靜電植砂技術是20世紀50年代發展起來的一項新型植砂方式，與傳統的重力植砂相對應。在塗覆磨具生產過程中，靜電植砂是指利用高壓靜電場、依靠磨料的電學性能，使磨料成為帶電體而被吸附在塗覆有粘結劑的基材上，形成具有優良磨削性能的砂帶。
基本介紹
- 中文名：靜電植砂
- 外文名：Electrostatic sand planting
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產品優缺點
優點
靜電植砂的砂粒是靠靜電電場力吸上去的，砂粒的形狀各異。但總體可認為，電場力的作用點作用在砂粒重心，因此砂粒的大頭朝里，小頭尖頭朝外，大頭被膠牢牢地粘在帶基上，尖頭朝外則砂紙砂布磨削鋒利，符合塗附磨具的使用要求。
重力植砂的砂粒是倒上去的，砂粒方向各異，不可能做到大頭朝里尖頭朝外。因此砂粒粘結的牢固度和磨削鋒利度不如靜電植砂。如下圖1所示。
缺點
由於靜電植砂的砂粒依靠電場力吸上去，所以，若要沙粒大就必須加大電場力，也就是要增加電壓和電流。但提高電壓電流要受條件限制，並不是可以無限增加。按照目前靜電高壓發生器最高6萬伏(安流)和12萬伏直流的能力，只能生產500μm以細的碳化矽砂粒和250μm以細的中剛玉砂粒。
而重力植砂是從上往下、砂粒依靠重力倒下來的，沙粒粗細不受限制，比500μm更粗的砂布砂紙一般都由重力植砂工藝生產。
工藝介紹
原理圖
1.上極板
2.下極板
3.砂箱
4.基材
5.傳送帶
方式
逆向植砂---當已塗膠的基材進入電場時，輸砂帶上的磨粒通過整個電場到達電場末端，留下的大部分是較粗的磨粒，這是由於在靜電植砂中較細的磨粒將首先被吸上的緣故。這樣較粗的磨粒將首先被植入膠面的底層，然後隨著基材的向前運行，較細的磨粒不斷植入較粗磨粒的空隙中，形成較合理的粗細磨粒的搭配，對砂帶磨削效率的提高是有利的。
同向植砂---較細磨粒先植入底層，而較粗磨粒因體積大而無法插入較細磨粒的空隙中，只能大部分浮在較細磨粒的上面，這部分磨粒在磨削中很容易較早脫落而影響砂帶磨削的效率。
影響因素
一是原材料，主要有：磨料；膠粘劑；基材。
磨料從電學這個角度來說，是一種絕緣體或者稱它為電介質。所謂電介質是由成對的相聯著的正負電荷所構成的，這些電荷一般不能在物體中自由移動，但在外界電場條件影響下，電荷中心產生相對位移，形成一個偶極子。這樣偶極子會在電場力下發生定向移動，進行植砂。每種磨料在外界電場影響下所產生的電位移是不一樣的，因為每種磨料在介電常數是不一樣的，這樣就決定著磨料在高壓電場中所表現出來的性能是不同的。凡是介電常數較大的磨料，靜電植砂就比較容易，反之靜電植砂就比較困難，如碳化矽磨料能在比較低的電壓條件下進行靜電植砂，而剛玉磨料則需要在比較高的電壓下才能進行靜電植砂。而金剛石由碳原子以共價鍵連線形成的正四面體空間網狀結構的原子晶體，在電場中難以形成偶極子，難以採用靜電植砂。
粘結劑是塗附磨具製造中把磨粒粘附在基材上的重要材料。在塗附磨具上大多採用多種樹脂粘結劑混合使用，並且加入足量的填料以增強粘結劑本身的韌性，及改善粘結性能和改進磨削性能，砂帶通常需要加入抗靜電材料以改善加工性能。
基體是塗附磨具磨料和粘結劑的承載體，是提供磨削或拋光加工的基礎材料。基體主要分4種：紙基、布基、複合基和無紡布。紙基是最早出現的基材，但由於負載能力和耐水性等因素的限制，現在多用於木材加工的寬砂帶和手工打磨。目前我國國產紙的強度、均勻性、耐水性均達不到砂帶生產的要求，砂帶用紙基體多半靠進口。布基產品各種性能均優於紙基，現在布基材的種類有棉、麻、人造纖維、合成纖維和聚酯纖維等。在精密磨削領域，輕型柔軟基材和聚酯透明薄膜基材引人注目，聚酯薄膜具有良好的抗拉強度和較低的延伸率，耐熱性、耐水性好，表面平整。聚酯薄膜基材製成的砂帶和其它塗附磨具，可用於加工精度要求高的曲軸拋光、磁頭精加工及光纖頭磁碟的表面拋光。無紡布是將天然纖維、合成纖維分別或混合製成一種纖維網，再通過加熱、加壓或粘合的方法形成的寬幅大卷。它必須粘在布基或紙基上才能製成砂帶或無紡布輪。它表面彈性及拋光性能好，常用於金屬表面研磨與拋光。
二是靜電植砂工藝裝置和工藝。
靜電植砂設備由以下幾部分構成：底膠塗覆輥（膠料槽），靜電植砂裝置（設備的核心所在，由電極板，電源（一般提供低頻交流方波），送、落、回砂裝置等構成），乾燥道，復膠塗覆輥（膠料槽），乾燥道，固化室等構成。
工藝步驟為：防滑層—底膠—植砂—復膠—乾燥—固化。
