【磨具课堂】第八期：树脂磨具配方的基本规律

众所周知，树脂磨具的主要成分是磨料，结合剂（树脂）和填料。当磨料确定之后，结合剂的选择非常重要，它决定磨具的性能和制造工艺。如对于高速磨削的砂轮，要求使用高强度的树脂，以赋予砂轮以高强度；而用于制造弹性抛光砂轮又要求选择弹性良好的树脂作结合剂。对于一些分别只适用于冷压、热压、浇注的树脂，只能采用相应的工艺。因此，不同用途的树脂磨具，使用不同的树脂结合剂，而采用不同的制造工艺。

树脂磨具的基本要素是磨料种类，磨料粒度，磨具硬度，结合剂量，磨具的组织，成型密度或压强等。

磨料种类与结合剂量的关系

在粒度和成型密度相同的条件下，要制成相同强度等级的磨具，碳化硅磨料所用的结合剂量比刚玉磨料用的多，这是因为：

（1）刚玉磨料的密度为3.95—3.97比碳化硅3.12—3.20大。当重量和粒度号相同时，碳化硅磨料的颗粒数比刚玉磨料多，因此总表面积大。

（2）碳化硅磨料的形状多呈片状和针状，而刚玉磨料多呈菱柱状。这样又进一步加大了碳化硅磨料的总表面积。

因此在其他条件相同时，碳化硅磨料的表面积大，所以需要更多的结合剂来粘结。

磨料粒度与结合剂量的关系

（1）在磨具强度（或硬度）、磨料种类和成型密度（或压强）相同的情况下，其结合剂量随着粒度号的增加而增加。即磨料越细，所需的结合剂越多。这是因为同样重量的磨料，粒度越细，颗粒数目越多，总表面积越大。因此，包围表层所需的结合剂就越多。

（2）在其它条件相同的情况下，混合粒度所用的结合剂量比单一粒度要少一些。这是因为，细粒度的磨料填充在粗粒度磨料的颗粒缝隙之间，替代（或占据）了一部分结合剂体积，所以减少了结合剂的用量。树脂薄片砂轮或钹形砂轮常采用混合粒度的磨料来提高砂轮强度，就是利用这一原理。所以，采用混合粒度磨料的磨具，虽然所用的结合剂量与单一粒度砂轮一样，但强度有明显提高。

结合剂量和硬度（或强度）的关系

磨具的硬度和强度的变化，一般是一致的。结合剂量是影响磨具硬度或强度的主要因素之一。在磨料种类、粒度和成型密度（或压强）相同的情况下。增加配方的结合剂量，能提高磨具的硬度和强度。反之，减少配方中的结合剂量，则磨具的硬度和强度下降。这是因为结合剂量增多时，磨料之间的结合剂桥变粗，使磨粒粘结得更牢固、更能抵抗外力作用。

成型密度（或压强）与硬度的关系

在磨料种类、粒度和结合剂量相同的情况下，随着成型密度（或压强）的增大，磨具的硬度和强度也提高。这是因为成型密度（或压强）增大，磨具的密度也增大，磨粒之间的距离缩小，结合剂桥更加粗壮，磨粒被粘结得更牢固，因而磨具的硬度和强度被提高。

因此，调整磨具的成型密度（或压强）是调整磨具硬度和强度的主要方法。尤其对高硬度磨具，往往提高成型密度比提高结合剂量的效果更为显著。

制造相同硬度的磨具，随着成型密度（或压强）的增大，结合剂用量可相应减少，因此，成型密度（或压强）和结合剂量都是控制磨具硬度和强度的重要因素。

配方的调整

同一等级的硬度（或强度）可以有三种方法来实现：

（1）较多的结合剂量，较小的成型密度。

（2）较少的结合剂量，较大的成型密度。

（3）一般的结合剂量，一般的成型密度。

在一般情况下，制定配方时应遵循：随着硬度或强度的提高，结合剂量和成型密度也依次递增的规律。

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