早期生產(chǎn)的是陶瓷砂輪。陶瓷結(jié)合劑砂輪的優(yōu)點(diǎn)是具有天然的孔隙率和良好的化學(xué)穩(wěn)定性,適用于干磨和濕磨,尤其適用于水基和油基磨削液。但陶瓷砂輪彈性差、燒結(jié)溫度高,限制了陶瓷砂輪的發(fā)展。酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑砂輪具有彈性好、對(duì)沖擊、沖擊和側(cè)壓力敏感性低的優(yōu)點(diǎn)。

酚醛樹(shù)脂砂輪的生產(chǎn)工藝主要有三種:冷壓、半熱壓和熱壓。
一、冷壓工藝:
冷壓過(guò)程中使用的粘合劑有潤(rùn)濕劑和粉末樹(shù)脂。以液體酚醛樹(shù)脂、糠醛、糠醇和甲酚為潤(rùn)濕劑,以液體酚醛樹(shù)脂為最多。決定液體樹(shù)脂與粉末樹(shù)脂比率(通常稱為液體粉末比率)的因素有:
磨料粒徑分布、填料種類、填料量、液體樹(shù)脂粘度、粉末樹(shù)脂性能等。液體樹(shù)脂粘度越大,需要越多的液體樹(shù)脂才能完全覆蓋磨料表面;磨料粒徑越小,填料比表面積越大,液體越多使用時(shí),粉末樹(shù)脂的分子量越高,游離酚含量越低,粉末樹(shù)脂與液體樹(shù)脂的粘附性越差,需要的液體越多。
攪拌機(jī)應(yīng)經(jīng)過(guò)工藝驗(yàn)證,在不損壞磨料的情況下,通常能達(dá)到理想的攪拌效果。加入細(xì)粉后的攪拌時(shí)間一般為2-5分鐘,攪拌時(shí)間過(guò)短,不能保證攪拌均勻,過(guò)長(zhǎng)的樹(shù)脂膜容易脫落,導(dǎo)致材料溫升和樹(shù)脂預(yù)固化。
混合程序如下:
首先將磨料(通常是混合粒度)預(yù)混合,然后加入潤(rùn)濕劑。磨料均勻潤(rùn)濕后,加入與其它粉狀填料預(yù)混的粉狀樹(shù)脂,使混合物繼續(xù)均勻?;旌夏チ蠎?yīng)具有較好的塑性和流動(dòng)性。材料不宜過(guò)濕,否則易結(jié)塊,無(wú)粉。同時(shí),要保證良好的流動(dòng)性,保證注射模的充分性。通常采用篩分法去除結(jié)塊。
判斷材料塑性的方法如下:
抓住一把混合材料,輕輕揉成一團(tuán)。一般來(lái)說(shuō),將粉末材料加入潤(rùn)濕良好的磨料中,很容易形成粉末,并逐漸消除。現(xiàn)在多采用雙罐混合法,即先將磨料和潤(rùn)濕劑在攪拌機(jī)中混合,再將粉末樹(shù)脂和其他粉末填料在另一臺(tái)攪拌機(jī)中混合,然后將潤(rùn)濕良好的磨料倒入粉末中,混合均勻。雙鍋混合的優(yōu)點(diǎn)是既不會(huì)產(chǎn)生粉狀物,又避免污染,容易清洗鍋?;旌狭辖?jīng)篩分后,可用于壓制。
抑制步驟如下:
安裝模具,稱取所需數(shù)量的磨料到模具型腔中,刮平并壓入。如需放置加強(qiáng)玻璃纖維網(wǎng),應(yīng)按要求放置。然后在室溫下加壓。一般冷壓范圍為15-30n/mm~2,***為15-25n/mm~2。壓力的選擇取決于材料的塑性和砂輪所需的密度。不要使用過(guò)大的壓力,否則會(huì)壓碎磨料。按壓時(shí)間一般為5-50秒,***為5-30秒。時(shí)間的長(zhǎng)短取決于砂輪的密度和形狀以及材料的塑性。然后取出砂輪進(jìn)行下一步的操作-固化。
固化程序如下:
固化操作可在固定固化爐或流動(dòng)隧道固化窯中進(jìn)行。把砂輪放在固化爐里是非常重要的。砂輪一般用鋼片或陶瓷片固定,以保證砂輪在固化過(guò)程中不變形,并均勻地放置在爐內(nèi)。爐內(nèi)應(yīng)有空氣循環(huán),使各部位均勻受熱,然后開(kāi)始升溫養(yǎng)護(hù);隧道養(yǎng)護(hù)窯養(yǎng)護(hù)時(shí),先用鋼或陶瓷盤固定好砂輪,然后放入臺(tái)車,推入隧道內(nèi),以設(shè)定速度運(yùn)行。
在整個(gè)加熱過(guò)程中,發(fā)生物理和化學(xué)變化,在每個(gè)溫度階段發(fā)生以下反應(yīng):當(dāng)溫度為80℃時(shí),樹(shù)脂開(kāi)始熔化,水分蒸發(fā),固化反應(yīng)開(kāi)始;當(dāng)溫度為110℃時(shí),樹(shù)脂分解6次,使融化的樹(shù)脂交聯(lián),同時(shí)釋放氨氣、水等氣體;當(dāng)溫度為110-180℃時(shí),樹(shù)脂交聯(lián)至完全固化,釋放出大量氨氣。高溫區(qū)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂過(guò)度固化。
二、半熱壓工藝:
半熱壓工藝的壓制溫度一般為50-65℃,其他工藝與冷壓工藝完全一致。在該壓制溫度下,液體樹(shù)脂的粘度變小,能很好地將粉狀樹(shù)脂結(jié)合起來(lái),提高整個(gè)樹(shù)脂體系的流動(dòng)性,更容易滲透到各個(gè)空間。即使壓力機(jī)的壓力不太高,也能很好的成形,且保持時(shí)間不需要太長(zhǎng)。特別適用于連續(xù)運(yùn)行的自動(dòng)沖壓生產(chǎn)線。
三、熱壓工藝:
抑制:
壓制溫度范圍160-170℃,壓制時(shí)間30-60秒/mm。例如,對(duì)于60mm厚的砂輪,按以下要求進(jìn)行壓制:壓力:20-40n/mm~2;壓制溫度:150-170℃;壓制時(shí)間:30-60分鐘。加壓過(guò)程中,加壓后4-8分鐘內(nèi)放氣一次或多次。固化:熱壓砂輪具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,但要達(dá)到***的性能,還需要固化。固化溫度160-180℃,固化時(shí)間8-12h。