專利名稱：一種金屬—樹(shù)脂復(fù)合材料及制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超硬磨料磨具磨削技術(shù)，具體說(shuō)是涉及一種金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料及制備工藝。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，高速、高效、高精密磨削已成為當(dāng)今磨削加工技術(shù)發(fā)展的主流，而超硬磨料磨具磨削作為一種先進(jìn)的加工技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已從對(duì)難磨金屬材料的加工發(fā)展到軸承、汽車、機(jī)床等普通黑色金屬以及陶瓷、石材等非金屬材料的加工，大有取代普通磨具的趨勢(shì)。當(dāng)前，對(duì)材料的切割，研磨，拋光等使用最多的就是金屬結(jié)合劑超硬磨具和樹(shù)脂結(jié)合劑超硬磨具。金屬結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，韌性好。樹(shù)脂結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合力強(qiáng)，自銳 性好，磨削鋒利，磨削產(chǎn)熱少，加工表面質(zhì)量高。上述兩種結(jié)合劑存在的主要問(wèn)題是金屬結(jié)合劑存在粘性大，易堵塞，燒傷工件，而樹(shù)脂結(jié)合劑熱分解溫度低，耐熱性差。另外在工藝上，樹(shù)脂結(jié)合劑不導(dǎo)電，無(wú)法像金屬結(jié)合劑磨具那樣采用熱壓燒結(jié)，其強(qiáng)度，硬度，致密度等大大降低，而且由于本身缺點(diǎn)使得這種產(chǎn)品只能適用于一般磨削加工，對(duì)于精密磨削，高精密磨削難以滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料及制備工藝。本發(fā)明的材料可作為超硬材料磨具的結(jié)合劑，它克服了純金屬結(jié)合劑粘性大，易堵塞，燒傷工件，樹(shù)脂結(jié)合劑分解溫度低，耐熱性差的缺點(diǎn)，兼具有金屬結(jié)合劑磨削壽命長(zhǎng)、耐熱性好、強(qiáng)度高和樹(shù)脂結(jié)合劑磨削鋒利、自銳性好的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的可通過(guò)下述技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明的金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料由下述重量比的金屬結(jié)合劑和樹(shù)脂結(jié)合劑組成，其中金屬結(jié)合劑85% — 95%，樹(shù)脂材料5% —15% ;所述金屬結(jié)合劑包括重量比為70% — 80%的銅、3%—10% 的鋅、3% —10% 的錫、1% — 5% 的鉛，以及 0% — 20% 的鋁、0% — 20% 的鎳、0% — 20% 的鐵；所述樹(shù)脂結(jié)合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂中的任一種。所述的金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料的制備方法的步驟如下
a、按重量比取金屬粉末放入真空球磨機(jī)中球磨2Γ48小時(shí)，充分混合均勻；
b、按重量比取樹(shù)脂結(jié)合劑粉末與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為l.ri.6KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進(jìn)行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. ri. 6KN/cm2、溫度為400 600°C的條件下在熱壓燒結(jié)機(jī)中加熱到進(jìn)行燒結(jié)加壓成型。本發(fā)明的有益效果如下
I、在磨削性能上，本發(fā)明的產(chǎn)品即保持了金屬結(jié)合劑磨具使用壽命長(zhǎng)，磨具本身尺寸性狀穩(wěn)定，能保證非高的加工精度的優(yōu)點(diǎn)；又克服了金屬結(jié)合劑粘性大，易堵塞，樹(shù)脂結(jié)合劑耐熱性差的問(wèn)題。2、大大提高了超硬磨具在超高精密磨削中的加工性能。3、在制造工藝上由于低熔點(diǎn)金屬結(jié)合劑中加入了樹(shù)脂結(jié)合劑，使得燒結(jié)溫度大大降低，生產(chǎn)成本降低，提高了產(chǎn)品的利潤(rùn)空間和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，另外地?zé)Y(jié)溫度減少了燒結(jié)過(guò)程中對(duì)超硬磨料的損害，使得產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步描述
實(shí)施例I a、按重量比取金屬結(jié)合劑85%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機(jī)中球磨24小時(shí)，充分混合均勻；所述金屬結(jié)合劑材料組成為(重量比)銅73%，錫5%，鋅5%，鉛2. 5%，鎳14. 5% ；
b、按重量比取樹(shù)脂結(jié)合劑粉末15%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進(jìn)行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為500°C的條件下在熱壓燒結(jié)機(jī)中加熱到進(jìn)行燒結(jié)加壓成型。產(chǎn)品特點(diǎn)鋒利度好，適合磨削脆硬性材料。實(shí)施例2
a、按重量比取金屬結(jié)合劑90%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機(jī)中球磨24小時(shí)，充分混合均勻；所述金屬結(jié)合劑材料組成為(重量比)銅73%，錫5%，鋅5%，鉛2. 5%，鋁14. 5% ；
b、按重量比取樹(shù)脂結(jié)合劑粉末10%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進(jìn)行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為480°C的條件下在熱壓燒結(jié)機(jī)中加熱到進(jìn)行燒結(jié)加壓成型。產(chǎn)品特點(diǎn)鋒利度好,適用范圍廣。實(shí)施例3
a、按重量比取金屬結(jié)合劑90%,按重量比取金屬粉末放入真空球磨機(jī)中球磨24小時(shí)，充分混合均勻，并進(jìn)行混合；所述金屬結(jié)合劑材料組成為(重量比)銅70%，錫10%，鋅10%，鉛 2. 5%,鐵 7. 5% ；
b、按重量比取樹(shù)脂結(jié)合劑粉末10%與步驟a所得的金屬粉末混合均勻；
C、在壓力為I. 5KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進(jìn)行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. 5KN/cm2、溫度為480°C的條件下在熱壓燒結(jié)機(jī)中加熱到進(jìn)行燒結(jié)加壓成型。產(chǎn)品特點(diǎn)鋒利度好,適用范圍廣。
權(quán)利要求
1.一種金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料，其特征在于所述復(fù)合材料由下述重量比的金屬結(jié)合劑和樹(shù)脂結(jié)合劑組成，其中金屬結(jié)合劑85% — 95%，樹(shù)脂材料5% —15% ;所述金屬結(jié)合劑包括重量比為70% — 80%的銅、3% —10%的鋅、3% —10%的錫、1% — 5%的鉛，以及0% — 20%的鋁、0%—20%的鎳、0% — 20%的鐵；所述樹(shù)脂結(jié)合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂中的任一種。
2.一種適用于根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬一樹(shù)脂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法的步驟如下 a、按重量比取金屬粉末放入真空球磨機(jī)中球磨2Γ48小時(shí)，充分混合均勻； b、按重量比取樹(shù)脂結(jié)合劑粉末與步驟a所得的金屬粉末混合均勻； C、在壓力為l.ri.6KN/cm2的條件下將步驟b所得混合粉末進(jìn)行冷壓成型，然后在干燥箱中保溫固化，最后在壓力為I. ri. 6KN/cm2、溫度為400 600°C的條件下在熱壓燒結(jié)機(jī)中加熱到進(jìn)行燒結(jié)加壓成型。
全文摘要
一種金屬—樹(shù)脂復(fù)合材料，所述復(fù)合材料由下述重量比的金屬結(jié)合劑和樹(shù)脂結(jié)合劑組成，其中金屬結(jié)合劑85%—95%，樹(shù)脂材料5%—15%；所述金屬結(jié)合劑包括重量比為70%—80%的銅、3%—10%的鋅、3%—10%的錫、1%—5%的鉛，以及0%—20%的鋁、0%—20%的鎳、0%—20%的鐵；所述樹(shù)脂結(jié)合劑取自聚酰亞胺、酚醛樹(shù)脂或環(huán)氧樹(shù)脂中的任一種。按上述配比將原料經(jīng)過(guò)球磨、混合、冷壓成型及真空熱壓工藝。本發(fā)明可以解決純金屬結(jié)合劑粘性大不易出刃，易堵塞，燒傷工件，而樹(shù)脂結(jié)合劑熱分解溫度低，耐熱性差等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)B24D3/02GK102862127SQ201210390910
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者鄒文俊, 楊家聯(lián), 屈繼來(lái), 彭進(jìn), 宋城 申請(qǐng)人:河南工業(yè)大學(xué), 廣東創(chuàng)匯實(shí)業(yè)有限公司