CN109971421A - 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法 - Google Patents

一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109971421A
CN109971421A CN201910214770.9A CN201910214770A CN109971421A CN 109971421 A CN109971421 A CN 109971421A CN 201910214770 A CN201910214770 A CN 201910214770A CN 109971421 A CN109971421 A CN 109971421A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grinding
particle
thinning
abrasive
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910214770.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109971421B (zh
Inventor
潘继生
张棋翔
阎秋生
陈志君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN201910214770.9A priority Critical patent/CN109971421B/zh
Publication of CN109971421A publication Critical patent/CN109971421A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109971421B publication Critical patent/CN109971421B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C21/00—Disintegrating plant with or without drying of the material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/16—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator defining termination of crushing or disintegrating zone, e.g. screen denying egress of oversize material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
    • C09G1/00—Polishing compositions
    • C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409—Abrasive particles per se
    • C09K3/1427—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by melting, at least partially, e.g. with a binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
    • B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
    • B02C23/16—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator defining termination of crushing or disintegrating zone, e.g. screen denying egress of oversize material
    • B02C2023/165—Screen denying egress of oversize material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法，包括：工作板、发生装置、粉碎装置、细化装置以及收集装置：发生装置固定于工作板上，发生装置的上方设有机械搅拌装置，发生装置的两侧设有动态磁场搅拌装置；粉碎装置设于发生装置下方，且粉碎装置设有入口；细化装置设于粉碎装置下方，细化装置设有与粉碎装置连通的进料口，且细化装置设有磨料腔；收集装置设于细化装置下方，收集装置内部设有倾斜设置的隔板，收集装置外侧上部设有筛选磁铁。本发明磨料粒子包裹在磁性颗粒表面，使得磨料粒子由游离状态变为半固着状态，保证磨料粒子对工件的有效作用，提高磨料粒子利用率，保证抛光效果的均匀性。

Description

一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法
技术领域
本发明涉及超精密加工的技术领域，更具体地，涉及一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法。
背景技术
磁流变研磨技术和磁流变抛光技术因其能够获得较高的加工表面质量而得到广阔的应用范围，其工作都是利用磁流变液在高梯度磁场作用下对工件表面的作用实现研磨或抛光。目前，常见的磁流变液是将磨料与磁性颗粒混合均匀，然后将配好的磁流变液通过供料器输送到内嵌阵列永磁体的研磨/抛光盘盘面，在磁场的作用下磁流变液中磁性颗粒沿磁力线成串排列，混入其中的磨料颗粒被俘获、约束在呈链状分布的磁性颗粒之间，被磁性颗粒束缚、夹持磨料颗粒。磨料在离心力、磁流变液阻力、及晶片和研磨/抛光盘的反向旋转下，逃逸出加工区域，从而实现磨料颗粒的自我更新。
然而，这样的磁流变液存在诸多问题：(1)磨料通过磁性颗粒的束缚、夹持作用去完成研磨过程，无法有效俘获、约束磨粒，对磨料的利用率低，无法保证加工均匀性；(2)由于磨料是靠磁性颗粒的夹持作用，磨料质量上的差异或者由于团聚现象导致的大颗粒则会沉在下方，真正对工件起作用的是较细的磨料，会影响工件的材料去除效果；(3)磁性颗粒和磨料的离散分布，导致磨料对工件的作用效果具有不确定性，无法确定是磨料对工件的作用还是磁性颗粒对工件的作用；(4)磁性颗粒和磨料的离散分布，在磁性颗粒之间的相对运动可能会导致下面的磨料细化、磨钝。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法，提高磨料的利用率，提高工件的表面质量和材料去除率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种研磨抛光用复合粒子的制作装置，包括：工作板、用于混合磁性颗粒磨料粒子与化学结合剂并固化形成凝固体的发生装置、用于粉碎凝固体得到颗粒混合物的粉碎装置、用于细化所述颗粒混合物得到粉料混合物的细化装置以及用于筛选收集得到复合粒子的收集装置：所述发生装置固定于工作板上，发生装置的上方设有机械搅拌装置，发生装置的两侧设有动态磁场搅拌装置；所述粉碎装置设于发生装置下方，且粉碎装置设有与发生装置同轴设置的入口；所述细化装置设于粉碎装置下方，细化装置设有与粉碎装置连通设置的进料口，且细化装置设有细化颗粒混合物的磨料腔；所述收集装置设于细化装置下方，收集装置内部设有倾斜设置的隔板，收集装置外侧上部设有筛选磁铁。
本发明研磨抛光用复合粒子的制作装置，可以将磁性颗粒与磨料粒子充分混合，在化学结合剂和动态磁场的作用下，通过边搅拌边凝固的方式完成复合粒子的包裹过程，使磨料粒子能够充分包裹于磁性颗粒表面；当混合溶液形成凝固体后，凝固体通过入口进入到粉碎装置中进行粉碎得到颗粒混合物；颗粒混合物进入到细化装置中被球磨细化，细化得到的粉料混合物进入收集装置并在筛选磁铁的作用下分离，磁性颗粒和复合粒子会靠近筛选磁铁一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板落入远离磁铁的一侧。本发明集发生装置、粉碎装置及细化装置等为一体，节省了加工装置的空间，一次装料即可输出复合粒子，生产过程简单高效。
进一步地，所述发生装置包括固装于工作板的第一筒体以及设于第一筒体内且可灵活移动的第二筒体；所述工作板设有连通第一筒体与粉碎装置的通孔，所述通孔处设有与工作板活动连接的挡板。第二筒体没有固定，其外径略小于第一筒体内径，在搅拌过程中会随着液体搅拌而自由移动，可防止化学结合剂粘结在第一筒体或第二筒体的内壁；当混合溶液凝固以后，抽出挡板，凝固体即可通过打开的挡板送入粉碎装置中进行粉碎操作。
进一步地，所述机械搅拌装置包括安装于工作板的固定架、与固定架连接的升降杆、与升降杆垂直连接的横梁、固定于横梁上的第一电机以及连接于第一电机输出轴的搅拌器，所述搅拌器与第二筒体同轴设置。通过驱动第一电机，带动搅拌器旋转，从而使得第二筒体内部的混合溶液混合均匀；通过调节升降杆的高度，能够及时撤出搅拌器，便于混合溶液的凝固。
进一步地，所述动态磁场搅拌装置包括固定于工作板的第二电机、连接于第二电机输出轴的第一圆锥齿轮以及两组与第一圆锥齿轮啮合设置的第二圆锥齿轮，所述第二圆锥齿轮内部嵌设有磁铁，两组磁铁对称分布于第二筒体轴线的两侧。第二电机带动第一圆锥齿轮旋转，第一圆锥齿轮带动第二圆锥齿轮及内部磁铁运动，形成动态磁场；在放入化学结合剂后，在动态磁场的作用下磁性颗粒夹持磨料粒子形成磁力链，从而完成复合粒子的包覆过程。
进一步地，所述粉碎装置包括第三电机以及连接于第三电机输出轴的螺杆，所述螺杆设有顺次设置的送料螺旋铰刀、挤出螺旋铰刀和返料螺旋，所述送料螺旋铰刀设于发生装置的下方，所述挤出螺旋铰刀设于细化装置的上方；所述送料螺旋铰刀与挤出螺旋铰刀的旋向相同，所述返料螺旋与挤出螺旋铰刀旋向相反；所述挤出螺旋铰刀外侧包围有孔板。凝固体下降到粉碎装置，旋转的送料螺旋铰刀将凝固体切碎，然后经过挤出螺旋铰刀进一步切碎，通过孔板过滤到下一层；在挤出螺旋铰刀的末端增加返料螺旋，旋向与挤出螺旋铰刀的旋向相反，运送到末端的颗粒混合物会在返料螺旋的作用下逆向输送，能够及时清除粉碎物，防止粉碎物堆积在末端。
进一步地，所述细化装置包括第四电机、连接于第四电机输出轴的第三齿轮、与第三齿轮啮合设置的第四齿轮以及与第四齿轮固定连接的第三筒体，所述磨料腔设于第三筒体内部，所述磨料腔内设有若干研磨球。第四电机工作，带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第四齿轮转动，第四齿轮带动磨料腔一起转动，实现颗粒混合物的球磨细化。
进一步地，所述第三筒体内设有进料腔，所述进料腔与磨料腔之间设有第二孔板，所述进料腔连通有吹入热空气的进气口；所述磨料腔远离进料腔的一端设有第三孔板，磨料腔连通有与收集装置连通的出料口，所述出料口处设有出料阀。切碎的凝固物从进料口进入进料腔，在进气口吹入的热空气作用下干燥并进入磨料腔；磨料腔转动实现颗粒混合物的球磨细化；空气从出气口排出，打开出料阀，细化得到的粉料混合物从进料口进入收集装置；磁性颗粒和复合粒子会收集在靠近筛选磁铁一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板落入远离筛选磁铁的一侧。
本发明还提供了一种研磨抛光用复合粒子的制作方法，包括以下步骤：
S10.在发生装置中加入化学结合剂A组分，将磨料粒子与磁性颗粒加入化学结合剂A组分中并通过机械搅拌装置搅拌均匀；
S20.启动动态磁场搅拌装置，使得磨料粒子均匀包裹于磁性颗粒的周围；加入化学结合剂B组分，搅拌至化学结合剂凝固得到凝固体；
S30.抽开挡板，步骤S20中凝固体下降到粉碎装置，经送料螺旋铰刀和挤出螺旋铰刀切碎后得到颗粒混合物，所述颗粒混合物通过第一孔板过滤到细化装置；
S40.步骤S30中所述颗粒混合物进入进料腔干燥，进入磨料腔球磨细化得到粉料混合物；
S50.打开出料阀，步骤S40中所述粉料混合物从出料口进入到收集装置，磁性颗粒和复合粒子收集于靠近筛选磁铁一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板收集于远离筛选磁铁的一侧。
本发明的研磨抛光用复合粒子的制作方法，采用包裹的方式，以磁性颗粒作为内核，外周在化学结合剂的作用下包裹一层磨料粒子，能够提高材料的去除率、获得较好的表面质量；本发明方法制备的复合粒子用于磁流变抛光时，不需要更换磁流变液，节省时间，一次加工即可实现粗抛光到精抛光的全过程，获得的工件表面质量一致性好，加工效率高，加工成本低。
优选地，所述磁性颗粒的粒径为1μm～5μm，磁性颗粒为羰基铁粉、纯铁粉、还原铁粉的一种或多种；所述磨料粒子的粒径为5nm～500nm，磨料粒子为金刚石、碳化硅、氧化铝、二氧化硅、二氧化铈中的一种或多种的组合。磨料粒子为纳米级颗粒，磁性颗粒为微米级颗粒，使得磨料粒子能够包裹在磁性颗粒表面，使得磨料粒子由游离状态变为半固着状态，保证磨料粒子对工件的有效作用，提高磨料粒子的利用率，提高抛光效果的均匀性。
优选地，所述化学结合剂A组分为固化剂，选自脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、改性芳胺的一种或多种的组合；所述化学结合剂B组分为胶粉，选自金相胶粉、亚克力粉、丙烯酸粉中的一种或多种的组合。A组分和B组分混合时，在常温下即可与空气发生快速反应而凝结。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法，磨料粒子包裹在磁性颗粒表面：一方面，使得磨料粒子由游离状态变为半固着状态，保证磨料粒子对工件的有效作用，提高磨料粒子利用率，保证抛光效果的均匀性；另一方面，磁性颗粒作为内核被化学结合剂包裹，不与工件表面作用，降低磁性颗粒磨损的可能，延长使用寿命，且磁性颗粒之间的相对运动没有直接接触，不会对磨料有细化、钝化作用，可提高磨料的利用率、延长抛光液的使用寿命；
本发明的研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法，集发生装置、粉碎装置及细化装置等为一体，节省了加工装置的空间，一次装料即可输出复合粒子，生产过程简单高效。
附图说明
图1为实施例一的研磨抛光用复合粒子的制作装置的结构示意图；
图2为复合粒子在机械搅拌状态下的示意图；
图3为研磨抛光用复合粒子的制作装置的动态磁场搅拌装置的结构示意图；
图4为复合粒子在动态磁场搅拌状态下的示意图；
图5为复合粒子进入粉碎装置的示意图；
图6为复合粒子进入细化装置的示意图；
图7为实施例二的研磨抛光用复合粒子的制作方法的流程示意图；
图8为复合粒子的结构示意图。
附图中：1-工作板；2-发生装置；21-第一筒体；22-第二筒体；23-挡板；3-粉碎装置；31-入口；32-第三电机；33-螺杆；34-送料螺旋铰刀；35-挤出螺旋铰刀；36-返料螺旋；37-第一孔板；38-孔板支撑架；39-外壳；310-螺旋支撑架；311-第二轴承；312-第二端压盖；4-细化装置；41-进料口；42-磨料腔；43-第四电机；44-第三齿轮；45-第四齿轮；46-第三筒体；47-进料腔；48-第二孔板；49-进气口；410-第三孔板；411-出料口；412-出料阀；413-进料隔板；414-进气隔板；415-出料隔板；416-环状衬板；417-第三轴承；418-第三轴承座；419-出气口；5-收集装置；51-隔板；52-筛选磁铁；53-楔形；6-机械搅拌装置；61-固定架；62-升降杆；63-横梁；64-第一电机；65-搅拌器；66-旋转轴；67-柱状体；68-横轴；7-动态磁场搅拌装置；71-第二电机；72-第一圆锥齿轮；73-第二圆锥齿轮；74-磁铁；75-支架；76-第一端压盖；77-第一轴承；78-第一轴承座；8-磁性颗粒；9-磨料粒子；10-化学结合剂。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一
如图1至图6所示为本发明的研磨抛光用复合粒子的制作装置的实施例，包括：工作板1、用于混合磁性颗粒8磨料粒子9与化学结合剂并固化形成凝固体的发生装置2、用于粉碎凝固体得到颗粒混合物的粉碎装置3、用于细化颗粒混合物得到粉料混合物的细化装置4以及用于筛选收集得到复合粒子的收集装置5：发生装置2固定于工作板1上，发生装置2的上方设有机械搅拌装置6，发生装置2的两侧设有动态磁场搅拌装置7；粉碎装置3设于发生装置2下方，且粉碎装置3设有与发生装置2同轴设置的入口31；细化装置4设于粉碎装置3下方，细化装置4设有与粉碎装置3连通设置的进料口41，且细化装置4设有细化颗粒混合物的磨料腔42；收集装置5设于细化装置4下方，收集装置5内部设有倾斜设置的隔板51，收集装置5外侧上部设有筛选磁铁52。
本实施例在实施时，将磁性颗粒8与磨料粒子9充分混合，在化学结合剂和动态磁场的作用下，通过边搅拌边凝固的方式完成复合粒子的包裹过程，使磨料粒子9能够充分包裹于磁性颗粒8表面；当混合溶液形成凝固体后，凝固体通过入口31进入到粉碎装置3中进行粉碎得到颗粒混合物；颗粒混合物进入到细化装置4中被球磨细化，细化得到的粉料混合物进入收集装置5并在筛选磁铁52的作用下分离，磁性颗粒8和复合粒子会靠近筛选磁铁52一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板51落入远离筛选磁铁52的一侧。
如图1所示，发生装置2包括固装于工作板1的第一筒体21以及设于第一筒体21内且可灵活移动的第二筒体22；工作板1设有连通第一筒体21与粉碎装置3的通孔，通孔处设有与工作板1活动连接的挡板23。第二筒体22没有固定，其外径略小于第一筒体21内径，在搅拌过程中会随着液体搅拌而自由移动，可防止化学结合剂粘结在第一筒体21或第二筒体22的内壁；当混合溶液凝固以后，抽出挡板23，凝固体即可通过打开的挡板23送入粉碎装置3中进行粉碎操作。
如图2所示，机械搅拌装置6包括安装于工作板1的固定架61、与固定架61连接的升降杆62、与升降杆62垂直连接的横梁63、固定于横梁63上的第一电机64以及连接于第一电机64输出轴的搅拌器65，搅拌器65与第二筒体22同轴设置。实施时，通过驱动第一电机64，带动搅拌器65旋转，从而使得第二筒体22内部的混合溶液混合均匀；通过调节升降杆62的高度，能够及时撤出搅拌器65，便于混合溶液的凝固。本实施例中的搅拌器65为“Ш”型搅拌器65，“Ш”型搅拌器65由一根旋转轴66、四根与旋转轴66平行的柱状体67组成，四根柱状体67通过一根横轴68等距连接，如图2所示。为保证较好的搅拌效果，在机械搅拌时，远离旋转轴66的两根柱状体67接近第二筒体22内壁设置，横轴68接近第二筒体22底部设置。
如图3、图4所示，动态磁场搅拌装置7包括固定于工作板1的第二电机71、连接于第二电机71输出轴的第一圆锥齿轮72以及两组与第一圆锥齿轮72啮合设置的第二圆锥齿轮73，第二圆锥齿轮73内部嵌设有磁铁74，两组磁铁74对称分布于第二筒体22轴线的两侧。实施时，第二电机71带动第一圆锥齿轮72旋转，第一圆锥齿轮72带动第二圆锥齿轮73及内部磁铁74运动，形成动态磁场；在放入化学结合剂后，在动态磁场的作用下磁性颗粒8夹持磨料粒子9形成磁力链，从而完成复合粒子的包覆过程。本实施例中，为保证各结构连接的可靠性及结构布局的合理性，第二电机71通过螺栓固定在支架75上，支架75通过螺栓固定在工作板1上，且支架75设置在第一电机64相对第一筒体21的对侧；磁铁74为柱状强力磁铁74，具有0.1T～2T的磁场强度，磁铁74直径小于第二圆锥齿轮73的内径，磁铁74通过设于第二圆锥齿轮73端部的第一端压盖76固定，第一端压盖76上安装有第一轴承77，第一轴承77通过第一轴承座78安装在工作板1上。
如图5所示，粉碎装置3包括第三电机32以及连接于第三电机32输出轴的螺杆33，螺杆33设有顺次设置的送料螺旋铰刀34、挤出螺旋铰刀35和返料螺旋36，送料螺旋铰刀34设于发生装置2的下方，挤出螺旋铰刀35设于细化装置4的上方；送料螺旋铰刀34与挤出螺旋铰刀35的旋向相同，返料螺旋36与挤出螺旋铰刀35旋向相反；挤出螺旋铰刀35外侧包围有第一孔板37，第一孔板37通过孔板支撑架38固定在挤出螺旋铰刀35上，第一孔板37与挤出螺旋铰刀35同轴，安装直径略大于送料螺旋铰刀直径，第一孔板37孔径为10mm～20mm。实施时，凝固体下降到粉碎装置3，旋转的送料螺旋铰刀34将凝固体切碎，然后经过挤出螺旋铰刀35进一步切碎，通过第一孔板37过滤到下一层；在挤出螺旋铰刀35的末端增加返料螺旋36，旋向与挤出螺旋铰刀35的旋向相反，运送到末端的颗粒混合物会在返料螺旋36的作用下逆向输送。本实施例中：为保证粉碎装置3各组成部件安装的稳定性和工作的安全性，在第三电机32和螺杆33的外侧罩设有包括有中间隔板的外壳39，螺杆33安装在螺旋支撑架310上，螺旋支撑架310连接在工作板1和中间隔板之间；第三电机32通过减速器与螺杆33连接，螺杆33设有顺次设置的送料螺旋铰刀34、挤出螺旋铰刀35和返料螺旋36，其中，送料螺旋铰刀34为等距凸起螺旋铰刀，螺旋角为10°～30°，挤出螺旋铰刀35与送料螺旋铰刀34同旋向，为等距下凹螺旋铰刀，螺旋角为30°～60°，返料螺旋36与挤出螺旋铰刀35旋向相反，为单圈凸起螺旋，螺旋角为120°～150°；返料螺旋36的末端安装有第二轴承311，第二轴承311通过第二端压盖312固定在中间隔板上。
如图6所示，细化装置4包括第四电机43、连接于第四电机43输出轴的第三齿轮44、与第三齿轮44啮合设置的第四齿轮45以及与第四齿轮45固定连接的第三筒体46，磨料腔42设于第三筒体46内部，磨料腔42内设有若干研磨球；其中，第三筒体46内设有进料腔47，进料腔47与磨料腔42之间设有第二孔板48，进料腔47连通有吹入热空气的进气口49；磨料腔42远离进料腔47的一端设有第三孔板410，磨料腔42连通有与收集装置5连通的出料口411，出料口411处设有出料阀412。实施时，切碎的凝固物从进料口41进入进料腔47，在进气口49吹入的热空气作用下干燥并进入磨料腔42；第四电机43工作，带动第三齿轮44转动，第三齿轮44带动第四齿轮45转动，第四齿轮45带动磨料腔42一起转动，实现颗粒混合物的球磨细化；空气从出气口排出，打开出料阀412，细化得到的粉料混合物从进料口41进入收集装置5。本实施例中，进料口41处设有进料隔板413，进气口49处设有进气隔板414，进料腔47与磨料腔42之间设有第二孔板48，磨料腔42远离进料腔47的一端设有第三孔板410，第三孔板410与出料口411之间设有出料隔板415；上述各板孔径不同：进料隔板413孔径为10mm～20mm，保证粉料混合物顺畅通过并过滤掉未粉碎的大颗粒粒子；进气隔板414孔径为0.5mm～5mm，保证热空气的顺畅流动，并过滤掉空气中的灰尘；第二孔板48孔径为100μm～1000μm，防止大颗粒粒子进入磨料腔42；第三孔板410孔径为10μm～50μm，控制由磨料腔42排出的粉料混合物的粒径范围；出料隔板415孔径为50μm～100μm，保证出料的顺畅性。另外，第三筒体46内壁设有环状衬板416以避免球磨时研磨球对第三筒体46内壁的损伤，第三筒体46的两端安装有第三轴承417，第三轴承417通过第三轴承座418固定安装在外壳39的底板上。
如图1所示，收集装置5设于细化装置4下方，收集装置5内部设有倾斜设置的隔板51，收集装置5外侧上部设有筛选磁铁52。其中，隔板51与相对水平面的倾斜角度为5°～30°，隔板51靠近筛选磁铁52的一端呈楔形53，筛选磁铁52的磁场强度为0.1T～2T。
实施例二
如图7所示为本发明的研磨抛光用复合粒子的制作方法的实施例，包括以下步骤：
S10.在发生装置2中加入化学结合剂A组分，将磨料粒子9与磁性颗粒8加入化学结合剂A组分中并通过机械搅拌装置6搅拌均匀；
S20.启动动态磁场搅拌装置7，使得磨料粒子9均匀包裹于磁性颗粒8的周围；加入化学结合剂B组分，搅拌至化学结合剂凝固得到凝固体；
S30.抽开挡板23，步骤S20中凝固体下降到粉碎装置3，经送料螺旋铰刀34和挤出螺旋铰刀35切碎后得到颗粒混合物，颗粒混合物通过第一孔板37过滤到细化装置4；
S40.步骤S30中颗粒混合物进入进料腔47干燥，进入磨料腔42球磨细化得到粉料混合物；
S50.打开出料阀412，步骤S40中粉料混合物从出料口411进入到收集装置5，磁性颗粒8和复合粒子收集于靠近筛选磁铁52一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板51收集于远离筛选磁铁52的一侧。
其中，磁性颗粒8的粒径为1μm～5μm，磁性颗粒8为羰基铁粉、纯铁粉、还原铁粉的一种或多种；磨料粒子9的粒径为5nm～500nm，磨料粒子9为金刚石、碳化硅、氧化铝、二氧化硅、二氧化铈中的一种或多种的组合。磁性颗粒8与磨料粒子9的质量比根据选择的磁性颗粒8种类和粒径、磨料种类和粒径的不同而不同。
化学结合剂A组分为固化剂，选自脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、改性芳胺的一种或多种的组合；化学结合剂B组分为胶粉，选自金相胶粉、亚克力粉、丙烯酸粉中的一种或多种的组合。A组分和B组分混合时，在常温下即可与空气发生快速反应而凝结，其中A组分和B组分的配比根据A组分、B组分组成的不同而有所不同。
经过以上步骤，磨料粒子9包裹在磁性颗粒8表面，如图8所示：一方面，使得磨料粒子9由游离状态变为半固着状态，保证磨料粒子9对工件的有效作用，提高磨料粒子9利用率，保证抛光效果的均匀性；另一方面，磁性颗粒8作为内核被化学结合剂包裹，不与工件表面作用，降低磁性颗粒8磨损的可能，延长使用寿命。
实施例三
本实施例为实施例二的应用实施例，本实施例中，A组分为脂肪族多胺，B组分为金相胶粉，磁性颗粒8为羰基铁粉，磨料粒子9为金刚石，包括以下步骤：
S10.在发生装置2中加入化学结合剂A组分脂肪族多胺，加入粒径为2μm的羰基铁粉，机械搅拌1min～3min，待混合均匀后关闭机械搅拌装置6，并升起搅拌器65；
S20.加入50nm～100nm的金刚石磨料，启动动态磁场搅拌装置7，使得磨料粒子9均匀包裹于磁性颗粒8的周围；加入化学结合剂B组分金相胶粉，继续搅拌15min～20min，至溶液彻底凝固；其中脂肪族多胺与金相胶粉的质量比为1:1.0～2.0，磨料粒子9与磁性颗粒8的质量比为1:2～5；
S30.关闭动态磁场搅拌装置7，抽开挡板23，步骤S20中凝固体下降到粉碎装置3，经送料螺旋铰刀34和挤出螺旋铰刀35切碎后得到颗粒混合物，颗粒混合物通过第一孔板37过滤到细化装置4；
S40.步骤S30中颗粒混合物进入进料腔47干燥20min，进入磨料腔42球磨1h细化得到粉料混合物；
S50.打开出料阀412，步骤S40中粉料混合物从出料口411进入到收集装置5，磁性颗粒8和复合粒子收集于靠近筛选磁铁52一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板51收集于远离筛选磁铁52的一侧。
实施例四
本实施例为实施例二的应用实施例，本实施例中，A组分为聚酰胺，B组分为亚克力粉，磁性颗粒8为铁粉，磨料粒子9为二氧化硅，包括以下步骤：
S10.在发生装置2中加入化学结合剂A组分聚酰胺，加入粒径为3μm的铁粉，机械搅拌3min～5min，待混合均匀后关闭机械搅拌装置6，并升起搅拌器65；
S20.加入50nm～100nm的二氧化硅磨料，启动动态磁场搅拌装置7，使得磨料粒子9均匀包裹于磁性颗粒8的周围；加入化学结合剂B组分金相胶粉，继续搅拌30min～40min，至溶液彻底凝固；其中聚酰胺与亚克力粉的质量比为1:1.0～2.0，磨料粒子9与磁性颗粒8的质量比为1:2～5；
S30.关闭动态磁场搅拌装置7，抽开挡板23，步骤S20中凝固体下降到粉碎装置3，经送料螺旋铰刀34和挤出螺旋铰刀35切碎后得到颗粒混合物，颗粒混合物通过第一孔板37过滤到细化装置4；
S40.步骤S30中颗粒混合物进入进料腔47干燥20min，进入磨料腔42球磨1h细化得到粉料混合物；
S50.打开出料阀412，步骤S40中粉料混合物从出料口411进入到收集装置5，磁性颗粒8和复合粒子收集于靠近筛选磁铁52一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板51收集于远离筛选磁铁52的一侧。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，包括：工作板(1)、用于混合磁性颗粒(8)、磨料粒子(9)与化学结合剂(10)并固化形成凝固体的发生装置(2)、用于粉碎凝固体得到颗粒混合物的粉碎装置(3)、用于细化所述颗粒混合物得到粉料混合物的细化装置(4)以及用于筛选收集得到复合粒子的收集装置(5)：所述发生装置(2)固定于工作板(1)上，发生装置(2)的上方设有机械搅拌装置(6)，发生装置(2)的两侧设有动态磁场搅拌装置(7)；所述粉碎装置(3)设于发生装置(2)下方，且粉碎装置(3)设有与发生装置(2)同轴设置的入口(31)；所述细化装置(4)设于粉碎装置(3)下方，细化装置(4)设有与粉碎装置(3)连通设置的进料口(41)，且细化装置(4)设有细化颗粒混合物的磨料腔(42)；所述收集装置(5)设于细化装置(4)下方，收集装置(5)内部设有倾斜设置的隔板(51)，收集装置(5)外侧上部设有筛选磁铁(52)。
2.根据权利要求1所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述发生装置(2)包括固装于工作板(1)的第一筒体(21)以及设于第一筒体(21)内且可灵活移动的第二筒体(22)；所述工作板(1)设有连通第一筒体(21)与粉碎装置(3)的通孔，所述通孔处设有与工作板(1)活动连接的挡板(23)。
3.根据权利要求2所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述机械搅拌装置(6)包括安装于工作板(1)的固定架(61)、与固定架(61)连接的升降杆(62)、与升降杆(62)垂直连接的横梁(63)、固定于横梁(63)上的第一电机(64)以及连接于第一电机(64)输出轴的搅拌器(65)，所述搅拌器(65)与第二筒体(22)同轴设置。
4.根据权利要求2所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述动态磁场搅拌装置(7)包括固定于工作板(1)的第二电机(71)、连接于第二电机(71)输出轴的第一圆锥齿轮(72)以及两组与第一圆锥齿轮(72)啮合设置的第二圆锥齿轮(73)，所述第二圆锥齿轮(73)内部嵌设有磁铁(74)，两组磁铁(74)对称分布于第二筒体(22)轴线的两侧。
5.根据权利要求1所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述粉碎装置(3)包括第三电机(32)以及连接于第三电机(32)输出轴的螺杆(33)，所述螺杆(33)设有顺次设置的送料螺旋铰刀(34)、挤出螺旋铰刀(35)和返料螺旋(36)，所述送料螺旋铰刀(34)设于发生装置(2)的下方，所述挤出螺旋铰刀(35)设于细化装置(4)的上方；所述送料螺旋铰刀(34)与挤出螺旋铰刀(35)的旋向相同，所述返料螺旋(36)与挤出螺旋铰刀(35)旋向相反；所述挤出螺旋铰刀(35)外侧包围有第一孔板(37)。
6.根据权利要求1至5任一项所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述细化装置(4)包括第四电机(43)、连接于第四电机(43)输出轴的第三齿轮(44)、与第三齿轮(44)啮合设置的第四齿轮(45)以及与第四齿轮(45)固定连接的第三筒体(46)，所述磨料腔(42)设于第三筒体(46)内部，所述磨料腔(42)内设有若干研磨球。
7.根据权利要求6所述的研磨抛光用复合粒子的制作装置，其特征在于，所述第三筒体(46)内设有进料腔(47)，所述进料腔(47)与磨料腔(42)之间设有第二孔板(48)，所述进料腔(47)连通有吹入热空气的进气口(49)；所述磨料腔(42)远离进料腔(47)的一端设有第三孔板(410)，磨料腔(42)连通有与收集装置(5)连通的出料口(411)，所述出料口(411)处设有出料阀(412)。
8.一种研磨抛光用复合粒子的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10.在发生装置(2)中加入化学结合剂A组分，将磨料粒子(9)与磁性颗粒(8)加入化学结合剂A组分中并通过机械搅拌装置(6)搅拌均匀；
S20.启动动态磁场搅拌装置(7)，使得磨料粒子(9)均匀包裹于磁性颗粒(8)的周围；加入化学结合剂B组分，搅拌至化学结合剂凝固得到凝固体；
S30.抽开挡板(23)，步骤S20中凝固体下降到粉碎装置(3)，经送料螺旋铰刀(34)和挤出螺旋铰刀(35)切碎后得到颗粒混合物，所述颗粒混合物通过第一孔板(37)过滤到细化装置(4)；
S40.步骤S30中所述颗粒混合物进入进料腔(47)干燥，进入磨料腔(42)球磨细化得到粉料混合物；
S50.打开出料阀(412)，步骤S40中所述粉料混合物从出料口(411)进入到收集装置(5)，磁性颗粒(8)和复合粒子收集于靠近筛选磁铁(52)一侧，磨料及包裹剂碎屑则会沿着倾斜的隔板(51)收集于远离筛选磁铁(52)的一侧。
9.根据权利要求8所述的研磨抛光用复合粒子的制作方法，其特征在于，所述磁性颗粒(8)的粒径为1μm～5μm，磁性颗粒(8)为羰基铁粉、纯铁粉、还原铁粉中的一种或多种；所述磨料粒子(9)的粒径为5nm～500nm，磨料粒子(9)为金刚石、碳化硅、氧化铝、二氧化硅、二氧化铈中的一种或多种的组合。
10.根据权利要求8所述的研磨抛光用复合粒子的制作方法，其特征在于，所述化学结合剂A组分为固化剂，选自脂肪族多胺、脂环族多胺、低分子聚酰胺、改性芳胺的一种或多种的组合；所述化学结合剂B组分为胶粉，选自金相胶粉、亚克力粉、丙烯酸粉中的一种或多种的组合。
CN201910214770.9A 2019-03-20 2019-03-20 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法 Active CN109971421B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910214770.9A CN109971421B (zh) 2019-03-20 2019-03-20 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910214770.9A CN109971421B (zh) 2019-03-20 2019-03-20 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109971421A true CN109971421A (zh) 2019-07-05
CN109971421B CN109971421B (zh) 2020-12-08

Family

ID=67079751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910214770.9A Active CN109971421B (zh) 2019-03-20 2019-03-20 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109971421B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111266191A (zh) * 2020-02-05 2020-06-12 辽宁科技大学 一种磁性磨粒的回收装置
CN113319967A (zh) * 2021-06-09 2021-08-31 漳州市芗城昌盛家俱有限公司 一种基于机械加工的桌子智能化制造制备工艺
CN113561048A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 常州市名流干燥设备有限公司 一种半导体晶圆干燥***用打磨膏输送机构
CN113664619A (zh) * 2021-07-12 2021-11-19 南京航太机电有限公司 一种螺旋式全自动循环磁力研磨装置及方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1275683A (en) * 1969-04-29 1972-05-24 Kennametal Inc Abrasive product and method of making
US4036441A (en) * 1975-03-29 1977-07-19 Stamicarbon B.V. Process for recovering usable materials from waste material containing metals and non-metals
JPH08168690A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Kobelco Kenki Eng Kk 建設廃材破砕機の磁選機取付装置
US20080086951A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd Spinous silica-based sol and method of producing the same
CN101705076A (zh) * 2009-09-30 2010-05-12 汉寿金诚研磨材有限公司 绿碳化硅研磨抛光微粉的生产方法
CN104531065A (zh) * 2014-12-12 2015-04-22 广东工业大学 一种新型超硬磨料的制备方法
CN105665728A (zh) * 2016-01-23 2016-06-15 山东理工大学 自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基碳化钛磁性磨料制备方法
CN206435329U (zh) * 2016-12-26 2017-08-25 武平县象洞乡绿色仙草专业合作社 一种仙草磨粉机
CN108611057A (zh) * 2018-05-16 2018-10-02 西安思源学院 一种超硬度磁性磨粒及其制备方法
CN208032752U (zh) * 2018-02-06 2018-11-02 赣州天文磁业有限公司 一种钕铁硼磁性材料破碎仓

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1275683A (en) * 1969-04-29 1972-05-24 Kennametal Inc Abrasive product and method of making
US4036441A (en) * 1975-03-29 1977-07-19 Stamicarbon B.V. Process for recovering usable materials from waste material containing metals and non-metals
JPH08168690A (ja) * 1994-12-19 1996-07-02 Kobelco Kenki Eng Kk 建設廃材破砕機の磁選機取付装置
US20080086951A1 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Catalysts & Chemicals Industries Co., Ltd Spinous silica-based sol and method of producing the same
CN101705076A (zh) * 2009-09-30 2010-05-12 汉寿金诚研磨材有限公司 绿碳化硅研磨抛光微粉的生产方法
CN104531065A (zh) * 2014-12-12 2015-04-22 广东工业大学 一种新型超硬磨料的制备方法
CN105665728A (zh) * 2016-01-23 2016-06-15 山东理工大学 自由降落双喷嘴混粉气雾化水冷快凝金属基碳化钛磁性磨料制备方法
CN206435329U (zh) * 2016-12-26 2017-08-25 武平县象洞乡绿色仙草专业合作社 一种仙草磨粉机
CN208032752U (zh) * 2018-02-06 2018-11-02 赣州天文磁业有限公司 一种钕铁硼磁性材料破碎仓
CN108611057A (zh) * 2018-05-16 2018-10-02 西安思源学院 一种超硬度磁性磨粒及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111266191A (zh) * 2020-02-05 2020-06-12 辽宁科技大学 一种磁性磨粒的回收装置
CN113319967A (zh) * 2021-06-09 2021-08-31 漳州市芗城昌盛家俱有限公司 一种基于机械加工的桌子智能化制造制备工艺
CN113664619A (zh) * 2021-07-12 2021-11-19 南京航太机电有限公司 一种螺旋式全自动循环磁力研磨装置及方法
CN113561048A (zh) * 2021-09-26 2021-10-29 常州市名流干燥设备有限公司 一种半导体晶圆干燥***用打磨膏输送机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN109971421B (zh) 2020-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109971421A (zh) 一种研磨抛光用复合粒子的制作装置及制作方法
CN103506194B (zh) 一种超细cl-20的制备装置及制备方法
CN105944814B (zh) 一种超微粉碎机
CN206082697U (zh) 一种适用于矿业生产的卧式搅拌磨机
CN2923024Y (zh) 一种包覆球磨机
CN109128016A (zh) 一种混砂机
CN108355836A (zh) 一种用于加工的冷却液内部油屑分离装置及使用方法
CN216419614U (zh) 一种新型卧式砂磨机
CN2491110Y (zh) 湿法连续进出料式行星球磨机
CN208809884U (zh) 一种氧化铝抛光液配置装置
CN110694751A (zh) 一种离心出料的卧式砂磨机及离心出料方法
CN104476379B (zh) 一种喷油嘴挤压研磨***
CN201394481Y (zh) 一种珠磨机
EP0379588A1 (en) Method and apparatus for grinding and pulverization
CN201592120U (zh) 纳米离心式珠磨机
CN104226426B (zh) 全尺寸动态分离纳米砂磨机
CN208466123U (zh) 一种临界流体电子陶瓷快速粉磨***
CN206577642U (zh) 粉体材料分散装置
CN206622025U (zh) 一种解决物料起团的饲料混合***
KR100862329B1 (ko) 공급 유로가 형성된 나노 파우더 밀
CN210875601U (zh) 一种碳化硅微粉整形机
CN211463359U (zh) 一种新型立式球磨机
CN211612941U (zh) 一种螺旋出料的卧式砂磨机
CN211612942U (zh) 一种离心出料的卧式砂磨机
CN209407415U (zh) 一种用于合金粉末制备的研磨装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant