CN104404440A - 一种炉辊加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种炉辊加工方法，首先浇注方式生产辊芯，再对生产好的辊芯外表面进行预处理，再使用等离子喷涂设备在辊芯的外表面喷涂过渡粘结层，再向3D打印机内注入打印粉末材料后沿辊芯外表面进行打印，直至壳体打印完成，分别进行低温和高温烧结，得到对应的高强度陶瓷构件，在对生产后的产品进行相应的处理。本发明设计一种炉辊加工方法，该炉辊内部为辊芯，辊芯外有一层过渡粘结层，过渡粘结层外通过3D打印技术打印一层含惰性金属粉末的外壳，从而大大提高了炉辊的各种性能，由于外壳通过3D打印方式加工而成因此性能好无印痕。
Description
技术领域
本发明涉及一种炉辊加工方法，主要涉及炉辊加工设备领域。
背景技术
炉辊各种热处理炉的主要传动配件之一，是冶金行业的重要加工辅助配件之一被广泛用于各种热处理炉中，现有炉辊的辊面大多采用喷涂方式制成，但是仍然容易产生结瘤，并且由于现在喷涂大多采用爆炸喷涂技术，爆炸喷涂是脉冲式喷涂，因此会产生印痕，随着科技不断发展3D打印技术已经成型可以利用3D打印技术对辊芯外壳进行加工来在辊芯外融覆相应的外壳，以提高炉辊性能。
发明内容
针对以上问题，本发明设计一种炉辊加工方法，该炉辊内部为辊芯，辊芯外有一层过渡粘结层，过渡粘结层外通过3D打印技术打印一层含惰性金属粉末的外壳，从而大大提高了炉辊的各种性能，由于外壳通过3D打印方式加工而成因此性能好无印痕，为达此目的，本发明提供一种炉辊加工方法，具体加工步骤如下：
1）采用浇注方式生产辊芯，辊芯采用耐热不锈钢材料制得，辊芯两侧均有安装轴；
2）对生产好的辊芯外表面进行预处理，先将辊芯表面用酒精清理干净，然后预热至90°-100°进行干燥，再通过自动喷砂机进行喷砂处理，喷砂后表面粗糙度Ra为2μm；
3）使用等离子喷涂设备在辊芯的外表面喷涂过渡粘结层，所述过渡粘结层包括粘结剂以及CoNiCrAlY粉末，辊芯外表面喷涂完成后，将其放置在3D打印机内；
4）向3D打印机内注入打印粉末材料后沿辊芯外表面进行打印，直至壳体打印完成，所述打印粉末材料含纳米ZrO2以及低温烧结剂和高温烧结剂；
5）对壳体打印完成后的辊芯进行500°-600°低温烧结，将陶瓷粉粒中的低温烧结剂蒸发；
6）对中温烧结后的辊芯进行1600°-1700°高温烧结，将陶瓷粉粒中的高温烧结剂蒸发，得到对应的高强度陶瓷构件；
7）将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理；
8）将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60℃进行抛光处理；
9）将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；
10）将晾干的的紧固件放入45-50℃的容器中进行烘干，并保温1h。
作为本发明进一步改进，所述过渡粘结层厚0.2-0.4cm，由于本发明过渡粘结层主要用于粘接辊芯以及外壳所以过渡粘结层不需要太厚。
作为本发明进一步改进，所述壳体厚2-4cm，本发明由于使用3D打印技术因此壳体可以非常薄一般2-4cm厚即可。
作为本发明进一步改进，所述步骤3粘结剂的成分以及质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水，采用以上粘结剂具有极好的粘结效果。
作为本发明进一步改进，所述防锈剂为亚硝酸钠或硼砂；所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾；所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯，本发明防锈剂、防腐剂和消泡剂可采用以上配方对应试剂。
作为本发明进一步改进，步骤4打印过程中打印机喷头横向运动完成后辊芯发生转动，之后转动停止再进行横向打印直至打印全部完成，由于炉辊主要用于传输物件，为了保证打印效果辊芯需横向进行打印。
本发明提供了一种炉辊加工方法，该炉辊内部为耐热不锈钢辊芯，辊芯外有一层过渡粘结层，过渡粘结层外通过3D打印技术打印一层含惰性金属粉末的外壳，其外部采用含惰性金属粉末，因此性能好，并且使用3D打印技术打印，可以将辊体完全覆盖，因此不会有印痕，因此不容易结瘤，并且由于覆盖性强，材料性能好，因此只需打印很薄一层外壳机壳即可，并且由于内部使用普通耐热不锈钢辊芯，因此整体成本低廉，具有较好的市场前景。
附图说明
图1是本发明示意图；
图中的构件为：
1、安装轴； 2、壳体； 3、辊芯； 4、过渡粘结层。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：
本发明设计一种炉辊加工方法，该炉辊内部为辊芯，辊芯外有一层过渡粘结层，过渡粘结层外通过3D打印技术打印一层惰性金属粉末组成的外壳，从而大大提高了炉辊的各种性能，由于外壳通过3D打印方式加工而成因此性能好无印痕。
本发明炉辊如图1所述包括辊芯3，所述辊芯3两侧均有安装轴，所述辊芯3外有壳体2，所述壳体2通过过渡粘结层4粘接在辊芯3外。
本发明提供一种炉辊加工方法，具体加工步骤如下：
1）采用浇注方式生产辊芯，辊芯采用耐热不锈钢材料制得，辊芯两侧均有安装轴；
2）对生产好的辊芯外表面进行预处理，先将辊芯表面用酒精清理干净，然后预热至90°-100°进行干燥，再通过自动喷砂机进行喷砂处理，喷砂后表面粗糙度Ra为2μm；
3）使用等离子喷涂设备在辊芯的外表面喷涂过渡粘结层，所述过渡粘结层厚0.2-0.4cm，由于本发明过渡粘结层主要用于粘接辊芯以及外壳所以过渡粘结层不需要太厚，所述过渡粘结层包括粘结剂以及CoNiCrAlY粉末，辊芯外表面喷涂完成后，将其放置在3D打印机内，所述粘结剂的成分以及质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水，采用以上粘结剂具有极好的粘结效果，所述防锈剂为亚硝酸钠或硼砂；所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾；所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯，本发明防锈剂、防腐剂和消泡剂可采用以上配方对应试剂；
4）向3D打印机内注入打印粉末材料后沿辊芯外表面进行打印，打印过程中打印机喷头横向运动完成后辊芯发生转动，之后转动停止再进行横向打印直至打印全部完成，由于炉辊主要用于传输物件，为了保证打印效果辊芯需横向进行打印，直至壳体打印完成，所述壳体厚2-4cm，本发明由于使用3D打印技术因此壳体可以非常薄一般2-4cm厚即可，所述打印粉末材料含纳米ZrO2以及低温烧结剂和高温烧结剂；
5）对壳体打印完成后的辊芯进行500°-600°低温烧结，将陶瓷粉粒中的低温烧结剂蒸发；
6）对中温烧结后的辊芯进行1600°-1700°高温烧结，将陶瓷粉粒中的高温烧结剂蒸发，得到对应的高强度陶瓷构件；
7）将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理；
8）将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60℃进行抛光处理；
9）将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；
10）将晾干的的紧固件放入45-50℃的容器中进行烘干，并保温1h。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种炉辊加工方法，具体加工步骤如下，其特征在于：
1）采用浇注方式生产辊芯，辊芯采用耐热不锈钢材料制得，辊芯两侧均有安装轴；
2）对生产好的辊芯外表面进行预处理，先将辊芯表面用酒精清理干净，然后预热至90°-100°进行干燥，再通过自动喷砂机进行喷砂处理，喷砂后表面粗糙度Ra为2μm；
3）使用等离子喷涂设备在辊芯的外表面喷涂过渡粘结层，所述过渡粘结层包括粘结剂以及CoNiCrAlY粉末，辊芯外表面喷涂完成后，将其放置在3D打印机内；
4）向3D打印机内注入打印粉末材料后沿辊芯外表面进行打印，直至壳体打印完成，所述打印粉末材料含纳米ZrO2以及低温烧结剂和高温烧结剂；
5）对壳体打印完成后的辊芯进行500°-600°低温烧结，将陶瓷粉粒中的低温烧结剂蒸发；
6）对中温烧结后的辊芯进行1600°-1700°高温烧结，将陶瓷粉粒中的高温烧结剂蒸发，得到对应的高强度陶瓷构件；
7）将凝固成一体的待加工紧固件取出用打磨机进行打磨处理；
8）将紧固件放入雾化处理设备，在雾化处理设备内加入酸液，加热至60℃进行抛光处理；
9）将润滑液均匀逐层喷涂在紧固件表面，并晾干；
10）将晾干的的紧固件放入45-50℃的容器中进行烘干，并保温1h。
2.根据权利要求1所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述过渡粘结层厚0.2-0.4cm。
3.根据权利要求1所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述壳体厚2-4cm。
4.根据权利要求1所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述步骤3粘结剂的成分以及质量百分比为：醋酸乙烯-乙烯共聚乳液：5-25%，聚乙烯醇：5-15%，防锈剂：0.5-2.5%，防腐剂：0.5-1.5%，消泡剂：0.5-1.5%，其余为水。
5.根据权利要求4所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述防锈剂为亚硝酸钠或硼砂。
6.根据权利要求4述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述防腐剂为水杨酸、苯甲酸钠或者山梨酸钾。
7.根据权利要求4所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：所述消泡剂为辛醇或磷酸三丁酯。
8.根据权利要求1所述的一种炉辊加工方法，其特征在于：步骤4打印过程中打印机喷头横向运动完成后辊芯发生转动，之后转动停止再进行横向打印直至打印全部完成。
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- 2014-09-25 CN CN201410494262.8A patent/CN104404440A/zh active Pending
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