CN113039044A - 涂覆研磨带及其制造和使用方法 - Google Patents
涂覆研磨带及其制造和使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113039044A CN113039044A CN201980075611.3A CN201980075611A CN113039044A CN 113039044 A CN113039044 A CN 113039044A CN 201980075611 A CN201980075611 A CN 201980075611A CN 113039044 A CN113039044 A CN 113039044A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- abrasive
- triangular
- disposed
- tape
- sheets
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 69
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 36
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 15
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 13
- -1 ferrous metals Chemical class 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 10
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 10
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 6
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 5
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920003180 amino resin Polymers 0.000 description 4
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 4
- 238000007766 curtain coating Methods 0.000 description 4
- 238000007607 die coating method Methods 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 4
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000007756 gravure coating Methods 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003261 Durez Polymers 0.000 description 2
- 101000998140 Homo sapiens Interleukin-36 alpha Proteins 0.000 description 2
- 101000998126 Homo sapiens Interleukin-36 beta Proteins 0.000 description 2
- 101001040964 Homo sapiens Interleukin-36 receptor antagonist protein Proteins 0.000 description 2
- 101000998122 Homo sapiens Interleukin-37 Proteins 0.000 description 2
- 102100021150 Interleukin-36 receptor antagonist protein Human genes 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 150000001252 acrylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N divanadium pentaoxide Chemical compound O=[V](=O)O[V](=O)=O GNTDGMZSJNCJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 150000003014 phosphoric acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- 239000010963 304 stainless steel Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIGKGIPGJUDHMG-UHFFFAOYSA-N C1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1.Cl.Cl.Cl.Cl.Cl Chemical compound C1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1.Cl.Cl.Cl.Cl.Cl DIGKGIPGJUDHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000232261 Napeanthus Species 0.000 description 1
- 101100375588 Oryza sativa subsp. japonica YAB2 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 description 1
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N dialuminum;disodium;oxygen(2-);silicon(4+);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Na+].[Na+].[Al+3].[Al+3].[Si+4] JYIMWRSJCRRYNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- RYEOCIUXFIZXNC-UHFFFAOYSA-L dipotassium;docosyl phosphate Chemical compound [K+].[K+].CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCOP([O-])([O-])=O RYEOCIUXFIZXNC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000009503 electrostatic coating Methods 0.000 description 1
- 238000004924 electrostatic deposition Methods 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 231100000897 loss of orientation Toxicity 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N n-[(2r,3r)-1,3-dihydroxyoctadecan-2-yl]tetracosanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC BPLYVSYSBPLDOA-GYOJGHLZSA-N 0.000 description 1
- DOUCHCULYHWMTQ-UHFFFAOYSA-N naphthalene;tetrahydrochloride Chemical compound Cl.Cl.Cl.Cl.C1=CC=CC2=CC=CC=C21 DOUCHCULYHWMTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000002898 organic sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000003847 radiation curing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical class F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001495 sodium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical class [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical compound [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/02—Backings, e.g. foils, webs, mesh fabrics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D2203/00—Tool surfaces formed with a pattern
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种涂覆研磨带(100),该涂覆研磨带包括带背衬(110)和设置在该带背衬上的磨料层。磨料层包括由至少一种粘结剂材料固定到带背衬(110)的主表面的至少一部分上的磨料元件(160)。磨料元件设置在矩形网格图案的水平线(192)和竖直线(194)的相接交点处。每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片(130),它们各自具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面。在相对应的基础上,三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接带背衬。磨料元件的第一部分排列成交替的第一行(16),其中三角形磨料片设置成沿纵向与竖直线(194)对齐。磨料元件的第二部分排列成交替的第二行(168),其中三角形磨料片(130)设置成沿纵向与水平线(194)对齐。第一行和第二行沿着竖直线重复交替。本发明还公开了制造和使用涂覆研磨带的方法。
Description
本公开广义上涉及涂覆研磨带、其制造方法及其使用方法。
背景技术
包含三角形磨料片的涂覆研磨带可用于在产品制造过程中成型、修整或磨削多种材料和表面。当需要移除大量材料时,带式磨砂机尤特别用。材料的示例包括木材、金属(例如,尤其是趋于堵塞磨轮的非铁金属如铝)和毛边。
具有旋转对齐的三角形磨料片的涂覆磨料制品公开于美国专利9,776,302(Keipert)中。涂覆磨料制品具有多个三角形磨料片,所述多个三角形磨料片的每个都具有表面特征结构。多个三角形磨料片由包含树脂性粘合剂的底胶层附接到柔性背衬而形成磨料层。表面特征结构的指定z-方向旋转取向在磨料层中比表面特征结构的随机z-方向旋转取向发生得更频繁。
一直存在对涂覆研磨带的成本、性能和/或寿命进行改善的需求。
发明内容
在一个方面,本公开提供了一种研磨带,该研磨带包括:
环形带背衬;
磨料层,该磨料层设置在带背衬上,其中磨料层的至少一部分包括通过至少一种粘结剂材料固定到带背衬的主表面上的磨料元件,其中磨料元件设置在矩形网格图案的水平线和竖直线的相接交点处,其中至少70%的交点具有磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片,其中三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接带背衬,
其中磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中第一行中的三角形磨料片设置成沿纵向在竖直线的10度内对齐,其中磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中第二行中的三角形磨料片设置成沿纵向在水平线的10度内对齐,并且
其中第一行和第二行沿着竖直线重复交替。
因此,在第二方面,本公开提供了一种研磨工件的方法,该方法包括使根据本公开的涂覆研磨带的磨料层的一部分与工件摩擦接触,以及使工件和磨料制品中的至少一者相对于另一者运动以研磨工件。
在第三方面,本公开提供了一种制造涂覆研磨带的方法,该方法包括:
将可固化底胶层前体设置在环形带背衬的主表面上;
将磨料元件嵌入该可固化底胶层前体中,
其中磨料元件设置成与水平竖直矩形网格图案的相接交点邻接,其中至少70%的交点具有磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片,其中三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接带背衬,
其中磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中第一行中的三角形磨料片设置成沿纵向在竖直线的10度内对齐,其中磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中第二行中的三角形磨料片设置成沿纵向在水平线的10度内对齐,并且
其中第一行和第二行沿着竖直线重复交替。
使可固化底胶层前体至少部分固化,以提供底胶层;
将可固化复胶层前体设置在至少部分固化的底胶层前体和三角形磨料片上;以及
使可固化复胶层前体至少部分固化,以提供复胶层。
如本文所用:
术语“接近”意指非常靠近或紧邻(例如,接触或嵌入在粘结剂层接触中)。
术语“工件”是指被研磨的物体。
如本文所用,术语“三角形磨料片”意指磨料颗粒的至少一部分具有预定形状的陶瓷磨料颗粒,该预定形状由用于形成成形前体磨料颗粒的模具腔复制而得。三角形磨料片通常将具有大体上复制了用于形成三角形磨料片的模具腔的预定几何形状。本文使用的三角形磨料片不包括通过机械粉碎操作获得的随机大小的磨料颗粒。
如本文所用,“Z轴旋转取向”是指在最大程度面向带背衬的三角形磨料片侧壁的纵向维度上的围绕Z轴垂直于带背衬的主表面的角旋转。
在考虑具体实施方式以及所附权利要求书时,将进一步理解本公开的特征和优点。
附图说明
图1是示例性涂覆研磨带100的示意性俯视图。
图1A是图1中的区域1A的放大视图。
图1B是示例性涂覆研磨带100沿1B-1B线截取的示意性侧视图。
图2A是示例性三角形磨料片130a的示意性俯视图。
图2B是示例性三角形磨料片130的示意性透视图。
图3A是示例性三角形磨料片330的示意性俯视图。
图3B是示例性三角形磨料片330的示意性侧视图。
图4是可用于制造涂覆研磨带100的生产工具400的俯视图。
图4A是生产工具400的剖开示意性平面图。
图4B是生产工具400沿4B-4B线截取的示意性剖视图。
图4C是生产工具400沿4C-4C线截取的示意性剖视图。
在说明书和附图中重复使用的参考符号旨在表示本公开的相同或类似的特征结构或元件。应当理解,本领域的技术人员可以设计出许多落入本公开原理的范围内及符合本公开原理的实质的其它修改形式和实施方案。附图可不按比例绘制。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的示例性涂覆研磨带100,其中三角形磨料片130以精确的位置和Z轴旋转取向固定到具有纵向轴线181的带背衬110上。
现在参见图1A,磨料元件160各自具有两个三角形磨料片130。磨料元件160设置在矩形网格图案196的水平线192和竖直线194的相接交点190处。至少70%的相接交点具有磨料元件160中的设置在该处的一个磨料元件。为了避免在使用期间出现划痕,磨料元件相对于涂覆研磨带100的纵向轴线以角度α取向。角度α可以为任何角度;例如,大于0至30度,或大于0至20度,或大于40至50度。
磨料元件160的第一部分162排列成交替的第一行166。第一行166中的三角形磨料片130具有在竖直线194的10度内的相应Z轴旋转取向。磨料元件的第二部分164排列成交替的第二行168。第二行168中的三角形磨料片130具有在水平线192的10度内的相应Z轴旋转取向。第一行166和第二行168沿着竖直线194重复交替。
现在参照图1A和图1B,涂覆研磨带100包括设置在带背衬110的主表面115上的磨料层120。磨料层120包括磨料元件160,每个磨料元件具有通过至少一种粘结剂材料(图示为底胶层142和复胶层144)固定到主表面115上的两个三角形磨料片130。任选的顶胶层146设置在复胶层144上。
现在参照图2A和图2B,每个三角形磨料片130a具有彼此连接并由三个侧壁(136a,136b,136c)隔开的相应的顶部表面和底部表面(132,134)。
图3A和图3B示出可用的三角形磨料片330的另一个实施方案,三角形磨料片330具有彼此连接并由三个倾斜侧壁(336)隔开的相应的顶部表面和底部表面(332,334)。
例如,带背衬可包括任何已知的柔性涂覆磨料背衬。带背衬应具有足够的柔性,以在使用期间沿带路径卷绕在辊上。用于带背衬的合适材料包括聚合物膜、金属箔、织造织物、针织织物、纸、非织造物、泡沫、丝网、层合物、它们的组合以及它们的经处理型式。带可包括接头也可以是无接头的,例如,如美国专利7,134,953(Reinke)和5578096(Benedict等人)中所述。
带背衬的边缘通常是直的并且平行于纵向轴线,这不是必需的,因为边缘的一些偏差(例如,扇形边缘)是允许的,并且在一些情况下甚至可能是期望的。
磨料层可包括其中保留有磨料颗粒的单个粘结剂层,或更典型地包括具有底胶层和复胶层的多层构造。根据本公开的涂覆研磨带可包括附加的层,诸如例如叠加在磨料层上的任选的顶胶层,或者如果需要也可以包括背衬抗静电处理层。示例性合适的粘结剂可由可热固化树脂、可辐射固化树脂以及它们的组合制得。
可通过将可固化底胶层前体涂布到背衬的主表面上来形成底胶层。该底胶层前体可以包含(例如)胶水、酚醛树脂、氨基塑料树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚氨酯树脂、可以自由基的方式聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯(例如具有侧链α,β-不饱和基团的氨基塑料树脂、丙烯酸酯化聚氨酯、丙烯酸酯化环氧树脂、丙烯酸酯化异氰脲酸酯)、环氧树脂(包括双-马来酰亚胺和芴-改性的环氧树脂)、异氰脲酸酯树脂、以及它们的混合物。这些中优选的是酚醛树脂。
一般来讲,酚醛树脂通过酚和甲醛的缩合形成,并且通常归类为甲阶酚醛树脂或酚醛清漆酚醛树脂。酚醛清漆酚醛树脂为酸催化的并且甲醛与酚的摩尔比为小于1:1。甲阶(resole/resol)酚醛树脂可用碱性催化剂催化,并且甲醛与酚的摩尔比为大于或等于一,通常在1.0和3.0之间,因此存在羟甲基侧基。适用于催化甲阶酚醛树脂的醛和酚组分之间的反应的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化钾、氢氧化钙、有机胺、和碳酸钠,所有这些都作为溶解在水中的催化剂溶液。
甲阶酚醛树脂通常被涂覆为具有水和/或有机溶剂(例如醇)的溶液。通常,溶液包含的固体为约70重量%至约85重量%,但可使用其它浓度。如果固体含量非常低,则需要更多的能量来除去水和/或溶剂。如果固体含量非常高,则所得酚醛树脂的粘度过高,这通常导致加工问题。
酚醛树脂是公知的,并且可容易地从商业来源获得。可用于实施本公开的可商购获得的甲阶酚醛树脂的示例包括以商品名VARCUM(例如,29217、29306、29318、29338、29353)由杜雷兹公司(Durez Corporation)销售的那些;以商品名AEROFENE(例如,AEROFENE 295)由美国佛罗里达州巴托的阿施兰德化学公司(Ashland Chemical Co.,Bartow,Florida)出售的那些;和以商品名PHENOLITE(例如,PHENOLITE TD-2207)由韩国首尔的江南化学有限公司(Kangnam Chemical Company Ltd.of Seoul,South Korea)销售的那些。
可通过任何己知的用于将底胶层施加到背衬的涂布方法来施加底胶层前体,这些方法包括(诸如例如)辊涂、挤出模头涂布、帘式涂布、刮涂、凹面涂布和喷涂。
所用的底胶层的基重可取决于例如预期用途、磨料颗粒的类型和所制备的涂覆研磨带的性质,但通常将在1、2、5、10或15克/平方米(gsm)至20、25、100、200、300、400或甚至600gsm的范围内。可通过任何己知的用于将底胶层(例如,制作涂层)施加到背衬的涂布方法来施加底胶层,这些方法包括(例如)辊涂、挤出模头涂布、帘式涂布、刮涂、凹面涂布和喷涂。
一旦将底胶层前体涂覆在背衬上,就将三角形磨料片施加到底胶层前体并嵌入其中。根据预定图案和Z轴旋转取向将三角形磨料片标称施加到底胶层前体上。
在一些优选的实施方案中,磨料元件之间的水平和/或竖直间距为三角形磨料片的面向带背衬的侧壁的平均长度的1至3倍,并且更优选为1.2至2倍,但也可使用其他间距。
磨料元件中的至少90%(例如,至少95%、至少99%或甚至100%)的三角形磨料片中的每个三角形磨料片的一个侧壁设置为面向(并且优选邻接)带背衬。此外,在磨料元件中,设置为面向带背衬的侧壁沿纵向在竖直线或水平线的10度内(优选在5度内,并且更优选在2度内)对齐(即,具有纵向Z轴旋转取向),具体取决于它们的位置。就这一点而言,如果面向背衬的侧壁在矩形网格图案(其为平面的)上的Z轴投影以10度或更小的角度(包括共线)与竖直线中的至少一个相交,那么该面向背衬的侧壁的Z轴旋转方向被认为在该竖直线的10度内。同样,如果面向背衬的侧壁在矩形网格图案(其为平面的)上的Z轴投影以10度或更小的角度(包括共线)与水平线中的至少一个相交,那么该面向背衬的侧壁的Z轴旋转方向被认为在该水平线的10度内。三角形磨料片具有足够的硬度以在研磨过程中用作磨料颗粒。优选地,三角形磨料片具有至少4、至少5、至少6、至少7、或甚至至少8的莫氏(Mohs)硬度。优选地,它们包含α氧化铝。
在一些实施方案中,三角形磨料片被成形为薄三棱柱,而在其他实施方案中,三角形磨料片被成形为截头三棱锥(优选地具有约8度的锥角)。三角形磨料片可具有不同的边长,但优选在它们的最大面是等边的。
除磨料元件和/或磨料片之外,磨料层中还可包含粉碎的磨料颗粒或非磨料颗粒,优选地包括足够的量以形成封闭涂层(即,基本上可保留在磨料层中的标称指定等级的最大可能数量的磨料颗粒)。
合适磨料颗粒的示例包括:熔融氧化铝;经热处理的氧化铝;白色熔融氧化铝;陶瓷氧化铝材料,诸如可以商品名3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN从明尼苏达州圣保罗市的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)商购获得的那些;棕色氧化铝;蓝色氧化铝;碳化硅(包括绿色碳化硅);二硼化钛;碳化硼;碳化钨;石榴石;碳化钛;金刚石;立方氮化硼;石榴石;熔融氧化铝-氧化锆;氧化铁;氧化铬;氧化锆;二氧化钛;氧化锡;石英;长石;燧石;金刚砂;溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒;以及它们的组合。在这些材料中,模塑溶胶-凝胶法制备的α氧化铝三角形磨料片在许多实施方案中是优选的。不能通过溶胶-凝胶法加工的磨料可用临时或永久性粘结剂模制以形成成形前体颗粒,然后将这些成形前体颗粒烧结以形成三角形磨料片,例如,如美国专利申请公布2016/0068729 A1(Erickson等人)中所公开。
溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒及其制备方法的示例可见于美国专利4,314,827(Leitheiser等人)、4,623,364(Cottringer等人)、4,744,802(Schwabel)、4,770,671(Monroe等人);和4,881,951(Monroe等人)中。还设想,磨料颗粒可以包括研磨团聚物,例如,在美国专利4,652,275(Bloecher等人)或4,799,939(Bloecher等人)中描述的那些等。在一些实施方案中,三角形磨料片可用偶联剂(例如,有机硅烷偶联剂)进行表面处理或进行其它物理处理(例如,氧化铁或氧化钛)以增强磨料颗粒与粘结剂(例如,底胶层和/或复胶层)的粘附性。磨料颗粒可在它们与对应的粘结剂前体结合之前进行处理,或者它们可通过将偶联剂包括到粘结剂中进行原位表面处理。
优选地,三角形磨料片包含陶瓷磨料颗粒,诸如例如溶胶-凝胶法制备的多晶α氧化铝颗粒。可根据例如美国专利5,213,591(Celikkaya等人)以及美国专利申请公布2009/0165394 A1(Culler等人)和2009/0169816 A1(Erickson等人)中描述的方法使用溶胶-凝胶α氧化铝颗粒前体来制备由α氧化铝、镁铝尖晶石和稀土六铝酸盐的微晶构成的三角形磨料片。
可根据熟知的多步骤过程制作基于α氧化铝的三角形磨料片。简而言之,该方法包括如下步骤:制造可转变为α氧化铝的要么有晶种要么无晶种的溶胶-凝胶α氧化铝前体分散体;用溶胶-凝胶填充具有所需外形的三角形磨料片的一个或多个模具腔,将溶胶-凝胶干燥以形成前体三角形磨料片;从模具腔中移除前体三角形磨料片;煅烧前体三角形磨料片以形成煅烧的前体三角形磨料片,并且然后烧结煅烧的前体三角形磨料片以形成三角形磨料片。现在将更详细地描述该工艺。
关于制造溶胶-凝胶法衍生的磨粒的方法的更多详细细节可见于例如美国专利4,314,827(Leitheiser)、5,152,917(Pieper等人)、5,435,816(Spurgeon等人)、5,672,097(Hoopman等人);5,946,991(Hoopman等人);5,975,987(Hoopman等人)和6,129,540(Hoopman等人),以及美国公开专利申请2009/0165394Al(Culler等人)中。
三角形磨料片可包括单一类型的三角形磨料片或者两种或更多种尺寸和/或组成的三角形磨料片的共混物。在一些优选的实施方案中,三角形磨料片是精确成形的,单个三角形磨料片将具有这样的形状,其基本上为其中颗粒前体在任选煅烧和烧结之前干燥的模具或生产工具的腔的一部分的形状。
本公开中使用的三角形磨料片通常可使用工具(即,模具)制备,并且使用精确机加工进行切割,从而提供比其他制作替代方法(诸如例如,冲压或冲孔)高的特征清晰度。通常,工具表面中的腔具有沿尖锐边缘交汇的平面,并且形成截头棱锥的侧面和顶部。所得的三角形磨料片具有各自的对应于工具表面中的腔的形状(例如,截头棱锥)的标称平均形状;然而,标称平均形状的变化(例如,随机变化)可在制造期间发生,并且表现出此类变化的三角形磨料片包括在如本文所用的三角形磨料片定义内。
在一些实施方案中,三角形磨料片的基部和顶部基本上平行,从而得到棱柱或截头棱锥形状,但是这不是必需的。在一些实施方案中,截头三方锥的侧部具有相等的尺寸并且与基部形成约82度的二面角。然而,应当理解,也可使用其他二面角(包括90度)。例如,基部和侧部中的每个侧部之间的二面角可独立地为在45度至90度、通常在70度至90度、更通常在75至85度的范围内。
如本文所用,在涉及三角形磨料片时,术语“长度”指三角形磨料片的最大尺寸。“宽度”是指三角形磨料片的与长度垂直的最大尺寸。术语“厚度”或“高度”是指三角形磨料片的与长度和宽度垂直的尺寸。
溶胶-凝胶法制备的三角形(即,陶瓷)磨料颗粒的示例可见于美国专利5,201,916(Berg)、5,366,523(Rowenhorst(Re 35,570))、和5984988(Berg)中。关于此类磨料颗粒及其制备方法的细节可见于例如美国专利8,142,531(Adefris等人)、8,142,891(Culler等人)、和8,142,532(Erickson等人)中;以及美国专利申请公布2012/0227333(Adefris等人)、2013/0040537(Schwabel等人)和2013/0125477(Adefris)中。
三角形磨料片的长度通常被选择为在1微米至15000微米、更通常10微米至约10000微米并且还更通常150微米至2600微米的范围内,但也可使用其它长度。
三角形磨料片的宽度通常被选择为在0.1微米至3500微米、更通常100微米至3000微米并且更通常100微米至2600微米的范围内,但也可使用其它长度。
三角形磨料片的厚度通常被选择为在0.1微米至1600微米、更通常1微米至1200微米的范围内,但可使用其它厚度。
在一些实施方案中,三角形磨料片可具有至少2、3、4、5、6或更大的纵横比(长度与厚度的比)。
三角形磨料片上的表面涂层可用于改善磨具制品中三角形磨料片与粘结剂材料之间的粘附力,或者可用于帮助三角形磨料片的静电沉积。在一个实施方案中,可以相对于三角形磨料片的重量的0.1%至2%的表面涂层的量使用在美国专利5,352,254(Celikkaya)中所述的表面涂层。此类表面涂层在美国专利5,213,591(Celikkaya等人);5,011,508(Wald等人)、1,910,444(Nicholson)、3,041,156(Rowse等人)、5,009,675(Kunz等人)、5,085,671(Martin等人)、4,997,461(Markhoff-Matheny等人)和5,042,991(Kunz等人)中有所描述。另外,表面涂层可防止三角形磨料片封堵。“封堵”是描述来自正在研磨的工件的金属颗粒被焊接到三角形磨料片顶部的现象的术语。执行上述功能的表面涂层对本领域的技术人员而言是已知的。
磨料颗粒可根据磨料行业公认的规定标称等级被独立地按尺寸分类。示例性磨料行业公认的分级标准包括由ANSI(美国国家标准学会)、FEPA(欧洲磨料制造者联盟)和JIS(日本工业标准)颁布的那些标准。ANSI等级标号(即规定的标称等级)包括例如:ANSI 4、ANSI 6、ANSI 8、ANSI 16、ANSI 24、ANSI 36、ANSI 46、ANSI 54、ANSI 60、ANSI 70、ANSI80、ANSI 90、ANSI 100、ANSI 120、ANSI 150、ANSI 180、ANSI 220、ANSI 240、ANSI 280、ANSI 320、ANSI 360、ANSI 400、和ANSI 600。FEPA等级标号包括:F4、F5、F6、F7、F8、F10、F12、F14、F16、F20、F22、F24、F30、F36、F40、F46、F54、F60、F70、F80、F90、F100、F120、F150、F180、F220、F230、F240、F280、F320、F360、F400、F500、F600、F800、F1000、F1200、F1500和F2000。JIS等级标号包括:JIS8、JIS12、JIS16、JIS24、JIS36、JIS46、JIS54、JIS60、JIS80、JIS100、JIS150、JIS180、JIS220、JIS240、JIS280、JIS320、JIS360、JIS400、JIS600、JIS800、JIS1000、JIS1500、JIS2500、JIS4000、JIS6000、JIS8000和JIS10000。根据本公开的一个实施方案,根据FEPA等级F60至F24,磨料颗粒的平均直径可在260微米至1400微米的范围内。
另选地,可使用符合ASTM E-11“Standard Specification for Wire Cloth andSieves for Testing Purposes”(用于测试目的的筛布和筛的标准规格)的美国标准试验筛将磨料颗粒分级成标称筛分等级。ASTM E-11规定了测试筛的设计和构造需求,该测试筛使用安装在框架中的织造筛布的介质根据指定的粒度对材料进行分类。典型名称可以表示为-18+20,其意指磨料颗粒可通过符合18目筛的ASTM E-11规范的试验筛,并且保留在符合20目筛的ASTM E-11规范的试验筛上。在一个实施方案中,成型磨料颗粒具有这样的颗粒尺寸:使得大多数颗粒通过18目试验筛并且可保留在20目、25目、30目、35目、40目、45目或50目试验筛上。在各种实施方案中,磨料颗粒可具有以下的标称筛选等级:-18+20、-20+25、-25+30、-30+35、-35+40、-40+45、-45+50、-50+60、-60+70、-70+80、-80+100、-100+120、-120+140、-140+170、-170+200、-200+230、-230+270、-270+325、-325+400、-400+450、-450+500或-500+635。另选地,可使用诸如-90+100的定制目尺寸。
再次参照图1A,矩形网格图案196由竖直线194(沿竖直方向延伸)和水平线192(沿水平方向延伸)形成,这些水平线按定义垂直于竖直线。竖直线和/或水平线的间距可以是规则的或不规则的。优选地,其在竖直方向和水平方向上均是规则的。优选地,水平间距和竖直间距将相同,尽管水平间距和竖直间距可不同。例如,在一些优选的实施方案中,三角形磨料片之间的规则竖直间距(即,竖直节距)和水平间距(即,水平节距)可介于片长度的1至3倍之间。当然,这些间距可根据三角形磨料片的尺寸和厚度而变化。
在一些优选的实施方案中,水平节距为三角形磨料颗粒厚度的3至6倍、更优选3至5倍并且甚至更优选4至5倍。同样,在一些优选的实施方案中,竖直节距为三角形磨料颗粒长度的1至3倍、更优选1.2至2倍并且甚至更优选1.2至1.5倍。
根据本发明的涂覆研磨带可通过其中三角形磨料片精确放置和取向的方法来制造。该方法通常涉及以下步骤:用一个或多个三角形磨料片(通常为一个或两个)填充生产工具中的每个腔,使填充的生产工具和底胶层前体涂覆的背衬对齐,以将三角形磨料片传送到底胶层前体上,将磨料颗粒从腔传送到底胶层前体涂覆的背衬上,以及从对齐位置移除生产工具。然后,将底胶层前体至少部分地固化(通常固化至足以使三角形磨料片牢固地粘附到背衬上的程度),然后将复胶层前体施加在底胶层前体和磨料颗粒上,并且将复胶层前体至少部分地固化以提供涂覆研磨带。该过程可以是分批的或连续的,可手动或自动地实施,例如,使用机器人设备实施。并非必须执行所有步骤或连续执行这些步骤,但是这些步骤可按照列出的顺序执行或在各个步骤之间执行附加的步骤。
三角形磨料片可被放置在所需的Z轴旋转取向,该所需的Z轴旋转取向通过首先将三角形磨料片放置在被排列成具有互补矩形网格图案的生产工具的分配表面中的适当成形腔中来形成。
用于制造图1A-图1C所示的涂覆研磨带100的示例性生产工具400在图4和图4A-图4C中示出,该生产工具是通过铸造热塑性片材而形成的。现在参见图4和图4A-图4C,生产工具400具有分配表面410,该分配表面包括腔420的矩形网格图案430,该腔的尺寸和形状被设定成接纳三角形磨料片。腔420为Z轴旋转对齐的,使得当填充有三角形磨料片时,当这些三角形磨料片随后被传送时,它们在图1所示的所得涂覆研磨带中形成所需对应图案和Z轴旋转取向。
一旦大部分或全部腔填充有所需数量的三角形磨料片,就使分配表面与带背衬上的底胶层前体层紧密接近或接触,从而将三角形磨料片由生产工具嵌入并传送到底胶层前体,同时标称保持水平取向。当然,可能会出现一些非预期的取向损失,但通常应当可在±10度或更小的公差范围内进行管理。
在一些实施方案中,选择生产工具中的腔的深度,使得三角形磨料片完全适配在腔内。在一些优选的实施方案中,三角形磨料片略微延伸超过腔的开口。通过这种方式,可通过直接接触将它们传送到底胶层前体上,并且降低树脂传送到生产工具上的机会。在一些优选的实施方案中,当三角形磨料片完全插入腔中时,每个三角形磨料片的质心位于生产工具的相应腔内。如果腔的深度变得太短,由于三角形磨料片的质心位于腔的外部,所以三角形磨料片不容易保留在腔内,并且当生产工具在设备中使用时可跳回。
为了填充生产工具中的腔,优选将过量的三角形磨料片施加到生产工具的分配表面上,使得提供比腔的数量更多的三角形磨料片。过量的三角形磨料片意味着每单位长度的生产工具存在的三角形磨料片多于存在的腔,有助于确保随着三角形磨料片堆积到分配表面上并由于重力或其它机械施加的力运动而将它们转移至腔中时,生产工具内的大部分或所有腔最终均填充有三角形磨料片。由于磨料颗粒的支撑区域和间距通常针对特定的磨削应用被设计到生产工具中,因此通常希望未填充的腔的数量变化不大。
优选地,分配表面上的大多数腔填充有设置在单个腔中的三角形磨料片,使得腔和片的侧面至少大致平行。这可通过使腔成形为略微大于三角形磨料片(或多个三角形磨料片)来实现。为了有利于填充和释放,可期望腔具有深度增加的向内倾斜的侧壁和/或在腔的底部处具有真空开口,其中真空开口通向真空源。希望将三角形磨料片传送到底胶层前体涂覆的背衬上,由此使得它们竖立或笔直地施加。因此,腔形状被设计成笔直地保持三角形磨料片。
在各种实施方案中,分配表面中的腔的至少60%、70%、80%、90%或95%包含三角形磨料片。在一些实施方案中,重力可用于填充腔。在其它实施方案中,可将生产工具反转并且施加真空以将三角形磨料片保持在腔中。例如,可通过喷涂、流化床(空气或振动)或静电涂覆施加三角形磨料片。过量的三角形磨料片的去除将通过重力进行,因为未保持的任何磨料颗粒将回落。然后可通过移除真空将三角形磨料片传送到底胶层前体涂覆的带背衬上。
如上所述,可以将三角形磨料片供应为多于腔,由此使得在每个腔被填充后,一些三角形磨料片将保持在分配表面上。这些过量的三角形磨料片通常可从分配表面上吹除、擦掉或以其它方式去除。例如,可施加真空或其它的力以使三角形磨料片保持在腔中并反转分配表面,以将过量三角形磨料片的剩余部分清除。
在生产工具的分配表面中的基本上所有的腔都填充有三角形磨料片之后,使生产工具的分配表面与底胶层前体接近。
在优选的实施方案中,生产工具由热塑性聚合物形成,该热塑性聚合物为诸如例如聚乙烯、聚丙烯、聚酯或由金属母模工具制成的聚碳酸酯。生产工具的制造方法及其制造中所用的母模工具可见于例如美国专利5,152,917(Pieper等人),5,435,816(Spurgeon等人)、5,672,097(Hoopman等人);5,946,991(Hoopman等人);5,975,987(Hoopman等人)和6,129,540(Hoopman等人),以及美国专利申请公布2013/0344786A1(Keipert)和2016/0311084A1(Culler等人)中。
在一些优选的实施方案中,使用3-D打印技术制造生产工具。
一旦将三角形磨料片嵌入底胶层前体中,就将其至少部分地固化,以便在复胶层前体涂布过程中保持矿物的取向。通常,这涉及使底胶层前体B阶段化,但也可根据需要采用更进一步的固化。可根据所选底胶层前体的性质,例如使用加热和/或光照和/或使用固化剂来实现B阶段化。
接着,在至少部分地固化的该底胶层前体和三角形磨料片上涂布复胶层前体。可通过将可固化复胶层前体涂布到背衬主表面上来形成复胶层。该复胶层前体可以包含(例如)胶水、酚醛树脂、氨基塑料树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、聚氨酯树脂、可以自由基的方式聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯(例如具有侧链α,β-不饱和基团的氨基塑料树脂、丙烯酸酯化聚氨酯、丙烯酸酯化环氧树脂、丙烯酸酯化异氰脲酸酯)、环氧树脂(包括双-马来酰亚胺和芴-改性的环氧树脂)、异氰脲酸酯树脂、以及它们的混合物。如果使用酚醛树脂来形成底胶层,则优选同样将其用于形成复胶层。该复胶层前体可通过用于将复胶层施用至背衬的任何已知涂布方法进行施用,包括辊涂、挤出模头涂布、帘式涂布、刮涂、凹版涂布、喷涂等。如果需要,根据本发明的预胶层前体或底胶层前体也可以用作复胶层前体。
复胶层的基重也将必定地根据预期用途、磨料颗粒类型和所制造的涂覆研磨带的性质而变化,但是该基重通常在1gsm或5gsm至300gsm、400gsm或甚至500gsm或以上的范围内。复胶层前体可以通过用于将复胶层前体(例如,复胶层)涂布到背衬上的任何已知涂布方法来涂布,包括(例如)辊涂、挤出模头涂布、帘式涂布、和喷涂。
一旦被施加,就将复胶层前体和通常部分固化的底胶层前体充分固化,以提供可用的涂覆研磨带。一般来讲,该固化步骤涉及热能,但也可使用其它形式的能量,例如辐射固化。可用的热能形式包括(例如)热辐射和红外线辐射。示例性的热能源包括烘箱(例如,悬挂式烘箱)、加热辊、热鼓风机、红外线灯以及它们的组合。
除其它组分外,根据本公开的涂覆研磨带的底胶层前体和/或预胶层前体中的粘结剂前体(如果存在的话)还可以任选地含有催化剂(例如,热活化的催化剂或光催化剂)、自由基引发剂(例如,热引发剂或光引发剂)、固化剂,以促进固化。此类催化剂(例如,热活化的催化剂或光催化剂)、自由基引发剂(例如,热引发剂或光引发剂)和/或固化剂可以是已知用在涂覆研磨带中的任何类型,包括(例如)本文描述的那些。
除其它组分外,底胶层前体和复胶层前体还可含有任选的添加剂,以(例如)修改性能和/或外观。示例性的添加剂包括助磨剂、填料、增塑剂、润湿剂、表面活性剂、颜料、偶联剂、纤维、润滑剂、触变性材料、抗静电剂、悬浮剂和/或染料。
示例性的助磨剂可以是有机的或无机的,包括蜡、卤化有机化合物,例如氯化蜡,如四氯化萘、五氯化萘、和聚氯乙烯;卤化物盐,例如氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾、氯化镁;以及金属及其合金,例如锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其他助磨剂的示例包括硫、有机硫化合物、石墨和金属硫化物。可使用不同助磨剂的组合。
示例性抗静电剂包括导电材料,诸如五氧化钒(例如,分散在磺化聚酯中)、湿润剂、在粘结剂中的炭黑和/或石墨。
可用于本公开的填料的示例包括二氧化硅,诸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维;硅酸盐,诸如滑石、粘土、(蒙脱石)长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、硅铝酸钠、硅酸钠;金属硫酸盐(诸如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝);石膏;蛭石;木粉;三水合铝;碳黑;氧化铝;二氧化钛;冰晶石;锥冰晶石;以及金属亚硫酸盐(诸如亚硫酸钙)。
任选地可将顶胶层施加至复胶层的至少一部分上。当存在时,顶胶通常包括助磨剂和/或抗填充材料。任选的顶胶层可有助于阻止或减少磨屑(从工件上研磨下来的材料)在磨料颗粒之间的积聚,这一积聚会显著降低涂覆研磨带的切割能力。可用的顶胶层通常包括助磨剂(例如,四氟硼酸钾)、脂肪酸金属盐(例如,硬脂酸锌或硬脂酸钙)、磷酸酯的盐(例如,二十二烷基磷酸钾)、磷酸酯、脲醛树脂、矿物油、交联硅烷、交联有机硅和/或含氟化合物。可用的顶胶料材料另外描述于例如美国专利5,556,437(Lee等人)中。通常,掺入到涂敷磨料产品中的助磨剂的量为约50至约400gsm,更通常地为约80至约300gsm。超胶料可含有粘结剂,例如那些用于制备胶料层或底胶层的粘结剂,但它不必具有任何粘结剂。
关于包括固定到背衬上的磨料层的涂覆研磨带的进一步细节是熟知的,其中磨料层包含磨料颗粒和底胶层、复胶层以及任选的顶胶层,并且这些细节可见于例如美国专利4,734,104(Broberg);4,737,163(Larkey)、5,203,884(Buchanan等人)、5,152,917(Pieper等人)、5,378,251(Culler等人)、5,417,726(Stout等人)、5,436,063(Follett等人)、5,496,386(Broberg等人)、5,609,706(Benedict等人)、5,520,711(Helmin)、5,954,844(Law等人)、5,961,674(Gagliardi等人)、4,751,138(Bange等人);5,766,277(DeVoe等人);6,077,601(DeVoe等人);和6,228,133(Thurber等人)中;和No.5,975,988(Christianson)。
根据本发明的涂覆研磨带可用于研磨工件。优选的工件包括金属(例如,铝、软钢)和木材。
本公开的选择实施方案
在第一实施方案中,本公开提供了一种研磨带,包括:
环形带背衬;
磨料层,所述磨料层设置在所述带背衬上,其中所述磨料层的至少一部分包括通过至少一种粘结剂材料固定到所述带背衬的主表面上的磨料元件,其中所述磨料元件设置在矩形网格图案的水平线和竖直线的相接交点处,其中至少70%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中所述磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个(例如,至少3个、至少4个或至少5个)三角形磨料片,其中所述三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的所述三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接所述带背衬,
其中所述磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的10度内对齐,其中所述磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的10度内对齐,并且
其中所述第一行和所述第二行沿着所述竖直线重复交替。
在第二实施方案中,本发明提供了根据第一实施方案所述的涂覆研磨带,其中所述涂覆研磨带具有纵向轴线,并且其中x轴的线相对于所述带的所述纵向轴线成角度设置,并且其中所述角度介于40度和50度之间。
在第三实施方案中,本公开提供了根据第一或第二实施方案所述的涂覆研磨带,其中至少90%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件。
在第四实施方案中,本公开提供了根据第一至第三实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的5度内对齐,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的5度内对齐。
在第五实施方案中,本公开提供了根据第一至第四实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带,其中所述磨料层还包含粉碎的磨料颗粒或非磨料颗粒。
在第六实施方案中,本公开提供了根据第一至第五实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带,其中所述磨料层包括底胶层以及设置在所述底胶层和所述磨料元件上的复胶层。
在第七实施方案中,本公开提供了根据第一实施方案至第六实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带,其中所述三角形磨料薄片包含α氧化铝。
在第八实施方案中,本公开提供了根据第一至第七实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带,其中所述磨料元件中的每个磨料元件准确地具有两个三角形磨料片。
在第九实施方案中,本公开提供了一种研磨工件的方法,所述方法包括使根据第一至第八实施方案中的任一项所述的涂覆研磨带的磨料层的一部分与工件摩擦接触,以及使所述工件和所述涂覆研磨带中的至少一者相对于另一者运动以研磨所述工件。
在第十实施方案中,本公开提供了一种制造涂覆研磨带的方法,所述方法包括:
将可固化底胶层前体设置在带背衬的主表面上;
将磨料元件嵌入所述可固化底胶层前体中,
其中所述磨料元件的至少一部分设置成与水平竖直矩形网格图案的相接交点邻接,其中至少70%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中所述磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片,其中所述三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的所述三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接所述带背衬,
其中所述磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的10度内对齐,其中所述磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的10度内对齐,并且
其中所述第一行和所述第二行沿着所述竖直线重复交替;
使所述可固化底胶层前体至少部分固化,以提供底胶层;
将可固化复胶层前体设置在至少部分固化的所述底胶层前体和三角形磨料片上;以及
使所述可固化复胶层前体至少部分固化,以提供复胶层。
在第十一实施方案中,本公开提供了根据第十实施方案所述的方法,其中至少90%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件。
在第十二实施方案中,本公开提供了根据第十或第十一实施方案所述的方法,其中所述涂覆研磨带具有纵向轴线,并且其中所述x轴的线相对于所述带的所述纵向轴线成角度设置,并且其中所述角度介于40度和50度之间。
在第十三实施方案中,本公开提供了根据第十至第十二实施方案中的任一项所述的方法,其中所述磨料元件的所述第一部分排列成第一行,其中所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的5度内对齐,并且其中所述磨料元件的第二部分排列成第二行,其中所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的5度内对齐。
在第十四实施方案中,本公开提供了一种根据第十至第十三实施方案中的任一项所述的方法,其中所述磨料层还包括压碎的磨料颗粒或非磨料颗粒。
在第十五实施方案中,本公开提供了根据第十至第十四实施方案中的任一项的方法,其中所述三角形磨料片包含α氧化铝。
通过以下非限制性实施例,进一步示出了本公开的目的和优点,但在这些实施例中引用的具体材料及其量以及其它条件和细节不应视为对本公开的不当限制。
实施例
除非另有说明,否则实施例及本说明书其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。
实施例中使用的材料在下表1中进行报告。
表1
实施例1
通过向3升塑料容器中装入470克(g)PF1、410g FIL1和22g水,然后机械搅拌,来制备底胶树脂组合物。然后使用10厘米(cm)宽的涂布刀(购自佛罗里达州庞帕诺比奇的PaulN.加德纳公司(Paul N.Gardner Company,Pompano Beach,Florida)将所制备的底胶树脂以75微米的湿厚度涂覆到BACK上,随后使用抹刀将涂层的顶层轻轻地刮擦至148克/平方米(gsm)的最终涂层重量来使涂层平滑。
然后将MIN加载到TOOL1中并大致根据PCT专利公布2015/100018 A1(Culler等人)转移到树脂涂覆的背衬。
然后将带样品在鼓风烘箱中在90℃下固化90分钟,并在103℃下固化60分钟。然后用复胶层组合物涂覆带样品,之后用顶胶层组合物涂覆带样品。通过将431.5g PF1、227.5gFIL1、227.5g FIL2和17g RIO装入3升塑料容器中,机械混合,然后用水稀释至1kg的总重量,来制备复胶层组合物。然后用75cm油漆辊以482克/平方米的覆盖速率将所制备的复胶层组合物涂覆到带样品上,并且将所得产物在90℃下固化60分钟,然后在102℃下再固化8小时。根据美国专利5,441,549(Helmin)的实施例26中公开的从第21列第10行开始的描述制备顶胶层组合物。然后使用75cm油漆辊以424克/平方米的覆盖将所制备的顶胶层组合物涂覆到带样品上。将样品在90℃下固化30分钟,在102℃下固化8小时,并且在109℃下固化60分钟。固化之后,使用常规的粘合剂拼接颗粒将带涂层磨料条转变成带。
实施例2
重复实施例1中大致描述的工序,不同的是使用TOOL2代替TOOL1。
实施例3
重复实施例1中大致描述的工序,不同的是使用TOOL3代替TOOL1。
比较例A
比较例A以CUBITRON II COAT BELT 984F GRADE 36+获自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)。
比较例B
比较例A以CUBITRON II COAT BELT 784F GRADE 36+获自明尼苏达州圣保罗的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)。
磨削性能测试
磨削性能测试在从带涂层磨料样品转化的10.16cm×91.44cm的带上进行,该带涂层磨料样品从实施例1-3以及比较例A-B制得。工件是304不锈钢棒,其上待研磨的表面测量为1.9cm×1.9cm。可使用20.3cm直径的70硬橡胶、1:1台面与凹槽比的锯齿状接触轮。带以2750rpm运行。以4.54kg至6.8kg的法向力将工件施加到带的中心部分。完成研磨循环五秒后,用Omega OS552-MA-6红外(IR)温度计测量并记录工件末端的温度。将工件保持距温度计传感器15.2cm(6英寸)。研磨15秒后测量工件的重量损失。然后冷却该工件并再次测试。该测试在30次循环后结束。结果记录于下表2和表3中。
表2
表3
以上获得专利证书的申请中所有引用的参考文献、专利和专利申请以一致的方式全文以引用方式并入本文中。在并入的参考文献部分与本申请之间存在不一致或矛盾的情况下,应以前述说明中的信息为准。为了使本领域的普通技术人员能够实践受权利要求书保护的本公开而给出的前述说明不应理解为是对本公开范围的限制,本公开的范围由权利要求书及其所有等同形式限定。
Claims (15)
1.一种研磨带,包括:
环形带背衬;
磨料层,所述磨料层设置在所述带背衬上,其中所述磨料层的至少一部分包括通过至少一种粘结剂材料固定到所述带背衬的主表面上的磨料元件,其中所述磨料元件设置在矩形网格图案的水平线和竖直线的相接交点处,其中至少70%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中所述磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片,其中所述三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的所述三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接所述带背衬,
其中所述磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的10度内对齐,其中所述磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的10度内对齐,并且
其中所述第一行和所述第二行沿着所述竖直线重复交替。
2.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述涂覆研磨带具有纵向轴线,并且其中x轴的线相对于所述带的所述纵向轴线成角度设置,并且其中所述角度介于40度和50度之间。
3.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中至少90%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件。
4.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的5度内对齐,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的5度内对齐。
5.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述磨料层还包含粉碎的磨料颗粒或非磨料颗粒。
6.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述磨料层包括底胶层以及设置在所述底胶层和所述磨料元件上的复胶层。
7.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述三角形磨料片包含α氧化铝。
8.根据权利要求1所述的涂覆研磨带,其中所述磨料元件中的每个磨料元件准确地具有两个三角形磨料片。
9.一种研磨工件的方法,所述方法包括使根据权利要求1所述的涂覆研磨带的所述磨料层的一部分与所述工件摩擦接触,以及使所述工件和所述磨料制品中的至少一者相对于另一者运动以研磨所述工件。
10.一种制造涂覆研磨带的方法,所述方法包括:
将可固化底胶层前体设置在带背衬的主表面上;
将磨料元件嵌入所述可固化底胶层前体中,
其中所述磨料元件的至少一部分设置成与水平竖直矩形网格图案的相接交点邻接,其中至少70%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件,
其中所述磨料元件中的每个磨料元件具有至少两个三角形磨料片,其中所述三角形磨料片中的每个三角形磨料片具有彼此连接并由三个侧壁隔开的相应的顶部表面和底部表面,其中在相对应的基础上,至少90%的所述三角形磨料片的一个侧壁设置成面向并邻接所述带背衬,
其中所述磨料元件的第一部分排列成交替的第一行,其中所述第一行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的10度内对齐,其中所述磨料元件的第二部分排列成交替的第二行,其中所述第二行中的所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的10度内对齐,并且
其中所述第一行和所述第二行沿着所述竖直线重复交替;
使所述可固化底胶层前体至少部分固化,以提供底胶层;
将可固化复胶层前体设置在至少部分固化的所述底胶层前体和三角形磨料片上;以及
使所述可固化复胶层前体至少部分固化,以提供复胶层。
11.根据权利要求10所述的方法,其中至少90%的所述交点具有所述磨料元件中的设置在该处的一个磨料元件。
12.根据权利要求10所述的方法,其中所述涂覆研磨带具有纵向轴线,并且其中x轴的线相对于所述带的所述纵向轴线成角度设置,并且其中所述角度介于40度和50度之间。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述磨料元件的所述第一部分排列成第一行,其中所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述水平线的5度内对齐,并且其中所述磨料元件的第二部分排列成第二行,其中所述三角形磨料片设置成沿纵向在所述竖直线的5度内对齐。
14.根据权利要求10所述的方法,其中所述磨料层还包含粉碎的磨料颗粒或非磨料颗粒。
15.根据权利要求10所述的方法,其中所述三角形磨料片包含α氧化铝。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201862767888P | 2018-11-15 | 2018-11-15 | |
US62/767,888 | 2018-11-15 | ||
PCT/IB2019/059796 WO2020100084A1 (en) | 2018-11-15 | 2019-11-14 | Coated abrasive belt and methods of making and using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113039044A true CN113039044A (zh) | 2021-06-25 |
Family
ID=68655590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980075611.3A Withdrawn CN113039044A (zh) | 2018-11-15 | 2019-11-14 | 涂覆研磨带及其制造和使用方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220001516A1 (zh) |
EP (1) | EP3880405B1 (zh) |
JP (1) | JP2022507498A (zh) |
KR (1) | KR20210089728A (zh) |
CN (1) | CN113039044A (zh) |
BR (1) | BR112021009464A2 (zh) |
WO (1) | WO2020100084A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112021015764A2 (pt) | 2019-02-11 | 2021-10-05 | 3M Innovative Properties Company | Artigo abrasivo |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048166A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-18 | Noritake Super Abrasive:Kk | 研削砥石 |
US20060286884A1 (en) * | 2003-05-22 | 2006-12-21 | Stephane Thioliere | Wiping articles having a scouring surface |
US20090017727A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | 3M Innovative Properties Company | Structured abrasive with overlayer, and method of making and using the same |
US20130344786A1 (en) * | 2011-02-16 | 2013-12-26 | 3M Innovative Properties Company | Coated abrasive article having rotationally aligned formed ceramic abrasive particles and method of making |
US20140290147A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Saint-Gobain Abrasifs | Abrasive Particles having Particular Shapes and Methods of Forming such Particles |
CN106794570A (zh) * | 2014-08-21 | 2017-05-31 | 3M创新有限公司 | 具有多重化磨料颗粒结构的带涂层磨料制品及制备方法 |
Family Cites Families (54)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1910444A (en) | 1931-02-13 | 1933-05-23 | Carborundum Co | Process of making abrasive materials |
US3041156A (en) | 1959-07-22 | 1962-06-26 | Norton Co | Phenolic resin bonded grinding wheels |
US4314827A (en) | 1979-06-29 | 1982-02-09 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral |
US4623364A (en) | 1984-03-23 | 1986-11-18 | Norton Company | Abrasive material and method for preparing the same |
CA1266568A (en) | 1984-05-09 | 1990-03-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive product incorporating selective mineral substitution |
CA1266569A (en) | 1984-05-09 | 1990-03-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive product incorporating selective mineral substitution |
CA1254238A (en) | 1985-04-30 | 1989-05-16 | Alvin P. Gerk | Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramics, abrasive grain and abrasive products |
US4652275A (en) | 1985-08-07 | 1987-03-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Erodable agglomerates and abrasive products containing the same |
US4770671A (en) | 1985-12-30 | 1988-09-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and yttrium, method of making and using the same and products made therewith |
US4751138A (en) | 1986-08-11 | 1988-06-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive having radiation curable binder |
US4799939A (en) | 1987-02-26 | 1989-01-24 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Erodable agglomerates and abrasive products containing the same |
US4881951A (en) | 1987-05-27 | 1989-11-21 | Minnesota Mining And Manufacturing Co. | Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith |
CH675250A5 (zh) | 1988-06-17 | 1990-09-14 | Lonza Ag | |
US5011508A (en) | 1988-10-14 | 1991-04-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Shelling-resistant abrasive grain, a method of making the same, and abrasive products |
YU32490A (en) | 1989-03-13 | 1991-10-31 | Lonza Ag | Hydrophobic layered grinding particles |
US4997461A (en) | 1989-09-11 | 1991-03-05 | Norton Company | Nitrified bonded sol gel sintered aluminous abrasive bodies |
US5085671A (en) | 1990-05-02 | 1992-02-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of coating alumina particles with refractory material, abrasive particles made by the method and abrasive products containing the same |
CA2054554A1 (en) | 1990-11-14 | 1992-05-15 | Chong Soo Lee | Coated abrasive having an overcoating of an epoxy resin coatable from water and a grinding aid |
US5378251A (en) | 1991-02-06 | 1995-01-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles and methods of making and using same |
US5152917B1 (en) | 1991-02-06 | 1998-01-13 | Minnesota Mining & Mfg | Structured abrasive article |
US5316812A (en) | 1991-12-20 | 1994-05-31 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive backing |
AU665384B2 (en) | 1991-12-20 | 1996-01-04 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | A coated abrasive belt with an endless, seamless backing and method of preparation |
US5203884A (en) | 1992-06-04 | 1993-04-20 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive article having vanadium oxide incorporated therein |
RU95105160A (ru) | 1992-07-23 | 1997-01-10 | Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани (US) | Способ приготовления абразивной частицы, абразивные изделия и изделия с абразивным покрытием |
US5366523A (en) | 1992-07-23 | 1994-11-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive article containing shaped abrasive particles |
US5201916A (en) | 1992-07-23 | 1993-04-13 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Shaped abrasive particles and method of making same |
US5213591A (en) | 1992-07-28 | 1993-05-25 | Ahmet Celikkaya | Abrasive grain, method of making same and abrasive products |
US5435816A (en) | 1993-01-14 | 1995-07-25 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method of making an abrasive article |
CA2115889A1 (en) | 1993-03-18 | 1994-09-19 | David E. Broberg | Coated abrasive article having diluent particles and shaped abrasive particles |
US5436063A (en) | 1993-04-15 | 1995-07-25 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive article incorporating an energy cured hot melt make coat |
US5441549A (en) | 1993-04-19 | 1995-08-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles comprising a grinding aid dispersed in a polymeric blend binder |
JP3587209B2 (ja) | 1993-09-13 | 2004-11-10 | ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー | 研摩材製品、該研摩材製品の製法、該研摩材製品を使用して仕上げを行う方法、及び製造ツール |
EP0783394B1 (en) | 1994-09-30 | 2003-05-14 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive article and method for preparing the same |
US5578096A (en) | 1995-08-10 | 1996-11-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Method for making a spliceless coated abrasive belt and the product thereof |
US5975987A (en) | 1995-10-05 | 1999-11-02 | 3M Innovative Properties Company | Method and apparatus for knurling a workpiece, method of molding an article with such workpiece, and such molded article |
JPH11513620A (ja) | 1995-10-20 | 1999-11-24 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー | 無機金属オルトリン酸塩を含有する研磨物品 |
JP2000509745A (ja) | 1996-05-08 | 2000-08-02 | ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチャリング・カンパニー | 目詰まり防止成分を含む研磨物品 |
US5766277A (en) | 1996-09-20 | 1998-06-16 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Coated abrasive article and method of making same |
US5946991A (en) | 1997-09-03 | 1999-09-07 | 3M Innovative Properties Company | Method for knurling a workpiece |
US5914299A (en) * | 1997-09-19 | 1999-06-22 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive articles including a polymeric additive |
US6077601A (en) | 1998-05-01 | 2000-06-20 | 3M Innovative Properties Company | Coated abrasive article |
US6228133B1 (en) | 1998-05-01 | 2001-05-08 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive articles having abrasive layer bond system derived from solid, dry-coated binder precursor particles having a fusible, radiation curable component |
US7134953B2 (en) | 2004-12-27 | 2006-11-14 | 3M Innovative Properties Company | Endless abrasive belt and method of making the same |
WO2009085841A2 (en) | 2007-12-27 | 2009-07-09 | 3M Innovative Properties Company | Shaped, fractured abrasive particle, abrasive article using same and method of making |
US8123828B2 (en) | 2007-12-27 | 2012-02-28 | 3M Innovative Properties Company | Method of making abrasive shards, shaped abrasive particles with an opening, or dish-shaped abrasive particles |
US8142891B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-03-27 | 3M Innovative Properties Company | Dish-shaped abrasive particles with a recessed surface |
US8142531B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-03-27 | 3M Innovative Properties Company | Shaped abrasive particles with a sloping sidewall |
US8142532B2 (en) | 2008-12-17 | 2012-03-27 | 3M Innovative Properties Company | Shaped abrasive particles with an opening |
BR112012013346B1 (pt) | 2009-12-02 | 2020-06-30 | 3M Innovative Properties Company | partículas abrasivas com formato duplamente afunilado |
EP2563549B1 (en) | 2010-04-27 | 2022-07-13 | 3M Innovative Properties Company | Ceramic shaped abrasive particles, methods of making the same, and abrasive articles containing the same |
CN103025490B (zh) | 2010-08-04 | 2016-05-11 | 3M创新有限公司 | 相交平板成形磨粒 |
US10400146B2 (en) | 2013-04-05 | 2019-09-03 | 3M Innovative Properties Company | Sintered abrasive particles, method of making the same, and abrasive articles including the same |
WO2015100020A1 (en) | 2013-12-23 | 2015-07-02 | 3M Innovative Properties Company | Method of making a coated abrasive article |
WO2015100018A1 (en) | 2013-12-23 | 2015-07-02 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive particle positioning systems and production tools therefor |
-
2019
- 2019-11-14 US US17/292,213 patent/US20220001516A1/en active Pending
- 2019-11-14 BR BR112021009464-4A patent/BR112021009464A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2019-11-14 JP JP2021526481A patent/JP2022507498A/ja active Pending
- 2019-11-14 EP EP19809169.6A patent/EP3880405B1/en active Active
- 2019-11-14 CN CN201980075611.3A patent/CN113039044A/zh not_active Withdrawn
- 2019-11-14 KR KR1020217017532A patent/KR20210089728A/ko not_active Withdrawn
- 2019-11-14 WO PCT/IB2019/059796 patent/WO2020100084A1/en unknown
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003048166A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-18 | Noritake Super Abrasive:Kk | 研削砥石 |
US20060286884A1 (en) * | 2003-05-22 | 2006-12-21 | Stephane Thioliere | Wiping articles having a scouring surface |
US20090017727A1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-15 | 3M Innovative Properties Company | Structured abrasive with overlayer, and method of making and using the same |
US20130344786A1 (en) * | 2011-02-16 | 2013-12-26 | 3M Innovative Properties Company | Coated abrasive article having rotationally aligned formed ceramic abrasive particles and method of making |
US20140290147A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Saint-Gobain Abrasifs | Abrasive Particles having Particular Shapes and Methods of Forming such Particles |
CN106794570A (zh) * | 2014-08-21 | 2017-05-31 | 3M创新有限公司 | 具有多重化磨料颗粒结构的带涂层磨料制品及制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020100084A1 (en) | 2020-05-22 |
US20220001516A1 (en) | 2022-01-06 |
JP2022507498A (ja) | 2022-01-18 |
EP3880405A1 (en) | 2021-09-22 |
KR20210089728A (ko) | 2021-07-16 |
BR112021009464A2 (pt) | 2021-08-10 |
EP3880405B1 (en) | 2024-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111372727B (zh) | 涂覆磨盘及其制备和使用方法 | |
CN111372726B (zh) | 涂覆磨盘及其制备和使用方法 | |
EP3713710B1 (en) | Coated abrasive disc and methods of making and using the same | |
US20210370473A1 (en) | Coated abrasive disc and methods of making and using the same | |
CN111372728B (zh) | 涂覆研磨盘及其制备和使用方法 | |
CN113195164B (zh) | 带涂层磨料制品及制备带涂层磨料制品的方法 | |
US20230061952A1 (en) | Coated abrasive articles | |
EP3880405B1 (en) | Coated abrasive belt and methods of making and using the same | |
WO2020099969A1 (en) | Coated abrasive belt and methods of making and using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210625 |