CN103817571A

CN103817571A - 玻璃抛光装置

Info

Publication number: CN103817571A
Application number: CN201210495574.1A
Authority: CN
Inventors: 周卓华; 陈高祥; 程海星; 吴清波; 乔晓风; 朱云刚
Original assignee: 3M Material Technology Hefei Co Ltd
Current assignee: 3M Material Technology Hefei Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明涉及一种玻璃抛光装置。该玻璃抛光装置包括：驱动器；抛光轮，其包含氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶，并且所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比不低于60％；以及连接柄，其用于连接所述驱动器与所述抛光轮。本发明的玻璃抛光装置适于制成为手持设备，因而其便携性大大提高。此外，其中的抛光轮可以根据玻璃抛光装置的结构而进行调整，因此能够适于对面积较小的待抛光面(例如较小划痕、凸角处或曲面处)进行抛光，从而大大扩展了应用场合。此外，氧化铈颗粒能够以化学分解和机械摩擦两种机理来对玻璃进行抛光，并且酚醛树脂具有较高的硬度，因此，采用其混合物制成的抛光轮的抛光效率较高。

Description

玻璃抛光装置

技术领域

本发明涉及抛光技术领域，尤其涉及一种玻璃抛光装置。该玻璃抛光装置可以用于去除例如汽车玻璃、液晶显示屏玻璃或者其他玻璃在装配、运输等过程中引起的划痕。

背景技术

玻璃制品被广泛应用于建筑、日用、化学、电子、仪表等各种应用领域。在一些应用中，例如在汽车玻璃或显示器屏幕中，需要使用大面积的平板玻璃。在装配这些平板玻璃之前，这些平板玻璃的表面通常需要被大型的抛光设备进行抛光处理，以获得平整、光滑的表面。

然而，在运输、安装过程中，仍然难以避免平板玻璃不被划伤。平板玻璃表面的划痕会影响其使用。然而，大型的抛光设备难以处理玻璃表面的一些局部划痕，特别是玻璃已经被安装到例如汽车或显示器或其他应用设备的情况下，因此不得不丢弃一些表面划痕过多的玻璃。这造成了资源不必要的浪费。

因此，需要提供一种便携、高效的玻璃抛光装置。

发明内容

基于上述分析，提供一种便携、高效的玻璃抛光装置是令人期待的。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种玻璃抛光装置，包括：驱动器；抛光轮，其包含氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶，并且所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比不低于60％；以及连接柄，其用于连接所述驱动器与所述抛光轮。

在一个实施例中，所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比为60％至80％。

在一个实施例中，所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比为80％。

在一个实施例中，所述酚醛树脂占所述抛光轮的重量百分比为8％至30％。

在一个实施例中，所述酚醛树脂占所述抛光轮的重量百分比为10％至15％。

在一个实施例中，所述乳胶占所述抛光轮的重量百分比为5％至12％。

在一个实施例中，所述乳胶占所述抛光轮的重量百分比为5％至10％。

在一个实施例中，所述抛光轮的回弹力为15％至17.5％，所述抛光轮的硬度为80至85。

在一个实施例中，所述氧化铈颗粒的颗粒尺寸为1至3微米。

在一个实施例中，所述抛光轮的形状呈圆柱形或梭形。

与现有技术相比，本发明的上述方面的玻璃抛光装置适于制成为手持设备，因而其便携性大大提高。此外，其中的抛光轮可以根据玻璃抛光装置的结构而进行调整，因此能够适于对面积较小的待抛光面(例如较小划痕、凸角处或曲面处)进行抛光，从而大大扩展了应用场合。此外，氧化铈颗粒能够以化学分解和机械摩擦两种机理来对玻璃进行抛光，并且酚醛树脂具有较高的硬度，因此，采用其混合物制成的抛光轮的抛光效率较高。另外，混合物中的乳胶能够用于调整成型的抛光轮的弹性，从而使得抛光轮材料的回弹力可调。

本发明的以上特性及其他特性将在下文中的实施例部分进行明确地阐述。

附图说明

通过下文对结合附图所示出的实施例进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同或相似的标号表示相同或相似的部件。

图1和图2示出了根据本发明一个实施例的玻璃抛光装置100；

图3示出了根据本发明另一实施例的玻璃抛光装置200。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

在以下的具体描述中，参考了所附的附图。附图构成了本发明的一部分，在附图中通过示例的方式示出了能够实施本发明的特定的实施例。就这一点而言，方向性的术语，例如“左”、“右”“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“引导”、“向前”、“拖后”等，参考附图中描述的方向使用。因此本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

图1和图2示出了根据本发明一个实施例的玻璃抛光装置100。其中，图1是该玻璃抛光装置100的透视图，图2是该玻璃抛光装置100部分结构的主视图。该玻璃抛光装置100可以用于去除例如汽车玻璃、液晶显示屏玻璃或者其他玻璃在装配、运输等过程中引起的划痕。

如图1和图2所示，该玻璃抛光装置100包括：

驱动器(图中未示出)；

抛光轮101，其包含氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶，并且该氧化铈颗粒占该抛光轮101的重量百分比不低于60％；以及

连接柄103，其用于连接该驱动器与抛光轮101。

具体地，抛光轮101呈圆柱形，连接柄103被连接在抛光轮101一侧底面上，并且设置为连接或穿过该底面的圆心。抛光轮101的对称轴穿过其两侧底面的圆心，而该连接柄103即沿抛光轮101的对称轴方向延伸，以使得当其被连接到驱动器上时，能够被驱动器带动而使得其绕该对称轴转动。这样，当该玻璃抛光装置100被用于抛光玻璃表面时，旋转的抛光轮101的外壁高速地擦过玻璃表面，从而使得抛光轮101发生相互作用以平整玻璃表面。

在实际应用中，抛光轮可以根据玻璃抛光装置的结构而进行调整，因此能够适于对面积较小的待抛光面(例如较小划痕、凸角处或曲面处)进行抛光，从而大大扩展了应用场合。可以理解，抛光轮也可以根据实际应用需要而被设计为其他的形状。例如，图3即示出了根据本发明另一实施例的玻璃抛光装置200。在该玻璃抛光装置200中，抛光轮201被设计为梭形。梭形的抛光轮201特别适合于抛光较小的玻璃平面，或者弯曲的玻璃曲面。

另一方面，抛光轮101或201中包含的氧化铈颗粒能够以化学分解和机械摩擦两种机理来对玻璃进行抛光，因而其对玻璃的抛光效率较高。具体而言，氧化铈颗粒对玻璃的抛光过程是一系列机械、化学综合作用的结果，其中机械作用是基础性的，而化学作用也会随着不同的抛光阶段而起到重要的作用。其中，在抛光初始阶段，氧化铈以团聚体为基体首先与玻璃表面接触，此时基本上完全是机械作用。在该过程中，氧化铈颗粒会将玻璃表面撕开，从而露出内层新鲜的表面。由于此时团聚体尺寸较大，对玻璃表面形成的划痕也较大；同时，由于团聚体尺寸较大，氧化铈颗粒与玻璃表面的接触也并不是十分严密，因此其对玻璃表面的机械切削作用未达到最大值。随着抛光过程的进行，同时在压力作用下，氧化铈的团聚体逐渐破碎，初始晶粒开始逐渐接触到玻璃新鲜的表面。此时的抛光作用由机械抛光和化学抛光共同组成。其中机械作用基本同前述说明，而化学抛光则实际上是氧化铈与玻璃之间的化学反应，具体包括：1)氧化铈水解为氢氧化铈；2)玻璃露出的新鲜表面的氧化硅水解；3)在水(抛光时通常会加入水作为载体)的作用下，上述两种水合物脱去羟基(OH-)后沉淀。由于铈是变价元素，其具有吸附电子的能力，因而能够吸附羟基，并促使氧化硅的水合物脱水后沉淀。这样，氧化硅在玻璃表面的位置发生变化，从而使得被抛光的玻璃表面更为平整，以去除划痕。

在一些实施例中，氧化铈颗粒占抛光轮101或201的重量百分比为60％至80％，优选为80％。在一些实施例中，氧化铈颗粒的颗粒尺寸优选为1至3微米。采用这种颗粒尺寸范围的氧化铈颗粒的抛光效果最好，既能够保证形成的抛光轮具有较高的硬度而提高抛光速率，而且不会因为颗粒尺寸过大而使得抛光操作本身给被抛光的玻璃带来附加的损伤或划痕。

此外，抛光轮101或201中包含酚醛树脂，通过塑化酚醛树脂而形成的抛光轮101或201的硬度较高。抛光轮101或201的硬度越高，则其抛光速率一般也越高。在一些实施例中，抛光轮101或201中酚醛树脂占抛光轮101或201的重量百分比为8％至30％。在一些优选的实施例中，酚醛树脂占抛光轮101或201的重量百分比为10％至15％。

抛光轮101或201中添加的乳胶能够用于调整制得的抛光轮材料的弹性，也即使得抛光轮材料的回弹力可调。在一些例子中，抛光轮101或201中的乳胶占抛光轮101或201的重量百分比为5％至12％，优选地，其重量百分比为5％至10％。采用前述配比乳胶组分的抛光轮101或201的材料具有适当的弹性，例如回弹力为15％至17.5％，从而能够有效地对玻璃表面进行抛光以去除其上的划痕。

在制作抛光轮时，氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶可以在均匀混合后被填入磨具中，之后在约60摄氏度的温度下烧结24小时，从而制备得到所需形状的抛光轮。烧结该混合物的温度不可过高，过高的烧结温度会在制得的抛光轮中生成气泡(由于水蒸气作用)，从而影响抛光轮表面质量。

实施例

发明人选取了不同重量配比的氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶混合物制备了抛光轮，并将其与驱动器、连接柄一并装配成玻璃抛光装置。其中，在一些例子中，酚醛树脂采用由圣莱科特化工有限公司提供的BR-4510L型酚醛树脂，其是一种热固性酚醛树脂；而乳胶则采用由路博润(Lubrizol)特种化工有限公司提供的HYCAR1581型乳胶产品。需要说明的是，上述采用的酚醛树脂和乳胶仅是示例性地而非限制性的，在实际应用中，任何其他适合的酚醛树脂和/或乳胶也可以被用于制备根据本发明实施例的抛光轮。

接着，发明人采用该玻璃抛光装置对被P1500砂纸划伤的玻璃表面进行了抛光测试。其中，驱动器的马达转速约为6000至8000rpm。

抛光轮的组分重量配比及抛光测试结果如下表：

	配比1	配比2	配比3	配比4	配比5	配比6	配比7
								氧化铈％	80	80	80	80	80	60	70
酚醛％	15	14	12	10	8	30	22.5
								乳胶％	5	6	8	10	12	10	7.5
硬度	85	85	80	80	75	90	85
								回弹力％	15.7	16.2	16.6	17.4	17.9	13.2	14.3
抛光时间	2分钟	2分钟	2分钟	2分钟	4分钟	4分钟	4分钟

其中，抛光时间2分钟是指抛光2分钟之后，砂纸形成的划痕可以被去除；而抛光时间4分钟是指抛光4分钟之后，砂纸形成的划痕可以被去除。

可以看出，抛光轮中各组分重量配比的不同，烧结形成的抛光轮的硬度以及回弹力会有差别。一般而言，氧化铈颗粒与酚醛树脂的重量百分比越高，抛光轮的硬度越高。但酚醛树脂的重量百分比过高会影响抛光轮的回弹力。从测试结果可以看出，硬度为80至85，且回弹力为15％至17.5％的抛光轮的抛光效率最佳。相应地，氧化铈颗粒的重量百分比约为80％，而酚醛树脂的重量百分比为10％至15％。其中，在此所述的抛光轮“硬度”采用邵氏硬度C表征。此外，在此所述的抛光轮“回弹力”是指重力球从1米高度落下、接触由该抛光轮材料构成的样块的反弹高度超出1米的百分比。例如，范围为15％至17.5％的回弹力相应于1.15米至1.175米的反弹高度。

此外，发明人还对现有技术的由聚氨酯树脂与氧化铈颗粒混合物形成的抛光轮、以及由脲醛树脂与氧化铈颗粒混合物形成的抛光轮的抛光性能进行了对比测试。经过4分钟的抛光处理之后，现有技术的抛光轮都无法完全去除划痕。因此，本发明的玻璃抛光装置的抛光效率优于现有技术的玻璃抛光装置。

尽管在附图和前述的描述中详细阐明和描述了本发明，应认为该阐明和描述是说明性的和示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所上述实施方式。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims

1.一种玻璃抛光装置，其特征在于，包括：

驱动器；

抛光轮，其包含氧化铈颗粒、酚醛树脂以及乳胶，并且所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比不低于60％；以及

连接柄，其用于连接所述驱动器与所述抛光轮。

2.根据权利要求1所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比为60％至80％。

3.根据权利要求2所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述氧化铈颗粒占所述抛光轮的重量百分比为80％。

4.根据权利要求1所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述酚醛树脂占所述抛光轮的重量百分比为8％至30％。

5.根据权利要求4所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述酚醛树脂占所述抛光轮的重量百分比为10％至15％。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述乳胶占所述抛光轮的重量百分比为5％至12％。

7.根据权利要求6所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述乳胶占所述抛光轮的重量百分比为5％至10％。

8.根据权利要求1所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述抛光轮的回弹力为15％至17.5％，所述抛光轮的硬度为80至85。

9.根据权利要求1所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述氧化铈颗粒的颗粒尺寸为1至3微米。

10.根据权利要求1所述的玻璃抛光装置，其特征在于，所述抛光轮的形状呈圆柱形或梭形。