本发明涉及喷砂材料
技术领域：
，尤其涉及一种柔性砂、其制备方法及应用。
背景技术：
：目前随着科学技术的发展，新材料广泛应用于零件及加工领域，毛坯的铸造和锻造加工量日益增大。在金属毛坯加工及热处理加工中，金属表面出现大量氧化皮及氧化物。传统的清除方法，存在污染环境、效率低、费工费时和磨料回收率低等问题，已不适应批量生产。同时加工成本越来越高，因而人们开始寻求新的加工方法。但新的加工方法在喷砂或吹砂时，大多采用普通白刚玉砂或棕刚玉砂，在去除金属氧化皮或氧化物时，极易伤及零件，改变零件的尺寸，表面粗糙度不理想，且工作效率低。鉴于此，有必要提供一种柔性砂、其制备方法及应用，以解决现有技术的不足。技术实现要素：本发明为了解决上述技术问题提供一种柔性砂、其制备方法及应用，该柔性砂因外层包裹着有机硅树脂涂层，形成柔性丝爪，以柔克刚，用柔性砂去除金属表面氧化皮及氧化物不但速度快、均匀，而且金属表面粗糙度大大提高。本发明为实现上述目的之一提供一种柔性砂。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性砂，所述柔性砂由以下质量份数的组分制备而成：刚玉砂50～65份、有机硅树脂20～40份和粘接剂15～20份。本发明的柔性砂，可以有效清除金属表面氧化皮或氧化物。柔性砂表面树脂形成的丝爪与金属表面接触，不排放有害气体，无污染成分。根据柔性砂表面颜色可判断树脂的损耗程度，可回收再包覆使用，节省能耗，去除时间缩短，表面粗糙度提高，节约生产成本，提高生产效率，提高了零件表面质量，对加工零件无任何影响，制作过程简单，易大批量生产。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步的，所述刚玉砂为白刚玉砂、棕刚玉砂中的一种或两种。采用上述进一步方案的有益效果是：采用白刚玉砂和/或棕刚玉砂，能够保证柔性砂的整体刚性。进一步的，所述刚玉砂为150～200目。采用上述进一步方案的有益效果是：采用此粒度范围的刚玉砂能够去除金属表面氧化层或毛刺作用好。进一步的，所述有机硅树脂为环氧树脂。采用上述进一步方案的有益效果是：采用环氧树脂能够在刚玉砂表面形成柔性包覆层，能够柔性的去除金属表面的氧化皮或氧化物。进一步的，所述粘接剂为环氧树脂粘接剂或白乳胶粘接剂。采用上述进一步方案的有益效果是：采用环氧树脂粘接剂或白乳胶粘接剂，能够起到固化作用，保证柔性砂的结构稳定。本发明解决上述目的之二提供一种上述柔性砂的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性砂的制备方法，包括如下步骤：s1：取50～65份的刚玉砂，进行加热搅拌，得到加热后的刚玉砂；s2：向步骤s1得到的加热后的刚玉砂中加入20～40份的有机硅树脂，搅拌均匀，得到表面包覆有机硅树脂的刚玉砂；s3：向步骤s2得到的表面包覆有机硅树脂的刚玉砂中加入15～20份的粘接剂，搅拌均匀，得到混合物；s4：将步骤3得到的混合物烘干，得到烘干后的混合物；s5：将步骤4得到的烘干后的混合物细化后过100目标准筛，即得到柔性砂。本发明的柔性砂的制备方法，能够使得刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂充分混合，通过粘接剂以及烘箱的烘干，能够将柔性砂制备为柔性的固体颗粒，可以对铸造零件，锻造零件，热处理零件及机械加工零件进行加工，去除表面氧化皮、氧化物及锈斑。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步的，步骤s1中，所述加热的温度为80±10℃，所述搅拌的时间为1.5～2h，速率为30r/min。采用上述进一步方案的有益效果是：在此温度搅拌下，能够提升有机硅树脂与刚玉砂表面的附着作用，提升有机硅树脂与刚玉砂外表面的接触面积，附着作用好，此外在该温度下，有机硅树脂脱水，能够附着包覆在刚玉砂的表面，剂入粘接剂时能够进一步促进有机硅树脂粘接，有利于固化处理。进一步的，步骤s4中，所述烘干的温度为40±10℃，时间为24h。采用上述进一步方案的有益效果是：在此烘干温度下，能够使得刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂脱水固化。本发明为实现上述目的之三提供一种上述的柔性砂在金属表面喷砂处理中的应用。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：上述的柔性砂在金属表面喷砂处理中的应用。容易理解的是，对金属表面进行加工时，采用喷砂设备使得柔性砂形成高速砂流，作用在金属表面以去除金属表面的氧化物及毛刺等，同时避免了柔性砂与金属表面的刚性接触，降低了对金属表面的磨损，加工效果好。本发明的有益效果是：采用柔性砂加工金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件，能够有效的保证喷砂过程中产品的质量。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述金属为金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件中的任意一种。采用上述进一步方案的有益效果是：采用柔性砂对金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件进行喷砂处理，能够有效的去除金属表面的氧化层以及毛刺等，保证加工精度，同时获得更好表面粗糙度的工件。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂20份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。实施例2本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂30份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。将本实施例制备的柔性砂采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。实施例3本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂40份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。对比例1本对比例与实施例1-3不同之处是：只采用与实施例1-3相同的150～200目白刚玉砂作为对比砂，使用前将白刚玉砂置于搅拌机中，在80℃条件下搅拌2h，取出后，备用。对金属表面喷砂处理：取上述白刚玉砂，采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。对比例2本对比例与实施例1-3不同之处是：只采用150～200目的棕刚玉砂作为对比砂，使用前将棕刚玉砂置于搅拌机中，在80℃条件下搅拌2h，取出后，备用。对金属表面喷砂处理：取上述棕刚玉砂，采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。性能测试一：准备三张测试用白纸，分别取10g实施例1-3制备得到的柔性砂，分别涂抹于白纸上，使得白纸上附着一层与柔性砂粒径相同厚度的检测层，在白色光照射下，用放大镜观察检测层上柔性砂的颜色及形状。实施例1-3制备得到的柔性砂的颜色结果如下表：颜色结果实施例1黄色实施例2棕黄色实施例3棕色测试结果：实施例1为黄色，表明白刚玉砂表面附着的环氧树脂厚度过低或未完全包覆；实施例2为棕黄色，表明白刚玉砂表面附着的环氧树脂具有最佳厚度；实施例3为棕色，表明有机硅树脂附着在白刚玉砂的表面过厚。性能测试二将实施例2、对比例1以及对比例2制备得到的柔性砂喷砂处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，喷砂测试结果如下表：叶盆叶背实施例ra1.05ra2.20对比例1ra2.03ra1.89对比例2ra3.35ra3.91实验结果：实施例2的配比中白刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂得到的柔性砂加工ⅰ级涡轮铸造叶片，表面粗糙度均优于单一使用白刚玉砂的对比例1以及单一使用棕刚玉砂的对比例2，表明采用本发明实施例2制备得到的柔性砂对铸造件、锻造件，热处理件及机械加工件进行加工，可以去除表面氧化皮、氧化物及锈斑，有效的减少金属表面处理过程中对金属表面的损伤，柔性砂的加工效果好。因此，本发明制备的到的柔性砂可以用于金属表面喷砂处理中。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
技术领域：
，尤其涉及一种柔性砂、其制备方法及应用。
背景技术：
：目前随着科学技术的发展，新材料广泛应用于零件及加工领域，毛坯的铸造和锻造加工量日益增大。在金属毛坯加工及热处理加工中，金属表面出现大量氧化皮及氧化物。传统的清除方法，存在污染环境、效率低、费工费时和磨料回收率低等问题，已不适应批量生产。同时加工成本越来越高，因而人们开始寻求新的加工方法。但新的加工方法在喷砂或吹砂时，大多采用普通白刚玉砂或棕刚玉砂，在去除金属氧化皮或氧化物时，极易伤及零件，改变零件的尺寸，表面粗糙度不理想，且工作效率低。鉴于此，有必要提供一种柔性砂、其制备方法及应用，以解决现有技术的不足。技术实现要素：本发明为了解决上述技术问题提供一种柔性砂、其制备方法及应用，该柔性砂因外层包裹着有机硅树脂涂层，形成柔性丝爪，以柔克刚，用柔性砂去除金属表面氧化皮及氧化物不但速度快、均匀，而且金属表面粗糙度大大提高。本发明为实现上述目的之一提供一种柔性砂。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性砂，所述柔性砂由以下质量份数的组分制备而成：刚玉砂50～65份、有机硅树脂20～40份和粘接剂15～20份。本发明的柔性砂，可以有效清除金属表面氧化皮或氧化物。柔性砂表面树脂形成的丝爪与金属表面接触，不排放有害气体，无污染成分。根据柔性砂表面颜色可判断树脂的损耗程度，可回收再包覆使用，节省能耗，去除时间缩短，表面粗糙度提高，节约生产成本，提高生产效率，提高了零件表面质量，对加工零件无任何影响，制作过程简单，易大批量生产。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步的，所述刚玉砂为白刚玉砂、棕刚玉砂中的一种或两种。采用上述进一步方案的有益效果是：采用白刚玉砂和/或棕刚玉砂，能够保证柔性砂的整体刚性。进一步的，所述刚玉砂为150～200目。采用上述进一步方案的有益效果是：采用此粒度范围的刚玉砂能够去除金属表面氧化层或毛刺作用好。进一步的，所述有机硅树脂为环氧树脂。采用上述进一步方案的有益效果是：采用环氧树脂能够在刚玉砂表面形成柔性包覆层，能够柔性的去除金属表面的氧化皮或氧化物。进一步的，所述粘接剂为环氧树脂粘接剂或白乳胶粘接剂。采用上述进一步方案的有益效果是：采用环氧树脂粘接剂或白乳胶粘接剂，能够起到固化作用，保证柔性砂的结构稳定。本发明解决上述目的之二提供一种上述柔性砂的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种柔性砂的制备方法，包括如下步骤：s1：取50～65份的刚玉砂，进行加热搅拌，得到加热后的刚玉砂；s2：向步骤s1得到的加热后的刚玉砂中加入20～40份的有机硅树脂，搅拌均匀，得到表面包覆有机硅树脂的刚玉砂；s3：向步骤s2得到的表面包覆有机硅树脂的刚玉砂中加入15～20份的粘接剂，搅拌均匀，得到混合物；s4：将步骤3得到的混合物烘干，得到烘干后的混合物；s5：将步骤4得到的烘干后的混合物细化后过100目标准筛，即得到柔性砂。本发明的柔性砂的制备方法，能够使得刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂充分混合，通过粘接剂以及烘箱的烘干，能够将柔性砂制备为柔性的固体颗粒，可以对铸造零件，锻造零件，热处理零件及机械加工零件进行加工，去除表面氧化皮、氧化物及锈斑。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步的，步骤s1中，所述加热的温度为80±10℃，所述搅拌的时间为1.5～2h，速率为30r/min。采用上述进一步方案的有益效果是：在此温度搅拌下，能够提升有机硅树脂与刚玉砂表面的附着作用，提升有机硅树脂与刚玉砂外表面的接触面积，附着作用好，此外在该温度下，有机硅树脂脱水，能够附着包覆在刚玉砂的表面，剂入粘接剂时能够进一步促进有机硅树脂粘接，有利于固化处理。进一步的，步骤s4中，所述烘干的温度为40±10℃，时间为24h。采用上述进一步方案的有益效果是：在此烘干温度下，能够使得刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂脱水固化。本发明为实现上述目的之三提供一种上述的柔性砂在金属表面喷砂处理中的应用。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：上述的柔性砂在金属表面喷砂处理中的应用。容易理解的是，对金属表面进行加工时，采用喷砂设备使得柔性砂形成高速砂流，作用在金属表面以去除金属表面的氧化物及毛刺等，同时避免了柔性砂与金属表面的刚性接触，降低了对金属表面的磨损，加工效果好。本发明的有益效果是：采用柔性砂加工金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件，能够有效的保证喷砂过程中产品的质量。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述金属为金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件中的任意一种。采用上述进一步方案的有益效果是：采用柔性砂对金属铸造件、金属锻造件、金属热处理件、金属机加工件进行喷砂处理，能够有效的去除金属表面的氧化层以及毛刺等，保证加工精度，同时获得更好表面粗糙度的工件。具体实施方式以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂20份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。实施例2本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂30份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。将本实施例制备的柔性砂采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。实施例3本实施例的柔性砂的制备方法，包括如下步骤：取55份目数在150～200目的白刚玉砂加入到搅拌机中搅拌，加热温度为80℃，搅拌时间2h，搅拌速度30r/min，然后向搅拌机中逐渐加入济宁树脂厂生产的650型环氧树脂40份，充分搅拌后0.5h，再加入20份的济宁树脂厂生产的650型环氧树脂粘接剂，进行固化，而后将混合物取出置于烘箱中，在40℃下烘干24h，烘干后将混合物取出，采用粉碎机细化粉碎，过100目筛后，得到柔性砂。对比例1本对比例与实施例1-3不同之处是：只采用与实施例1-3相同的150～200目白刚玉砂作为对比砂，使用前将白刚玉砂置于搅拌机中，在80℃条件下搅拌2h，取出后，备用。对金属表面喷砂处理：取上述白刚玉砂，采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。对比例2本对比例与实施例1-3不同之处是：只采用150～200目的棕刚玉砂作为对比砂，使用前将棕刚玉砂置于搅拌机中，在80℃条件下搅拌2h，取出后，备用。对金属表面喷砂处理：取上述棕刚玉砂，采用喷砂设备处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，然后采用表面轮廓测量仪根据jjf-1099-2018标准检测ⅰ级涡轮铸造叶片的叶盆和叶背的表面粗糙度。性能测试一：准备三张测试用白纸，分别取10g实施例1-3制备得到的柔性砂，分别涂抹于白纸上，使得白纸上附着一层与柔性砂粒径相同厚度的检测层，在白色光照射下，用放大镜观察检测层上柔性砂的颜色及形状。实施例1-3制备得到的柔性砂的颜色结果如下表：颜色结果实施例1黄色实施例2棕黄色实施例3棕色测试结果：实施例1为黄色，表明白刚玉砂表面附着的环氧树脂厚度过低或未完全包覆；实施例2为棕黄色，表明白刚玉砂表面附着的环氧树脂具有最佳厚度；实施例3为棕色，表明有机硅树脂附着在白刚玉砂的表面过厚。性能测试二将实施例2、对比例1以及对比例2制备得到的柔性砂喷砂处理ⅰ级涡轮铸造叶片的表面，喷砂测试结果如下表：叶盆叶背实施例ra1.05ra2.20对比例1ra2.03ra1.89对比例2ra3.35ra3.91实验结果：实施例2的配比中白刚玉砂、有机硅树脂以及粘接剂得到的柔性砂加工ⅰ级涡轮铸造叶片，表面粗糙度均优于单一使用白刚玉砂的对比例1以及单一使用棕刚玉砂的对比例2，表明采用本发明实施例2制备得到的柔性砂对铸造件、锻造件，热处理件及机械加工件进行加工，可以去除表面氧化皮、氧化物及锈斑，有效的减少金属表面处理过程中对金属表面的损伤，柔性砂的加工效果好。因此，本发明制备的到的柔性砂可以用于金属表面喷砂处理中。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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