CN109015116A - 热塑性工件的冷式打磨 - Google Patents

热塑性工件的冷式打磨 Download PDF

Info

Publication number
CN109015116A
CN109015116A CN201810563598.3A CN201810563598A CN109015116A CN 109015116 A CN109015116 A CN 109015116A CN 201810563598 A CN201810563598 A CN 201810563598A CN 109015116 A CN109015116 A CN 109015116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
workpiece
temperature
water
polishing
degrees fahrenheits
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.)
Pending
Application number
CN201810563598.3A
Other languages
English (en)
Inventor
M·E·卡罗尔
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.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
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 GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of CN109015116A publication Critical patent/CN109015116A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/22Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group characterised by a special design with respect to properties of the material of non-metallic articles to be ground
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B19/00Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
    • B24B19/26Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding workpieces with arcuate surfaces, e.g. parts of car bodies, bumpers or magnetic recording heads
    • B24B19/265Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding workpieces with arcuate surfaces, e.g. parts of car bodies, bumpers or magnetic recording heads for bumpers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/02Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant
    • B24B55/03Equipment for cooling the grinding surfaces, e.g. devices for feeding coolant designed as a complete equipment for feeding or clarifying coolant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D1/00Devices using naturally cold air or cold water
    • F25D1/02Devices using naturally cold air or cold water using naturally cold water, e.g. household tap water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00Other cooling or freezing apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C2059/027Grinding; Polishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2023/00Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2023/10Polymers of propylene
    • B29K2023/12PP, i.e. polypropylene
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2421/00Use of unspecified rubbers as filler

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

一种方法包括:(a)主动冷却工件的外表面,直到外表面达到预定表面温度;以及(b)当工件的外表面达到预定表面温度时,打磨工件的外表面。

Description

热塑性工件的冷式打磨
引言
本申请涉及热塑性工件的冷式打磨。
发明内容
通常进行打磨以提升工件的外观。例如,在车辆中,应当对车辆部件的最外表面(诸如横梁或保险杠)进行打磨以提升车辆的美学外观。对热塑性工件成功地打磨以获得在生产过程中的保养状态或灵巧性能可能很具有挑战性。打磨热塑性工件会加热和污损工件中的热塑性塑料。结果,在热塑性塑料中形成较大的空隙,导致热塑性塑料变弱。
例如,热塑性聚烯烃(TPO)工件由于其多相状态而打磨起来特别具有挑战性。也就是说,TPO工件由多相混合物制成,包括诸如聚丙烯(PP)硬质基质的热塑性基质,其具有分散在整个基质中的橡胶颗粒,还包括其他添加剂,如滑石、加工助剂和颜料。热塑性塑料本身(例如,PP硬质基质)易于快速加热,在工件表面上形成一薄层纯热塑性塑料,这阻止了在打磨之后与涂层(例如,油漆)的良好粘附。因此,期望开发一种用于热塑性材料的打磨方法,该方法使TPO保持充分混合以在打磨之后促进与涂层的良好粘附。还期望开发一种用于热塑性材料的打磨方法,该方法在热塑性工件被涂漆之后提升热塑性工件的美学外观。进行打磨以去除塑料表面上的闪光、分型线、污垢、刻痕和其他缺陷,一旦将明亮的高光泽涂层涂覆到塑料上,这些缺陷通常会被放大。加热的热塑性塑料表面的另一个问题是打磨颗粒容易进入塑料中,在随后的涂漆操作之后会产生明显的划痕。在打磨之前冷却表面有助于硬化它,并使热塑性塑料更好地进行“涂粉”并且更少起皱。
为了在打磨期间最小化热塑性工件的弱化,本公开描述了用于对热塑性工件进行冷式打磨的方法。热塑性塑料通常在变冷时增加刚度和强度。因此,在低温条件下对热塑性塑料进行打磨最大程度地减少了打磨操作期间积聚的热量和污损。因此,目前公开的冷式打磨方法改善了热塑性工件的打磨性能。
在某些实施例中,目前公开的方法包括:(a)主动冷却工件的外表面,直到外表面达到预定表面温度;以及(b)在工件的外表面达到预定表面温度之后并且工件的外表面处于预定表面温度时,对工件的外表面进行打磨。工件全部或部分由热塑性聚烯烃制成。例如,热塑性聚烯烃可以包括聚丙烯基质和橡胶颗粒,并且橡胶颗粒分散在整个聚丙烯基质中。预定表面温度可以低于68华氏度。作为非限制性示例,预定表面温度可以在一定温度范围内(即,介于33华氏度至67华氏度之间)。该方法可以进一步包括在打磨外表面时将外表面保持在预定表面温度。
在一些实施例中,主动冷却工件的外表面可以包括将工件浸入水中。水包含在储存器中,并且水温介于33华氏度至67华氏度之间。工件可以浸入水中至少五分钟。然后,将工件从储存器中取出,并且在从储存器中取出工件之后对工件的外表面进行打磨。例如,工件的外表面可以经历湿式打磨处理。湿式打磨处理包括在外表面达到预定表面温度之后将水排放到工件的外表面上。排放水的温度可以在33华氏度至52华氏度之间的范围内。
在一些实施例中,主动冷却工件的外表面可以包括低温处理。低温处理包括朝向工件的外表面喷射致冷剂以冷却工件的外表面。致冷剂的温度可以等于或低于-109华氏度。致冷剂可以包括二氧化碳,并且低温处理可以包括朝向工件的外表面喷射低温3秒钟。致冷剂可以包括氮气,并且低温处理可以包括朝向工件的外表面喷射低温一秒钟。工件的外表面可以经历干式打磨处理。干式打磨处理在不将液体排放到工件的外表面上的情况下进行。低温处理可以进一步包括在进行干式打磨处理的同时朝向工件的外表面连续地喷射低温。低温处理可以包括通过喷嘴喷射低温。干式打磨处理可以包括在干式打磨机与外表面直接接触的同时沿着外表面移动干式打磨机。目前公开的方法可以进一步包括在干式打磨机沿着外表面移动的同时移动喷嘴。结果,干式打磨机跟随喷嘴,允许干式打磨机在外表面的已经被喷嘴喷射的致冷剂冷却的部分上工作。
在一些实施例中,该方法包括:(a)主动冷却工件的外表面,直到外表面达到预定表面温度;以及(b)在工件的外表面达到预定表面温度之后对工件的外表面进行打磨。预定表面温度低于68华氏度。工件可以全部或部分由热塑性聚烯烃制成。热塑性聚烯烃可以包括聚丙烯基质和橡胶颗粒。橡胶颗粒分散在整个聚丙烯基质中。预定表面温度可以在33华氏度至67华氏度之间的温度范围内。
主动冷却工件的外表面可以包括将工件浸入储存器水中。储存器水包含在储存器中,并且储存器水的温度在33华氏度至67华氏度之间的范围内。将工件浸入水中包括将工件浸入水中仅五分钟。该方法可以进一步包括从储存器中完全取出工件。在从储存器中完全取出工件之后,对工件的外表面进行打磨。对工件的外表面进行打磨包括湿式打磨处理。湿式打磨处理包括将水排放到工件的外表面上以将外表面保持在预定表面温度。排放水的温度可以在33华氏度至67华氏度之间的范围内。湿式打磨处理利用湿式打磨机进行。湿式打磨机包括支撑体、联接到支撑体的可旋转打磨垫、从支撑体突出的第一引导柱、从支撑体突出的第二引导柱,以及联接到支撑体并配置为输送水以将水排放到工件的外表面上的管道。管道具有隔热层,并且隔热层的R值为7ft2·°F·h/Btu,以最大程度地减少流经管道的水与大气之间的热传递。第一引导柱完全由聚四氟乙烯制成。第二引导柱由聚四氟乙烯制成。在湿式打磨处理期间,第一引导柱与工件的外表面直接接触。在湿式打磨处理期间,第二引导柱与工件的外表面直接接触。工件是车辆的前保险杠。将工件浸入水中可以包括浸渍工件,使得整个外表面浸没在储存器水中。
冷却工件的外表面可能需要低温处理。低温处理可以包括朝向工件的外表面喷射致冷剂以冷却工件的外表面。致冷剂的温度在朝向工件的外表面喷射之前可以为-109华氏度。致冷剂可以仅包括二氧化碳。打磨工件的外表面可以仅包括干式打磨处理。干式打磨处理在不将液体排放到工件的外表面上的情况下进行,从而仅在工件的外表面完全干燥时才进行打磨。低温处理可以进一步包括在进行干式打磨处理的同时朝向工件的外表面连续地喷射致冷剂。该方法可以包括仅在干式打磨处理完成时停止朝向工件的外表面喷射致冷剂。低温处理可以包括通过喷嘴喷射低温。干式打磨处理可以包括在干式打磨机与外表面直接接触的同时沿着外表面移动干式打磨机。该方法可以进一步包括在干式打磨机沿着外表面移动的同时移动喷嘴,使得干式打磨机跟随喷嘴,以允许干式打磨机在外表面的已经被喷嘴喷射的致冷剂冷却的一部分上工作。移动干式打磨机和移动喷嘴同时进行。移动干式打磨机包括在与外表面正交的方向上移动干式打磨机。移动喷嘴包括在与外表面正交的方向上移动喷嘴。移动干式打磨机包括以第一速度移动干式打磨机。移动喷嘴包括以第二速度移动喷嘴。第一速度等于第二速度。该方法进一步包括在移动干式打磨机和喷嘴的同时保持干式打磨机与喷嘴之间的空间。该空间具有沿着与外表面正交的方向从干式打磨机到喷嘴测量的恒定距离。该方法进一步包括在移动干式打磨机和喷嘴的同时保持空间的恒定距离,以避免朝向干式打磨机喷射致冷剂。二氧化碳在从喷嘴喷射之前处于液态。二氧化碳在从喷嘴喷射时蒸发。喷嘴具有第一喷嘴端和与第一喷嘴端相对的第二喷嘴端。二氧化碳从第二喷嘴端喷射。第二喷嘴端与工件的外表面隔开以允许二氧化碳在接触工件的外表面之前蒸发。热塑性聚烯烃进一步包含添加剂。添加剂可以包括滑石、加工助剂和颜料。该方法可以进一步包括在打磨工件的外表面之后对工件的外表面进行涂漆。工件可以是车辆的前保险杠。
在某些实施例中,该方法包括:(a)冷却工件的外表面,直到外表面达到预定表面温度;以及(b)在工件的外表面达到预定表面温度之后对工件的外表面进行打磨。预定表面温度低于68华氏度。工件包括热塑性聚烯烃。热塑性聚烯烃包括聚丙烯基质和橡胶颗粒。橡胶颗粒分散在整个聚丙烯基质中。预定表面温度在33华氏度至67华氏度之间的温度范围内。
冷却工件的外表面包括将工件浸入储存器水中。储存器水包含在储存器中。储存器水的温度在33华氏度至67华氏度之间的范围内。将工件浸入水中包括将工件浸入水中仅五分钟。该方法可以进一步包括从储存器中完全取出工件。在从储存器中完全取出工件之后,对工件的外表面进行打磨。打磨工件的外表面可能需要湿式打磨处理。湿式打磨处理包括将水排放到工件的外表面上以将外表面保持在预定表面温度。排放水的温度可以在33华氏度至67华氏度之间的范围内。湿式打磨处理利用湿式打磨机进行。湿式打磨机可以包括支撑体、联接到支撑体的可旋转打磨垫、从支撑体突出的第一引导柱、从支撑体突出的第二引导柱,以及联接到支撑体并配置为输送水以将水排放到工件外表面上的管道。管道具有隔热层,并且隔热层的R值为7ft2·°F·h/Btu,以最大程度地减少流经管道的水与大气之间的热传递。第一引导柱完全由聚四氟乙烯制成。第二引导柱由聚四氟乙烯制成。在湿式打磨处理期间,第一引导柱与工件的外表面直接接触。在湿式打磨处理期间,第二引导柱与工件的外表面直接接触。工件可以是车辆的前保险杠。将工件浸入水中可以包括浸渍工件,使得整个外表面浸没在储存器水中。
冷却工件的外表面包括低温处理。低温处理可能需要朝向工件的外表面喷射致冷剂以冷却工件的外表面。致冷剂的温度在朝向工件的外表面喷射之前可以为-109华氏度。致冷剂可以仅包括二氧化碳。打磨工件的外表面可以仅包括干式打磨处理。干式打磨处理在不将液体排放到工件的外表面上的情况下进行,从而仅在工件的外表面完全干燥时才进行打磨。低温处理可以进一步包括在进行干式打磨处理的同时朝向工件的外表面连续地喷射致冷剂。该方法可以包括仅在干式打磨处理完成时停止朝向工件的外表面喷射致冷剂。低温处理可以包括通过喷嘴喷射低温。干式打磨处理可以包括在干式打磨机与外表面直接接触的同时沿着外表面移动干式打磨机。该方法可以进一步包括在干式打磨机沿着外表面移动的同时移动喷嘴,使得干式打磨机跟随喷嘴,以允许干式打磨机在外表面的已经被喷嘴喷射的致冷剂冷却的一部分上工作。移动干式打磨机和移动喷嘴可以同时进行。移动干式打磨机包括在与外表面正交的方向上移动干式打磨机。移动喷嘴包括在与外表面正交的方向上移动喷嘴。移动干式打磨机可以包括以第一速度移动干式打磨机。移动喷嘴可以包括以第二速度移动喷嘴。第一速度可以等于第二速度。该方法可以进一步包括在移动干式打磨机和喷嘴的同时保持干式打磨机与喷嘴之间的空间。该空间具有沿着与外表面正交的方向从干式打磨机到喷嘴测量的恒定距离。该方法可以进一步包括在移动干式打磨机和喷嘴的同时保持空间的恒定距离,以避免朝向干式打磨机喷射致冷剂。二氧化碳在从喷嘴喷射之前可以处于液态。二氧化碳在从喷嘴喷射时可以蒸发。喷嘴具有第一喷嘴端和与第一喷嘴端相对的第二喷嘴端。二氧化碳可以从第二喷嘴端喷射。第二喷嘴端与工件的外表面隔开以允许二氧化碳在接触工件的外表面之前蒸发。热塑性聚烯烃可以进一步包含添加剂。添加剂包括滑石和颜料。该方法可以进一步包括在打磨工件的外表面之后对工件的外表面进行涂漆。工件可以是车辆的前保险杠。
结合附图,从下文针对用于执行本公开的最佳模式的详细描述中,本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是显而易见的。
附图说明
图1是用于冷式打磨热塑性工件的方法的流程图。
图2是正在置于储水器中的工件的示意图。
图3是正在经历湿式打磨处理的工件的示意图。
图4是正在利用低温处理冷却的工件的示意图。
图5是正在经历干式打磨处理的工件的示意图。
具体实施方式
通常进行打磨以提升工件的外观。例如,在车辆中,应当对车辆部件的最外表面(诸如横梁或保险杠)进行打磨以提升车辆的美学外观。对热塑性工件成功地打磨以获得在生产过程中的保养状态或灵巧性能可能很具有挑战性。打磨热塑性工件会加热和污损工件中的热塑性塑料。结果,在热塑性塑料中形成较大的空隙,导致热塑性塑料变弱。
例如,热塑性聚烯烃(TPO)工件由于其多相状态而打磨起来特别具有挑战性。也就是说,TPO工件由多相混合物制成,包括诸如聚丙烯(PP)硬质基质的热塑性基质,其具有分散在整个基质中的橡胶颗粒,还包括其他添加剂,如滑石、加工助剂和颜料。热塑性塑料本身(例如,PP硬质基质)易于快速加热,在工件表面上形成一薄层纯热塑性塑料,这阻止了在打磨之后与涂层(例如,油漆)的良好粘附。因此,期望开发一种用于热塑性材料的打磨方法,该方法使TPO保持充分混合以在打磨之后促进与涂层的良好粘附。
为了在打磨期间最小化热塑性工件的弱化,本公开描述了用于对热塑性工件进行冷式打磨的方法。热塑性塑料通常在变冷时增加刚度和强度。因此,在低温条件下对热塑性塑料进行打磨最大程度地减少了打磨操作期间积聚的热量和污损。热量也会缩短砂纸的使用寿命。因此,目前公开的冷式打磨方法改善了热塑性工件的打磨性能。
参照图1,本发明公开了用于冷式打磨热塑性工件的方法10。在框12处,主动冷却工件100(图3)的外表面102,直到外表面达到预定表面温度以改善工件100的打磨性能。为此,预定表面温度应该低于环境温度(即,低于68华氏度)。作为非限制性示例,预定表面温度可以在33华氏度至67华氏度的范围内,以提高工件100的打磨性能。
在冷却工件100的外表面102之后,方法10进行到框14。在框14处,利用例如打磨机对工件100的外表面102进行打磨。具体地,在工件100的外表面102达到预定表面温度之后,对外表面102进行打磨。应当在外表面102处于预定表面温度时对外表面102进行打磨,以便最小化外表面102的弱化,从而改善打磨性能。在打磨之后,方法10进行到框16。在框16处,可以对外表面102涂漆或涂覆以增强工件100的美学外观。
参照图2,可以使用不同的工艺来冷却工件100的外表面102。无论所采用的冷却工艺如何,目前公开的方法适用于全部或部分由热塑性材料制成的工件100。作为非限制性示例,工件100可以全部或部分由热塑性聚烯烃(TPO)制成。TPO工件100由多相混合物制成,包括热塑性基质,诸如聚丙烯(PP)硬质基质,橡胶颗粒分散在整个基质中,以及其他添加剂,如滑石、加工助剂和颜料。例如,TPO工件100可以包括聚丙烯(PP)硬质基质和橡胶颗粒,并且橡胶颗粒分散在整个PP硬质基质中。如图2所示,工件100的外表面102可能需要将工件100浸入包含在储存器104(诸如储槽)中的水W中。为此,工件100沿方向D朝向包含在储存器104中的水W移动。为了适当地冷却外表面102,至少外表面102应该完全浸没在水W中,并且水W的温度应该在33华氏度至67华氏度之间的范围内,以在打磨之前硬化和强化热塑性材料。水W的温度应当处于或高于其冰点(32华氏度),以允许工件100浸没在水W中。可以设想,工件100可以完全浸没在水W中。工件100应浸入包含在储存器104中的水W中至少五分钟,以便允许外表面102达到预定表面温度。作为非限制性示例,在打磨之前,工件100可以浸入水W中一至五分钟。可以设想,出于效率目的,工件100可以浸入水W中仅五分钟,并且该时间应该足以达到预定表面温度。在适当地冷却工件100之后,可以从储存器104中取出工件100,并且工件100的外表面102在从储存器104中完全取出工件100之后执行,以允许外表面102的适当打磨。
参照图3,在将工件100浸入水W中之后,由于外表面102的温度高于水W的冰点(即,高于32华氏度),所以可以利用湿打磨处理对工件100的外表面102进行打磨。换句话说,由于外表面102的温度高于水的冰点,所以在上述浸入处理之后可以在外表面102上进行湿式打磨。湿式打磨处理包括将水排放(即,排放水DW)到工件102的外表面102上以将外表面102保持在(或至少接近)预定表面温度。排放水DW的温度可以在33华氏度至67华氏度之间的范围内,以将外表面102保持在(或至少接近)预定表面温度。利用湿式打磨机106进行湿式打磨处理。湿式打磨机106包括支撑体108和联接到支撑体108的可旋转打磨垫110。湿式打磨机106进一步包括从支撑体108突出的第一引导柱112和从支撑体108突出的第二引导柱114。第一引导柱112和第二引导柱114帮助沿着工件100的外表面102引导可旋转打磨垫110。湿式打磨机106进一步包括管道116,其联接到支撑体108并配置为输送水以将水排放到工件100的外表面102上。管道116具有隔热层118,并且隔热层的R值为7ft2·°F·h/Btu,以最大程度地减少流经管道116的水与大气之间的热传递。第一引导柱112和第二引导柱114全部或部分由聚四氟乙烯制成,以便于沿着工件100的外表面102滑动。因此,第一引导柱112和第二引导柱114在湿式打磨处理期间可以与工件100的外表面102直接接触,以帮助沿着工件100的外表面102引导可旋转打磨垫110。湿式打磨机106还包括电力或气动压力线120,以向可旋转打磨垫110输送动力,由此允许可旋转打磨垫110旋转。如图3所示,工件100可以是车辆的前保险杠或横梁。在湿式打磨处理期间,如双箭头OD所示,湿式打磨机106沿着与外表面102正交的方向沿着工件100的外表面102移动。在湿式打磨处理期间,可旋转打磨垫110应该与工件100的外表面102直接接触,以允许湿式打磨机106打磨外表面102。为了便于这种直接接触,湿式打磨机106包括具有由支撑体108支撑的恒定重量的质量块122。质量块122帮助保持可旋转打磨垫110与工件100的外表面102直接接触。机器打磨比手动打磨更快且更好,但打磨机的转速太高会在工件100与砂纸之间产生热量,导致砂纸迅速磨损。由于电动打磨机具有很重的电枢,因此这些打磨机在低速下比气动打磨机具有更大的转矩。低速使得热塑性表面充分粗糙,不会过热、融化并像空气磨砂机那样使表面变得污损。通过使用湿式打磨(与干式打磨相反),砂纸更持久,因为水彻底清除了小颗粒。水还充当润滑剂,冷却外表面102,将砂纸使用寿命延长三至五倍(与干式打磨相比)并且允许更大的误差范围。这种误差是指热塑性树脂从打磨机的心脏变成球并被夹在垫下或污损融化的塑料时。可以设想,可以首先进行不同砂砾的干式打磨。然后,对外表面102进行湿式打磨。然后,对外表面102涂底漆。之后,对外表面102和底漆进行湿式打磨。最后,用冷水冷却外表面102。在湿式打磨处理期间,操作者应使用尽可能多的水以防止塑料燃烧。虽然图3示出了湿式打磨机106是机械打磨机,但可以采用使用与机械打磨机所使用的类似的垫和砂纸的手工打磨。对于手动湿式打磨,可以在打磨之前将冷水喷洒到工件100上。也可以在水中添加肥皂以帮助润滑打磨操作。
参照图4,可以使用低温处理来冷却工件100的外表面102。低温处理包括朝向工件100的外表面102喷射致冷剂CR以冷却工件100的外表面102。致冷剂的温度在朝向工件100的外表面102喷射之前可以是-109华氏度,以允许外表面102的快速冷却。可以设想,致冷剂CR可以仅包括二氧化碳。致冷剂CR可以通过喷嘴124喷射。致冷剂管线126与喷嘴124和致冷剂源128流体连通以允许将致冷剂CR输送到喷嘴124。致冷剂(例如,二氧化碳或氮气)在从喷嘴124喷射之前处于液态。然后,致冷剂(例如,二氧化碳或氮气)在从喷嘴124喷射时蒸发。喷嘴124具有第一喷嘴端130和与第一喷嘴端130相对的第二喷嘴端132。致冷剂CR(例如,二氧化碳或氮气)从第二喷嘴端132喷射,并且第二喷嘴端132与工件100的外表面102隔开以允许致冷剂CR(例如,二氧化碳或氮气)在接触工件100的外表面102之前蒸发。如果二氧化碳用作致冷剂CR,则致冷剂CR仅朝向工件100的外表面102喷射3秒钟以最大化效率并适当地冷却外表面102。如果氮气用作致冷剂CR,则致冷剂CR仅朝向工件100的外表面102喷射一秒钟以最大化效率并适当地冷却外表面102。低温处理还有助于在打磨之前清洁外表面102。可选地或另外地,在打磨之前,可以使用蜡或油脂去除剂来清洁外表面102并且去除任何筑路焦油或溶剂可溶性材料。
参照图5,由于外表面102的温度低于水的冰点,所以使用干式打磨处理对工件100的外表面102进行打磨。干式打磨处理在不将任何液体排放到工件100的外表面102上的情况下进行。这样,在干式打磨期间,打磨仅在工件100的外表面102完全干燥时才发生,以允许外表面102的适当打磨。低温处理可以进一步包括在进行干式打磨处理的同时朝向工件100的外表面102连续地喷射致冷剂CR。仅当干式打磨处理完成时,操作者可以停止朝向工件100的外表面102喷射致冷剂CR。干式打磨需要在干式打磨机206与外表面102直接接触的同时沿着工件100的外表面102移动干式打磨机206。干式打磨机206基本上类似于湿式打磨机106,除了它不包括用于将水排放到外表面102上的特征(例如,管道116)之外。
当干式打磨机206沿着外表面102移动的同时,喷嘴124可以移动,使得干式打磨机206跟随喷嘴124,以允许干式打磨机206在外表面102的已经被喷嘴124喷射的低温CR冷却的一部分上工作。干式打磨机206和喷嘴124同时移动。例如,干式打磨机206沿着与外表面102正交的方向O移动,并且喷嘴124沿着相同的方向(即,与外表面102正交的方向O)移动。干式打磨机206和喷嘴124以相同的速度移动,以在干式打磨机206和喷嘴124移动时保持干式打磨机206与喷嘴124之间的空间。该空间具有沿着与外表面102正交的方向O从干式打磨机206到喷嘴124测量的恒定距离SD,以避免朝向干式打磨机206喷射致冷剂CR。
虽然已经详细描述了用于执行本公开的最佳模式,但熟悉本公开所涉及领域的技术人员将认识到用于实践本公开的各种替代设计和实施例在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种方法,包括:
主动冷却工件的外表面,直到所述外表面达到预定表面温度,其中所述工件包括热塑性聚烯烃;以及
当所述工件的外表面达到所述预定表面温度时,打磨所述工件的外表面。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定表面温度低于68华氏度。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预定表面温度介于33华氏度至67华氏度之间。
4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括在打磨所述外表面的同时将所述外表面保持在所述预定表面温度。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,主动冷却包括将所述工件浸入水中,所述水包含在储存器中,并且所述水的温度介于33华氏度至67华氏度之间。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,将所述工件浸入水中包括将所述工件浸入水中至少五分钟。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括从所述储存器中取出所述工件,其中在从所述储存器中取出所述工件之后对所述工件的外表面进行打磨。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,对所述工件的外表面进行打磨包括湿式打磨处理,并且所述湿式打磨处理包括在所述外表面达到所述预定表面温度之后将水排放到所述工件的外表面上到所述外表面上。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,排放水具有介于33华氏度至52华氏度之间的水温。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,主动冷却所述工件的外表面包括低温处理,所述低温处理包括朝向所述工件的外表面喷射致冷剂以冷却所述工件的外表面,并且所述致冷剂的稳定等于或低于-109华氏度。
CN201810563598.3A 2017-06-09 2018-06-04 热塑性工件的冷式打磨 Pending CN109015116A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/618,539 US20180354092A1 (en) 2017-06-09 2017-06-09 Cold sanding of thermoplastic workpieces
US15/618539 2017-06-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109015116A true CN109015116A (zh) 2018-12-18

Family

ID=64332812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810563598.3A Pending CN109015116A (zh) 2017-06-09 2018-06-04 热塑性工件的冷式打磨

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20180354092A1 (zh)
CN (1) CN109015116A (zh)
DE (1) DE102018113548A1 (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088242A (en) * 1989-04-01 1992-02-18 Messer Griesheim Polishing device
CN1319151A (zh) * 1998-07-22 2001-10-24 埃迪-黑德公司 研磨由纤维材料制成的基材的设备和方法
JP2002317196A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Minebea Co Ltd 研磨洗浄組成物
US6520846B1 (en) * 1993-05-17 2003-02-18 3M Innovative Properties Company Sanding and polishing systems
CN204053715U (zh) * 2014-09-04 2014-12-31 深圳通达电子有限公司 一种用于塑胶壳件自动打磨设备
CN106078474A (zh) * 2016-08-14 2016-11-09 合肥汇通控股股份有限公司 一种汽车塑料件抛光工艺

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5410843B1 (en) * 1991-05-16 1998-06-09 Wernicke & Co Gmbh Process for finishing the edge of corrective lenses made of plastic
EP1611200B1 (en) * 2003-03-31 2006-09-13 Pirelli & C. S.p.A. Thermoplastic material comprising a vulcanized rubber in a subdivided form
US9995273B2 (en) * 2012-06-25 2018-06-12 Vestas Wind Systems A/S Method and an apparatus for providing a tapered edge on a sheet comprising a fibrous material
US10384388B2 (en) * 2014-12-30 2019-08-20 Toray Plastics (America), Inc. Coextruded, crosslinked multilayer polyolefin foam structures and methods of making the same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5088242A (en) * 1989-04-01 1992-02-18 Messer Griesheim Polishing device
US6520846B1 (en) * 1993-05-17 2003-02-18 3M Innovative Properties Company Sanding and polishing systems
CN1319151A (zh) * 1998-07-22 2001-10-24 埃迪-黑德公司 研磨由纤维材料制成的基材的设备和方法
JP2002317196A (ja) * 2001-04-19 2002-10-31 Minebea Co Ltd 研磨洗浄組成物
CN204053715U (zh) * 2014-09-04 2014-12-31 深圳通达电子有限公司 一种用于塑胶壳件自动打磨设备
CN106078474A (zh) * 2016-08-14 2016-11-09 合肥汇通控股股份有限公司 一种汽车塑料件抛光工艺

Also Published As

Publication number Publication date
US20180354092A1 (en) 2018-12-13
DE102018113548A1 (de) 2018-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108136565B (zh) 用于处理构件的表面的方法
CN103434494B (zh) 一种机动车轮毂维修方法
CN106181218A (zh) 一种汽车铝合金轮毂再制造工艺
US20220193865A1 (en) Method for Treating an Abrasive Article, and Abrasive Article
KR101482666B1 (ko) 블래더 코팅제 도포장치
US3073721A (en) Method of hot coating
CN106824716A (zh) 一种喷涂工艺
US20090159095A1 (en) Procedure for the preparation and cleaning of tools used for manufacturing composite material components, and the corresponding device
CN106000836A (zh) 汽车油罐车喷涂工艺
CN109015116A (zh) 热塑性工件的冷式打磨
CN102276164B (zh) 真空电镀玻璃工艺
CN115155914B (zh) 一种汽车密封条产品线下喷漆方法及喷涂流水线
JP2007038309A (ja) 被鍛造部材の表面処理方法及び被鍛造部材の潤滑処理方法並びに被鍛造部材処理装置
CN103316826A (zh) 一种应用于航天器热控涂层的喷涂方法
CN110856842A (zh) 一种汽车饰板的表面喷漆工艺
US20210394218A1 (en) System and method for defect repair
CN206764524U (zh) 一种水磨洗线材抛光机
CN213164727U (zh) 一种汽车喷漆装置
CN210880999U (zh) 涂层生产线及全方位安全防刺扎轮胎
US9422629B2 (en) Method of treating rolled steel article
CN109986411A (zh) Smc制件表面处理方法及其应用
CN109483334A (zh) 一种航空座椅用泡沫高效打磨工艺
CN201023086Y (zh) 处理汽车外部损伤的涂装和抛光用装置
JP2007021358A (ja) 洗浄方法及び洗浄剤組成物
CN106319429A (zh) 一种制作纳米钻石薄涂层膜的工件台

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181218

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication