[发明专利]一种氧化铝陶瓷焊针磨削用树脂结合剂超硬磨料砂轮

说明书

技术领域

本发明属于超硬材料及制品领域，具体涉及一种氧化铝陶瓷焊针磨削用树脂结合剂超硬磨料砂轮。

背景技术

氧化铝陶瓷焊针，又称陶瓷劈刀，应用于半导体元件封装，是LED和IC焊线行业的必用耗材，适用于可控硅、LED、IC芯片等线路的焊接。陶瓷焊针硬度高，比重大，产品要求极高的表面光洁度和尺寸精度，加工形面复杂。氧化铝陶瓷焊针毛坯长度在9-20mm，直径范围在1-3mm，尖角度数在8-45°，尖角直径在25.4-76.2μm，氧化铝陶瓷焊针加工工序较多，本发明涉及陶瓷焊针尖角磨削所使用的树脂结合剂超硬磨料砂轮。

氧化铝陶瓷焊针的磨削加工采用的机床多为焊针生产厂家自制的外圆和工具磨床。由于焊针尺寸和加工余量微小，加工过程中需要在200-400倍的投影仪下进行磨削加工，为了能够清晰的对工件加工过程和尺寸进行投影，所以采用干磨的方式加工（湿磨的冷却液会遮盖工件实际投影尺寸），而国内外目前采用的普通磨料砂轮、树脂结合剂和陶瓷结合剂超硬磨料砂轮多存在加工工件表面有波纹，光洁度达不到要求，需要进行二次抛光，大大增加了人力和时间等成本，加工效率不高；且目前国内外部分厂家的砂轮存在加工出的工件直线度不能达到客户需求、工件表面有凹坑、砂轮阻塞、划伤工件、砂轮需要不断修整等问题，因此目前氧化铝陶瓷焊针的加工所采用的超硬磨料砂轮在使用效果上存在很大的局限性和不利因素。

考虑到此材料在不加冷却液磨削加工，且要求极高的表面光洁度和尺寸精度以及尽量不修整砂轮的要求，故本发明砂轮选用树脂结合剂超硬磨料砂轮，调和出树脂结合剂和磨料的比例，确定了能够满足此陶瓷焊针加工要求的砂轮配方。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能够满足氧化铝陶瓷焊针高精度、高表面光洁度磨削要求的树脂结合剂超硬磨料砂轮，避免加工工件表面出现凹坑、工件划伤等问题，且做到砂轮的不修整使用。

本发明采用以下技术方案实现上述目的：一种氧化铝陶瓷焊针磨削用树脂结合剂超硬磨料砂轮，包括砂轮基体和砂轮磨料层，砂轮基体与磨料层垂直，砂轮基体一端设置螺纹孔，另一端嵌入磨料层，嵌入磨料层的砂轮基体端部外径与磨料层中心孔尺寸相匹配，且在与磨料层接触处设置凸台。

砂轮基体端部的凸台直径为6-20mm。

砂轮基体为直径1.5-8mm的45钢，螺纹孔直径为0.8-6mm。

砂轮磨料层直径为12-30mm，厚度为4-10mm。

砂轮基体嵌入磨料层深度为1-2mm。

磨料层由以下体积份数的磨料和结合剂构成，磨料为金刚石微粉20-40份，碳化硅微粉5-10份；结合剂为树脂粉30-50份，铁粉10-20份，抛光粉10-20份，氧化铬粉末1-8份。

砂轮磨料层金刚石微粉粒径为M2/4，碳化硅微粉粒度为W2.5。

树脂粉为耐高温树脂粉，粒径为60-80μm，铁粉粒径2-4μm，抛光粉粒径0.05-0.1μm，氧化铬粒径为20-30μm。

一种氧化铝陶瓷焊针磨削用树脂结合剂超硬磨料砂轮的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）称取各种原材料，将各原料放入高频震动筛，加入湿润剂混合均匀；

（2）将步骤（1）的混合料投入模具型腔，在压机上压制成型，压制温度为170-190℃、压力为2-4MPa，保压时间为30-50min，得到砂轮磨料层毛坯；

（3）将步骤（2）得到的磨料层毛坯，置于硬化烘箱中，按照1℃/min的升温速率升温至180-200℃，保温8小时，然后冷却至室温，得到所需的磨料层；

（4）将步骤（3）得到的磨料层进行表面去树脂皮和喷砂处理，将处理过的磨料层用环氧树脂胶与金属胶制成的混合胶粘接在砂轮基体上；

（5）将步骤（4）制得的砂轮在烘箱内40-50℃保温2小时，然后冷却至室温。

   步骤（1）中湿润剂为N-N二甲基甲酰胺。

采用上述技术方案的本发明具有以下优点：