根據(jù)磁控金剛石干磨片制備原理設計金剛石干磨片制備裝置與工藝9,金剛石干磨片制備原料為1000“改性酚醛樹脂粉、8000"羰基鐵粉、2000*金剛石微粉、蓖麻油,其質(zhì)量配比為1:1:2:0.125。其中,蓖麻油為濕潤劑,而鐵粉作為金剛石干磨片填料,既能改善金剛石干磨片強度和導熱性能,又能起到磁介質(zhì)的作用,在磁場的作用下推動金剛石粉規(guī)則排布10-12]。將原料放于研缽中,先用攪拌機高速打散,然后手動研磨,將明顯的物料團塊碾碎,再用攪拌機以1200r/min的速度攪拌至均勻混合。將混合均勻的物料注人口徑為10 mm的金剛石干磨片成型模具中,施加磁感應強度為80 mT的環(huán)形磁場。通過HAD-HY-12手動液壓機對模具施加40 MPa壓力,保壓1 min, 使金剛石干磨片成型。將已成型的金剛石干磨片連同模具置于DHG-9035A電熱恒溫干燥箱中,170 C保溫20 min后取出。再在手動液壓機上施加25MPa的壓力,保壓30s后卸壓,重復此操作3次。金剛石干磨片預固化產(chǎn)生的氣體排出后,將其置于電熱箱中進行二次固化。
金剛石干磨片經(jīng)熱壓成型后,酚醛樹脂中的游離酚與水汽已大部分被排出,且已完成少量的低分子交聯(lián)固化,具備-定的強度。為了獲得更好的力學性能,需要進行二次固化,以使樹脂固化反應完全。酚醛樹脂在不同升溫速率下存在不同的固化反應溫度區(qū)間,通過差熱分析法(DSC)測得所選X型酚醛樹脂在升溫速率5C/min時,有兩個保溫點,分別為起始固化溫度130 C和峰值固化溫度170 C。本文以這兩個溫度為保溫點,在其他工藝一致的條件下,考察不同保溫時間下的金剛石干磨片使用性能。制備A. B兩組金剛石干磨片各20個,設計固化時間為5、8、10、13h,每個固化時間有5個金剛石干磨片,試驗結(jié)果取平均值。其中,A組金剛石干磨片的固化溫度和保溫時間為170 C/5h、170 C/8h、170 C/10h、170C/13h。B組金剛石干磨片的固化溫度和保溫時間為170 C/5 h、170 C/5 h+130 C/5 h、170 C/5 .h+130 C/5 b、170 C/5h+130 C/8h。
對金剛石干磨片進行磨削實驗前,先將制備的φ10mm微粉金剛石干磨片進行修整,修整輪為800*的棕剛玉金剛石干磨片,修整后的金剛石干磨片徑向圓跳動在10 um以內(nèi),修整輪轉(zhuǎn)速200r/min,金剛石干磨片轉(zhuǎn)速45 000 r/min,進給速度10 mm/min,每次進給深度2 um。