一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置及方法與流程
2023-04-29 22:33:16 2
本發明涉及一種混料加熱裝置及方法，特別涉及一種用於3D列印微細樹脂金剛石砂輪的混料加熱裝置及方法。
背景技術：
目前金剛石砂輪的生產工藝主要有燒結，電鍍和釺焊等方式。各種金剛石砂輪製備工藝都有優點，但是也存在不足。燒結型金剛石砂輪在燒結過程存在收縮和變形；電鍍金剛石砂輪的金剛石磨粒把持力小，負荷較大，磨削時易脫落；單層釺焊金剛石砂輪鋼基體表面易氧化，釺焊後結合劑層厚度一致性和磨料排布均勻性尚難於有效控制。傳統的金剛石砂輪製備工藝對於微細金剛石砂輪，特別是金剛石磨粒均勻分布的微細金剛石砂輪的製備存在模具腔體空間小、材料難以成型和磨粒分布不均勻等問題。磨粒均勻分布的微細金剛石砂輪的製備對於精密磨削和超精密磨削具有重要意義。另一方面，針對熔融沉積成型(FDM)技術的研究與應用已經日趨成熟，因此利用FDM技術能很好的製備磨粒均勻分布的微細金剛石砂輪。
技術實現要素：
為了解決傳統的微細金剛石砂輪的製備工藝中存在難以成型,磨粒分布不均勻等技術問題，本發明提出了一種用於3D列印微細樹脂金剛石砂輪的混料加熱裝置及使用方法。本發明採用以下的技術方案：
所述一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，其特徵在於，包括送絲機構，所述送絲機構下端與喉管Ⅰ連接，所述喉管Ⅰ與管身Ⅰ通過螺紋連接，所述管身Ⅰ與加熱塊連接，所述加熱塊左右兩邊分別安裝有加熱棒Ⅰ和加熱棒Ⅱ，所述加熱塊安裝有熱電偶。所述加熱塊分別與隔熱塊和管身Ⅱ相連，所述隔熱塊與減速器連接，所述減速器與電機和螺杆攪拌器連接，所述螺杆攪拌器下端安裝有微細噴嘴。所述管身Ⅱ與喉管Ⅱ通過螺紋連接，所述喉管Ⅱ上端設置有裝料漏鬥，所述裝料漏鬥上端通過噴氣管與高壓氣泵連接，下端開口設置有閥門Ⅰ,所述噴氣管與金剛石磨粒儲料漏鬥連接。所述金剛石磨粒儲料漏鬥下端開口設置有閥門Ⅱ。所述送絲機構的送絲速度為1.5～10mm/s，所述送絲機構用於將樹脂結合劑絲材送入喉管Ⅰ，所述樹脂結合劑絲材採用熱塑性樹脂，直徑為1.5～2mm。所述管身Ⅰ和所述管身Ⅱ均設計有散熱片。所述螺杆攪拌器的攪拌直徑為6～9mm。所述微細噴嘴直徑是0.15～0.5mm。所述裝料漏鬥上設置有排氣裝置。所述噴氣管直徑先逐漸變小而後逐漸變大。
所述一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，其特徵在於，製備微細砂輪包含以下步驟：
一、所述加熱棒加熱，所述熱電偶設定預定溫度200～250℃，等待所述加熱塊溫度升到所述樹脂結合劑絲材熔融溫度200～250℃。
二、啟動所述電機，所述螺杆攪拌器開始旋轉，轉速為0.5～50r/min。
三、所述裝料漏鬥下端開口的閥門Ⅰ閉合，所述高壓氣泵開關打開，所述高壓氣泵噴氣。
四、所述金剛石磨粒儲料漏鬥下端開口的閥門Ⅱ打開並調節開口大小，金剛石磨粒在負壓作用下從所述金剛石磨粒儲料漏鬥被吸出，在正壓作用下通過所述噴氣管被吹進所述裝料漏鬥。
五、所述高壓氣泵開關閉合，所述高壓氣泵停止噴氣。所述送絲機構將樹脂結合劑絲材供給所述喉管Ⅰ。同時所述裝料漏鬥下端開口的閥門Ⅰ打開，使金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑以1:0.25～0.75的配比混合。
六、經過所述螺杆攪拌器的攪拌，金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑混合均勻，從所述的微細噴嘴擠出並噴射到微細樹脂金剛石砂輪基體上。
七、通過一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑混合均勻後一層一層地噴射到微細樹脂金剛石砂輪基體上，可生產出金剛石磨粒均勻分布的微細樹脂金剛石砂輪。
本發明的技術方案相比現有技術具有以下優點：一種3D列印混料加熱裝置，能很好地生產磨粒均勻分布的微細樹脂金剛石砂輪，用於高效率地精密磨削，可以有效地研磨微小內孔及複雜型面，且研磨表面光潔度高。
附圖說明
為了使本發明的內容被更加清楚的理解，下面結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步的說明：
圖1是本發明所述一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置的一個實施例結構示意圖。
附圖標記說明：1—送絲機構，2—樹脂結合劑絲材，3—喉管Ⅰ，4—管身Ⅰ，5—加熱塊，6—加熱棒Ⅰ，7—熱電偶，8—螺杆攪拌器，9—微細噴嘴，10—加熱棒II，11—高壓氣泵，12—管身II，13—喉管II，14—閥門Ⅰ，15—裝料漏鬥，16—噴氣管，17—閥門II，18—金剛石磨粒儲料漏鬥，19—電機，20—減速器，21—隔熱塊。
具體實施方式
所述一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，其特徵在於，包括送絲機構(1)，所述送絲機構(1)下端與喉管Ⅰ(3)連接，所述喉管Ⅰ(3)與管身Ⅰ(4)通過螺紋連接，所述管身Ⅰ(4)與加熱塊(5)連接，所述加熱塊(5)左右兩邊分別安裝有加熱棒Ⅰ(6)和熱棒II(10)，所述加熱塊(5)安裝有熱電偶(7)。所述加熱塊(5)分別與隔熱塊(21)和管身Ⅱ(12)相連，所述隔熱塊(21)與減速器(20)連接，所述減速器(20)與電機(19)和螺杆攪拌器(8)連接，所述螺杆攪拌器(8)下端安裝有微細噴嘴(9)。所述管身Ⅱ(12)與喉管Ⅱ(13)通過螺紋連接，所述喉管Ⅱ(13)上端設置有裝料漏鬥(15)，所述裝料漏鬥(15)上端通過噴氣管(16)與高壓氣泵(11)連接，下端開口設置有閥門Ⅰ(14),所述噴氣管(16)與金剛石磨粒儲料漏鬥(18)連接。所述金剛石磨粒儲料漏鬥下端開口設置有閥門Ⅱ(17)。所述送絲機構(1)的送絲速度為5mm/s，所述送絲機構(1)用於將樹脂結合劑絲材(2)送入喉管Ⅰ，所述樹脂結合劑絲材(2)採用熱塑性樹脂，絲材直徑為1.5mm，熔融溫度為225℃。所述管身Ⅰ(4)和管身Ⅱ(12)均設計有散熱片。所述熱電偶(7)設定預定溫度為250℃。所述螺杆攪拌器(8)的攪拌直徑為8mm，轉速為50r/min。所述微細噴嘴(9)直徑是0.3mm。所述裝料漏鬥(15)上設置有排氣裝置。所述噴氣管(16)直徑先逐漸變小而後逐漸變大。
所述一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，其特徵在於，製備微細樹脂金剛石砂輪包含以下步驟：
一、給所述加熱棒Ⅰ(6)和熱棒II(10)加熱，所述熱電偶(7)設定預定溫度250℃，等待所述加熱塊(5)溫度升到樹脂結合劑絲材熔融溫度225℃。
二、啟動所述電機(19)，所述螺杆攪拌器(8)轉速以50r/min的轉速開始旋轉。
三、所述裝料漏鬥(15)下端開口的閥門Ⅰ(14)閉合，所述高壓氣泵(11)開關打開，所述高壓氣泵(11)噴氣。
四、所述金剛石磨粒儲料漏鬥(18)下端開口的閥門Ⅱ(17)打開並調節開口大小，金剛石磨粒在負壓作用下從所述金剛石磨粒儲料漏鬥(18)被吸出，在正壓作用下通過所述噴氣管(16)被吹進所述裝料漏鬥(15)。
五、所述高壓氣泵(11)開關閉合，所述高壓氣泵(11)停止噴氣。所述送絲機構(1)將樹脂結合劑絲材(2)供給所述喉管Ⅰ(3)。同時所述裝料漏鬥(15)下端開口的閥門Ⅰ(14)打開，使金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑以1:0.25的配比混合。
六、經過所述螺杆攪拌器(8)的攪拌，使得金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑混合均勻，從所述微細噴嘴(9)擠出並噴射到微細樹脂金剛石砂輪基體上。所述微細噴嘴(9)直徑是0.3mm。
七、通過一種用於3D列印微細砂輪的混料加熱裝置，金剛石磨粒和熔融樹脂結合劑混合均勻後一層一層地噴射到微細樹脂金剛石砂輪基體上，可生產出金剛石磨粒均勻分布的微細樹脂金剛石砂輪。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並非對實施方式的限定。對於本領域的技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出各種更改和變化，所以無需對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改和等同替換，均應包含在本發明的保護範圍之內。