先來看看砂輪的結(jié)構(gòu),見圖一。 在砂輪生產(chǎn)的上鍋混料機中,我們的砂子第一次遇見了它久候的樹脂液,開始被牢牢地包裹住,它們的感情純真得不能被任何第三者打擾。而在下鍋混料機中,其他的填料、樹脂粉、活性添加劑(請給予這個組份以更加加倍的重視)以及染料,在這里均勻混合,然后靜候上鍋里公主和王子的降臨。
一旦上鍋的樹脂液和砂子降臨,下鍋的組份將均勻地包覆在他們的周圍。上鍋中不能加入任何其他組份,就在于,任何其他組分在上鍋中的加入,都會影響物料的均勻分布,產(chǎn)生潛在應力,為砂輪以后的扭曲變形埋下伏筆。這是一個原則,不可以突破。如果混料有問題,那應該尋找其他的解決方法,這個投料順序流程還是應該堅守的。
樹脂液對砂子的包裹,是沒有化學鍵的,是純粹的物理固化包裹。因此,如果能適當?shù)匾耘悸?lián)劑處理砂子,就能在樹脂液和砂子之間產(chǎn)生一些化學結(jié)合,應該能提高他們的結(jié)合強度。既然兩者是物理結(jié)合,強度并不高,如同童話中說的那樣,就容易出現(xiàn)第三者的插足。在這篇文章中,這個不光彩的第三者,就是水。
來看看這個第三者是怎么入侵的。如圖二。 水汽慢慢從外部入侵,逐漸入侵到砂輪內(nèi)部,更入侵到樹脂液膜與砂子的縫隙之間。我們給這個水的不同階段編個號碼:砂輪外部的水是1,砂輪結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水是2,更進一步的樹脂液膜和砂子之間的水,是3.你看,果真是小三。
水1,游離在砂輪外部,其實對砂輪的影響是微乎其微的。水2,已經(jīng)進入到砂輪內(nèi)部,砂輪空隙大,進去容易出來也容易,但作為一個通道,負面影響在逐漸加大。對砂輪危害最大的,是水3.水3潛伏在這里,在砂輪的儲存過程中,似乎看不出太大問題。但是一旦砂輪開始工作,水受熱變成水汽產(chǎn)生巨大體積膨脹,那它的破壞力是很恐怖的。它會真得像一個惡魔,摧枯拉朽般地把樹脂液膜從砂子上剝離開來。砂子快速脫落,大珠小珠落玉盤一般成為一盤散沙,這個性能的變化就是砂輪的衰減。尤其對于超薄片,這個問題尤其嚴重。這個破壞,也讓砂輪中內(nèi)在的應力釋放出來,產(chǎn)生扭曲變形,這就是砂輪的翹曲。當然,砂輪的翹曲還有別的很多原因,比如混料,比如困料,比如烘箱控制,但不在本文討論之列。
所以解決這一類問題的方案,很重要的就是如何對付這三個水。
水1的處理,主要是包裝和運輸,應該盡可能避免外界環(huán)境的水汽入侵。很多高端砂輪,全部塑封包裝,原因就在于此。
水2的處理,就相對復雜了。
具體可能的方案有:
1、增加砂輪密實性,減少空隙,來減少砂輪的入侵;
2、熱壓砂輪的生產(chǎn),需要注意模壓方式;
3、控制吸水材料的使用;
4、選擇合適的樹脂粉和樹脂液來封閉可能的水汽入侵通道;
5、調(diào)整固化工藝來封閉可能的水汽入侵通道;
水汽對砂輪的破壞之嚴重,我們看看砂輪廠家的頭疼指數(shù)就知道有多大。尤其在夏天,氣候炎熱,水氣充沛,就把這個破壞力完完全全顯露出來。砂輪扭曲嚴重,砂輪性能急劇衰減,客戶的投訴堆積在辦公桌上,莫名的悲傷涌在心頭。難道在冬天砂輪的質(zhì)量讓人暖暖的,到了夏天卻讓人心理拔涼拔涼的?是的,這就是我們在討論的這個第三者發(fā)揮的作用,尤其是水3.
樹脂液膜和砂子的縫隙是很狹小的,第三者本不應該容易進入。但現(xiàn)實是它的確進入了,并且產(chǎn)生了大面積的破壞。里面的奧秘在于:砂子表面的樹脂液膜在吸引這個第三者。目前國內(nèi)的樹脂液普遍吸潮嚴重,即使在如此狹小的縫隙里,它也能吸引水2變成了水3.順便插播一下廣告的是,我已經(jīng)為之奮斗了12年之久的美國瀚森的酚醛樹脂工廠在鎮(zhèn)江投產(chǎn)了,這個問題有望得到本質(zhì)性改善。
解決水3的可能方案有:
1、首先必須使用不吸潮的樹脂液;
2、選擇合適的樹脂液,使砂子表面的包覆膜完整;
3、緩慢降溫,避免樹脂液膜產(chǎn)生裂縫;
4、其他方案見水2的解決方案。
衰減問題是如此復雜,影響的因素又是如此之多,可以不斷改善卻沒有終結(jié)。然而,市場如此寒冷,在產(chǎn)品價格一降再降的情況下,你還能怎么降價呢?除了提高品質(zhì),產(chǎn)品細分化、專業(yè)化,你還有別的道路可以走嗎?
如果你已經(jīng)把衰減問題解決得不錯了,那么我們就可以好好討論該在里面使用什么樣的好材料,來進一步提高砂輪的性能了。那個時候,筆者特別提醒各位關注的活性添加劑,由于在砂輪磨削時產(chǎn)生大量的化學作用,會使你的砂輪性能如虎添翼,切削比提高30-40%不是夢想。但如果配方結(jié)構(gòu)不合理,衰減嚴重,最短板很短,那么你加入什么能充分發(fā)揮作用呢?所以,有些基礎工作是必須要做好的。認真對待水分這個第三者,就是個大課題。(文/楊清田供稿 上海羅得新材料科技有限公司)