昨天在河南工業(yè)大學行業(yè)校友會微信群里一位師弟發(fā)來一張帶有宏觀裂紋樹脂砂輪的圖片：

我們先不著急分析問題產生的原因，我們先收集一下反饋的信息：

“之前一直也這樣做的，做了有一百多片也沒有問題。近期突然出現(xiàn)這種問題，這邊梅雨季節(jié)砂輪總是出現(xiàn)問題，不斷更換過模具和砂輪規(guī)格還是有裂紋?！?/p>

我們從信息中可以看出砂輪的裂紋是伴隨著梅雨季節(jié)的出現(xiàn)才出現(xiàn)的。筆者認為這個涉及到的根本原因是環(huán)境的改變。

南方的梅雨季節(jié)很讓人討厭。梅雨期，是指每年6月中旬到7月上、中旬，我國長江中下游區(qū)域內出現(xiàn)的一段連續(xù)陰雨天氣。此時，器物易霉，故亦稱“霉雨”。梅雨季節(jié)空氣中相對濕度高達 80% - 100%，這對砂輪的制作過程是非常不利的。

其核心影響就是粉料容易吸收空氣中的水分而導致濕氣過大。筆者工作的地方在廣東，廣東的每年年底和年初的時候，尤其是回南天的時候，空氣濕度大，砂輪最容易出現(xiàn)問題。

濕氣過大對超硬樹脂砂輪會產生那些問題呢？

第一，原材料會吸收空氣中的水汽導致濕氣過大，密度變大。

原材料的濕氣大，含水分足，密度也跟著變大。如果還是原來計劃投料的重量來投料，那勢必引起原材料投料不足，砂輪密度下降，強度降低等一系列的問題，進一步導致砂輪壽命降低。這里要特別說一下，很多廠家的配方中含有氧化鋅、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎂等堿金屬氧化物，這些氧化物比較容易受潮，要特別注意。

第二，原材料濕氣過大會導致熱壓的過程中水汽排放不完全，導致砂輪出現(xiàn)氣孔、鼓包、裂紋等一系列的問題。

每家的砂輪工藝基本上都是固定的，升溫曲線都是設定好的。原材料濕氣大，導致在原有的工藝之上壓制出來的砂輪水汽沒有得到完全的排出，聚集在砂輪內部，少量的形成一個個微小的氣泡，氣泡連接到一起形成微裂紋，微裂紋連接到一起形成宏觀裂紋。有些氣泡在砂輪磨料層的表面聚集一起形成鼓包。還有些問題看起來不是很嚴重，但是實際上微觀裂紋已經產生，砂輪強度也會降低，壽命也會跟隨縮短。

分析完之后我們再看這張圖片，圖片中宏觀裂紋已經很明顯了，而且發(fā)黑，說明熱壓的過程中都已經產生了裂紋，固化的過程中發(fā)生了氧化。如果用顯微鏡觀察，應該還可以看出有很多微氣孔。

這種問題不是每個地方都有，一般發(fā)生在空氣濕度比較大的地方，比如6、7月份的長江中下游地區(qū)，農歷3、4月份的華南地區(qū)。這些地方的廠家要特別留意。河南是砂輪行業(yè)的集中地，地處華北平原，氣候相對干燥，反而不容易產生這些問題。

說完問題我們說一下解決辦法。筆者認為解決方法有如下三種：

第一，建立干燥房或干燥柜用來存放原材料。

既然是原材料容易受潮，那就把他們單獨存放。原材料如果少量的話可以買一個干燥柜存放，大量的話可以建立一個干燥的房間來存放。這樣做的優(yōu)點是保持原材料的干燥，缺點是要持續(xù)保證一定的干濕度和溫度需要耗費一定的開支，而且這個開支可能是持續(xù)的。在一些發(fā)達國家的砂輪企業(yè)里，老板為了產品的穩(wěn)定性考慮，往往會接受技術的建議而去建立一個相對干燥穩(wěn)定的環(huán)境用來保存原材料。

第二，調整工藝。

在工藝上可以做兩方面的調整，一方面是在熱壓之前先把混合好的原材料放入托盤上均勻攤開，然后把托盤放到帶有鼓風機的干燥爐里面，溫度設定到50度左右，干燥2-4小時，把濕氣排出去。這里要注意溫度不要太高，以免樹脂粉軟化或者里面的部分成分揮發(fā)掉，干燥時間也不宜過長，太長會導致樹脂老化，以達到去除濕氣為核心目的。

另外一方面是延長熱壓時間，增加排氣次數(shù)，讓氣體充分排出去。適當少量降低上下壓板的溫度，熱壓時間自然就會延長，這里要注意的是時間太久，壓制砂輪的效率會降低，壓制成本會增加，要綜合考慮。增加排氣次數(shù)要認真觀察壓制的過程，要在樹脂軟化的溫度中增加，盲目增加達不到目的，得不償失。

第三，調整配方，用不易受潮的材料代替易受潮的材料。

如果說前面的兩種方案是治標的話，那么這種方案就是治本了。我們國內的配方方案中有些材料容易受潮，尤其是堿金屬氧化物，如氧化鋅、氧化鉻、氧化鐵、氧化鎂等，這些材料如果能夠用一些穩(wěn)定性好的材料代替會讓砂輪穩(wěn)定許多。穩(wěn)定一些的材料比如碳化硅、白剛玉等穩(wěn)定性好，不易受潮，強度和硬度也比較高，作為填料再適合不過了。這也是許多國外的技術人員在設計配方時往往更多的選擇碳化硅、白剛玉的原因，他們在配方的設計之初就已經考慮到了這些問題?？赡苁且驗閲鴥戎暗哪チ夏ゾ呦嚓P資料對堿金屬氧化物的介紹比較多，很多從業(yè)的技術人員比較擅長使用堿金屬氧化物，導致配方很難調整。還有一個問題就是客戶一旦認可了這個方案，一般來說技術為了保證產品的穩(wěn)定性不會輕易更改配方。筆者認為技術日新月異，方案推陳出新，即使這次不改，后續(xù)亦要考慮。

END

簡介：

劉帥，2010年畢業(yè)于河南工業(yè)大學磨料磨具專業(yè)，碩士，長期從事超硬材料制品的相關研究工作。

珠海市世創(chuàng)金剛石工具制造有限公司（原名：珠海世創(chuàng)發(fā)展有限公司）成立于1994年，多年來通過引進優(yōu)秀人才、先進技術和設備，自主研發(fā)生產用于鉆石、PCD、PCBN、寶石、水晶水鉆、硅片、硬質合金、陶瓷磚等材料加工用的金屬、樹脂及陶瓷結合劑人造金剛石及CBN磨具，每月能生產加工各種超硬材料制品10萬余件。公司自生產以來一直穩(wěn)步發(fā)展，注重產品質量，講求信譽，重視人才培養(yǎng)， 不斷創(chuàng)新豐富產品系列，贏得了廣大客戶的青睞和支持。公司于2005年通過了ISO9001質量體系認證，2010年通過了高新技術企業(yè)認定，并連續(xù)9年獲得了廣東省高新技術企業(yè)榮譽稱號。公司本著“以質量求生存，以創(chuàng)新求發(fā)展，以誠信求合作，以服務求雙贏”的經營理念，為客戶提供優(yōu)質的服務。世創(chuàng)公司將與您一起攜手并進，共創(chuàng)輝煌的未來。