[发明专利]阻尼磨料制品

说明书

本发明涉及一种阻尼磨料制品，其包括阻尼体和设置在该阻尼体的至少一部分上的磨料表面。阻尼体包含合成聚合物，该合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。

背景技术

本公开整体涉及磨料制品，并且更具体地涉及用于脆性材料诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷等的磨料切割器和磨削轮。

脆性材料诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷对在机加工过程期间所产生的碎屑、裂纹或微裂纹是敏感的。这些碎屑和裂纹可缩短所生产部件的寿命或降低其机械特性诸如疲劳强度和弯曲强度。热特性同样受到影响，并且可导致所加工的部件报废。碎屑或微裂纹在退出或穿过固态材料时驱动其在晶界之间的传播行为，碎屑或微裂纹的最大可接受尺寸与材料的结构和施加在部件上的力的平衡有关；可使用格里菲斯(Griffith)准则和威布尔(Weibull)分布来计算该尺寸。

在脆性材料如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷和类似材料的机加工过程期间，由于在去除材料时施加在所加工部件上的压力，可产生碎屑和裂纹。碎屑和微裂纹是由于工作磨料金刚石和脆性材料之间的接触力造成的。需要接触力来将磨料金刚石穿透到材料中，并且工具上的金刚石和材料之间的相对运动将所需的材料从工件移除。如果机加工工艺期间金刚石和脆性材料之间存在振动，则每个金刚石相当于一个锤子，并且可在材料的表面或内部产生碎屑和微裂纹。

用于减小碎屑和微裂纹的数量和尺寸的常规技术包括减小金刚石粗粒尺寸或粗粒质量、降低粘结硬度或修改机器参数，诸如通过减小进给速度。然而，通过增加操作所需的时间和通过缩短工具的使用寿命，这些技术可不利地影响磨削过程的生产能力。

用于玻璃的磨料颗粒在现有技术中是已知的。美国专利公布2002/0004362(Lubke)公开了用于玻璃的埋头钻头，其具有沿轴线延伸并可绕轴线旋转的轴、固定到轴并具有以轴线为中心的截头圆锥形表面的头部、表面上的磨削材料层以及能够在表面和轴之间传递扭矩的轴向相对不可压缩塑性体。塑性体具有良好的阻尼能力，使得大大消除了头部振动或颤动的任何倾向。

发明内容

该行业一直在寻求用于脆性材料的改善的磨料制品。更具体地，期望提供用于脆性材料(诸如玻璃、陶瓷、玻璃陶瓷等)的磨削轮，其具有改善的耐久性并且在机加工过程期间在脆性材料中产生更少和/或更小的碎屑、裂纹或微裂纹。

据发现，可通过在阻尼磨削轮中的机器附接端和磨料表面之间设置由合成聚合物形成的阻尼体来实现改善的阻尼，并且从而减少微裂纹并改善工具寿命。具体地，选择合成聚合物以在动态环状循环下测试时具有具体的模量范围和损耗因子。实现该目的的这些特性的范围是阻尼体在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。

因此，在一个实施方案中，本发明在于阻尼磨料制品，该阻尼磨料制品包括包含磨料颗粒的磨料表面和与磨料表面连接的阻尼体；其中阻尼体包含合成聚合物，该合成聚合物在25℃和10Hz下的储能模量为1000MPa至2500MPa并且损耗因子为0.025至0.10。

附图说明

图1和图1A示出根据一个实施方案的阻尼磨料制品。

图2和图2A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图3和图3A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图4和图4A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图5和图5A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图6和图6A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图7和图7A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

图8和图8A示出根据另一个实施方案的阻尼磨料制品。

具体实施方式