙以低于用人造磨料所生產(chǎn)的砂布或砂紙的價(jià)格，銷(xiāo)售于廣大農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)加工使用，質(zhì)量下乘，但也有一定的市場(chǎng)。 3、 紫紅鐵粉即氧化鐵：多用于天然的、也可以經(jīng)過(guò)人工制造的。由于質(zhì)地比較柔和，主要用于工件的清理和拋光的目的加工，如部分光學(xué)玻璃的研磨或拋光也用紫紅鐵粉進(jìn)行加工。 4、 柘榴石：系一種天然礦物材料，如采用這種柘榴石在高溫條件下進(jìn)行熱處理，可使這種材料的硬度和韌性增強(qiáng)。柘榴石容易沿其材料的結(jié)晶體的斷裂面而斷裂，這樣可使柘榴石具有較好的切削刃提高磨削效率。用柘榴石制成的涂附磨具可用于材料如木材或金屬材料進(jìn)行磨削加工，在國(guó)內(nèi)或國(guó)外已不多用于生產(chǎn)涂附磨具，更極少用于制造固結(jié)磨具，已趨于淘汰的局面。 5、金剛砂（Emery）： 系自然界中剛玉（Al2O3）氧化鐵的混合物。這種 礦物原料在世界上許多地方的蘊(yùn)藏量都很豐富，礦石的質(zhì)地與晶位各異，這種礦物材料的切削性能較差，一般只作為拋光使用。現(xiàn)在用這種天然礦物制造磨具已經(jīng)不多，屬于淘汰的趨勢(shì)。 6、氧化鍶（Sr2O3）：拋光性能甚好，適用于作拋光材料，并制成氧化鍶粉加磨削劑直接做為拋光材料，在國(guó)內(nèi)一些光學(xué)玻璃廠還在使用如上海光學(xué)儀器廠等。 07、金剛石：天然金剛石又稱(chēng)金剛鉆，系自然界最硬的物質(zhì)，莫氏硬度為10，天然金剛石產(chǎn)于南非、剛果，中國(guó)也有，價(jià)格十分昂貴，常用于作手飾及裝飾品，自人類(lèi)發(fā)明人造金剛石之后，在制造磨具上就多用人造金剛石作磨具，在極個(gè)別的應(yīng)用范圍內(nèi)才采用天然金剛石。 總之，天然礦石的磨料已趨于淘汰之勢(shì)，已不用于制作磨具，即或使用已經(jīng)不多。 （B） 人造磨料 顧名思義，人造磨料是人工通過(guò)用有關(guān)礦物材料加上必須的材料進(jìn)行加工而成的磨料。人造磨料自人們發(fā)明的第一種人造磨料開(kāi)始至少已發(fā)明發(fā)展了數(shù)十種之多，應(yīng)用范圍愈來(lái)愈廣泛，其性能愈來(lái)愈優(yōu)越于天然磨料，隨著人造磨料不斷的發(fā)展和進(jìn)步，磨削加工也得到了迅速的發(fā)展和提高，由于磨具的不斷發(fā)展和性能的不斷提高，磨削加工的水平也得到了發(fā)展和提高。當(dāng)然從另一方面而言，今天磨削加工已走上高效、高速和加工件要求質(zhì)量不斷的提高，又要求磨料磨具適應(yīng)這種發(fā)展要求提高自身的品種、質(zhì)量、生產(chǎn)加工水平和科研水平等方面的各項(xiàng)工作相輔相成、互相依賴(lài)、互相促進(jìn)、互相提高。 1891年美國(guó)卡不倫人登公司的E.G艾奇遜用電阻爐首次用人工發(fā)明SiC，于1893年由美國(guó)發(fā)明制造了電熔剛玉，從此人類(lèi)進(jìn)入了采用人造磨料的新篇章，磨削加工進(jìn)入了嶄新的一頁(yè)。發(fā)展到現(xiàn)在人造磨料的種類(lèi)不少數(shù)十種，彩人造磨料廣泛用制造固結(jié)磨具、涂附磨具和超硬磨具。已知用于制造磨具的人造磨料有以下各種。 1、 棕剛玉： 主要化學(xué)成份AL2O3，由鋁礬土、鐵屑和無(wú)煙煤在電弧爐中熔煉而成。棕剛玉磨料的色澤為棕色，就其色澤而言，命名為棕剛玉。這種磨料具有一定的硬度和韌性，具為較強(qiáng)的磨削能力，能承受很大的壓力。具有耐高溫、抗氧化、抗腐蝕及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。由于抗張強(qiáng)度高，它適用于磨削抗張強(qiáng)度大的材料，適用于普通鋼、高碳鋼、合金鋼，可用于硬質(zhì)木材的加工，還可用于其它磨料不足時(shí)的代用，有萬(wàn)能磨料之稱(chēng)，是使用中最廣泛的一種磨料。 2、 白剛玉： 主要化學(xué)成份為AL3O2由鋁氧粉為原料在電弧爐中熔煉而成。色澤為白色，就其色澤而言命名為白剛玉。白剛玉的質(zhì)地比棕色剛玉更純凈。采用的鋁氧粉原料，系由棕剛玉所用的鋁礬土事先加工制成，主要物理成分為β- AL2O3（無(wú)磨削能力），由電弧爐熔煉從β- AL2O3轉(zhuǎn)換為α- AL2O3 。所轉(zhuǎn)換的α- AL2O3具有較強(qiáng)的磨削力。 3、 黑碳化硅： 主要化學(xué)成份為SiC 。由石油焦碳、石英砂、木屑等為原料在電阻爐中熔煉而成。黑碳化硅的色澤為黑色，就其色澤而言，命名為黑碳化硅。黑碳化硅質(zhì)地比剛玉磨料性脆，硬度較硬，其韌性也次于剛玉類(lèi)磨料，對(duì)于抗拉強(qiáng)度較底的材料，如非金屬材料（各種板材如木質(zhì)膠合板、刨花板、高中低密度纖維板、竹質(zhì)板、硅酸鈣板、皮革、玻璃、陶瓷、石材等）和有色金屬（鋁、銅、鉛等）等材料的加工尤為適宜，對(duì)質(zhì)地堅(jiān)硬而脆性材料的加工也是比較理想的磨料。 4、 綠色碳化硅： 主要化學(xué)成份為SiC,在制造上所采用的原料如黑碳化硅生產(chǎn)大致相同,另加工業(yè)食鹽作為反應(yīng)劑和促進(jìn)劑在電阻爐內(nèi)反應(yīng)而成.就其色澤而言為綠色,故命名為綠碳化硅.綠碳化硅比黑碳化硅的質(zhì)地更純,硬度比黑碳化硅還要高,其磨削用途與黑碳化硅相同之外,更適合用于材料的精磨如磨螺紋、磨量具等,在磨削材料上更廣泛的用于硬質(zhì)合金、金剛石制品的工件。由于綠碳化硅在生產(chǎn)制造的成本比黑碳化硅要高，如采用原材料上配比不一樣，另加有食鹽輔助材料以及耗電和加工過(guò)程的差異等，所以綠碳化硅的產(chǎn)品售價(jià)比黑碳化硅要高。因此綠碳化硅的選用在與黑碳化硅的比較上，在非金屬和有色金屬材料方面一般不選用綠碳化硅，而主要選用綠碳化硅用作硬質(zhì)合金和精密磨削的磨削，在砂帶和其它涂附磨具上選用綠碳化硅作為磨削材料的就更少。 5、 微晶剛玉： 主要化學(xué)成份為AL2O3，所采用的生產(chǎn)原料與棕剛玉相同，唯在冶煉過(guò)程中采用急速冷卻的工藝而得到微細(xì)結(jié)晶的效果。微細(xì)結(jié)晶的剛玉比普通剛玉的機(jī)械強(qiáng)度要高。用微晶剛玉做成的磨具常用于粗磨鑄鋼、高韌性鈦鎳合金鋼等難磨材料，但很少用于制造涂附磨具。 6、 鉻剛玉： 是在白剛玉的生產(chǎn)過(guò)程中加入Cr2O3的混合物，使這種剛玉形成白剛玉中α- AL2O3和Cr2O3的共熔體，改變剛玉的性能和結(jié)構(gòu)。鉻剛玉的韌性比白剛玉要高，其硬度與白剛玉大概相同。加入Cr2O3的數(shù)量與生產(chǎn)的鉻剛玉的性能也略有不同，而其色澤也有所不同，在鉻剛玉中由于加入Cr2O3的含量不同，其用途又有所不同，因此在鉻剛玉這類(lèi)磨料中又劃分為根據(jù)Cr2O3加入的不同而劃分幾個(gè)牌號(hào)。鉻剛玉磨削的材料常用于淬火鋼、合金鋼和螺紋鋼的刃磨和儀器儀表零件的精密磨削。鉻剛玉常用于生產(chǎn)固結(jié)磨具，很少用于制造涂附磨具。 7、 鍍衣磨料或特殊處理的磨料： 涂附磨具特別是砂帶在磨削加工時(shí)基本上是以單層磨料承擔(dān)著整個(gè)磨削過(guò)程,磨粒磨損或脫落后,再?zèng)]有后備的磨粒繼續(xù)著磨削的作用,所以對(duì)這一層有限數(shù)量的磨粒顯得特別重要,如何防止磨粒的脫落和提高每個(gè)顆粒的磨削作用是當(dāng)前砂帶研究者和制造者所致力研究探索的重要課題,目前采取了如下幾種方法: (1)煅燒處理: 將磨料置于800-13000C的高溫下直接煅燒2-4小時(shí),取出冷卻,即可使用.如溫度高,則有部分磨料有少量燒結(jié)現(xiàn)象,需進(jìn)行敲碎過(guò)篩方可使用. 磨料煅燒可起兩個(gè)作用,一是磨料在制粒過(guò)程中由于多次撞擊所形成的微細(xì)裂紋在高溫時(shí)被燒結(jié),增加了磨料在制造過(guò)程中由于燒結(jié)而增加了單顆粒的強(qiáng)度.二是增加磨料的毛細(xì)管作用,增加了磨料的親水性,提高了磨粒對(duì)粘結(jié)劑的吸附作用,從而使磨粒借助粘結(jié)劑對(duì)基體的粘附力.如磨料的煅燒處理后各種效果明顯,棕剛玉磨料經(jīng)煅燒后顯微硬度可提高10%,韌性提高10%親水性提高3.5倍,磨削量提高3%,耐用度提高30-50%. (2)堿處理： 將磨料浸泡于2%NaOH溶液中約30分鐘,然后冼凈,烘干后可使用. 由于堿對(duì)磨料有一定的腐蝕能力,從而增加了磨料表面的粗糙程度,提高了磨粒表面的毛細(xì)管作用,有利于磨料與粘結(jié)劑的粘結(jié)效果,使磨粒不易從砂帶表面脫落下來(lái),從而提高了砂帶的磨削效果與耐用度.由于堿對(duì)氧化鋁有一定浸蝕作用,所以這種方法對(duì)剛玉系列的磨料效果比較好. (3)涂金屬鹽的處理: 將磨料浸泡于濃度為0.1%-1.0%的金屬鹽溶液中約30分鐘,然后取出烘干,并將烘干的磨料煅燒至5000約30分鐘,冷卻后即可使用.如用0.5%硫酸亞鐵處理的棕剛玉,再經(jīng)800度高溫煅燒處理后,所制成的砂帶,其磨削效率可提高4-20%,常用的金屬鹽有硫酸亞鐵、醋酸鎳、氧化鎳、硫酸銅、硫酸銅-硼砂、硝酸鐵、硝酸鈷等.還有用三氧化二鐵或四氧化三鐵等材料在磨料用粘結(jié)劑進(jìn)行粘附,煅燒至500-8000C半小時(shí),冷卻后即可使用的鍍衣磨料,也有明顯的磨削效果. (4)涂陶瓷液的處理: 以長(zhǎng)石、粘土、或石灰石等成份的陶瓷液涂于磨料表面，并經(jīng)高溫?zé)Y(jié)（約1000-13000C），使磨料表面包裹了一層薄薄的陶瓷材料，以利于磨料與粘結(jié)劑的粘結(jié)，從而提高砂帶的耐用度. (5)涂樹(shù)脂液的處理: 以液體酚醛樹(shù)脂和少量的金屬氧化物如(3)所敘的三氧化二鐵、四氧化三鐵或氧化鈦組成的樹(shù)脂混合液將磨料浸泡在其中，約30分鐘取出烘干即可使用.由于樹(shù)脂液浸透性好,可滲入磨料的微小孔隙中,所以增加了磨料對(duì)粘結(jié)劑的粘結(jié),提高了砂帶的耐用度,又由于樹(shù)脂液中加了金屬氧化物,增加了砂帶中磨粒的散熱性,有利于砂帶效率的提高. (6)涂硅烷的處理: 硅烷又稱(chēng)有機(jī)硅,它是硅與有機(jī)基因經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成即有無(wú)機(jī)特性又有有機(jī)特性的特殊化合物,因此,涂硅烷后磨料有利于磨料與粘結(jié)劑的結(jié)合.涂附的方式有兩種:一是將硅烷液直接涂附于涂附磨料的表面,涂層最理想最有效的厚度是單分子厚度,這在操作上是比較困難的;另一種簡(jiǎn)單的方法是將硅烷直接加入到粘結(jié)的膠液中,這種方法的效果不如前者. 8、 空心球磨料： 所謂空心球磨料是指將磨料均勻地涂附于直經(jīng)0.05-1mm的塑料制成的空心球表面而組成的一種球狀磨料的集合體,然后將制成的空心球磨料按一般的常規(guī)的方法涂附于基體表面后而制成的砂帶. 空心球磨料一般是在制作細(xì)粒度產(chǎn)品時(shí)被采用.由于磨料很細(xì),如果直接涂附在基體表面上,則磨料層很薄,參與磨削的磨料較少,磨削效率較差,而且磨料很細(xì),砂帶表面孔隙率很低,在磨削時(shí)易阻塞.如果采用空心球磨料,則砂帶表面將形成非?！按植凇钡哪ハ髅?，表面孔隙將大大增加，則砂帶表面有利于排除磨削的阻塞，更重要的是砂帶表面參與磨削的磨粒數(shù)將數(shù)倍或數(shù)十倍地的增加，其增加數(shù)決定于球徑與粒徑的比例，比例越大，增加的磨粒越大，因而大大提高了磨削效率與耐用度。如空心球磨料的砂帶是德國(guó)HERMES公司的專(zhuān)利，對(duì)該公司來(lái)說(shuō)這類(lèi)產(chǎn)品專(zhuān)稱(chēng)為“HERMESIT”． 9、 微晶結(jié)構(gòu)的新型陶瓷磨料： 它是以凝膠法制造的燒結(jié)陶瓷磨料，其晶體尺寸約1-3微米，硬而韌，磨削時(shí)微小晶體逐漸脫落露出新的晶體，保持了整個(gè)磨粒的鋒利，美國(guó)３Ｍ公司于1981年投入市場(chǎng)，命名為Cubutron以此做成的砂帶,磨錘頭比鋯剛玉砂帶的切削效率高71%,磨包鎳不銹鋼的效率比鋯剛玉砂帶的切削率高150%.相繼投入市場(chǎng)的還有美國(guó)NORTON公司的SG磨料,用SG磨料砂帶在400PSI壓強(qiáng)下(砂帶速度為28米/秒)磨削金屬量比棕剛玉高5倍;德國(guó)Hermes公司命名的CB陶瓷砂帶料的砂帶,采用這類(lèi)磨料制成的涂附磨具特別適用高強(qiáng)壓下加工難磨材料,如航天合金、高鎳合金鋼、含釩工具鋼、含鈷合金鋼等. 除此之外,近期國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家還開(kāi)發(fā)人造金剛石和立方氮化硼(CNB)磨料制成的涂附磨料,專(zhuān)門(mén)加工硬質(zhì)合金、石英元件及難加工鋼材. 10、 鋯剛玉磨料： 是加入ZrO2并具有20微米晶體尺寸的高韌性磨料.加入ZrO2有40%和25%兩種.用于涂附磨具應(yīng)有較尖銳形狀的磨粒,特別適用于加工不銹鋼件、鈦合金零件.在中國(guó)市場(chǎng),日本NCA的鋯剛玉砂帶、美國(guó)的NORTON公司的NORZON砂帶和南韓高麗研磨公司的YZ533和YZ633鋯剛玉砂帶等比較流行.據(jù)美國(guó)的NOTON公司提供的資料,其磨削效率比棕剛玉高254-300%,用NORZON砂帶加工刨花板,砂帶壽命提高了3倍. 但鋯剛玉砂帶不僅用作砂帶,也大量地用在固結(jié)磨具之中. 11、 復(fù)合磨料： 是指一種磨料與另一種磨料的機(jī)械復(fù)合而非起化學(xué)反應(yīng)的復(fù)合,在制造磨具時(shí)將兩種磨料機(jī)械地加在成型料中,各種磨料仍保持獨(dú)有的理化特性.在使用時(shí)取其各長(zhǎng)發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn),并達(dá)到更好效果的目的.為達(dá)到磨削的目的,在國(guó)外或國(guó)內(nèi)常采用以復(fù)合磨料的方式來(lái)生產(chǎn)制造磨具用于難加工的材料.這就是所謂巧立名目.另立牌號(hào)的一種作法.常見(jiàn)復(fù)合磨料有棕剛玉與白剛玉的復(fù)合,由剛玉與綠碳化硅的混合,棕剛玉與黑碳化硅的復(fù)合等等. 復(fù)合磨料常見(jiàn)于固結(jié)磨具,極少用于涂附磨具的制造。 二 磨具： 磨削工具簡(jiǎn)稱(chēng)為磨具.磨具有固結(jié)磨具、涂附磨具及超硬磨具三個(gè)大系列.各有特點(diǎn),獨(dú)立存在,各有所長(zhǎng),使用于世界各國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)之中.除涂附磨具另立篇章敘述之外,此處僅對(duì)固結(jié)磨具作簡(jiǎn)要的介紹. 1. 固結(jié)磨具 固結(jié)磨具是用磨料(磨削材料)與結(jié)合劑制成的具有一定形狀和一定磨削能力的工具. 固結(jié)磨具的標(biāo)記示例: 形狀 尺寸 磨料 粒度 結(jié)合劑 硬度 組織 35M/S GB/T2485 形狀代號(hào) 300×50×75 磨料種類(lèi) 磨料粒度 結(jié)合劑 磨具硬度 組織號(hào) 最高工作速度 磨具技術(shù)條件 所在標(biāo)準(zhǔn)號(hào) 除最高工作速度和磨具技術(shù)條件所在的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)之外，其余各項(xiàng)為固結(jié)磨具的特征.固結(jié)磨具的磨料已在本文之(一)詳細(xì)說(shuō)明.磨料粒度是指磨料粗細(xì)大小,固結(jié)磨具的磨料采用下一系列標(biāo)準(zhǔn),這7個(gè)特征均依據(jù)1998年全國(guó)磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編制由中國(guó)出版社出版的機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中每項(xiàng)規(guī)定.本篇除對(duì)固結(jié)磨具的硬度結(jié)合劑和組織三個(gè)特征加以敘述外，其余不再贅述. (1) 硬度: 此處的硬度是指固結(jié)磨具在外力作用下,結(jié)合劑與磨料結(jié)合的強(qiáng)度,根據(jù)粒度的粗細(xì)分別采用噴砂硬度計(jì)和洛氏硬度測(cè)定. 硬度分超軟(超軟1、超軟2)、軟（軟1、軟2）、中軟（中軟1、中軟2）、中（中1、中2）、中硬（中硬1、中硬2、中硬3）、硬（硬1、硬2）、超硬（超硬1、超硬2）等7個(gè)大級(jí)共15個(gè)小級(jí). (2) 結(jié)合劑： 結(jié)合劑是指固結(jié)磨具中各類(lèi)結(jié)合劑與磨料粘結(jié)的材料.固結(jié)磨具通常采用陶瓷、樹(shù)脂、橡膠、菱苦土四大類(lèi)別結(jié)合劑。這四類(lèi)結(jié)合劑以陶瓷結(jié)合劑磨具的比例最大。陶瓷結(jié)合劑主要材料有粘土、長(zhǎng)石、黃土、石英石等組成按不同磨料、不同用途及不同制法（澆注或壓制）等不同的陶瓷結(jié)合劑.樹(shù)脂結(jié)合劑主要是酚醛類(lèi)型的樹(shù)脂,分粉狀樹(shù)脂和液狀樹(shù)脂兩大類(lèi),也是根據(jù)不同的制法和不同用途劃分為各種不同樹(shù)脂結(jié)合劑.橡膠結(jié)合劑目前采用人造丁苯膠、丁鈉膠及液體橡膠三大類(lèi)，根據(jù)制法的不同和用途的不同又劃分為各種不同的橡膠粘結(jié)劑。菱苦土結(jié)合劑主要材料有氧化鎂和氯化鎂兩種材料所組成，主要用于細(xì)粒度磨料作精細(xì)加工用途. 各種結(jié)合劑的代號(hào)如下: 結(jié)合劑名稱(chēng) 結(jié)合劑代號(hào) 陶瓷結(jié)合劑 V 樹(shù)脂結(jié)合劑 B 橡膠結(jié)合劑 R 菱苦土結(jié)合劑 Mg (3) 組織： 組織是指固結(jié)磨具中磨料所占有的體積,以重量%比表示.通常組織在磨具標(biāo)志中不顯示,而制造時(shí)設(shè)制配方時(shí),自我控制以阿拉伯?dāng)?shù)字表示.即數(shù)字愈小,組織愈松,即固結(jié)磨具中磨料的比率愈少,反之?dāng)?shù)字愈大組織愈緊,所占的磨粒比率愈多.通常組織號(hào)從0-12共13個(gè)組織號(hào). 2、涂附磨具 涂附磨具是指粘結(jié)劑把磨料粘附在可撓曲基材上的磨具,又稱(chēng)柔性磨具. 涂附磨具具有九大特性: 基材種類(lèi)——基材處理——磨料種類(lèi)——磨料的粒度—— 植砂密度——粘結(jié)劑種類(lèi)——粘結(jié)強(qiáng)度——形狀——尺寸 砂帶涂附磨具請(qǐng)參見(jiàn)本本文第三篇。 3、 超硬磨具 超硬磨具是指用人造成金剛石或立方氮化硼超硬磨料所制成的磨具,系磨具另一大系列. 超硬磨具具有如下幾個(gè)特征與標(biāo)記. 濃度 結(jié)合劑 粒度 磨料牌號(hào) 磨粒層厚度 孔徑 總厚度 直徑 形狀代號(hào) 以上特征和標(biāo)記均依照1998年全國(guó)磨料磨具標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編制由中國(guó)出版社出版的中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定. 關(guān)于濃度:與固結(jié)磨具的組織號(hào)大體相同,但在超硬磨具中標(biāo)志中應(yīng)標(biāo)明.所謂濃度是指超硬磨具每cm3體積內(nèi)所含超硬磨料的克數(shù),以%數(shù)表示. 濃度代號(hào)如下: 代號(hào) 磨料含量(g/ cm3) 濃度 25 0.22 25% 50 0.44 50% 75 0.66 75% 100 0.88 100% 150 1.32 150% 關(guān)于結(jié)合劑:是指超硬磨具所采用的結(jié)合劑類(lèi)別. 結(jié)合劑代號(hào)如下: 結(jié)合劑 結(jié)合劑代號(hào) 樹(shù)脂結(jié)合劑 B 金屬結(jié)合劑 M 陶瓷結(jié)合劑 V 三、 (砂帶)涂附磨具 (一) 現(xiàn)狀 涂附磨具是指用粘結(jié)劑把磨料粘附在可撓曲基材上的磨具.過(guò)去俗稱(chēng)“砂布、砂紙”,是磨具三大系列之一,又稱(chēng)柔性磨具.由于其產(chǎn)品的多樣性,涉及使用的范圍到各行各業(yè),如航空、鐵道、汽車(chē)、機(jī)床、木材、及木器、玻璃、造船、建筑、建材、自行車(chē)、不銹鋼制品、漆器和輕工產(chǎn)品等…….是工業(yè)和民用的常用易耗工具,凡各類(lèi)制品的表面磨削、修飾、拋光，均大多選用涂附磨具.它在全世界銷(xiāo)售很廣,經(jīng)粗略計(jì)算1995-1996年,每年年產(chǎn)涂附磨具3.5-3.8億平方米,銷(xiāo)售額約17.5-24億美元.在工業(yè)發(fā)達(dá)的德、美、法、英、日等國(guó),涂附磨具獨(dú)占三大磨具之首.涂附磨具、固結(jié)磨具、超硬磨具三者銷(xiāo)售額比例，美國(guó)1995年已達(dá)48:36:10.這證明“涂附磨具”在市場(chǎng)占有率在上升,部分產(chǎn)品代替了固結(jié)磨具.這個(gè)結(jié)構(gòu)性的變化,已被我國(guó)磨料磨具同行業(yè)人士所接受.今天,事實(shí)已證明,在我國(guó)涂附磨具也正與世界接軌,逐步成為磨料磨具行業(yè)中新的增長(zhǎng)點(diǎn). 我國(guó)生產(chǎn)和使用涂附磨具的歷史悠久,四十年代舊中國(guó)張頁(yè)式砂布砂紙、耐水砂紙僅有生產(chǎn)作坊，當(dāng)時(shí)采用雙輥?zhàn)訂螜C(jī)上膠、手工植砂、箱式固化和單臺(tái)輥復(fù)膠，新中國(guó)成立后，逐步發(fā)展為平跪式連續(xù)生產(chǎn)線，五十年代中期第二砂輪廠從當(dāng)時(shí)的民主德國(guó)引進(jìn)了懸掛式連續(xù)生產(chǎn)線，但產(chǎn)品仍為動(dòng)物膠為主的張頁(yè)式砂布和浸漬紙醇酸樹(shù)脂為主的張頁(yè)式耐水砂紙，這些產(chǎn)品只限于機(jī)械維修鉗工打磨的使用和家具、木器加工手工打磨用.涂附磨具的品種很多,發(fā)展到今天已不下數(shù)種.如張頁(yè)式砂紙、砂帶、頁(yè)輪、鋼紙磨片、疊盤(pán)、磨頭等等.砂帶是涂附磨具家族的一個(gè)大的成員,砂帶磨削有著不可比擬的高效率高經(jīng)濟(jì)性以及廣泛的應(yīng)用范圍，砂帶磨削有“萬(wàn)能磨削”之稱(chēng).六十年代以前為滿足國(guó)內(nèi)軍工部門(mén)的需要,試制和生產(chǎn)了用圓筒布為基體的無(wú)接頭砂帶,當(dāng)時(shí)而言,是在自力更生精神的感召下,試制生產(chǎn)了低檔水平的砂帶,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)砂帶生產(chǎn)的空白,但由于設(shè)備圓筒布基和技術(shù)工藝的限制，只能生產(chǎn)寬度在600mm以下，長(zhǎng)度在3000 mm以?xún)?nèi)的小型無(wú)接頭布基砂帶，品種與規(guī)格的單一和局限，極大地影響了砂帶的發(fā)展，其產(chǎn)量長(zhǎng)期徘徊在五六萬(wàn)平方米的水平上，而且一直局限在少數(shù)航空和軍工部門(mén)使用.到了八十年代根據(jù)國(guó)外砂布發(fā)展的趨勢(shì)和國(guó)內(nèi)磨削加工的實(shí)際需要,首先由現(xiàn)在白鴿(集團(tuán))股份責(zé)任公司從德國(guó)全套引進(jìn)高檔涂附磨具生產(chǎn)線(包括棉布處理生產(chǎn)線、涂附磨具制造線和砂帶轉(zhuǎn)換線)，才便我國(guó)涂附磨具品種和質(zhì)量都提高到一個(gè)新的水平.嗣后上海砂輪廠引進(jìn)了除原布生產(chǎn)線外在德國(guó)、瑞士引進(jìn)了成套生產(chǎn)設(shè)備和專(zhuān)用技術(shù)。隨后濟(jì)南砂布廠、武漢砂布廠、北京東升砂布廠等引進(jìn)了轉(zhuǎn)換設(shè)備，從而便中國(guó)涂附磨具經(jīng)暫新的面貌進(jìn)入了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，產(chǎn)品也從單一的張頁(yè)式擴(kuò)大到砂帶、砂卷、砂盤(pán)、頁(yè)輪、頁(yè)片式砂盤(pán)、砂圈…….涂附磨具開(kāi)始進(jìn)入了汽車(chē)行業(yè)、航空工業(yè)、木材加工工業(yè)、不銹鋼制品工業(yè)、建材、玻璃行業(yè)等工業(yè)性生產(chǎn)領(lǐng)域，我國(guó)的涂附磨具工廠及產(chǎn)量也隨著有了很大的發(fā)展.下表為歷年我國(guó)涂附磨具產(chǎn)量增長(zhǎng)情況. 我國(guó)歷年涂附磨具產(chǎn)量情況 年度 1950 1960 1970 1980 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 產(chǎn)量萬(wàn)m2 4.5 1060 928 2002 6984 7684 8653 9028 9390 12096 12000 11670 根據(jù)我國(guó)49個(gè)重點(diǎn)涂附磨具生產(chǎn)廠家銷(xiāo)售額統(tǒng)計(jì),1994年為5.8億元,1995年上升為6.9億元.出口額1990年1280萬(wàn)美元,1994年為1846萬(wàn)美元,1995年為2389.5萬(wàn)美元,出口以張頁(yè)式干磨砂布和浸漬紙耐水砂紙為主.在1994-1995年已有部分全樹(shù)脂砂布卷及砂帶出口. 但是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的技術(shù)質(zhì)量所達(dá)到的水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)新型高效涂附磨具需求的要求，我國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口高檔涂附磨具也在增長(zhǎng)。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)，1992年我國(guó)進(jìn)口涂附磨具為845.2萬(wàn)美元，1993年為1170萬(wàn)美元，1994年為1846萬(wàn)美元，1995年為2133萬(wàn)美元，1996年為2331萬(wàn)美元，1997年為2832萬(wàn)美元，1997年比1992年增長(zhǎng)335%.進(jìn)口的價(jià)格平均每平方米為7美元,而我國(guó)涂附磨具進(jìn)口的價(jià)格平均為1.22美元.由此可見(jiàn),我國(guó)涂附磨具除了滿足國(guó)內(nèi)發(fā)展的需要外,以低檔次、低價(jià)格大量出口，為了滿足國(guó)內(nèi)發(fā)展需要，又要以高價(jià)格進(jìn)口高附加值的涂附磨具產(chǎn)品。這說(shuō)明我國(guó)在八十年代對(duì)涂附磨具的品種、質(zhì)量上有了較大的發(fā)展，并且促進(jìn)了砂帶磨床及涂附磨具加工工藝的進(jìn)展，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)的需求，還缺乏高效、專(zhuān)用、重負(fù)荷強(qiáng)力和精密磨削加工用的涂附磨具，有待于我們迎頭趕上。 我們是一個(gè)處于發(fā)展中的大國(guó)，我國(guó)涂附磨具的發(fā)展近二十年來(lái)與八十年人代初期相比，從小到大，從少到多，特別是高附加值、高效益的砂帶產(chǎn)品已增長(zhǎng)了上百倍，走了艱苦卓絕的一步，涂附磨具是所有普通磨具中發(fā)展最快的一個(gè)，成為我國(guó)磨料磨具中的一枝獨(dú)秀，但是從上所敘，我國(guó)涂附磨具特別是砂帶的生產(chǎn)水平、產(chǎn)量、產(chǎn)值與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，差距很大。砂帶在歐美國(guó)家，其產(chǎn)量占涂附磨具總產(chǎn)量的30-40%，而我國(guó)的產(chǎn)量只占涂附磨具的10%，產(chǎn)值不及涂附磨具總產(chǎn)值的25%，所以我國(guó)砂帶無(wú)論從實(shí)際需要，還是與國(guó)外相比，其發(fā)展仍然是廣闊的，前景看好。但是擺在我們我們的眼前，必須有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，前景看好，任重道遠(yuǎn)，任務(wù)艱巨，道路漫長(zhǎng)，還要通過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，才能進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。 (二) 砂帶基本的結(jié)構(gòu)要素 砂帶是涂附磨具的一個(gè)很重要的大品種,作為一條砂帶,一般由四大要素組成,即基體、粘結(jié)劑、磨料和結(jié)構(gòu)形成。這些基本要素的互相搭配以及各種不同的形式和不同的加工對(duì)象，形成了數(shù)以千計(jì)的砂帶品種。 砂帶的基本要素: 基體—布、紙、復(fù)合基 磨料—天然磨料—天然剛玉、石榴石 人造磨料—白剛玉、棕剛玉、碳化硅、鋯剛玉、 人造金剛石、立方氮化硼 砂帶 粘結(jié)劑—?jiǎng)游锬z、半樹(shù)脂、全樹(shù)脂、耐水產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)形式—無(wú)接頭砂帶 接頭砂帶—單接頭、多接頭、嵌接法對(duì)接、 （搭接） 螺旋形對(duì)接砂帶 （對(duì)接） 以下按上述三個(gè)基本要素分別加以說(shuō)明。 1. 基體: 基體是作為粘結(jié)劑和磨料的承載體,也是磨削過(guò)程的力支撐體,是砂帶的基礎(chǔ)部分.因?yàn)樽鳛樯皫У幕w必須具備一定的拉伸強(qiáng)度,很好的可撓性,較小的延伸性,在砂帶制作時(shí)一些要求必須有一些工藝特性以及砂帶在使用時(shí)其一些特殊要求.由于砂帶朝著高速、重負(fù)荷、高效率方向發(fā)展，對(duì)基體方面開(kāi)展了許多科學(xué)技術(shù)要求，以加強(qiáng)現(xiàn)有各種基體的研究，適應(yīng)磨削的需要. 常用砂帶的基體有如下幾種: (1) 布:布基體以所用的原材料分類(lèi),有天然纖維、合成纖維、改性纖維等類(lèi).以布的組織結(jié)構(gòu)分,有平紋組織、斜紋組織和緞紋組織，以布的重量單位（g/m2）有重型布、中型布、和輕型布之分.對(duì)于布的不同分類(lèi),各個(gè)國(guó)家與各個(gè)大型公司各有各的分類(lèi)的具體指標(biāo)和規(guī)定,這些指標(biāo)一般在砂帶的技術(shù)指標(biāo)中均有明確的規(guī)定,在選用時(shí)我們必須注意有關(guān)的規(guī)定.如通常使用的砂帶,不論是加工金屬材料或者是木材等非金屬,大多采用中型布或輕型布基砂帶.如果需要多接頭的闊型砂帶,則選用棉纖維緞紋組織的中型或重型布的基體.用以重型磨削(負(fù)荷重的磨削),則采用重型布或聚脂纖維的砂帶,大部分木質(zhì)的各類(lèi)板材的習(xí)慣采用重型布或聚脂纖維的基體.需要延伸率特別小的砂帶,往往需要用麻纖維作基體材料.布基體砂帶一般情況下使用在金屬加工方面較多.近十年來(lái)大力發(fā)展合成纖維的聚脂布,而聚脂布經(jīng)處理后的徑向斷裂強(qiáng)度高,適用于大面積的磨削或強(qiáng)力磨削.因此合成纖維的聚脂布基是成為涂附磨具的發(fā)展趨勢(shì).聚脂布分100%短纖維聚脂布基和65%短纖維聚脂纖維和35%棉混合布兩種,織法有紡織和針織.紡織布基強(qiáng)度是靠緯砂和經(jīng)砂上下交替穿棱產(chǎn)生,微觀看基材是彎曲的而針織是徑在砂與緯相互編縫的編縫的方法較多,所以能達(dá)到強(qiáng)度高延伸率低的效果. 通常純棉布和聚脂布的機(jī)械強(qiáng)度和延伸率如下 棉布與聚脂布的機(jī)械強(qiáng)度 測(cè)定項(xiàng)目 棉布(未作原布處理) 聚脂纖維 (經(jīng)原布處理) 輕型布 中型布 重型布 斷裂強(qiáng)度(N/scm) 徑向 >80-120 >100-120 >120-140 >3500 緯向 >16-80 >80 >80 ≧600 斷裂伸長(zhǎng)(100%) 徑向 <12-18 <18 <18 <1-5 緯向 <12 <12 <12 <1-3 注:處理過(guò)的棉布比聚脂布的機(jī)械強(qiáng)度低一倍以上. (2) 紙: 紙基體一般以重量來(lái)分類(lèi),即每平方米的重量(克)來(lái)表示,其單位為克/米2.按目前世界上比較通用的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類(lèi),一般分六個(gè)等級(jí),即A、B、C、D、E、F六類(lèi). 原紙每平方米的重量 項(xiàng)目 每 平 方 米 的 重 量 A B C D E F 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 80 100 120 160 225 280 A、B、C這三種紙單重小強(qiáng)度低，一般不作砂帶用，只用作卷狀或頁(yè)狀產(chǎn)品，C級(jí)有時(shí)只用作超涂層砂帶用于儀器儀表、手風(fēng)琴的漆面拋光；D、E、F這三種紙單重大強(qiáng)度高，可作砂帶用紙，而E級(jí)（單重225克/米2）的紙是最常用的紙種，D級(jí)紙一般用以輕型磨削。砂帶用紙基的另一個(gè)特點(diǎn)，是采用耐水紙。而往往有紙基稱(chēng)“耐水”不是真正意義上的耐水，不是說(shuō)這種紙基可以在水中進(jìn)行磨削，而是這種紙具有很好的耐潮性，在環(huán)境濕度變化時(shí)，不會(huì)使砂帶吸潮而發(fā)生變形影響使用。真正在以水作冷卻劑或砂帶在水中磨削時(shí)，所用紙砂帶的原紙要作耐水處理，以期真正達(dá)到在水冷卻或在水中磨削的耐水作用。 另外紙砂帶對(duì)紙基體的厚度的均勻性要求很高，因?yàn)檫@是影響粘結(jié)劑涂層厚度的直接因素。上前我國(guó)砂帶用紙基體大部分依賴(lài)進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)紙的強(qiáng)度、均勻性、耐水性等均達(dá)不到砂帶生產(chǎn)的要求。紙砂帶一般用于木材加工的寬砂帶較多。 (3) 復(fù)合基 所謂復(fù)合基是指紙和布用粘合的辦法復(fù)合在一起組成的特殊基體。復(fù)合形式有兩種：一種是紙布的復(fù)合，用的紙一般為D級(jí)或E級(jí)紙，布則采用輕型而柔軟的平紋布，一般在布面上涂膠植砂適用于粗粒度的產(chǎn)品，另一種是紙-布-紙復(fù)合，即三層復(fù)合，也通過(guò)粘合的辦法把三者復(fù)合在一起，這種基體一般適用于中等粒度產(chǎn)品使用。上前大量使用的是紙布復(fù)合前一種復(fù)合和方法，而三層復(fù)合使用較少。復(fù)合基砂帶綜合了布與紙的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)度大、延伸率小、變形小、耐皺折，磁砂帶耐用度高，磨削效率高，磨削質(zhì)量好等特點(diǎn)。如加工中密度纖維板，用一條復(fù)合基砂帶，可連續(xù)使用一周左右時(shí)間，這是我國(guó)上前耐用度最高的一種砂帶。當(dāng)前這種砂帶制作較為復(fù)雜，接頭要求高，要采用專(zhuān)用結(jié)構(gòu)的設(shè)備來(lái)制作這種砂帶。 復(fù)合基砂帶以木材加工為主。 (4) 無(wú)紡布 無(wú)紡布又稱(chēng)不紡布,西方國(guó)家稱(chēng)纖維.它是用棉質(zhì)纖維或合成纖維經(jīng)梳理而成,無(wú)紡布幾乎沒(méi)有什么拉力強(qiáng)度,所以不能單獨(dú)制作砂帶,而是與其它基體復(fù)合在一起制成砂帶,所以這又是另外形式的復(fù)合砂帶.用無(wú)紡布作砂帶時(shí),是在無(wú)紡布上浸以磨料和粘結(jié)劑,經(jīng)干燥固化后制成“無(wú)紡研磨布”，再將“無(wú)紡研磨布”用粘結(jié)劑粘貼在布基或紙基上，然后制成砂帶。這種砂帶的表面彈性好，具有很好的拋光特性，故常用以金屬表面的研磨和拋光，可以獲得極高的光潔度。國(guó)外成卷的不銹鋼板的連續(xù)拋光即用此法。 以上紙、布或復(fù)合基等基材是砂帶最用的基材，除了高效強(qiáng)力砂帶磨削拓寬用途之外，涂附磨具還朝專(zhuān)用、精密方向發(fā)展，因此輕型柔軟基材和聚脂透明薄膜基材已相繼問(wèn)世，特別是適用于汽車(chē)、航空、內(nèi)燃機(jī)、機(jī)器加工等行業(yè)的精密加工，這類(lèi)產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)被美國(guó)3M公司幾乎全部壟斷。 2. 磨料 磨料是砂帶四大基本要素之一，是砂帶在磨削中的主體。砂帶用磨料從材質(zhì)上來(lái)說(shuō)與固結(jié)磨具是一樣的，在選則磨料時(shí)具有與固結(jié)磨具同樣的規(guī)律與原則。但由于砂帶與固結(jié)磨具的砂輪組織上的不一樣和砂輪磨削與砂帶磨削在機(jī)理上的差異，所以對(duì)磨料的某些物理性能方面有著不同的要求，歸納起來(lái)有如下的不同點(diǎn)： （1） 磨料粒度系列不一樣： 涂附磨具用磨料采用P-系列標(biāo)準(zhǔn)，即粒度號(hào)前加一個(gè)“P”字母。而固結(jié)磨具用F-系列標(biāo)準(zhǔn)，是不一樣的。 （2） 粒度號(hào)的設(shè)置不一樣： 涂附磨具P-系列磨料設(shè)了30個(gè)粒度號(hào)：即P8 、P10 、P12 、P14 、P16 、P20 、P24 、P30 、P36 、P40 、P50 、P60 、P70 、P80 、P100 、P120 、P150 、P180 、P220 及微粉設(shè)P240 、P280 、P320 、P400 、P600 、P800 、P1000 、P1200 、P1500 、P2000 、P2500等 固結(jié)磨具F-系列標(biāo)準(zhǔn)設(shè)了35個(gè)粒度號(hào)：即4#、5#、6#、7#、8#、10#、12#、14#、16#、20#、22#、24#、30#、36#、40#、46#、54#、60# 、70#、80#、90#、100#、120#、150#、180#、220#.另設(shè)微粉有230至1200號(hào)等. (3)粒度組成不一樣 一是涂附磨具用磨料P-系列磨料中各號(hào)基本粒含量高,二是粒度群的分布較寬. 以8#磨料為例來(lái)說(shuō)明上述兩個(gè)不同點(diǎn): 粒度組成 含量 類(lèi)別 粗粒 (不能過(guò)7#網(wǎng)) 基本粒 (不能過(guò)8#網(wǎng)) 混合粒 (不能過(guò)10#網(wǎng)) 細(xì)粒 (不能過(guò)10#網(wǎng)) 涂附磨具 固結(jié)磨具 42±8 20 86±6 45 98 70 2 12 此外,在涂附磨具的專(zhuān)門(mén)用途上,在制造涂附磨具要進(jìn)行磨料的處理.詳見(jiàn)本篇二、（一）、（B）、7 3. 粘結(jié)劑 粘結(jié)劑是磨料與基體之間的橋梁，是把磨料緊緊粘著于基體上的一種特殊物質(zhì)，所以它即要考慮與基體的附著力，又要保持對(duì)磨料的較好把持力，能抵抗在磨削過(guò)程來(lái)自各方面的沖擊力，保證有極高的磨削比. 砂帶常用的粘結(jié)劑從其性質(zhì)來(lái)分有兩類(lèi),一種是天然的,如動(dòng)物膠,包括皮膠、明膠和骨膠.另一種是合成樹(shù)脂,最常用的是水溶性酚醛樹(shù)脂.這種粘結(jié)劑常使用在底膠、復(fù)膠和超涂層的過(guò)程中。 粘結(jié)劑的組成比較復(fù)雜，除了主料以外，還有許多輔料，以改善主料的某些性能，如填料、固化劑、促進(jìn)劑、著色劑、表面活性劑以及溶解劑等.根據(jù)不同的用途,不同的樹(shù)脂,不同的要求選擇以上這些輔料,使砂帶達(dá)到預(yù)計(jì)的質(zhì)量要求.按照不同粘結(jié)劑的互相搭配,就形成目前砂帶四種類(lèi)的粘結(jié)劑產(chǎn)品. (1) 全動(dòng)物膠產(chǎn)品:代號(hào)為G/G. 底膠及復(fù)膠全部采用動(dòng)物膠.這種產(chǎn)品的成本低,制造簡(jiǎn)單.但由于動(dòng)物膠粘結(jié)性差,不耐熱,不耐潮,是一種檔次比較低的產(chǎn)品,常用于一般的木器和輕金屬的研磨和拋光以及半手工的加工方式. (2)半樹(shù)脂粘結(jié)劑產(chǎn)品:代號(hào):R/G. 以動(dòng)物膠為底膠,樹(shù)脂膠為復(fù)膠的一種產(chǎn)品,改進(jìn)了動(dòng)物膠產(chǎn)品粘結(jié)性差不耐熱不耐潮的缺點(diǎn).因而一方面保持了價(jià)格低廉(比動(dòng)物膠略貴)和性能柔軟的特點(diǎn),另一方面又提高了抗潮和耐磨的性能.這種產(chǎn)品主要用于卷輥式機(jī)械磨削加工,更多的是制成各種砂帶在木材加工中使用,也用于皮革、塑料、橡膠等非金屬材料的拋光和精磨.國(guó)外有些復(fù)合基砂帶,也是用半樹(shù)脂粘結(jié)劑制作的,半樹(shù)脂砂帶在國(guó)外占有很大的比重,它是一種物美價(jià)廉而又比較通用的產(chǎn)品。 (3)全樹(shù)脂粘結(jié)劑產(chǎn)品:代號(hào)為R/R 此類(lèi)產(chǎn)品的底膠與復(fù)膠全是樹(shù)脂粘結(jié)劑制成的,常用的是水溶性酚醛樹(shù)脂,它的粘結(jié)性和耐熱性較好,是目前砂帶制造過(guò)程中常用的一種粘結(jié)劑,用中型布和重型布基可制成性能極好的砂帶,對(duì)難加工材料、強(qiáng)力磨削和重負(fù)荷磨削是一種理想的選擇，例如國(guó)外采用鋯剛玉為磨料，磨削不銹鋼鑄件的強(qiáng)力磨砂帶就是用全樹(shù)脂制成的。全樹(shù)脂砂帶是一種高檔產(chǎn)品，它對(duì)木材、難加工金屬材料均有較好的磨削效果，是一種用途較廣的砂帶.這里特別指出這類(lèi)產(chǎn)品雖然是標(biāo)明是耐水的,但仍只限于干磨或者在油類(lèi)配制的冷卻劑中磨削,因?yàn)殡m然有一定的耐水性,但這種產(chǎn)品都未進(jìn)行特殊防水處理,所以一旦在有水的條件下長(zhǎng)期作業(yè),會(huì)因?yàn)槲蛎浂鴮?dǎo)致產(chǎn)品的磨削性能下降,因此這種產(chǎn)品雖然具有抗潮的能力,而不能作為耐水產(chǎn)品來(lái)對(duì)待.全樹(shù)脂產(chǎn)品要比動(dòng)物膠、半樹(shù)脂產(chǎn)品抗潮性要好。 (4)耐水產(chǎn)品,代號(hào)為WP. 這種產(chǎn)品除了底膠與復(fù)膠均用耐水的合成樹(shù)脂外,基體也必須經(jīng)過(guò)耐水處理.即所用的原布處理膠有較好的耐水性,便砂帶在水中或者在乳化液中仍能保持良好的磨削性能和較小的砂帶變形.與全樹(shù)脂砂帶相比,耐水砂帶更有獨(dú)到的耐水性能,所以全樹(shù)脂產(chǎn)品不一定是耐水的,而耐水產(chǎn)品必須是耐水的,除了底膠和復(fù)膠采用耐水樹(shù)脂以外,原布處理的膠也必須是耐水的,這是真正意義上的全樹(shù)脂耐水產(chǎn)品.這種產(chǎn)品應(yīng)用于難加工材料及機(jī)械零件上的磨削和拋光. 4. 砂帶的結(jié)構(gòu)形式 以材料力學(xué)機(jī)理上分析,一個(gè)物件的整體機(jī)械強(qiáng)度是均質(zhì)的,理化性能應(yīng)該是相似的,而從材質(zhì)相同由二個(gè)以上單位所組成的物體,其機(jī)械強(qiáng)度要不小于整體的機(jī)械強(qiáng)度.對(duì)于一條砂也是這樣,接頭部位是砂帶在外力作用下最薄弱的環(huán)節(jié).在生產(chǎn)工藝上砂帶的接頭是工藝技術(shù)工作的重點(diǎn),因?yàn)樗苯雨P(guān)系到砂帶的使用.因?yàn)橐挚紤]到砂帶接頭處的柔性,而且要考慮到接頭處的接頭強(qiáng)度,主要是接頭抗拉強(qiáng)度,即在接頭處在接觸輪或壓板上所受到的沖擊,便工件留下周期性的磨削振動(dòng)而產(chǎn)生的振紋,直至發(fā)生斷裂.在接頭時(shí)所所采用的接頭膠粘結(jié)不牢或因熱對(duì)介質(zhì)產(chǎn)生的敏感,也可能因此失效而斷裂.因此砂帶接頭必須具備如下性能: 抗斷裂性.即抗拉強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度; 高的耐熱性和耐介質(zhì)的浸濁能力; 接頭處的厚度與非接頭處的相差不大,或有負(fù)公差時(shí)(接頭處比非接頭處低)保持必須的機(jī)械強(qiáng)度.特別是細(xì)粒度砂帶更應(yīng)注意它的機(jī)械強(qiáng)度. 對(duì)接頭質(zhì)量的評(píng)價(jià)主要用兩項(xiàng)指標(biāo),即強(qiáng)度和厚度.接頭強(qiáng)度主要取決于接頭膠的質(zhì)量及接頭工藝,同時(shí)基體本身的強(qiáng)度也有一定的影響.接頭厚度與接頭厚度的允差必須視膠的質(zhì)量與基材的質(zhì)量而定,特別是有負(fù)公差要求時(shí)更應(yīng)慎重.接頭的形式?jīng)Q定了砂帶的結(jié)構(gòu)形式.砂帶的結(jié)構(gòu)形式有以下幾種. (1) 無(wú)接頭砂帶 無(wú)接頭砂帶是采用筒布為基體,經(jīng)過(guò)原布處理、涂膠、植砂、固化等一系列工序后，所制成的一種沒(méi)接頭的砂帶。 這種砂帶是早期產(chǎn)品，時(shí)到今日，只有在日本及我國(guó)（包括臺(tái)灣在內(nèi)）仍保留著這種產(chǎn)品，有少量的產(chǎn)品.由于這種砂帶所用筒布基體,生產(chǎn)設(shè)備與工藝的限制,不能滿足當(dāng)前市場(chǎng)上眾多規(guī)格,特別是寬砂帶的要求,而且生產(chǎn)效率較底,工藝復(fù)雜,所以在近代砂帶生產(chǎn)展中被淘汰,而被有接頭的砂帶所取代. (2) 接頭砂帶 在控國(guó)內(nèi)外砂帶標(biāo)準(zhǔn)中“砂帶”一詞，實(shí)際上是指接頭砂帶。 有接頭砂帶又分搭接接頭和對(duì)接接頭兩大類(lèi)，從過(guò)去的搭接為主轉(zhuǎn)為對(duì)接為主的接頭。歐美砂帶對(duì)接占75%以上，對(duì)接砂帶的最大優(yōu)點(diǎn)是避免搭接砂帶使用時(shí)規(guī)定的方向性. 1/.搭接法砂帶: 搭接法是兩個(gè)接頭處,根據(jù)確定的寬度要求,分別磨成傾斜邊涂以接頭膠后,互相疊合壓合而成.疊合后的厚度即接頭厚度不能大于非接頭厚度的0.1mm,接頭寬度根據(jù)砂帶的大小寬窄從8-15MM之間進(jìn)行調(diào)整,接頭角度在45°-85°的范圍內(nèi)調(diào)整,一般窄砂帶取用較小的接頭角,這樣可以增加搭接面積,從而提高搭接強(qiáng)度.寬砂帶一般選用較大的接頭角,便于接頭操作.這種接頭方法因前在國(guó)內(nèi)外被廣范的采用,無(wú)論是布基和紙基乃至于復(fù)合基均可采用. 2/.對(duì)接法砂帶 對(duì)接砂帶是將兩個(gè)接頭邊對(duì)拼后砂面或布基面墊以一條襯墊材料經(jīng)壓合后制成的砂帶.在接頭前,先將兩個(gè)接頭邊的正面(砂面)或背面(布面或紙面)進(jìn)行磨邊,磨去厚度與接頭墊襯的厚度相當(dāng),這樣保證接頭厚度與非接頭厚度相當(dāng),在用戶(hù)需要時(shí)接頭厚度還薄于非接頭厚度(負(fù)公差).接頭的墊襯材料是一種增強(qiáng)的聚脂薄膜,這種薄膜不但強(qiáng)度高而且延伸率極小.接頭的角度是根據(jù)聚脂薄膜中增強(qiáng)纖維的取向來(lái)定的,增強(qiáng)纖維取向角度又是根據(jù)砂帶接頭角度450-850范圍內(nèi)選定的. 對(duì)接也是一種應(yīng)用較廣泛的一種接頭方法,它比搭接法在工藝上要簡(jiǎn)單,當(dāng)前我國(guó)對(duì)接法的高強(qiáng)度聚脂薄膜全依賴(lài)于進(jìn)口,所在在使用上受到了很大的影響. 合生生公司從美國(guó)AND公司進(jìn)口的薄膜分黃、紅、白、蘭、綠五種顏色的接頭薄膜，具有特定技術(shù)性能，該公司可以生產(chǎn)不同的取向角度，也可以生產(chǎn)和供應(yīng)不分角度的薄膜，每種色澤的薄膜標(biāo)明了各自薄膜厚度，在500N時(shí)的抗拉強(qiáng)度（N/scm）各適用范圍。 對(duì)接法又分兩種形式：一種是一般對(duì)邊對(duì)接，即兩接邊的直接拼合（合生生稱(chēng)平口接），另一種是S形對(duì)接，即將兩接頭加工成S形的邊，然后兩個(gè)S形邊緣向齒輪一樣互相咬合在一起，加上墊襯聚脂薄膜后壓合成砂帶（合生生公司稱(chēng)正弦對(duì)接） 合甡公司各種對(duì)接代號(hào)的說(shuō)明 接頭代號(hào) 接頭代號(hào)的含義 磨 邊 工 藝 要 求 VS11 S形對(duì)接 砂帶布基接頭 將背面的布基漿料磨掉，但不能磨斷砂線，不能出現(xiàn)燒傷和玻璃狀. VS21 S形接頭 砂帶砂面接頭 用金剛石砂輪將砂面磨去，并磨去部分粘結(jié)劑層，然后在砂面上接頭. VS31 S形對(duì)接 砂帶砂面磨掉， 背面接頭 先磨去背面漿料應(yīng)露出布基，但不能割斷砂線，不能出現(xiàn)燒傷和玻璃狀，再磨砂面的磨料，在背面接頭. VZ11 VZ21 VZ31 平口對(duì)接砂帶 11、21、31與VS11 、21、31含義相同 先將砂布?jí)K切成斜邊（非S形），其余按以上11-31磨邊方式和接頭方式對(duì)接. (3) 嵌接法: 嵌接法是對(duì)接法的另一種形式,從形式上看很相似,其不同點(diǎn)在于所用的襯墊材料的材質(zhì)和形式不一樣,另外嵌接法是適用于基體材料特別厚的砂帶,正因?yàn)榛w特別厚所以用搭接法和對(duì)接法是難以完成的.嵌接法所用的襯底材料強(qiáng)度是很高的材料、其基體基本相等的一種塑料材料,它是把襯底材料邊緣和砂帶接頭邊緣都加工成同角度的斜面,并涂以接頭膠,經(jīng)壓合嵌接成為砂帶.這種方法一般使用于特厚的砂帶如復(fù)合基砂帶. (4) 單接頭與多接頭砂帶 單接頭砂帶:當(dāng)砂帶的寬度不超過(guò)砂布(紙)大卷的幅面寬度,則一般采用單接頭的方法,可用以上搭接和對(duì)接. 多接頭砂帶:當(dāng)砂帶的寬度超過(guò)砂布(紙)卷的幅面寬度,就需要采用多接頭的方法來(lái)制作砂帶.所謂多接頭砂帶是指一條砂帶上出現(xiàn)二個(gè)或二個(gè)以上接頭時(shí)稱(chēng)多接頭砂帶.多接頭砂帶的出現(xiàn)是砂帶制作技術(shù)上的一次新的突破,便有限的砂布(紙)的幅面寬度,可以制成比砂布(紙)卷幅面寬幾倍的寬砂帶,從而解決了窄的生產(chǎn)設(shè)備制作寬砂帶的難題. 多接頭砂帶的制作程序是:第一部根據(jù)長(zhǎng)、寬尺寸和砂布大卷的幅面寬度按照多接頭砂帶的數(shù)學(xué)計(jì)算公式，計(jì)算出應(yīng)有多少個(gè)平行四邊形塊組成砂帶和每一個(gè)平行四邊形的具體尺寸.第二步裁取平行四邊形塊。第三步在兩個(gè)平行四邊形的兩個(gè)上下邊進(jìn)行磨邊.第四步依次將若干個(gè)平行四邊形搭接成一個(gè)寬砂帶. (5) 螺旋形接頭砂帶 螺旋形砂帶與多接頭砂帶具有同樣的功能,即把比較窄的砂帶(布和紙)幅面接成寬于寬于幅面數(shù)倍的砂帶,但與多接頭砂帶的接頭方式是有所不同的.螺旋形接頭砂帶是由兩個(gè)部分組成,即襯底和砂布組成,它是螺旋形卷繞把襯底與砂布結(jié)合在一起制成一條任意寬度的砂帶.在砂帶的表面上有一條螺旋形的接縫,所以稱(chēng)為螺旋形接頭砂帶.這種砂帶由于有雙層組織,所以強(qiáng)度高,延伸率極小,具有很好的磨削性能.但這種砂帶所使用的接頭設(shè)備是比較復(fù)雜的,工藝上的難度較大,所以這種砂帶應(yīng)用起來(lái)并不普遍. 關(guān)于植砂方法與植砂密度雖然是砂帶大卷制造上很重要的一個(gè)程序,植砂采用什么方法和植砂的密度控制與磨削密切相關(guān),又是砂帶基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成的間接相關(guān)的因素,因此,此處有必要闡述一下. 植砂的方法在砂帶制造加以闡述.植砂分密植砂、半密植砂與稀植砂三種。所謂植砂系指將磨料植于砂帶上的一種工序，植砂密度是指在每平方米的砂布（紙）上植入磨料的重量。植砂密度的稀密與磨削有密切的關(guān)系. a. 密植砂:指每平方米砂布(紙)塊上所植入的磨料很密.絕大多數(shù)磨削領(lǐng)域中均采用密植砂.除了有特殊要求處,應(yīng)盡量提高植砂密度.因?yàn)槟チ鲜窃谀ハ鬟^(guò)程中起磨削作用的主要材料,因此如不發(fā)生阻塞,應(yīng)積極延長(zhǎng)磨料在砂帶上的壽命,這對(duì)使用者來(lái)說(shuō)也地這樣想的,這樣有利于磨削加工的加工效益和經(jīng)濟(jì)效益. b. 半密植砂:所謂半密植砂顧名思義比密植砂所植的磨料要稀,對(duì)于磨削中怕熱或一些被磨材料怕阻塞情況適用. c. 稀植砂:是指比半密植砂所植的磨料還要少.如加工軟材料,如松香量比較高的木材、橡膠制品、鋁及鋁合金、銅及銅合金、皮革等比較適用. 用稀植砂解決磨削中的阻塞之外,還可以將砂帶磨料層上涂上一層特殊的物質(zhì),以增加在磨削過(guò)程中抗阻塞的作用,并保持良好的磨削與拋光功能.這種砂帶特別是細(xì)粒度中使用較廣,即超涂層砂帶. (三) 砂帶的制作 制作砂帶一般包括原布處理、大卷制造、大卷的后處理和轉(zhuǎn)換等四個(gè)過(guò)程。合生生公司系砂帶精加工的轉(zhuǎn)換生產(chǎn)，前三個(gè)過(guò)程系承包方完成.現(xiàn)將這四個(gè)過(guò)程分述如下: 1. 原布處理 砂帶使用的基體有布、紙和復(fù)合基.紙除耐水紙外一般是不需要處理的,復(fù)合基是屬于紙與布的復(fù)合,有時(shí)在分供方處直接采購(gòu),或者在砂帶生產(chǎn)廠的原布處理線上或大卷制造線上完成.這里辦說(shuō)明布基處理刮毛、燒毛、脫臘、染色、浸漬刮漿、拉伸、壓光等主要工序，根據(jù)不同的要求選定不同的工序 (1) 刮毛、燒毛 刮毛、燒毛是去除原布表面的棉絨、棉結(jié)、雜質(zhì)等缺陷，通過(guò)一種螺旋形的刮刀，把坯布表面刮凈，然后經(jīng)過(guò)高溫火焰燒掉坯布表面的毛絨，便坯布表面光潔平整. (2) 退漿脫脂 退漿脫脂是除去棉紗條干上的漿料和棉纖維中的臘質(zhì),它是通過(guò)堿液的浸泡來(lái)清除的,退漿和脫脂后的棉布,易于漿料的吸收和滲透. (3) 染色浸漬和刮漿 由于砂帶對(duì)基體色澤的要求比較低,所以染色、浸漬與刮漿合在一起進(jìn)行，即把染色用的染料直接浸漬和加入漿料之中，以達(dá)到染色的目的。耐水產(chǎn)品的處理，必須用樹(shù)脂料來(lái)浸漬，而一般非耐水產(chǎn)品，則用動(dòng)物膠來(lái)浸漬. (4) 拉伸 拉伸包括縱向和橫向拉伸向,縱向拉伸拉掉一部分的延伸率和減少成品的延伸.橫向拉伸有定型和拉幅作用,保證處理后的布幅寬度控制在一定的范圍之內(nèi). (5) 壓光 壓光是原布處理的最后工序,目的在于使布既平整又光滑,對(duì)涂膠的均勻一致起了保證作用. 2. 大卷制造 大卷制造包括商標(biāo)印刷、涂膠、植砂、復(fù)膠、干燥等主要工序，這些工序均在一條生產(chǎn)線上完成，它是一條聯(lián)動(dòng)作業(yè)的生產(chǎn)線. (1) 商標(biāo)印刷:此工序系完成在布基或紙基背面印刷工廠商標(biāo)、磨料粒度、型號(hào)及有關(guān)工廠的規(guī)定，印刷必須清晰、清楚、美觀及便于用戶(hù)識(shí)辨產(chǎn)品的有關(guān)數(shù)據(jù)，例如采用搭接時(shí)的使用砂帶的方向等. (2) 涂膠:包括涂底膠與復(fù)涂,如上涂量(底膠與復(fù)膠)植砂量在近代生產(chǎn)線上均采用自動(dòng)掃描并將其信息反饋到自動(dòng)調(diào)整控制裝置。以前許多大企業(yè)都采用β-射線穿透式測(cè)量，但其穩(wěn)定性、安全性和精確度差，近期一些著名的涂附磨具企業(yè)里已作了較大的技術(shù)改造，成功地采用了美國(guó)NDK公司的γ-射線式線上測(cè)量，其測(cè)量精度在0.25mm測(cè)量誤差±0.25%,測(cè)量精度及穩(wěn)定性、安全性均較以前測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)越，再配以觸摸式監(jiān)控顯示和自動(dòng)反饋控制，加上干燥線上溫度自動(dòng)控制，形成完整的涂附磨具測(cè)量質(zhì)控系統(tǒng)，可以保證每批產(chǎn)品的穩(wěn)定質(zhì)量. 底膠和復(fù)膠在生產(chǎn)上其厚度是通過(guò)兩個(gè)對(duì)輥之間的間隙控制來(lái)實(shí)施的. (3) 植砂: 植砂有兩種方法,一種是重力植砂,另一種是靜電植砂.重力植砂是靠磨料自身重力植砂膠層上面,所以磨料在膠層上的排列比較雜亂,沒(méi)有一定的方向性.靜電植砂是領(lǐng)先靜電磁場(chǎng)電力把磨料吸極化后吸引到膠層上,因而磨料的排列有序,而且磨料的棱角和尖端朝外,顯得十分有利,由于磨料的軸線方向必然與基體構(gòu)成一定的角度,基體表面磨料的取向形成鋸齒一樣的結(jié)構(gòu),因此磨料在砂帶表面能充分這一最好的效果,磨削能力必然會(huì)增強(qiáng).由于靜電植砂對(duì)粗粒度(40#以粗)并不適用,所以這部分的磨料要用重力植砂來(lái)完成. (4) 干燥:大卷在植砂必須要進(jìn)行干燥.干燥設(shè)備有全封閉干燥和具有調(diào)濕功能的封閉干燥的特點(diǎn).全封閉干燥應(yīng)干燥溫度高、時(shí)間長(zhǎng)，為了擴(kuò)散熱的減少和熱量循環(huán)充分使用提高熱的效率，有害廢氣的集中處理減少環(huán)境污染采用全封閉干燥的形式有利于砂帶的生產(chǎn)，而且一般都有千米以上的容量，有利于樹(shù)脂膠干燥溫度干和時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。帶有調(diào)濕功能的干燥設(shè)備，是使砂帶在高溫和長(zhǎng)時(shí)間烘烤物理水分損失而導(dǎo)致砂布發(fā)脆的弊病，所在砂布的引出區(qū)域內(nèi)增加增濕裝置，使砂布的含水量與常態(tài)保持平衡，因此砂布在干燥工序上應(yīng)有這種功能的設(shè)備。 3. 大卷的后處理 砂布從干燥室卷出之后，要經(jīng)過(guò)一系列的處理后才能進(jìn)入轉(zhuǎn)換工序。大卷的后自理包括后固化、存放、增濕、柔曲等。經(jīng)過(guò)這些處理工序，砂布（紙）的性能與質(zhì)量才能達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)。 （1） 后固化。從干燥室轉(zhuǎn)出的大卷砂布（紙），由于干燥室中的溫度較低，時(shí)間較短，只是完成了預(yù)固化的階段磨料達(dá)到了定位，但從酚醛樹(shù)脂固化反應(yīng)來(lái)說(shuō)，只是達(dá)到了B階段，如完全真正的固化，還需要更高的溫度和時(shí)間，才能變成不溶不熔的C階段的樹(shù)脂，其質(zhì)量才能得到理想的效果。 （2） 存放。大卷經(jīng)過(guò)幾小時(shí)高溫固化后，酚醛樹(shù)脂粘結(jié)劑在發(fā)生固化反應(yīng)時(shí)，由于高分子鏈上形成交鏈的不對(duì)稱(chēng)性，因此產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力的不平衡，形成所謂“內(nèi)反應(yīng)力”引起砂布表面變形凹凸不平或者扭曲。這種缺陷，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間存放后，這種內(nèi)應(yīng)辦會(huì)慢慢的自行消失，砂布表面變行平整挺刮，大卷的存放最好在恒溫恒濕的倉(cāng)庫(kù)中，存放效果更會(huì)好。 （3） 增濕。 無(wú)論是砂布卷或砂紙卷，在常態(tài)下必須含有一定的物理水份，當(dāng)這種水份損失到一定程度時(shí)，砂布或砂紙就要發(fā)脆。大卷砂布在固化爐時(shí)間的高溫烘烤，水份的損失也比較之嚴(yán)重，產(chǎn)生一定的脆性，所以通過(guò)增濕來(lái)恢復(fù)砂布中所含的水份，提高砂布的柔性和韌性。 （4） 柔曲 砂帶又稱(chēng)柔性磨具。為要達(dá)到柔性，一是選用基體材料和粘結(jié)劑均是柔性較好的材料，則制成產(chǎn)品本身很柔軟，這種產(chǎn)品不需要進(jìn)行柔曲，這是比較困難的事情，二是進(jìn)行柔曲。為了要對(duì)付難磨材料，大磨削量加工和重負(fù)荷磨削必須選用厚度和重量較大的基體，粘結(jié)強(qiáng)度大、耐熱性高的熱固性樹(shù)脂，這樣本身的柔性就會(huì)改善，但總體上砂帶是柔軟而從微觀上仍是堅(jiān)硬的，這就是機(jī)械柔曲要完成的任務(wù)。機(jī)械柔曲的作用，簡(jiǎn)單地說(shuō)，是使砂帶表面產(chǎn)生微小的小裂紋，從而獲得整條砂帶的柔軟。 4.轉(zhuǎn)換 所謂轉(zhuǎn)換是指將砂布大卷轉(zhuǎn)換成砂帶或盤(pán)狀、頁(yè)狀以及其它形狀的產(chǎn)品的過(guò)程，單就砂帶來(lái)說(shuō)，包括以下幾項(xiàng)轉(zhuǎn)換工序. 合生生公司生產(chǎn)車(chē)間對(duì)砂帶的轉(zhuǎn)換與二砂和上砂的工序相同,按以下的工序進(jìn)行,工藝流程如下頁(yè)所示: (四) 砂帶在使用過(guò)程中易發(fā)生的問(wèn)題與保管注意事項(xiàng) 砂帶在使用過(guò)程中易發(fā)生的缺陷可分為兩類(lèi)：一是磨具本身質(zhì)量不好，二是使用不當(dāng)，選擇不對(duì)路或設(shè)備上的故障引起的問(wèn)題.具體問(wèn)題應(yīng)作具體分析，采取相應(yīng)的措施. 1. 砂帶發(fā)脆 當(dāng)加工一些型面、彎曲或凹凸的工件時(shí)，往往希望砂帶十分柔軟，以便使用.砂帶十分脆硬時(shí),容易使磨具的效果不理想.砂帶發(fā)脆的原因,除了柔曲不好,再就是氣候過(guò)于干燥.解決的辦法是,砂帶便用前,盡量不開(kāi)包,避免過(guò)度干燥,有條件的話宜放在15-200C,相對(duì)濕度在50-60%的環(huán)境之中,砂帶就不太脆.若沒(méi)有上述的存放條件時(shí),在使用前短時(shí)間放在濕度較大的地方,并盡量將砂帶攤開(kāi),以增加與潮濕空氣接觸的機(jī)會(huì),一般,一天左右即可恢復(fù)一定的柔性.如有條件的場(chǎng)合,還可以用柔曲的方法也可達(dá)到柔軟的目的.方法是把砂帶的布基面斜面放在鋼板上,上下往返柔搓,一個(gè)方向柔搓完,將砂帶的另一個(gè)方向用相同的方法上下柔搓完畢,也可達(dá)到柔軟的目的.當(dāng)然在生產(chǎn)砂帶大卷已進(jìn)行了機(jī)械柔曲,這種方法只是作臨時(shí)性的補(bǔ)救. (2) 砂帶太軟 這個(gè)問(wèn)題一般都發(fā)生在動(dòng)物膠的砂帶上特別是雨季,動(dòng)物膠容易吸潮而發(fā)軟發(fā)粘.因此,在雨季或潮濕的在地區(qū)應(yīng)選用半樹(shù)脂或全樹(shù)脂粘結(jié)劑生產(chǎn)的砂帶.對(duì)動(dòng)物膠的砂帶不宜過(guò)早折開(kāi)砂帶包裝物,以避免過(guò)度吸潮.如有條件時(shí),再受過(guò)潮動(dòng)物膠再?zèng)龈苫蚝娓梢嗫?但溫度不宜過(guò)高,以免膠層起泡或焦化. (3) 磨料容易鈍,但不脫落 砂帶磨削時(shí),若接觸輪太軟,則容易出現(xiàn)砂面的磨料雖不脫落但不鋒利的狀況.如有這種情況的發(fā)生,,應(yīng)該增加磨削的壓力或更換較硬的接觸輪或更換齒輪較寬的接觸輪或者更換小直徑的接觸輪,或者降低砂帶的線速度等等,則可以解決砂面不鋒利的狀況. (4) 容易脫砂,基底外露 這主要是磨粒粘結(jié)不牢,應(yīng)更換砂帶.或者選用較軟的接觸輪或較大直徑的接觸輪,以增大砂帶的曲率半< |
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