[发明专利]用于形成结构研磨制品的方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及一种用于形成结构研磨制品的方法和系统。

背景技术

研磨制品，比如涂敷磨料和粘结磨料，其在各种工业中被用以加工工件，例如精研、研磨、或抛光。在一个很宽的工业范围内都在利用研磨制品来机械加工，从光学工业、机动车喷漆修理工业、到金属制造工业。在每一个这些实例中，制造设备利用磨料来去除多余材料或影响产品的表面特性。

表面特性包括亮度、纹理、和均匀性。例如，金属部件的制造商使用研磨制品精磨和抛光表面，且时常要求均匀的光滑表面，类似地，光学制造商需要研磨制品在自由表面上产生瑕疵以防止光的衍射和散射。

制造中还需要研磨制品针对某一应用具有很高的切削率，然而，经常在切削率和表面质量之间需进行折衷，精细的研磨制品通常用来制造光滑表面，但具有较低的切削率，而较低的切削率导致制造时间的增长和成本的提高。

特别在涂敷研磨制品的情况下，研磨制品的制造商引入表面结构以提高切削率，同时保持表面质量。一种具有凸起磨粒层的表面结构或图案的涂敷研磨制品，常被称为工程磨料或结构磨料，典型用于提高使用寿命。

然而，形成结构研磨制品的典型技术是不可靠的且受到性能的限制。用于形成结构研磨制品的典型过程包括在基材上涂敷粘稠的粘结剂，用功能性粉末涂敷粘稠的粘结剂，和在粘稠粘结剂中压制和轧制出结构图案。功能性粉末阻止粘结剂粘着制作图案工具，粘结层随后被固化。

功能性粉末不充分地涂敷粘稠粘结剂会导致粘结剂粘着在制作图案工具上，粘结剂的附着会产生劣质的结构，同时导致劣质的产品性能和产生废品。

常规结构磨料形成技术中粘结剂的选择是受该工艺的限制。常规的粘结剂包括高填充量的能提高粘结剂粘度的传统填料，这种传统的填料影响粘结剂的机械性能。例如，高填充量的传统填料对粘结剂的抗拉强度，拉伸模量，和断裂伸长率都有不利的影响。粘结剂的不良机械性能会造成磨粒的损失，导致擦伤表面和表面粗糙以及减少研磨制品寿命。

磨粒的损失也降低了研磨制品的性能，导致频繁的更换。频繁更换研磨制品导致制造成本增加，因此，改良研磨制品和用于制造研磨制品的方法是需要的。

发明内容

在特定实施方式中，一种用于形成结构研磨制品的方法包括在基材上涂敷粘结剂配方，部分地固化粘结剂配方和在部分固化的粘结剂配方中形成图案。

在另一个实施方式中，一种用于形成结构研磨制品的方法包括在基材上涂敷包含粘结剂和磨粒的研磨浆，部分地固化浆体和在部分固化的研磨浆内形成图案。

在进一步的实施方式中，一种用于形成结构研磨制品的方法包括部分地固化粘结剂配方达到至少约1.1的粘度指数，在部分固化的粘结剂配方内形成图案和进一步固化部分固化的粘结剂配方。

附图说明

参见附图，可以更好地理解本发明的说明书，且它的众多特征和优点对本领域的技术人员将是显而易见的。

图1为示例性磨料制品的附图。

图2为用于制造结构研磨制品的示例性装置的附图。

具体实施方式

在特定实施方式中，一种用于形成研磨制品，例如结构研磨制品，的方法包括在基材上涂敷粘结剂配方，部分地固化粘结剂配方和在部分固化的粘结剂配方内形成图案。粘结剂配方可混合成包括粘结剂配方和磨粒的研磨浆。该浆料可以应用在涂敷中。在一个示例实施方式中，粘结剂配方部分地固化至粘度指数至少约1.1，该方法还包括完全固化图案和部分固化的粘结剂配方。在一个示例实施例中，粘结剂配方由纳米合成粘结剂配方形成。

工程磨料或结构磨料通常包括置于基材或载体上的磨料结构的图案。示例性的结构研磨料公开在美国专利6,293,980中，在此全文引入作为参考。工程或结构磨料的示例性实施方式显示在图1中。该结构磨料包括基材102和包括磨粒的层104。通常在层104上形成图案，从而具有表面结构106。