兼具切割软硬两类材质功能的树脂砂轮切割片制作方法 【技术领域】
本发明兼具切割软硬两类材质功能的树脂砂轮切割片制作方法，属磨料磨具领域，具体涉及树脂砂轮切割器具。
背景技术
树脂砂轮切割片广泛用于机械冶金、建筑、军工、铁路施工、消防破拆等领域。所谓树脂砂轮切割片是将树脂粘结剂与磨料混合成为粘结性磨料后，在砂轮网片上加压成型的切割片。根据用途不同，可分为两大类：一类为适合切割硬质材料的砂轮切割片，主要用于金属材料如钢管、型钢、钢筋等金属材料的切割加工，此类树脂砂轮切割片是以棕刚玉混合磨粒作为主要磨料制作的树脂砂轮片，如本申请人在先的一项发明专利(ZL)所描述的砂轮切割片即属于此类；另一类为适合切割软质材料，诸如切割混凝土、石材等非金属材料的树脂砂轮片，此类是以碳化硅为主要磨料经过加压成型的树脂切割片，其制作方法与以棕刚玉为磨料的切割片的制作方法大体相同，但碳化硅磨料价格昂贵，一般为棕刚玉价格的2-5倍，基于总体性价比的缘故，在切割软质材料方面树脂切割片已逐渐被耐磨性能较高的金刚石切割片所替代。例如，通常适用于切割石材类的金刚石切割片，是在圆形的钢基体外周边缘上焊接金刚石合金刀头，合金刀头由多种超细金属粉末与金刚石微粉充分混合均匀，在高温(一般为800℃)条件下加热加压成型，该金刚石切割片与本发明的树脂切割片的制作工艺不同，该金刚石切割片属金刚石磨具行业，而不属于树脂切割片范畴。当前树脂切割片行业，尚没有兼具切割软硬两类材质性能的树脂砂轮切割片。当前树脂切割片行业存在功能单一问题，不能满足经济发展的需求，特别是不能满足某些领域特定条件下的特殊需求。例如在消防、地震等抢险环境中，需要即时快速抢险破拆时，由于破拆的对象千差万别，既可能有混凝土石材等较软材质，又可能遇到硬质的钢材等，这种情况下抢夺时间就等于是抢救生命。但遗憾的是目前的树脂切割片尚不具备一“片”两用的功能，关键、紧急时刻还必须更换切割片。如果能赋予树脂切割片既能切割硬质金属材料又能切割石材或混凝土软质材料的双重功能，这个问题也就解决了。因此，创新一种兼具切割软硬两类材质性能的树脂砂轮切割片，是业内外共同关注的迫切问题。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种兼具切割软硬两类材质功能的树脂砂轮切割片制作方法，赋予树脂砂轮切割片以切割硬质金属类和切割软质石材类双重切割功能，以突破现有树脂砂轮切割片仅适用于切割硬质金属的局限性，从而进一步提高树脂砂轮切割片对材质的切割适应性和切割效率。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
本发明兼具切割软硬两类材质功能的树脂砂轮切割片制作方法，是以不同粒度的碳化硅磨料、混合粒度棕刚玉磨料、酚醛树脂粘结剂，聚四氟乙烯干磨润滑剂和冰晶石填料配制成树脂砂轮切割片粘结性混合磨料，将此树脂砂轮切割片粘结性混合磨料，按切割片单重规格，涂敷在砂轮网片上，并用刮板摊料、括平，经压板加压成型和硬化，制成树脂砂轮切割片，该树脂砂轮切割片粘结性混合磨料的配方组份及各组份的重量百分数配比如下：
14#-80#碳化硅 40％-50％
混合粒度棕刚玉 30％-40％
酚醛树脂液 1％-5％
240目酚醛树脂粉 3％-15％
平均粒径3μm-25μm聚四氟乙烯粉 0.5％-5％
120目以细冰晶石填料 2％-10％
上述树脂砂轮切割片粘结性混合磨料的制备工艺如下：
将碳化硅磨料与棕刚玉磨料按照配比重量加入混料锅中混合均匀，再加入酚醛树脂液，待棕刚玉磨料完全润湿后依次加入冰晶石与聚四氟乙烯粉，混合均匀后投入酚醛树脂粉继续混料直至酚醛树脂粉均匀的附着在每颗磨料上为止，至此即配制成本发明树脂砂轮片粘结性混合磨料，备用。
上述树脂砂轮切割片的生产操作过程如下：在操作台上放置砂轮网片，按切割片单重规格，在砂轮网片上投入上述的备用粘结性混合磨料，用刮板摊料、括平，经压板加压成型和硬化，即成为本发明树脂砂轮片切割片产品；同理，在砂轮网片上，按切割片单重规格投入备用的粘结性混合磨料，用刮板摊料括平后，放上第二张砂轮网片，经压板加压成型和硬化，即成为本发明双网增强树脂砂轮片切割片产品。相同操作，可制作多网增强树脂砂轮切割片，以满足不同的加工需求。
碳化硅有很强的硬度(莫氏硬度为9.2)，且具有相当尖锐的切削刃和自锐性，与许多非金属(玻璃、陶瓷等)和某些非铁金属(锌、铜及其合金)材料不易产生化学反应。碳化硅的导热率很高，热膨胀小，抗热震性很高，故碳化硅以其上独有的特性能在切割石材时发挥良好的作用。
棕刚玉具有质地致密、硬度高、磨削力强、颗粒形状呈等积状等优点，将不同粒度号的磨料按其一定的比例混合使用能充分发挥其各自的优势，起到切割高硬度金属的作用；酚醛树脂粘结剂有优良的粘结作用，固化后将各种磨料牢固的粘接在一起，增强切割片的抗拉强度。
切割片在切割金属过程中由于摩擦放出大量的热量，如热量无法散发，容易产生烧片现象，那么切削工作也就无法进行，组份加入稳定性冰晶石填料，切削过程中产生的高温(大于1011℃)使之分解为三氟化铝气体，带走部分热量，降低切削温度地作用，同时也可防止切割部件受氧化。
本发明采用具有有机大分子结构的聚四氟乙烯为干磨润滑剂，取代传统的具有腐蚀性与粉尘污染的黄铁矿小分子结构的润滑剂，能在切削过程润滑减磨作用，同时增大分子间作用力，提高切割片强度，增加使用安全性，取得满意的效果。
本发明采用的树脂砂轮片粘结性混合磨料，对碳化硅磨料和棕刚玉两种磨料的使用，选择了最佳的科学配比，使其在赋予树脂砂轮切割片在软硬两种材质的应用中起到决定性协和作用，加之采用聚四氟乙烯为干磨润滑剂，使本发明树脂砂轮切割片在切割软硬不同材质方面取得了显著的效果。
因此，本发明通过在一定范围内控制碳化硅磨料与混合磨粒棕刚玉的配比含量，同时调整聚四氟乙烯干磨润滑剂的含量获得不同性能的切割片。例如：提高碳化硅磨料的含量、降低棕刚玉的含量，使其在切割石材、混凝土、大理石、汽车玻璃等非金属领域取得良好效果，相反，降低碳化硅、提高棕刚玉的含量做出的切割片在切割高硬度金属方面有更大优势。如前所述，提高聚四氟乙烯含量能加快切割速度，减少聚四氟乙烯含量即可得到更加耐用的切割片，使本发明树脂砂轮切割片在切割速度和切割耐用性方面获得良好平衡，既能用于在某些特殊的领域，如消防或灾难性抢险作业时，需要高速切割的情况；对于一般应用，亦具有优良的耐磨性、低摩耗性，并在降低作业成本方面有重大改进，因此本发明全面提升并扩展了树脂砂轮切割片的功能和应用。
此外，本发明树脂砂轮切割片制作方法，其原材料资源丰富，制作过程中无高温加工要求，具有能耗低、设备操作简单，产量高等优点。
【具体实施方式】
现通过实例进一步说明本发明是如何实施的：
实例1：
树脂砂轮片粘结性混合磨料配方，按重量百分数配比如下：
24#黑碳化硅磨料 45％
24#棕刚玉磨料 30％
30#棕刚玉磨料 4％
酚醛树脂液 5％
240目酚醛树脂粉 10％
120目冰晶石 5％
平均粒径5μm聚四氟乙烯粉 1％
其制备工艺如下：
将24#黑碳化硅、24#、30#棕刚玉磨料按照配比重量加入混料锅中混合均匀，再加入酚醛树脂液，待刚玉磨料完全润湿后依次加入冰晶石与聚四氟乙烯粉，混合均匀后投入酚醛树脂粉继续混料直至酚醛树脂粉均匀的附着在每颗磨料上为止。然后按切割片单重称量后投料，投料前放进砂轮网片，用刮板摊料，待摊平后再放一张砂轮网片，压板加压成型，再硬化。
用此种配方和工艺制作出型号为355*4.0*25.4的双网增强树脂切割薄片，能将直径为160mm的45#圆钢切断，也能将200*300mm的钢筋混凝土切断，且整个切割过程无异常现象发生。
实例2：
树脂砂轮切割片粘结性混合磨料配方，按重量百分数配比为：
24#黑碳化硅磨料 40％
30#棕刚玉磨料 36％
36#棕刚玉磨料 4％
酚醛树脂液 4％
240目酚醛树脂粉 9％
120目冰晶石 2％
聚四氟乙烯粉(平均粒径5μm) 5％
其制备工艺与实例1相同。
用此配方与工艺成型的356*4.0*25.4的双网增强树脂切割片在切割金属方面优于切割混凝土。
实例3：
树脂砂轮切割片粘结性混合磨料配方，按重量百分数配比如下：
30#黑碳化硅磨料 50％
24#棕刚玉磨料 27％
36#棕刚玉磨料 3％
酚醛树脂液 4.5％
240目酚醛树脂粉 8.5％
120目冰晶石 4％
聚四氟乙烯粉(平均粒径5μm) 3％
其制备工艺与实例1相同。
用此配方与工艺所做型号为356*4.0*25.4的双网增强树脂切割砂轮片其在切割混凝土方面优于切割金属。