超硬材料树脂磨具的固化工艺由刀豆文库小编整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“超硬材料树脂磨具”。
经热压成型的砂轮毛坯虽然已具备了一定的形状和强度,但还不能达到完全固化,必须经过进一步的热处理,使树脂与固化剂充分反应,形成交联的网状或者体型状结构,砂轮才具有更高的强度、硬度和良好的磨削性能。
1、固化机理
酚醛树脂属于热塑性线型高分子化合物,具有可溶可熔性,分子量通常在300~1000左右。由于在树脂结构中还存在未反应的活性点,因此当遇到固化剂乌洛托品时,就会进一步产生缩聚反应,形成不溶不熔的网状或体型结构的产物。
聚酰亚胺的固化属于一个不加固化剂的内聚过程,它分两步进行:(1)双马来酰亚胺与4,4—二胺基二苯甲烷预聚成可熔性聚酰亚胺;(2)将预聚物在较高的温度下环化成不熔性聚酰亚胺。
2、固化方法
常用的固化方法有两种
(1)一次固化法:砂轮在压机内保压时,加热固化30~40 min后即成产品,它特别适合小而薄的砂轮及异型砂轮。
(2)二次固化法:对于大而厚的产品,一次在压机上只能进行初步加热固化,必须送进电烘箱内进行二次补充固化。
3、固化设备及装炉
固化所用的主要设备是电热干燥箱。
经热压成型的砂轮制品,已具有一定的强度,并有基体支撑,为了充分利用烘箱空间,可将多片砂轮重叠装炉进行二次固化。但对个别异型砂轮和容易变形的砂轮还需采用铁板夹好进行固化,甚至还要装模固化,对于φ10mm以下的冷压砂轮则必须垂直埋入石英砂中进行固化,以保证制品受热均匀,不受烘箱内温度波动的影响。
4、固化规范
(1)最高固化温度的确定
根据结合剂性质的不同而采用不同的温度。对于酚醛树脂来说,它与固化剂产生反应的温度一般是180℃左右,所以砂轮最高固化温度范围应在(180±5)℃为好,低于或高于这个温度范围,就会出现生烧或碳化,砂轮的机械性能就无法保证。
对于聚酰亚胺树脂来说,它需要在高温下脱水生成环化的聚酰亚胺链,以增加分子的刚度,变为不溶不熔产物,故聚酰亚胺树脂磨具最高固化温度应在230℃左右。温度降低时,环化反应不易进行,制品强度低。
(2)升温速度
升温速度应根据磨具的特性来确定。它与下列因素有关: ①热压时的固化时间有关
在热压机上固化时间长的,挥发物基本上已排出干净,可以升温快,压机上固化时间短的,则二次固化时升温要慢,冷压砂轮挥发物多,升温速度更宜缓慢。
②结合剂种类
热塑性酚醛树脂的聚合温度为100℃。因此在低于100℃以前,没有什么聚合反应发生,故可以自由升温。140℃以后,树脂与固化剂有固化反应发生,升温宜慢。对于聚酰亚胺来说,由于预聚温度高,故在180℃以后,应慢速升温至230℃。
③磨具的形状、粒度
磨具形状复杂的,粒度,宜采用慢速升温,反之,则可快速升温。④保温时间
为了使磨具固化完全,保证磨具的强度。树脂磨具在最高温度应具有一定的保温时间,保温时间的长短与最高固化温度在并,固化温度高,时间可短;固化温度低,时间应长。酚醛树脂磨具在180℃保温2~3h,聚酰亚胺树脂磨具在230℃保温4~5h。