国产砂带及涂附磨具现状及国际发展动态

 涂附磨具（Coated abrasives），就是用粘结剂把磨粒粘附在可挠曲基材上的磨具。是磨具三大系列产品（固结磨具、涂附磨具、超硬磨具）之一，重要包含砂带、页轮、无纺布轮及尼龙丝轮等）。它作为一种实用的磨削加工工具已有百年以上的历史，但直到二战时军工消费对金属加工业提出了更急切更精细的加工请求，砂带（及其加工装备）这种涂附磨具的重要代表才真正开展并遍及起来，并形成一项较完全的自成体系的一种先进加工方式之一，并因高效、经济和普遍的用处等特征广受喜爱，享有“万能磨削”的佳誉。
　　涂附磨具的应用极广，遍及航天、航空、汽车、船舶、机床、化工、修建、冶金、动力装备等制作行业和木材、玻璃等轻工业。普遍应用于各类产品的磨削、抛光、润饰等。在工业兴旺国度，如美国、德国等，涂附磨具销售额居三大磨具系列之首。据统计，1995年美国知名的磨料磨具综合性企业的三大磨具系列（涂附磨具、固结磨具、超硬磨具）在世界的销售额比例为44：36：12。这证实了涂附磨具的重要性，而在涂附磨具、砂带又无疑是份额最大、也是有后劲的产品，它的敏捷开展也推进了全部涂附磨具消费技巧向高级次、高科技方向迈进，从而使涂附磨具进入了机械化、主动化、联功化的消费阶段，产品品种少量增添，质量日趋完美，应用日益扩张。
　　二、我国涂附磨具现状
　　我国消费和应用涂附磨具历史悠长，四十年代就有了张页式砂布、耐水砂纸消费作坊，但砂带及其它涂附磨具的开展迟缓。我国真正应用砂带磨削始于50年代末由航空工业部从苏联引进仿形窄砂带磨床加工发起机叶片。我国实验消费了用圆筒布为基体的无接头砂带，但因为装备、工艺技巧水对等的限制，只能消费宽度在600mm以下，长度在3000mm以内的小型布基无接头砂带，临时以来，始终局限在多数航空和军工部门应用。直至80年代第二砂轮厂（现白鸽团体股份有限公司）和上海砂轮厂、济南砂布厂、北京东升砂布厂、沈阳砂布茶馆内、天津砂轮厂等公营大中型企业相续引进了德国、瑞士等国度的砂带制形成套装备和专业技巧，使我国涂附磨具消费的品种和质量都进步到一个新的程度，目前，白鸽团体已成为海内最大的砂带消费单位，它引进的德国全套高级涂附磨具消费线（包含棉布解决线、涂附磨具制作线和砂带转换线）应用了多种棉布基材、各种纸基材全树脂（R÷G）的多种粘结剂以及采取静电植砂工艺、多方向柔曲工艺、超涂层工艺、砂带搭接和对接工艺等，从基体的解决到砂带和涂附磨具的转换等都应用了当今世界上先进的装备和技巧，基本上到达了海内上八十年代的程度。
　　我国目前涂附磨具消费有了长足的进步，产品从以前繁多的张页式扩张到砂带、砂卷、砂盘、页轮、页片式砂盘、砂圈……。能够消费的砂带有：基体有布基、纸基、复合基以及钢纸等，粘结剂有植物胶、半树脂、全树脂和耐水产品；砂带规格宽度从10mm到1600mm，长度从400mm到12500mm，目前可依据用户特别请求消费更宽、更长或特别的砂带。据49个全国重点涂附磨具厂销售统计，涂附磨具在1994年销售额为5。8亿元，95年回升至6。9亿元，其中仅砂带产值就达2亿元，大概400多万平方米。
　　只管在涂附磨具的消费钻研上，我国已获得了可喜的造诣，但我国涂附磨具品种还对比少，未形成系列，加工程度不高，产品德量依然逊于国外同类产品，新型、高效、专用、重负荷强力和精细磨削用涂附磨具很大局部依赖出口。海关统计数据标明1994年我国出口涂附磨具为1846万美元，1995年为2133万美元，而我国出口的简直都是高等级、高价钱的产品（以张页式干磨砂布和浸渍耐水砂纸为主），1995年出口额到达2389。5万美元。因而，我国涂附磨具还应在质量的进步和品种的开发高低工夫，弥补强力高效及精细加工所需的涂附磨具空缺。此外，我国砂带产量仅占全部涂附磨具总产量的4％，而兴旺国度这个比例往往是30~40％。砂带不只是高科技的涂附磨具产品，也是高附加值高效益的产品，它的质量和程度往往标记一个国度涂附磨具消费加工程度，因而，砂带的消费程度、产值、产量还有待进步。
　　三、涂附磨具海内开展静态
　　涂附磨具制作中常触及到的三大要素是基体、磨料和粘结剂，这三种要素的任一种的改良，都会使涂附磨具产品性能发作变更。当今涂附磨具正朝着专用、精细、强力高效的方向开展，而高效则以高速、强力、重负荷打磨为主，因而仅靠资料性能的改良已很难使产品同时具备各项长处，这请求从基本上转变植砂、上胶等在内的涂附磨具产品基本构造，涂附磨具三大要素的开展如下：
　　1、基体
　　基体是涂附磨具磨料和粘结剂的承载体，是供给磨削或抛光加工的基本资料。基体重要分4种：纸基、布基、复合基和无纺布。纸基是最早涌现的基材，但因为负载才能和耐水性等因素的限制，如今多用于木材加工的宽砂带和手工打磨。目前我国国产纸的强度、平均性、耐水性均达不到砂带消费的请求，砂带用纸基体多半靠出口，砂带纸基中耐水纸已从浸渍纸开展到乳胶纸。布基产品各种性能均优于纸基，而且随着涂附磨具朝高效、高速、重负载及专用精细方向开展，也阅历了一个从普通棉布基到分解纤维的研制和应用历程，并逐步以自然纤维替代了传统的棉布。如今布基材的品种有棉、麻、自然纤维、分解纤维和聚酯纤维等。近十年来在大面积强力磨削方面鼎力开展了自然棉和聚酯纤维布，特别是后者，它具备更好的抗拉强度和较低的延长率（<1。5％），耐热性、耐水性好，外表平坦，经解决后经向断裂强度高，（经向断裂强度>3500N÷5cm，最高经向断裂强度达5000N÷5cm，纬向断裂强度>600N÷5cm），因而应用它作为砂带和其它涂附磨具基材是目前的一个趋向，聚酯布目前有100％短纤维聚酯布和65％短纤维聚酯纤维和35％棉混杂三种。在精细磨削范畴，轻型柔软基材和聚酯透明薄膜基材引人注视，特别是聚酯薄膜基材制成的砂带和其它涂附磨具，可用于加工精度请求高的曲轴抛光、磁头精加工及光纤头磁碟的外表抛光，这类产品以3M公司的SMSD系列产品为代表。
　　无纺布是将自然纤维、分解纤维分手或混杂制成一种纤维网，再通过加热、加压或粘合的方式形成的宽幅大卷。它必需粘在布基或纸基上才能制成砂带或无纺布轮。它外表弹性及抛光性能好，罕用于金属外表研磨与抛光。
　　2、磨料
　　磨料是涂附磨具上起磨削、研磨和抛光作用的一种粒状物资，磨料总的来说分为自然磨料和自然磨料，自然磨料有火石、石榴石、自然刚玉等。自然磨料分锆刚玉、棕刚玉等刚玉类磨料，黑、绿碳化硅等碳化硅类磨料及金刚石、立方氮化硼等超硬磨料等。因为涂附磨具加工始终扩大，现已触及钢件、铸铁件、铝、铜件、不锈钢、合金钢、高、中密度纤维板、胶合板、刨花板、玻璃、皮革等，所以传统的磨料已不能满意请求，需改良磨粒性能以适应各类资料加工须要。目前值得注重的是已开展起来的锆刚玉和陶瓷型磨料两种。
　　锆刚玉磨料是参加ZrO2并具备20微米晶体尺寸的高韧性磨料，特别实用于加工不锈钢钢件、钛合金件，其磨削效力比棕刚玉高254~300％。在中国市场，美国Norton公司的Norton锆刚玉砂带和日本NCA锆刚玉砂带较盛行，用Norton砂带加工刨花板，砂带寿命比普通砂带的寿命进步3倍。
　　微晶构造新型陶瓷磨料是以凝胶法制作的烧结陶瓷磨料，其晶体尺寸约1~3微米，硬且韧，磨削时渺小晶体逐步脱落而显露新的晶体，维持全部磨粒的犀利。美国3M公司1981年将此产品投入市场，命名为Cubitron，以此制成的砂带、磨包不锈钢比锆刚玉砂带切削效力快150％，磨锤头比后者高71％。美国Norton公司的SG磨料及德国Hermes公司的CB磨料均属于此类陶瓷磨料，用来制成砂带后，SG砂带在400psi压强下（V带=28。5m÷s）磨除金属量比棕刚玉高5倍，采取这种新型陶瓷磨料制成的涂附磨具特别适宜于低压强下加工难磨资料，如航天合金、高合金钢等。此外，3M公司1983年应用的陶瓷氧化铝（俗称“溶液胶”）也此人注视，它也是氧化铝一氧化锆的一种合金，但硬度、韧性和理化稳固性比锆刚玉高，它也是当今砂带磨料的最新开展之一。
　　自然金刚石和立方氮化硼（CBN）制成的涂附磨具因价钱低廉，专用于加工其它磨料难以加工的硬质合金、石英元件及难加工钢材、或进行特别用处高精度、超高精度产品的加工。
　　涂附磨具用磨料与固结磨具磨料粒度系列不一样。涂附磨具磨料采取P—系列规范，设P8~P240这20个粒度号和P240到P1200 10个微粉粒度号。其磨粒比固结磨粒F系列略粗高，基本粒偏高和且规则了掌握的动摇范围以利静电植砂。EFPA规范P系列微粉比F系列微粉偏粗。实践消费中应注重粒度号的抉择。
　　3、粘结剂
　　把磨粒粘附在基材上的粘结剂是涂附磨具的重要组成局部。它阅历了一个从植物胶到分解树脂，从单层上胶到两次涂胶的开展历程，目前有水溶性酚醛树脂改性和脲醛树脂改性两大类。在涂附磨具上大多采取多种树脂粘结剂混杂应用，并且参加足量的填料以加强粘结剂自身的韧性，及改良粘结性能和改良磨削性能，加工木材的砂带通常须要参加抗静电资料以改良加工性能。
　　作为粘结剂的隶属、超涂层的应用又是涂附产品中的一大翻新。在超涂层中粘结剂含量很少，重要成分是含硫或其它卤族元素组成的化学填加物，超涂层能很有效地改良加工性能，对研磨磨削中的梗塞和外表烧伤问题均有很大改良作用，在磨不锈钢、钛合金时具备特别的优胜性。
　　除了在涂附磨具三大要素方面的开展，涂附磨具在扩张品种及质量量掌握方面亦有很大开展。
　　涂附磨具从张页式起，目前已扩张有砂带、砂卷、磨盘、磨圈、页轮、页状磨盘等，磨盘外形又有圆形、形、八角形、涡轮形等，除此之外，还拓展有混入磨粒的无纺布抛光轮、尼龙丝轮、砂筋块或砂筋轮，泡沫塑料表层粘上磨粒的柔性磨块等，涂附磨具品种丰硕，为它推广应用创下了辽阔的远景。
　　涂附磨具的制作当今都是大范围延续消费，因为受原资料变更、操作人员误差、装备和工艺参数的动摇等影响，每批涂附磨具质量稳固性成为一个很重要的问题。为保障产品德量稳固性，贯彻ISO~9000质量治理和质量保障体系，在涂附磨具消费上对任何次或任何时光的产品进行线上测量，记载待查，同时在基布解决、上胶量、植砂量、复胶量上进行主动扫描，并将信息反应到主动调剂掌握。在此方面，美国NDC公司的r射线反射式线上测量较为胜利，测量定位精度在0。25mm，测量误差＋0。25％，再配上触摸式监控显示和主动反应调剂掌握，加上枯燥线上温度主动掌握，形成完全的涂附磨具测量质控体系。
　　完结语
　　我国经济正处于敏捷开展阶段，钢产量居世界之首，金属及木材、汽车等加工开展敏捷，对高品德、多品种的涂附磨具，特别是砂带的须要量日趋增大，这种局势为涂附磨具应用开开展辟了辽阔的远景，我国涂附磨具产业应抓住时机加大科技气力投入，以敏捷进步我国涂附磨具品种及质量程度，尽力减少与海内先进涂附磨具产业之间的差距，与其它产业一起独特匆匆进我国制作业的开展。