砂帶的構(gòu)成要素及砂帶的種類

1、砂帶的構(gòu)成要素及砂帶的種類砂帶是用粘結(jié)劑將磨料粘結(jié)在紙、布等可撓性材料上制成的可以進(jìn)行磨削和 拋光的一種帶狀工具，它是涂附磨具的一種主要且較高級(jí)的形式。其基本組成是: 基材、磨料和粘結(jié)劑，合稱為砂帶構(gòu)成的三要素。其基本結(jié)構(gòu)如下圖所示：砂帶的特性如下圖所示:傘震.虹布里吉英封，無(wú)陸琲磨料，鼻玉砂帶的特性如下圖所示:傘震.虹布里吉英封，無(wú)陸琲磨料，鼻玉化功.虹械廖科卜就砂的n權(quán)由梆砂串此tft磴站博由于砂帶的三大組成要素和十種特性因素的不同，砂帶可以分為很多的品種，以 下僅就幾種常用和較先進(jìn)的砂帶作一介紹；（1）.靜電植砂砂帶和重力（機(jī)械）植砂砂帶靜電植砂砂帶是利用高壓靜電吸附原理，使磨料極化上吸

2、，并按其自身長(zhǎng)軸 方向嵌入基材表面的膠層中，從而形成排列整齊、分布均勻的磨料層，如下圖所 示。靜電植砂的砂帶磨粒尖刃向外，切削鋒利，故磨削效率比一般重力植砂砂帶 高25%以上。加工表面粗糙度均勻而且較好。靜電植砂的植砂密度也易于控制。 1重力植砂（又稱為機(jī)械植砂）砂帶是利用磨料的自重，從一定的高度自由落下 而嵌在基材表面的膠層中，以形成磨料層，用這種方法植砂，磨料方向不定，多 為“倒伏”狀態(tài)，如圖下圖所示。這種砂帶磨料切刃的鋒利性較差，因而磨削效 率和加工表面質(zhì)量均不如靜電植砂的砂帶?？刂浦采懊芏纫哺щy。但是，盡管重力植砂有上述不足的方面，它仍有有利的一面，如在磨料粒度粗， 磨料的韌性相對(duì)于

3、某種工件材質(zhì)不夠理想的情況下，用重力大密度植砂所制成的 砂帶在進(jìn)行大余量粗磨削加工時(shí)，它的綜合磨削性能及使用壽命反而比靜電植砂 的砂帶要好。（2）.無(wú)接頭砂帶、接頭砂帶和開(kāi)式砂帶無(wú)接頭砂帶是以特制的圓筒布作基材，在一種專用的設(shè)備上經(jīng)過(guò)原布拉伸、 壓光和浸漬處理后，經(jīng)涂膠、植砂、干燥等制作而成。它有以下的特點(diǎn)與不足之 處：1）由于砂帶基材無(wú)接頭，厚度均勻，運(yùn)行中無(wú)振動(dòng)沖擊，所以特別適用于細(xì) 粒度的拋光制品。磨削的表面質(zhì)量比較好，同時(shí)也適用于柔曲半徑很?。?.5mm WRW6.5mm）的接觸輪磨削加工（見(jiàn)本書第五章擺線齒輪曲面砂帶磨削）。2）由于受砂帶制造設(shè)備本身的局限，砂帶的周長(zhǎng)和寬度有很大的限

4、制，如寬 度1m以上，周長(zhǎng)3m以上的砂帶就很難實(shí)現(xiàn)了。3）由于采用間斷式生產(chǎn)，所以生產(chǎn)效率較低。無(wú)接頭砂帶在制作過(guò)程中基材的拉伸和收縮不一致，所以成品砂帶偽長(zhǎng)短 誤差較大。無(wú)接頭砂帶不能制造紙基砂帶。正由于無(wú)接頭砂帶存在一系列技術(shù)上的問(wèn)題，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，它都是 開(kāi)始時(shí)受到歡迎，而后逐漸趨于被淘汰的地位。接頭砂帶是目前國(guó)內(nèi)外都廣泛應(yīng)用的砂帶，它是由按照砂帶的特殊要求而制 作好的成卷原坯經(jīng)裁剪、磨邊、接頭粘合及分條等轉(zhuǎn)換過(guò)程最終形成的產(chǎn)品。接 頭砂帶周長(zhǎng)不受限制，制作使用都很方便，特別是近年來(lái)接頭的方法，接頭膠及 接頭工藝設(shè)備的發(fā)展已使接頭質(zhì)量，無(wú)論是其厚度、強(qiáng)度，柔曲特性乃至與非接 頭部分

5、的整體一致性等方面都已達(dá)到了相當(dāng)高的水平，成為了砂帶的主流產(chǎn)品。開(kāi)式砂帶是砂帶中的另一大類，它是按砂帶原坯直接經(jīng)分條后形成的成卷產(chǎn) 品，其長(zhǎng)度和寬度都可按需要選擇。開(kāi)式砂帶制作簡(jiǎn)單，使用也很方便.并常以 細(xì)粒度用于精密加工中，如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸、高密度硬磁盤等的研拋,如下圖 所示。使用的特點(diǎn)是工件運(yùn)動(dòng)速度高，砂帶速度慢，使用周期很長(zhǎng)，而且在磨削 區(qū)總有新的磨料參與磨削，因而磨削表面質(zhì)量的一致性很好。(3) .密植型砂帶和疏植型砂帶密植型砂帶又稱作閉式(Close )涂附砂帶，其特點(diǎn)是磨料彼此緊接，基材整 個(gè)表面被覆蓋，磨料之間無(wú)明顯空隙。多數(shù)加工中部使用密植型砂帶。密植型砂 帶主要用于難度較大

6、的磨削加工，包括重載磨削和強(qiáng)力磨削。密植砂帶型號(hào)規(guī)格 以CL.表示。疏植型砂帶又稱開(kāi)式(open)涂附砂帶，這種砂帶磨粒間按預(yù)先給定的距離排 布，因而單顆磨粒之間有較明顯的空隙，根據(jù)使用要求，磨粒一般應(yīng)覆蓋基材表 面的50-70%。疏植型砂帶柔曲性能好，磨粒之間具有的空間使得在磨削某些材 料時(shí)，可減少磨屑的阻塞。疏植型砂帶以O(shè)P表示。.干磨砂帶和耐水砂帶干磨砂帶應(yīng)用廣泛，由于砂帶磨削是一種“冷態(tài)”磨削，常常不需冷卻也不 致于燒傷工件。干磨砂帶若誤用于濕磨削中，由于它所使用的粘結(jié)劑易和水或其 他介質(zhì)發(fā)生親合，喪失粘結(jié)力，產(chǎn)生磨粒脫落，降低砂帶耐用度，且會(huì)嚴(yán)重影響 加工質(zhì)量。耐水砂帶要求在所有加工

7、中都加入冷卻液.當(dāng)然也可用于干磨它不僅采用耐 水的合成樹(shù)脂為底膠和復(fù)膠，而且基材也要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格地耐水處理，浸以防水性樹(shù) 脂或聚酯橡膠，增加整個(gè)磨具的防水性，接頭部分也必須使用耐水膠，從而抵抗 冷卻液的浸蝕。耐水砂帶進(jìn)行濕磨削加工可以減少工件發(fā)熱，避免熱燒傷減少熱 應(yīng)力，改善工件表面質(zhì)量。在某些加工中必須用耐水砂帶進(jìn)行濕磨削，比如馬達(dá) 磁體加工，為消除工件燒傷和變色，必須冷卻。在磨削鈦合金薄片時(shí)，也要沖入 大量的水以抑制火花的產(chǎn)生。常用耐水紙和耐水布兩種耐水產(chǎn)品，分別ZN和BN 表示。（5）.超涂層砂帶和網(wǎng)格砂帶超涂層砂帶是近年來(lái)國(guó)外出現(xiàn)的一種新型砂帶，其構(gòu)成中除了基材、磨料、 底膠和復(fù)膠外，還再

8、涂了一層具有特殊功能的涂層，這種涂層稱為超涂層或第三 層。超涂層與二次復(fù)膠有本質(zhì)區(qū)別，二次復(fù)膠的主要作用是彌補(bǔ)一次復(fù)膠之不足， 目的是要使磨粒粘結(jié)更可靠；超涂層則是為了改善砂帶的某種使用性能，在這種 涂層中粘結(jié)劑含量很少，它常常是由含硫或某種鹵族元素（如氟化鉀、氟化鈉或 其它活性填料）組成的化學(xué)添加物（也稱磨削助劑）。雖然人們對(duì)超涂層添加物的 作用機(jī)理認(rèn)識(shí)還不夠透徹，但使用的效果表明它對(duì)阻止磨屑與工件的再焊或與磨 粒的粘接，降低磨削界面剪切力，減少磨料磨損、消除靜電吸附、防止砂帶填塞、 增加表面散熱、提高砂帶切除率、改善某種加工條件下的表面質(zhì)量都具有明顯的 作用。超涂層砂帶在磨削時(shí)所需功率和法

9、向力都比普通砂帶小。尤其在磨不銹鋼、 鈦合金等難磨材料時(shí)，超涂層砂帶具有特殊的優(yōu)越性。網(wǎng)格砂帶有兩種情況，一種是砂帶基材與普通砂帶一樣，都為平整型，只是 磨料層分為若干有尺寸規(guī)定的網(wǎng)格形狀。另一種是砂帶基材本身為網(wǎng)格狀（如網(wǎng) 眼亞麻布），植于上面的磨料自然也成為網(wǎng)格狀。前者是為了防止砂帶在磨削某 些特別軟的工件，如巴氏合金軸瓦時(shí)被堵塞。后者則是為了某種特殊的液體滲入 磨削區(qū)，如電解液、超能磨削液等等。亦或用作精細(xì)拋光加工。（6）.多層磨料砂帶與復(fù)合磨料砂帶單層砂帶的磨粒脫落，砂帶即告報(bào)廢。單層砂帶壽命相對(duì)短。多層磨料砂帶 由于有多層磨料，可以象砂輪一樣在工作中緩慢的還原，因而具有一定程度的自

10、銳性。上層磨料鈍化后破裂或脫落，形成新的可用的磨粒層，可明顯延長(zhǎng)砂帶壽 命。但層數(shù)也不能過(guò)多，通常僅為2-3層，否則砂帶將變得過(guò)硬，不易柔曲，因 而這種砂帶多用于材料毛壞的荒磨加工。復(fù)合磨料砂帶有空心球復(fù)合磨料和軟木復(fù)合磨料砂帶兩種?？招那驈?fù)合磨料砂帶的磨粒又稱為密致顆粒磨料，是由多達(dá)200多個(gè)鋯剛玉 或剛玉（氧化鋁）質(zhì)點(diǎn)通過(guò)粘結(jié)劑結(jié)合在空心球殼上形成的復(fù)合磨粒，然后再通過(guò) 粘結(jié)劑固定在基材上?？招那驓な怯脽崴苄詷?shù)脂做成，也可以是球玻璃、硬樹(shù)脂、 明膠及其類似的硬脆材料?？招那蛞蟊《?，加工過(guò)程中磨粒磨鈍后，這些單 個(gè)切削質(zhì)點(diǎn)就會(huì)從復(fù)合磨粒中突破出來(lái)，鋒利的磨粒又參與切削。因而這種磨粒 能象

11、砂輪一樣在工作過(guò)程中緩慢地復(fù)原，即自銳。這種磨料制成的砂帶既保持了 單層砂帶柔軟性，又保持了多層砂帶耐用度高的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合磨料砂帶在新?tīng)顟B(tài)下 用肉眼看象似一條粗粒度的粗磨砂帶，使用這種砂帶可以在整個(gè)磨削壽命期內(nèi)都 獲得非常穩(wěn)定的表面加工質(zhì)量，因而尤其適合于加工粗糙度要求一致或有較好的 密封性要求的平面零件。球形復(fù)合磨料砂帶經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)可以從與普通砂帶壽命比較中看出，在其他 加工條件相同時(shí)，采用這種復(fù)合磨料砂帶可比普通砂帶壽命長(zhǎng)2倍。所以空心球 復(fù)合磨料被認(rèn)為是目前最有效的一種磨料。軟木復(fù)合磨料砂帶，這種砂帶的磨料是將大量單顆磨粒涂附在軟木顆粒上， 然后將軟木顆粒固結(jié)在基材上，其構(gòu)造類似于空心球磨

12、料。軟木砂帶具有很高的 彈性，是其他幾種砂帶不可比的。主要用于金屬或非金屬材料的拋光、研磨、去 飛邊或毛刺，其用途現(xiàn)正變得越來(lái)越廣泛。和單層普通砂帶拋光相比，耐用度大 約提高10倍，加工粗糙度也明顯降低。金剛石砂帶和立方氮化硼砂帶由于金剛石和立方氮化硼磨料價(jià)格極其昂貴，因而這兩種砂帶幾乎都是以金 屬帶（如不銹鋼帶）為基材，以銘、鎳為“粘結(jié)劑”，采用電鍍的方式將磨料“粘 結(jié)”在基材上而制成的，目前這兩種砂帶主要是用于超硬脆材料（如超硬陶瓷） 的精密磨削加工。酯薄膜研磨砂帶這種砂帶的基材-聚酯樹(shù)脂薄膜是一種非常近似于塑料薄膜的材料，其最大的 優(yōu)點(diǎn)是薄而強(qiáng)度大，韌性很好，表面非常平整且吸附性強(qiáng)，使用時(shí)亦不變形。用 它制作特微細(xì)研磨拋光砂帶，很適合于精度高，粗糙度低的表面以及曲率半徑很 小的曲面的精密或超精密加工。強(qiáng)力磨削砂帶和超長(zhǎng)壽命砂帶強(qiáng)力磨削砂帶是集中了當(dāng)今組成砂帶的各要素中綜合性能最優(yōu)秀的材料而 制成的，它包含了增強(qiáng)聚酯纖維布、鋯剛玉以及超強(qiáng)柔韌樹(shù)脂粘結(jié)劑等。用這種 砂帶在大功率、高速度、高壓力的重型砂帶磨床上能夠使砂帶的磨削效率超過(guò)銑 削工藝510倍。超長(zhǎng)壽命砂帶是在強(qiáng)力磨削砂帶的基