涂附磨具网

　　一、好的细粒度标准涂附磨具是如何制得的？
　　1、涂附磨具与固结磨具的不同在于：由于磨粒的定向分布而带来的磨削锋利、磨削时压力需要小；弹性磨削；只有一层磨粒，没有自锐性，寿命短。
　　2、细粒度标准涂附磨具的作用不在于磨削，而在于抛光。制造细粒度涂附磨具的难点在于：如何做到单层定向磨粒、磨粒分布均匀、所有磨粒等高和粘结剂涂敷均匀。
　　而实际状况往往是：磨粒分布不均匀、太多层的磨粒、太多的粘结剂（树脂）、糟糕的磨粒导向、磨粒不等高、表面太粗糙等等。
　　3、结论是：在通常生产粗粒度产品的生产线上是很难生产出细粒度产品的。现在已经有了专门生产细粒度产品的公司和生产线了，比如3M。
　　4、如何生产出高品质的细粒度产品呢？
　　一是基布：布处理有时需要专业的公司去做，必须有专门为细粒度产品提供的基布，选择彻底清洁过的棉布。它的要求是：进行多次表面处理以达到完美平滑的植砂面；双面压光；双面都需要防止树脂的侵入而又有良好的润湿性能；在经向和纬向上各处厚度均相同。它的标准是聚酯薄膜（films）！
　　二是树脂：必须纯净，无杂质；具有非常好的稀释性能，可调制成很低的粘度；几乎不侵入基布；又具有良好的润湿性能。（树脂的低分子量与不渗透是一对矛盾，如何处理好）
　　三是设备：涂胶机（Resin Coader）必须能够涂敷非常薄的树脂膜，而且在整个宽度上厚度均匀；植砂机（Grain Coader）必须保证磨料的均匀分布和不结团；十分干净的设备和能够掌握好设备的人。
　　四是磨料：磨料必须经过筛选，干净、无污染、无结团、无细尘，不易产生静电。
　　5、Mirka Gold或3M的抛光产品就是榜样，我们应仔细研究。
　　二、高技术产品——两种不同磨料的植砂
　　1、为降低成本，在高端磨料中加入便宜磨料：（如在锆刚玉中加入棕刚玉）
　　通常的植砂方法可能造成磨料的“分层”。
　　解决方法是：
　　一是尽可能使用相同电性能（跳跃性能）的磨料；或者将磨料进行处理，使之两种磨料的电性能一致。
　　二是如果可能，将全部磨料都植上，无余砂。
　　三是不使用回收磨料，因为它的组成肯定会发生变化。
　　2、采用如此方法制得的产品并不能让磨料重复自锐，比较钝。这是因为便宜磨料磨钝后不脱落、不裂变，它承受了主要的磨削压力；而高端磨料在初始自锐后并不能获得足够的磨削压力，而影响了它的进一步磨削和自锐。
　　3、解决方法之一是：使用不同粒度磨料，如：P40由高端磨料P36和便宜磨料P50组成；或者用粒度差不多的填料替代便宜的磨料。
　　4、进一步的改进是“混合植砂”：第一次采取重力植砂将便宜磨料均匀植入，然后采用静电植砂植入高端磨料。让便宜磨料“躺下”，高端磨料“站立”，造成磨料表面的高低不平。便宜磨料的作用仅在于“固定”高端磨料。
　　5、如何达到如上的植砂要求呢？它必须：
　　植砂机必须既有重力植砂，又有静电植砂；
　　特殊的底胶配方，主要是粘度，以保证重力植砂的“躺”和静电植砂的“站”；
　　磨料经处理，以保证良好的结合力。
　　6、如果没有重力植砂，可以考虑重复涂敷的办法：第一次涂敷便宜磨料，然后干燥，第二次再涂敷高端磨料，然后固化。
　　三、高技术产品——细粒度复合磨料产品
　　1、为了改变细粒度涂附磨具单层磨料、寿命短的缺陷，最理想的产品是：在涂附磨具表面粘附有很多的“小砂轮”（如图1）。现在已经有了很多牌号的复合磨料产品：VSM的“Compactgrain”（堆积磨料）、Hermes的“Hermesit”（空心球磨料Hollow spheres）（如图2）、Klingspor的“Noppex”（印刷植砂Printed）、3M的“Trizact”（印刷植砂）（如图3）、Saint Gobain的“NORaX”（如图4）等。 　　2、“Compactgrain”（堆积磨料）产品的性能取决于：磨粒的大小、堆积颗粒的大小、堆积颗粒的组成（磨料、树脂、填料和磨削添加剂的比例）、涂胶的方式、堆积颗粒的硬度（自锐性）、底胶和复胶的配方、植砂密度。
　　3、堆积磨料的混合、造粒、干燥都是常规技术，它与制作砂轮的主要区别在于无需压制，组成松散，物理稳定性差，一般由生产者自己制作自己使用，无法长途运输和对外销售。
　　4、堆积磨料的一个最主要的问题是如何涂胶植砂。重力植砂和静电植砂都可以，但静电植砂比较困难，颗粒大且长。重力植砂也不好，分布性差，需要平压。底胶复胶都因为进入颗粒而使之变硬，而改变颗粒的性能；复胶覆盖颗粒将使它不再锋利。关键是允许多少树脂渗透进入颗粒。
　　解决的办法有：颗粒外涂一层不与树脂混溶的物质；树脂低粘度；树脂中含有大量的填料。
　　5、堆积磨料应用的又一个问题是：堆积磨料产品在磨削一段时间以后，磨削压力被粘结剂分担，颗粒无法再自锐，磨削将停止。
　　6、堆积磨料的另一个问题是：容易被与颗粒大小相当的粗磨粒污染，而不容易发现和清除。
　　7、Hermes的空心球磨料“Hermesit”能够解决上述堆积磨料产生的问题：这一产品可以按照普通产品的方式重力植砂到基布上；粘结剂无法渗入，颗粒可以继续自锐，同时稳定性好，可以销售和运输。
　　8、“印刷植砂”是采取印刷的方法（辊压）将磨料固定在基材上。比如3M的“Trizact”、 Saint Gobain的“NORaX”、Klingspor的“Noppex”，还有“CUBITRON Ⅱ”有非常棒的锋利外形，所有尖端总能定向排列。

　　本文根据作者在涂附磨具新技术国际研讨会（2012.10.29 中国杭州）发言录音整理而成，未经本人审阅。
　　作者简介：Dr. H.-Jürgen Dern，博士。酚醛树脂和涂附磨具领域经验丰富的技术专家，在全球范围内担任树脂和磨具公司的技术顾问。1983—1989 年Raschig AG, Ludwigsha酚醛树脂研发经理；1990—1997 年，德国VSM 公司研发和质量管理总监；1997—2009年，德国贝克莱特/瀚森化学公司树脂研发和应用部门总监。

　　更多精彩内容，请阅读《中国涂附磨具》2012年4期