用锆刚玉砂带进行中高密度板定厚砂光加工的优势

　目前，我国人造板主要由胶合板、纤维板、刨花板等产品构成，其中纤维板（硬质纤维板、中高密度纤维板）要占到各种人造板总量的６０％以上。

人造板后续工序加工中，砂光处理是人造板制造过程中非常重要的一个环节。在人造板发展的早期，各种人造板原材料非常便宜，所以大部分加工工厂均不回收砂光粉，而是简单丢弃或者堆放到一起。随着人造板工业的迅速发展，对原材料的需求量大幅增加。为了降低生产成本，人造板加工行业尝试对加工过程中产生的砂光粉进行利用，这将直接降低原材料的消耗１０％～２０％。但是砂光粉中包含的砂粒对道定厚砂带的破坏很难消除，这也成了砂光粉回收利用的一道难以跨越的门槛。脱砂、糊带现象也对砂带使用寿命造成了严重的影响。

从中高密度板砂光要求入手，对不同磨料在中高密度板砂光中的磨削效果进行分析，研究了磨料种类及比例、植砂密度对砂带磨削性能的影响并分析了砂带的磨削过程。

１　中高密度板砂光特点及要求

人造板砂光分为定厚砂光和精砂。目前，普遍采用的砂带是碳化硅聚酯布砂带。一般板材在砂光过程中需要砂除１０％～２０％的板材厚度，在砂光过程中会产生大量的砂光粉。另外，由于粗磨的压力很大，所以在磨削过程中容易产生糊带、烧坏砂带等现象。由于砂光粉中包含有砂光过程中脱落的磨粒，重新混入使用容易造成砂带表面局部脱砂，从而产生砂光缺陷：线状突起砂痕。目前，常规选择的碳化硅砂带，不仅寿命较短，而且也容易产生砂光缺陷。所以，有必要对中高密度板定厚砂光的砂带进行重新的选择和设计。

２　产品设计

目前，市场上比较流行和常用的定厚砂光砂带是聚酯布碳化硅砂带。为了解决在磨削（含有砂光回收粉）中高密度板中碳化硅磨料整体脱落的缺陷，我们选择韧性高、切削力强的锆刚玉磨料制作定厚砂光砂带，进行磨削效果的对比实验。

２．１　磨料选择

对比实验中，分别采用粒度为Ｐ３６的锆刚玉和碳化硅磨料，其要求与技术指标如下：

（１）磨料要求

磨料是涂附磨具的三大要素之一，是涂附磨具不可缺少的“牙齿”，是砂带具有切削、研磨、抛光功能的主要因素。磨料本身要有一定的强度、硬度、韧性、理化稳定性、亲水性、自锐性等基本要求。

磨料的化学成分是决定磨料质量的基本因素：一款产品选择市场上通用的碳化硅磨料，产品存在脆性大，韧性差等缺点，完全采用碳化硅磨料已经难以适应含有较多砂光粉的ＨＤＦ板的粗磨要求；另外一款产品选择锆刚玉磨料。我们采用锆刚玉磨料进行粗砂，是因为锆刚玉磨料韧性好，非常锋利。锆刚玉磨料分为两种：一种是氧化锆质量分数为２５％的锆刚玉；另一种是氧化锆质量分数为４０％的锆刚玉。作为涂附磨具用磨料，一般选择后者。经过特殊工艺冶炼加工，它具有很高的韧性和自锐性，磨料经过静电涂附处理，可提高静电植砂效果。

（２）磨料的化学成分

碳化硅磨料的化学组成（符合行标ＧＢ／Ｔ２４８０–２００８［１］）如表１。
 

（３）粒度组成

碳化硅与锆刚玉Ｐ３６粒度组成符合ＧＢ／Ｔ９２５８．２–２００８《涂附磨具用磨料粒度分析第２部分：粗磨粒Ｐ１２－Ｐ２２０粒度组成的测定》标准。

２．２　布基

选择重型聚酯布基，以保证进行定厚砂光时产品尺寸的稳定性。

２．３　黏结剂

由于中高密度板定厚砂光压力较大，所以选择重负荷专用酚醛树脂作为黏结剂。

２．４　产品制造工艺流程

布基开卷→印商标→涂底胶→重力植砂→静电植砂→预干燥→涂复胶→主干燥→收卷→固化→停放→揉曲、增湿→停放→分卷检验。

２．５　植砂密度选择

涂附磨具植砂密度分为密植砂和疏植砂。密植砂是指覆盖７０％～１００％，覆盖４０％～７０％是疏植砂。涂附磨具植砂密度是单位面积上所含磨粒的重量，其单位是ｇ／ｍ２。当涂附磨具的表面完全被磨料覆盖时，密度为１００％。

疏植砂产品主要用于磨削木材制品和一些软金属材料制品。采用疏植砂时，磨粒之间的间隙较大，排屑性良好，砂带表面不易堵塞，磨粒始终能保持锋利状态，从而明显提高了砂带的磨削使用寿命。

中高密度板的主要材质是木粉，另外有脲醛树脂。针对中高密度板的材质特点，选择疏植砂７０％的植砂密度，既防止砂带磨削过程中堵塞烧伤，也延长了产品的使用寿命。

２．６　其他制造参数设计

两种磨料的涂附磨具大卷制造其他参数，参照我公司Ｙ布产品的正常工艺，比如，干燥室低温干燥，热收卷，固化炉短时间固化，９０°揉曲等工艺进行同等生产。

３　产品对比测试与分析

３．１　实验室测试对比

两种磨料砂带大卷制造完成后，利用公司现有的砂盘磨削试验机，对碳化硅砂带和锆刚玉砂带进行了磨削对比测试。

（１）实验设备

采用ＪＳ５３－Ｃ型砂布砂纸耐磨性能试验机（郑州磨料磨具磨削研究所有限公司生产）进行检测。

（２）实验条件与测试结果对比

涂附磨具磨削性能实验条件如表３，２种砂带磨削结果数据对比如表４。
 

从上述磨削数据可以看出：锆刚玉砂带的磨削量是碳化硅砂带的２倍多；磨削比是碳化硅砂带的２．４倍。

３．２　中纤板厂家测试对比

（１）实验情况

在山东济宁某中纤板加工厂进行实验。砂带样品规格尺寸：１　３５０ｍｍ×２　８００ｍｍ。该密度板的生产线共计有８个砂架，进板速度：２５ｍ／ｍｉｎ，毛板规格：２５ｍｍ×１　５００ｍｍ×２　５００ｍｍ。在保证板面质量的前提下，控制磨削时的电流，具体砂带搭配以及电流控制如表５。
 

（２）实验数据与分析

经过跟踪测试，共计进行３组对比实验，具体实验数据如表６。
 

　从以上数据可以看出：锆刚玉砂带在进行中高密度板定厚砂光过程中，不仅板材表面质量有较大提高，而且砂带的寿命得到大幅提升，比碳化硅砂带提高２００％～４００％左右。

４　结论

（１）锆刚玉磨料替代碳化硅磨料制造的砂带，应用在中高密度板定厚砂光的粗磨加工中，可以提高使用寿命约２００％～４００％。

（２）锆刚玉韧性好、抗冲击性强，替代碳化硅作为中高密度板定厚砂光粗磨磨料，不易产生漏砂（整颗脱落），可以改善中高密度板砂光质量，提高砂光粉利用率。

（３）锆刚玉磨料价格较高，在不降低砂带砂光寿命的基础上，可以从混入其他性价比较高的磨料入手，降低生产成本，增加锆刚玉砂带的综合性价比，提高锆刚玉砂带的推广范围。