固結磨具是用磨料(磨削材料)與結合劑製成的具有一定形狀和一定磨削能力的工具.
基本介紹
- 中文名：固結模具
- 外文名：Consolidation mold
- 材質：複合材料
基本信息,所在標準號,硬度,結合劑,組織,固結磨具的成型方法,液壓成型法,澆注法,液體靜壓法,振動法成型,氣體噴射成型法,手搗成型法,
基本信息
固結磨具是用磨料(磨削材料)與結合劑製成的具有一定形狀和一定磨削能力的工具.
所在標準號
除最高工作速度和磨具技術條件所在的標準號之外，其餘各項為固結磨具的特徵.磨料粒度是指磨料粗細大小,固結磨具的磨料採用下一系列標準,這7個特徵均依據1998年全國磨料磨具標準化技術委員會編制由中國出版社出版的機械工業標準中每項規定.本篇除對固結磨具的硬度結合劑和組織三個特徵加以敘述外，其餘不再贅述.
硬度
此處的硬度是指固結磨具在外力作用下,結合劑與磨料結合的強度,根據粒度的粗細分別採用噴砂硬度計和洛氏硬度測定. 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個大級共15個小級.
結合劑
結合劑是指固結磨具中各類結合劑與磨料粘結的材料.固結磨具通常採用陶瓷、樹脂、橡膠、菱苦土四大類別結合劑。這四類結合劑以陶瓷結合劑磨具的比例最大。陶瓷結合劑主要材料有粘土、長石、黃土、石英石等組成按不同磨料、不同用途及不同製法（澆注或壓制）等不同的陶瓷結合劑.樹脂結合劑主要是酚醛類型的樹脂,分粉狀樹脂和液狀樹脂兩大類,也是根據不同的製法和不同用途劃分為各種不同樹脂結合劑.橡膠結合劑採用人造丁苯膠、丁鈉膠及液體橡膠三大類，根據製法的不同和用途的不同又劃分為各種不同的橡膠粘結劑。菱苦土結合劑主要材料有氧化鎂和氯化鎂兩種材料所組成，主要用於細粒度磨料作精細加工用途.
各種結合劑的代號如下:
結合劑名稱 結合劑代號
陶瓷結合劑 V
樹脂結合劑 B
橡膠結合劑 R
菱苦土結合劑 Mg
組織
組織是指固結磨具中磨料所占有的體積,以重量%比表示.通常組織在磨具標誌中不顯示,而製造時設制配方時,自我控制以阿拉伯數字表示.即數字愈小,組織愈松,即固結磨具中磨料的比率愈少,反之數字愈大組織愈緊,所占的磨粒比率愈多.通常組織號從0-12共13個組織號.
固結磨具的成型方法
液壓成型法
液壓成型的設備有油壓機和水壓機，由於油有適當的粘性，不容易產生倒流而工作穩定，所以磨具成型一般都採用油壓機而不用水壓機，如採用適當的結構油壓機可有緩和的升降。緩和的升降可使在壓制磨具時成型料中的氣體有充分的時間從型料中逸出，並且可使上下料層有時間得到竄動而減小砂輪疏密不均的現象，並減少彈性後動的作用，增加一定時間的維持壓力可得到更好的效果；但這種操作使升降過慢，生產效率降低。採用高壓力成可以得到較高的毛坯密度。
澆注法
澆注法也有其自身的優缺點，其優點為：
⑴ 需要的設備簡單；
⑵ 可以製造形狀較複雜的製品；
⑶ 製造細粒度製品可有較高的硬度均勻性；
⑷ 製品表面乾淨，沒有壓製成型時由模具上擦下的鐵屑。
缺點：
⑴ 需要大量的石膏板及制板工作；
⑵ 需要較長時間的使用鐘型混料機攪拌混料；
⑶ 成型時易拌入氣；
⑷ 型料易分層，而造成毛坯質量不均；
⑸ 對於粗粒度的成型比較困難；
⑹ 硬度的改變不易控制；
⑺ 車削坯體時損失型料太多；
⑻ 成型水分大 ，乾燥比較困難。
液體靜壓法
有用於專門成型的高厚度砂輪的液體靜壓機。由於砂輪的厚度很大，如果用普通壓機壓制則由於成型料沿模壁產生與成型料運動相反的摩擦力，沿高度逐漸抵消了壓機對成型料的壓力，而產生毛坯密度上大下小的現象。
液體等靜壓法則是採取橫向加壓成型料沿徑向運動，而製成沿高度密度均勻的製品；但製成的毛坯外形並不理想，而需進行車坯工序，型料損失較大。在未採用液體靜壓法之前高厚度砂輪是採用分段製造，然後粘結起來，粘結縫成傾斜狀而不致影響使用。中等厚度的製品多採用分次投料中間加搗的方法。
振動法成型
振動法成型的優點是：
⑴能有較大的密度；
⑵成型料對模子的損壞小而使成型料粘鐵少；
⑶不易產生起層廢品；
⑷設備簡單，生產效率高。
缺點：
⑴厚度較大的製品易產生密度不均，上小下大現象，為了克服這個缺點可採用成型中加用上壓環的方法。即經過一段時間振動，成型料已密實，對模壁產生了一定程度的摩擦力，這時成型料上加一定質量的壓環而繼續振動則壓環的力量主要作用於上部成型料，而使疏鬆的成型料變得緊密，密度均勻。
⑵成型料易產生偏析，比較細的顆粒和粉料易浮於上部，粗顆粒、比重大的易下沉，而導致坯體組織不均勻。從砂輪成型料來看粒度大部分是單一的，混合粒度的不多。而粉料狀的結合劑在粘結劑、潤濕劑的作用下一般都保持均勻牢固的粘合於顆粒上，混合時出現偏析的可能性不大。
⑶由於設備的情況（水平度）易產生偏斜、厚度不均等現象。
⑷生產噪音大、飛灰多。
在磨具製造中還沒有看到振動成型的資料報導，在耐火材料中有過試用；但偏析仍沒有解決。
氣體噴射成型法
採用壓縮空氣，將成型料高速噴出，可製得密度均勻的坯體。這種方法已在蘇聯試驗過。成型一片砂輪僅用5分鐘的時間。
手搗成型法
比較靈活、體力勞動較大，可使用風鎬、手錘等斷續加料搗打，其特點是不用貴重的大型設備也可以成型出很大尺寸的砂輪。上世紀50年代初我國磨料磨具行業尚無大型成型設備，手搗成型也曾立過汗馬功勞，但方法過於原始，現無人採用！
