Абразиви на основі смол виготовляються шляхом змішування, пресування та затвердіння при температурах близько 200 градусів. Смоли зазвичай складаються з двох основних компонентів, смоли та затверджувача. Змішування призводить до утворення реактивної смоли. Під час затвердіння в'язкість смоли збільшується, утворюючи твердий пластичний матеріал.
2.1 Змішування та формування
Змішування зазвичай поділяють на кілька етапів: вологе змішування, сухе змішування та кінцеве змішування. На етапі вологого змішування абразивні частинки та рідка смола або фурфурол (змочувальний агент) поєднуються. Абразивні частинки покриті таким чином, щоб смоляний порошок і наповнювачі могли легше прилипати до поверхні частинок. Змочувальний агент також покращує агрегацію частинок. Крім того, абразивні інструменти можна використовувати в їх початковому, так званому «зеленому» стані.
Перед поєднанням із вологою сумішшю (що складається з абразиву та вологої смоли) порошкоподібні смоли на основі фенолу та наповнювачі змішують сухим способом. Добавки включені для підтримки процесу змішування шляхом покращення плинності та терміну зберігання суміші та зменшення тенденції до утворення грудок. Приклади добавок включають порошкоподібні добавки, діоксид кремнію та похідні. Процес перемішування триває до тих пір, поки не з'явиться однорідна сипуча суміш. Пил є проблемою безпеки під час роботи зі смоляними порошками. Тому засоби для придушення пилу можуть бути корисними добавками для мінімізації пилу.
Перед пресуванням можна вставити такі матеріали корпусу, як скловолокно для відрізних кругів або алюмінієві корпуси для надтвердих шліфувальних кругів.
2.2 Пресування
Зв’язуюча та абразивна суміш може бути холодним пресуванням і гартуванням в печі або гарячим пресуванням і гартуванням на пресі з нагрітим валиком. На малюнку 5 показаний приклад установки для натискання абразивного шару на корпус шліфувального круга. Звичайні шліфувальні круги можуть бути гарячого або холодного пресування та загартовані до 140-200 ступеня. Більшість надтвердих шліфувальних кругів і щільних шліфувальних кругів з низькою пористістю виготовляються шляхом гарячого пресування при 160-175 ступені. Для надтвердих шліфувальних кругів діаметром менше 200 мм абразивний шар можна натиснути безпосередньо на корпус основи. Епоксидні або поліуретанові зв’язки відливають або витрушують у форму, а потім тверднуть при температурі 20-80 градусів.
Холодне пресування проводиться на гідравлічному пресі з міцністю на стиск 15-30 Н/мм2. Час пресування коливається від 5-50 секунд, залежно від розміру та форми абразивного інструменту, розміру частинок, пластичності та розподілу суміші. При гарячому пресуванні час пресування становить приблизно 30-60 секунд на міліметр товщини круга. Процес пресування може здійснюватися на основі певного об’єму або тиску (фіксований об’єм і фіксований тиск). Внутрішнє тертя і тертя об стінку форми призводять до відхилень щільності частинок, що впливає на твердість інструменту. Відхилення щільності можна подолати пресуванням двома ковадлами або коливанням під час пресування.
2.3 Затвердіння
Процес загартування повинен проходити за певною температурною програмою. Залежно від фактичної температури під час процесу затвердіння відбуваються кілька хімічних процесів:
(1) 70~80 градусів: зв’язуюча смола починає текти та перетворюється на розплавлену масу. Вода в фенольній смолі випаровується, і смола твердне під цим відділенням води. Вода може бути скинута в пористий інструмент.
(2) 110-120 ступінь: Гексаметилентетрамін розкладається та ініціює процес затвердіння порошку розплавленої смоли. Виділяються гази, особливо аміак (NH3).
(3) Ступінь 170-180: структура остаточно твердне та відбувається зшивання фенольної смоли. Слід уникати надмірного затвердіння, оскільки інструменти з надмірним затвердінням мають знижену міцність.
(4) 180-200 ступінь: структура бензиламіну розпадається, утворюючи новий аміак. Смоляне сполучне стає крихким, але також термічно стабільним.
(5) Кінцевий рівень температури (165-170, 175-180 або 185-195 градус) суттєво впливає на кінцеві властивості інструменту (твердість, міцність, крихкість). Затвердіння також можна здійснити діелектричним способом за допомогою радіочастотного та мікрохвильового нагрівання. Ці методи вимагають наявності значного коефіцієнта електричних втрат, що є загальним для фенольних смол.
