砂带磨削介绍

(一) 现状
涂附磨具是指用粘结剂把磨料粘附在可挠曲基材上的磨具.过去俗称“砂布、砂纸”,是磨具三大系列之一,又称柔性磨具.由于其产品的多样性,涉及使用的范
围到各行各业,如航空、铁道、汽车、机床、木材、及木器、玻璃、造船、建筑、建材、自行车、不锈钢制品、漆器和轻工产品等…….是工业和民用的常用易耗工具,凡各类制品的表面磨削、修饰、抛光,均大多选用涂附磨具.它在全世界
销售很广,经粗略计算1995-1996年,每年年产涂附磨具3.5-3.8亿平方米,销售额约17.5-24亿美元.在工业发达的德、美、法、英、日等国,涂附磨具独占三
大磨具之首.涂附磨具、固结磨具、超硬磨具三者销售额比例,美国1995年已
达48:36:10.这证明“涂附磨具”在市场占有率在上升,部分产品代替了固结磨具.这个结构性的变化,已被我国磨料磨具同行业人士所接受.今天,事实已证明,在我国涂附磨具也正与世界接轨,逐步成为磨料磨具行业中新的增长点.
我国生产和使用涂附磨具的历史悠久,四十年代旧中国张页式砂布砂纸、耐水砂纸仅有生产作坊,当时采用双辊子单机上胶、手工植砂、箱式固化和单台辊复胶,新中国成立后,逐步发展为平跪式连续生产线,五十年代中期第二砂轮厂
从当时的民主德国引进了悬挂式连续生产线,但产品仍为动物胶为主的张页式
砂布和浸渍纸醇酸树脂为主的张页式耐水砂纸,这些产品只限于机械维修钳工
打磨的使用和家具、木器加工手工打磨用.涂附磨具的品种很多,发展到今天已
不下数种.如张页式砂纸、砂带、页轮、钢纸磨片、叠盘、磨头等等.砂带是涂高压
附磨具家族的一个大的成员,砂带磨削有着不可比拟的高效率高经济性以及广泛的应用范围,砂带磨削有“万能磨削”之称.六十年代以前为满足国内军工部门的需要,试制和生产了用圆筒布为基体的无接头砂带,当时而言,是在自力更生精神的感召下,试制生产了低档水平的砂带,填补了国内砂带生产的空白,但由于设备圆筒布基和技术工艺的限制,只能生产宽度在600mm以下,长度在3000 mm
以内的小型无接头布基砂带,品种与规格的单一和局限,极大地影响了砂带的视频客服系统
发展,其产量长期徘徊在五六万平方米的水平上,而且一直局限在少数航空和
军工部门使用.到了八十年代根据国外砂布发展的趋势和国内磨削加工的实际需要,首先由现在白鸽(集团)股份责任公司从德国全套引进高档涂附磨具生产线(包括棉布处理生产线、涂附磨具制造线和砂带转换线),才便我国涂附磨具品
种和质量都提高到一个新的水平.嗣后上海砂轮厂引进了除原布生产线外在德国、瑞士引进了成套生产设备和专用技术。随后济南砂布厂、武汉砂布厂、北京东
升砂布厂等引进了转换设备,从而便中国涂附磨具经暂新的面貌进入了国内外
市场,产品也从单一的张页式扩大到砂带、砂卷、砂盘、页轮、页片式砂盘、
砂圈…….涂附磨具开始进入了汽车行业、航空工业、木材加工工业、不锈钢制品工业、建材、玻璃行业等工业性生产领域,我国的涂附磨具工厂及产量也随
着有了很大的发展.
根据我国49个重点涂附磨具生产厂家销售额统计,1994年为5.8亿元,1995年
上升为6.9亿元.出口额1990年1280万美元,1994年为1846万美元,1995年为2389.5万美元,出口以张页式干磨砂布和浸渍纸耐水砂纸为主.在1994-1995年
已有部分全树脂砂布卷及砂带出口.
但是国内生产的技术质量所达到的水平还远远赶不上国内经济发展对新型高效
涂附磨具需求的要求,我国每年从国外进口高档涂附磨具也在增长。据海关统计,1992年我国进口涂附磨具为845.2万美元,1993年为1170万美元,1994
年为1846万美元,1995年为2133万美元,1996年为2331万美元,1997年为2832万美元,1997年比1992年增长335%.进口的价格平均每平方米为7美元,
而我国涂附磨具进口的价格平均为1.22美元.由此可见,我国涂附磨具除了满足国内发展的需要外,以低档次、低价格大量出口,为了满足国内发展需要,又要以高价格进口高附加值的涂附磨具产品。这说明我国在八十年代对涂附磨具的
品种、质量上有了较大的发展,并且促进了砂带磨床及涂附磨具加工工艺的进展,但还远远落后于市场的需求,还缺乏高效、专用、重负荷强力和精密磨削
加工用的涂附磨具,有待于我们迎头赶上。
我们是一个处于发展中的大国,我国涂附磨具的发展近二十年来与八十年人代
初期相比,从小到大,从少到多,特别是高附加值、高效益的砂带产品已增长
了上百倍,走了艰苦卓绝的一步,涂附磨具是所有普通磨具中发展最快的一个,成为我国磨料磨具中的一枝独秀,但是从上所叙,我国涂附磨具特别是砂带的
生产水平、产量、产值与国外工业发达国家相比,差距很大。砂带在欧美国家,其产量占涂附磨具总产量的30-40%,而我国的产量只占涂附磨具的10%,产值
不及涂附磨具总产值的25%,所以我国砂带无论从实际需要,还是与国外相比,其发展仍然是广阔的,前景看好。但是摆在我们我们的眼前,必须有一个正确
的认识,前景看好,任重道远,任务艰巨,道路漫长,还要通过相当长的时间,才能进入国际先进行列。
(二) 砂带基本的结构要素
砂带是涂附磨具的一个很重要的大品种,作为一条砂带,一般由四大要素组成,即基体、粘结剂、磨料和结构形成。这些基本要素的互相搭配以及各种不同的形式和不同的加工对象,形成了数以千计的砂带品种。
砂带的基本要素:
基体—布、纸、复合基
磨料—天然磨料—天然刚玉、石榴石
人造磨料—白刚玉、棕刚玉、碳化硅、锆刚玉、
人造金刚石、立方氮化硼
砂带粘结剂—动物胶、半树脂、全树脂、耐水产品
分界开关控制器结构形式—无接头砂带
接头砂带—单接头、多接头、嵌接法对接、
(搭接)螺旋形对接砂带
(对接)
以下按上述三个基本要素分别加以说明。如何制作音箱
1. 基体:
基体是作为粘结剂和磨料的承载体,也是磨削过程的力支撑体,是砂带的基础部分.因为作为砂带的基体必须具备一定的拉伸强度,很好的可挠性,较小的延伸性,在砂带制作时一些要求必须有一些工艺特性以及砂带在使用时其一些特殊要求.由于砂带朝着高速、重负荷、高效率方向发展,对基体方面开展了许多科学技术要求,以加强现有各种基体的研究,适应磨削的需要.
常用砂带的基体有如下几种:
(1) 布:布基体以所用的原材料分类,有天然纤维、合成纤维、改性纤维等类.以布的组织结构分,有平纹组织、斜纹组织和缎纹组织,以布的重量单位(g/m2)有重型布、中型布、和轻型布之分.对于布的不同分类,各个国家与各个大型公司各有各的分类的具体指标和规定,这些指标一般在砂带的技术指标中均有明确的规定,在选用时我们必须注意有关的规定.如通常使用的砂带,不论是加工金属材料或者是木材等非金属,大多采用中型布或轻型布基砂带.如果需要多接头的阔型砂带,则选用棉纤维缎纹组织的中型或重型布的基体.用以重型磨削(负荷重的磨削),则采用重型布或聚脂纤维的砂带,大部分木质的各类板材的习惯采用重型布或聚脂纤维的基体.需要延伸率特别小的砂带,往往需要用麻纤维作基体材料.布基体砂带一般情况下使用在金属加工方面较多.近十年来大力发展合成纤
硬脂酰乳酸钙维的聚脂布,而聚脂布经处理后的径向断裂强度高,适用于大面积的磨削或强力
磨削.因此合成纤维的聚脂布基是成为涂附磨具的发展趋势.聚脂布分100%短纤
维聚脂布基和65%短纤维聚脂纤维和35%棉混合布两种,织法有纺织和针织.纺织
布基强度是*纬砂和经砂上下交替穿棱产生,微观看基材是弯曲的而针织是径在
砂与纬相互编缝的编缝的方法较多,所以能达到强度高延伸率低的效果.
通常纯棉布和聚脂布的机械强度和延伸率如下
棉布与聚脂布的机械强度
测定项目棉布(未作原布处理) 聚脂纤维
(经原布处理)
轻型布中型布重型布
断裂强度(N/scm) 径向 >80-120 >100-120 >120-140 >3500
纬向 >16-80 >80 >80 ≧600
断裂伸长(100%) 径向 <12-18 <18 <18 <1-5
纬向 <12 <12 <12 <1-3
注:处理过的棉布比聚脂布的机械强度低一倍以上.
(2) 纸:
纸基体一般以重量来分类,即每平方米的重量(克)来表示,其单位为克/米2.按
目前世界上比较通用的标准来分类,一般分六个等级,即A、B、C、D、E、F六类. 原纸每平方米的重量
项目每平方米的重量
A B C D E F
等级标准 80 100 120 160 225 280
A、B、C这三种纸单重小强度低,一般不作砂带用,只用作卷状或页状产品,C
级有时只用作超涂层砂带用于仪器仪表、手风琴的漆面抛光;D、E、F这三种
纸单重大强度高,可作砂带用纸,而E级(单重225克/米2)的纸是最常用的
纸种,D级纸一般用以轻型磨削。砂带用纸基的另一个特点,是采用耐水纸。
而往往有纸基称“耐水”不是真正意义上的耐水,不是说这种纸基可以在水中
进行磨削,而是这种纸具有很好的耐潮性,在环境湿度变化时,不会使砂带吸
潮而发生变形影响使用。真正在以水作冷却剂或砂带在水中磨削时,所用纸砂
带的原纸要作耐水处理,以期真正达到在水冷却或在水中磨削的耐水作用。
另外纸砂带对纸基体的厚度的均匀性要求很高,因为这是影响粘结剂涂层厚度
的直接因素。上前我国砂带用纸基体大部分依赖进口,国产纸的强度、均匀性、
耐水性等均达不到砂带生产的要求。纸砂带一般用于木材加工的宽砂带较多。
3) 复合基
所谓复合基是指纸和布用粘合的办法复合在一起组成的特殊基体。复合形式有两种:一种是纸布的复合,用的纸一般为D级或E级纸,布则采用轻型而柔软的平纹布,一般在布面上涂胶植砂适用于粗粒度的产品,另一种是纸-布-纸复合,即三层复合,也通过粘合的办法把三者复合在一起,这种基体一般
扩管机
适用于中等粒度产品使用。上前大量使用的是纸布复合前一种复合和方法,而三层复合使用较少。复合基砂带综合了布与纸的优点,强度大、延伸率小、变形小、耐皱折,磁砂带耐用度高,磨削效率高,磨削质量好等特点。如加工中密度纤维板,用一条复合基砂带,可连续使用一周左右时间,这是我国上前耐用度最高的一种砂带。当前这种砂带制作较为复杂,接头要求高,要采用专用结构的设备来制作这种砂带。
复合基砂带以木材加工为主。
(4) 无纺布
无纺布又称不纺布,西方国家称纤维.它是用棉质纤维或合成纤维经梳理而成,无纺布几乎没有什么拉力强度,所以不能单独制作砂带,而是与其它基体复合在一起制成砂带,所以这又是另外形式的复合砂带.用无纺布作砂带时,是在无纺布上浸以磨料和粘结剂,经干燥固化后制成“无纺研磨布”,再将“无纺研磨布”用粘结剂粘贴在布基或纸基上,然后制成砂带。这种砂带的表面弹性好,具有很好的抛光特性,故常用以金属表面的研磨和抛光,可以获得极高的光洁度。国外成卷的不锈钢板的连续抛光即用此法。
以上纸、布或复合基等基材是砂带最用的基材,除了高效强力砂带磨削拓宽用途之外,涂附磨具还朝专用、精密方向发展,因此轻型柔软基材和聚脂透明薄膜基材已相继问世,特别是适用于汽车、航空
、内燃机、机器加工等行业的精密加工,这类产品在中国市场被美国3M公司几乎全部垄断。
2. 磨料
磨料是砂带四大基本要素之一,是砂带在磨削中的主体。砂带用磨料从材质上来说与固结磨具是一样的,在选则磨料时具有与固结磨具同样的规律与原则。但由于砂带与固结磨具的砂轮组织上的不一样和砂轮磨削与砂带磨削在机理上的差异,所以对磨料的某些物理性能方面有着不同的要求,归纳起来有如下的不同点:
(1)磨料粒度系列不一样:

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