[发明专利]光固化涂料，由其制得的光固化线锯及其制备方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及光固化线锯领域，特别地，涉及一种光固化涂料，由上述光固化涂料制得的光固化线锯及其制备方法和装置。

背景技术

线切割技术具有切割效率高，被加工工件直径不受限制等特点被广泛应用于硬脆材料的切割加工。到目前为止，硬脆材料如陶瓷、硅等的切割主要采用游离磨料的多线切割方式。该工艺存在加工晶体表面粗糙和面型难以控制、磨浆消耗大且产生的废砂浆难以回收、锯丝使用寿命短等明显缺陷。针对游离磨料磨粒线锯面临的问题，固结磨粒切割技术得到快速的发展。固结磨粒线锯是利用特殊工艺将磨粒牢牢地固结在锯丝表面，比原来的游离磨粒具有更高的耐磨性，能够承受较大的切削力和较长的切削时间。目前，常用的固结磨粒线锯制造技术主要有机械碾压法、电镀法、树脂结合剂法等。树脂结合剂线锯具有环境友好、成本低廉和生产效率高等优点而备受关注，相对于热固化树脂结合剂线锯而言，光固化线锯具有更低廉的成本和更高效的生产效率而得到迅猛发展。但是现有的光固化线锯在制作过程中普遍采用普通涂覆法，由于普通的涂覆法没有充分考虑磨粒的露出高度对切割效率的影响，从而导致使用这种方法制作的光固化线锯中很多磨粒被埋在树脂中或者出刃高度不够，极大地影响了线锯的切割效率。

中国专利申请号200810163257.3提出了采用喷覆植砂法控制光敏树脂结合剂线锯表面上的磨粒高度，但是此种方法存在磨粒与树脂的浸润性较差而导致磨粒与光固化树脂的结合力较差、线锯的切割寿命较低等缺陷。

发明内容

本发明目的在于提供一种光固化涂料，由其制得的光固化线锯及其制备方法和装置，以解决现有技术中磨粒的出刃高度不够，切割效率低的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种光固化涂料，包括30~80vol%光固化树脂、5~50vol%溶剂和10~50vol%磨粒；溶剂为沸点在50~400℃的有机溶剂。

进一步地，包括50vol%光固化树脂、20vol%溶剂和30vol%磨粒；溶剂为沸点在130~160°C的有机溶剂。

进一步地，有机溶剂为烷基苯类有机溶剂、醇类有机溶剂、酮类有机溶剂、醚类有机溶剂、脂类有机溶剂中的一种或多种。

进一步地，烷基苯类有机溶剂为二甲苯、甲苯、苯、乙基苯、苯乙烯中的一种或多种；醇类有机溶剂为甲醇、乙醇、丁醇中一种或多种；酮类有机溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、N-乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；醚类有机溶剂为石油醚；酯类有机溶剂为乙酸乙烯酯、乙酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸正奎酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸四氢呋喃酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、己二酸二癸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。

进一步地，光固化树脂为环氧丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、丙烯酸树脂、聚醚丙烯酸酯和不饱和聚酯中的一种或多种；磨粒为金刚石、立方氮化硼、碳化硅、氧化铝和氧化硅中的一种或多种。

一种由前述光固化涂料制备而成的光固化线锯。

一种前述光固化线锯的制备方法，包括以下步骤：

a：将前述光固化涂料混合均匀得到光固化涂料；

b：将光固化涂料均匀涂覆在芯线表面得到涂覆好的芯线；

c：将涂覆好的芯线进行热场处理得到处理好的芯线；

d：将处理好的芯线进行紫外固化步骤得到光固化线锯。

进一步地，热场处理为将涂覆好的芯线在50~400°C的热场中保温10~600秒。

进一步地，热场是通过电加热、红外加热、微波加热等加热手段形成的。

一种制备前述光固化线锯的装置，包括放线装置、清洗装置、涂覆杯、热场、鼓风装置、光固化装置和收线装置，放线装置、清洗装置、涂覆杯、热场、光固化装置、收线装置顺次连接，鼓风装置设置于热场的进风口处。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的光固化涂料，溶剂对磨粒浸润性好，受热易挥发，可以通过加热的方式使溶剂挥发，当溶剂的挥发量达到一定程度，掩埋在树脂中的磨粒漏出来，提高了磨粒的出刃高度；同时不影响磨粒与树脂的结合力，磨粒的把持度强，线锯切割寿命延长。

本发明提供的光固化线锯及光固化线锯的制备方法，通过控制热场的温度和热场处理的时间控制光固化线锯的磨粒出刃高度，制得的光固化线锯磨粒与树脂结合牢固，使用寿命长，切割效率高。