樹脂的研究

2022-12-26 16:45:05 字數 2420 閱讀 5028

合理的硬化規範,是保證得到優質製件的重要環節之一。乙個合理硬化規範包括:

(1)最高硬化溫度;

(2)最高保溫溫度;

(3)最高保溫時間;

(4)最高公升溫速度等條件。

目前還不能用公式來計算,只能用試驗的方法來確定。

硬化規範受到很多因素的影響:

(1)原材料方面磨料的材質、粒度等。

結合劑的用量,揮發物,縮聚速度,流動性等。

輔助材料的種類,用量,揮發物,性質等。

(2)磨具方面磨具的形狀、規格(組織、硬度)、密度(氣孔率)。

(3)熱處理方面硬化爐的種類及特點,裝爐方法,硬化方法,加熱方法等。

制定乙個合理的硬化規範,不但能使製件符合其特性要求,而且也能使製件得到較高的機械強度和最佳的磨削效果。

1、硬化條件對磨具機械效能的影響

(1)最高硬化溫度的影響

樹脂磨具最高硬化溫度根據所選用的樹脂種類來確定。最合適的溫度是能使樹脂硬化完全的溫度。如果溫度過低,樹脂未完全硬化,其化學穩定性差,機械強度低、若溫度過高,則可引起樹脂的分解和炭化,降低磨具的強度、硬度和耐水性,並影響磨削效果。

生產實踐證明:在現有的硬化裝置和工藝條件下:

粉狀酚醛樹脂磨具最高硬化溫度以180~190℃為好;

液體酚醛樹脂磨具最高硬化溫度以175~185℃為好;

環氧樹脂磨具最高硬化溫度由環氧樹脂種類和硬化劑的種類所決定。

以酚醛樹脂作硬化劑時最高硬化溫度為160~170℃;

以鄰苯二甲酸酐作硬化劑時最高硬化溫度為190~200℃;

以三乙醇胺作硬化劑時最高硬化溫度為120~140℃;

以乙二胺作硬化劑時最高硬化溫度為80℃左右。

試驗表明:隨硬化溫度的公升高,強度相應提高,但超過某一溫度數值後,強度要下降。當硬化溫度過高時,砂輪發黑,拉斷它的時間很短,說明砂輪脆性增加,強度和韌性下降,這種發黑砂輪脫落快,不耐用。

(2)保溫時間的影響

樹脂磨具硬化過程的保溫,一方面是使結合劑中的揮發物能夠得到緩慢的排除,另面在最高硬化溫度下保溫能使樹脂磨具硬化完全。

實踐證明,液體酚醛樹脂在80℃以前,主要是流動變形,並有少量揮發物逸出,80~100℃時樹脂起劇烈反應,拌有大量揮發物產生,這個階段必須有保溫時間,否則極易引起製件變形和發泡。對於細粒度,高硬度高厚度的製件,在80℃以前或100℃以後也要保溫時間,才能保證製件不出廢品,並有一定的機械強度。粉狀樹脂成型料硬化過程中揮發物較少,在90~120℃時反應比較劇烈。

最高硬化溫度下的保溫時間與硬化溫度的高低有關。最高硬化溫度愈高,保溫時間愈短。保溫時間還與製件的規格大小和結合劑量的多少有關。

實踐證明,粉狀酚醛樹脂磨具在180~190℃的最高硬化溫度下,保溫時間在3~7h合適,液體酚醛樹脂磨具在175~185℃的最高硬化溫度下,保溫時間在2~5h合適。如果延長保溫時間,反而會使磨具的機械強度降低。

(3)公升溫速度的影響

公升溫速度應根據磨具的特性來決定,它與下列因素有關:

①磨具的硬度的影響:硬度高的製件結合劑量大,密度高,在硬化過程中揮發物多,公升溫速度不宜過快,而硬度低的製件,則可以快速公升溫。

②磨料的粒度的影響:粒度愈細,磨具的氣孔愈小,硬化時磨具中的揮發物不易排出,公升溫速度應放慢,而粗粒度的磨具則可提高公升溫速度。

③磨具的規格和形狀的影響:規格大的磨具,硬化時外部向製件內部傳熱需要時間,形狀複雜的製件要防止結合劑熔化流動而變形,因而公升溫速度不宜過快;而規格小、形狀不複雜的磨具,則可以快速公升溫。總之,在保證坯體不起泡,不變形的前提下,可採用較快的公升溫速度,以縮短磨具的硬化週期,

2、磨具的硬化曲線

以時間和對應的溫度製成的曲線,稱為磨具硬化曲線。從硬化曲線可以一目了然地看出公升溫速度,保溫時間,最高硬化溫度。硬化曲線因樹脂種類、磨具規格而異。

(1)粉狀酚醛樹脂磨具15h硬化曲線

適用於中等硬度的普通磨具(公升溫時間包括在內)

60℃保溫2 h,90℃保溫2 h,110℃保溫1.5h,120℃保溫2.5 h,140℃保溫1 h,160℃保溫1 h,185℃保溫4 h,自然冷卻。

(2)粉狀酚醛樹脂磨具30h硬化曲線

適用於:粒度細、硬度高、規格大的磨具,包括磨螺紋砂輪和石墨砂輪。

60℃保溫2h,80℃保溫3h,90℃保溫3h,100℃保溫2h,110℃保溫3h,120℃保溫3h,130℃保溫2h,140℃保溫2h,155℃保溫2h,170℃保溫2h,185℃保溫6h,自然冷卻。

(3)液體酚醛樹脂磨具的30h硬化曲線

適用於:經乾燥後的各種細粒度、高硬度液體樹脂磨具

在60℃下保溫10 h,80℃下保溫6 h,100℃下保溫2 h,110℃下保溫1 h,120℃保溫3 h,140℃保溫lh,160℃保溫lh,180℃保溫6h,自然冷卻。

3、冷卻和出爐

一般來說,樹脂磨具冷卻可採用強制冷卻的方法。如用:鼓風機吹風冷卻,磨具降到60℃便可出爐。

但對於細粒度、高硬度、薄片砂輪、石墨砂輪等不能採用強制冷卻和方法,只能自然冷卻,即不允許立即敞開爐門,降溫到60℃後才可出爐。

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