CN113226649A - 研磨轮制造机和用于形成研磨轮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种研磨轮制造机设备，该研磨轮制造机设备包括：轮基底(710)，该轮基底具有分配表面；研磨材料分配器(720)，该研磨材料分配器将粘结剂前体布置到该分配表面的环形区段上并且将多个磨料颗粒至少部分地布置在该粘结剂前体内；和旋转装置(700)，该旋转装置使该分配表面相对于该研磨材料分配器(720)旋转以形成连续的单层粘结研磨轮。

Description

研磨轮制造机和用于形成研磨轮的方法

背景技术

本公开涉及粘结磨料制品。已经使用诸如基于压力的模制的常规方法制成粘结研磨轮。粘结磨料制品可具有基于玻璃质、聚合物或金属的粘结并且可包括不同大小的轮来用于不同的磨料应用。

附图说明

附图通常以举例的方式示出，但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。

图1A至图1B是根据各种实施方案的第一连续单层制造装置的轮廓图和顶视图。

图2A至图2B是根据各种实施方案的第二连续单层制造装置的轮廓图和顶视图。

图3是根据各种实施方案的粘结剂平整装置的透视图。

图4A至图4B是根据各种实施方案的连续单层制造磨料制品的截面图。

图5是示出根据各种实施方案的螺旋磨料放置基底制品的透视图。

图6A至图6B是示出根据各种实施方案的波浪形螺旋磨料放置基底制品的透视图。

图7A和图7B绘示了根据各种实施方案的用于磨料产品的连续增材制造的平台。

图8A至图8C绘示了根据各种实施方案的用于磨料产品的连续增材制造的平台。

图9A和图9B绘示了根据各种实施方案的打印好的磨料制品的示例性布置。

图10绘示了根据各种实施方案的连续打印机的框图。

图11绘示了各种实施方案中的使用连续打印机来制造磨料制品的方法。

具体实施方式

现在将详细参照本发明所公开主题的特定实施方案，其示例在附图中部分说明。虽然本发明所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述，但应当理解，示例性主题不旨在将权利要求限制于本发明所公开的主题。

图1A至图1B是根据各种实施方案的第一连续单层制造装置100的轮廓图和顶视图。图1A示出了第一连续单层制造装置100的轮廓图。制造装置100包括用于将粘结剂前体分配到轮基底130上的粘结剂料斗110。该粘结剂前体可包括树脂粘结剂、陶瓷粘结剂或金属粘结剂。粘结剂料斗110还可分配助磨剂、孔隙形成剂、二次晶粒、填料或其他材料。在一些实施方案中，可使用诸如在WO 2016/064726 A1中描述的增塑树脂(未示出)的连续带(例如，胶带)来分布粘结剂前体。粘结剂料斗110或另一装置(未示出)还可分配增强材料，其中该增强材料可包括短纤维、部分基布、整个基布或其他增强材料。制造装置100可包括用于将磨料分配到轮基底130上的磨料分配器120。所分配的磨料可包括精度成形矿物质、细长压碎的磨料、挤出的磨料、玻璃质团聚体、树脂粘结团聚体、压碎的磨料或其他磨料。可使用磨料分配器120将磨料放置在轮基底的特定环形段内的预定位置或放置成预定定向，诸如在图1B中示出。

图1B示出了第一连续单层制造装置100的顶视图。在图1A中示出的粘结剂料斗110可将粘结剂前体分配到轮基底130的粘结剂环形区段140上。制造装置100可包括平整装置150，可使用该平整装置在整个轮基底130的半径内来平整和分布粘结剂前体140。平整装置150可包括平整刀片、平整叉或其他平整结构。在图1A中示出的磨料分配器120可将磨料分配到轮基底130的磨料环形区段160上。可使用凹部按压装置(未示出)将凹部推到平整的粘结剂前体中，并且可使用该凹部接收所分配的磨料。可使用磨料按压装置(未示出)将所分配的磨料按压到平整的粘结剂前体中。

轮基底130可在分配粘结剂前体和磨料时旋转。例如，在图1B中示出的轮基底130可逆时针旋转，使得在随后旋转时将附加的粘结剂分配在磨料上，将附加的粘结剂平整，并且将附加的磨料放置在附加的粘结剂上。此过程可继续下去，从而形成粘结剂和磨料颗粒的连续螺旋层。在一个示例中，轮基底130可包括围绕竖直中央孔轴线170旋转的倾斜轮基底，其中倾斜轮平面可相对于竖直中央孔轴线170与水平面偏移，以辅助形成粘结剂和磨料颗粒的螺旋层。在另一示例中，轮基底130包括粘结剂的初始沉积，其中该初始的粘结剂沉积提供初始斜坡来辅助形成粘结剂和磨料颗粒的螺旋层。可使用倾斜轮上的磨料制品的螺旋构建以形成包括连续螺旋形磨料层的圆柱形主体。

在沉积了所有螺旋层之后可按压或固化粘结剂和磨料颗粒的螺旋层，或者可在轮基底130旋转时固化每个层。该固化可包括临时(例如，中间)固化或最终固化，并且可包括红外(IR)加热、紫外线(UV)固化、微波固化、使用双组分固化材料(例如，随时间硬化)或其他固化材料。虽然图1B示出了与轮基底130的磨料环形区段160相对的粘结剂环形区段140，但可使用其他配置。例如，粘结剂环形区段140和磨料环形区段160可位于轮基底130的第一半部上，可使轮旋转180°，并且重复分配过程。

图2A至图2B是根据各种实施方案的第二连续单层制造装置的轮廓图和顶视图。图2A示出了第二连续单层制造装置200的轮廓图。制造装置200包括用于将粘结剂前体分配到轮基底230上的粘结剂料斗210。制造装置200还可包括用于将磨料分配到轮基底230上的磨料料斗220。磨料料斗220可包括在整个轮基底230的半径内的非常窄的间隙以分配研磨材料的连续单层。

图2B示出了第二连续单层制造装置200的顶视图。在图2A中示出的粘结剂料斗210可将粘结剂前体分配到轮基底230的粘结剂环形区段240上。可使用平整装置250在整个轮基底230的半径内来平整和分布粘结剂前体240。在图2A中示出的磨料分配器220可将磨料分配到轮基底230的磨料环形区段260上。可在粘结剂料斗210或磨料料斗220下方使用截面掩模以辅助将粘结剂或矿物放置在它们的相应的粘结剂环形区段240和磨料环形区段260中。

图3是根据各种实施方案的粘结剂平整装置300的透视图。粘结剂平整装置300可包括将粘结剂320沉积到其中的轮模具310。可使用一个或多个料斗或放置装置将粘结剂沉积到轮模具310中。在一个实施方案中，沉积磨料混合物，其中该磨料混合物包括粘结剂和磨料两者。该磨料混合物还可包括助磨剂、孔隙形成剂、填料、增强材料或其他材料。在一个实施方案中，可诸如通过磨料放置装置(未示出)在平整之后将磨料放置在预定位置或放置成预定定向。

可使用平整器330来平整粘结剂。虽然在图3中示出的平整器330包括刀片平整器，但可使用叉或其他平整装置。可使用平整器330诸如通过修改平整刀片的安装角度来调整粘结剂或磨料的密度。可通过使用一个或多个料斗或放置装置修改每单位面积的粘结剂或磨料颗粒的数目来修改粘结剂或磨料的密度或组成。可通过使用多个料斗或放置装置沉积不同类型的粘结剂或磨料来修改粘结剂或磨料的密度或组成。可对粘结剂或磨料的密度或组成进行选择以提供对将要由研磨轮研磨的材料的一致移除。在一个实施方案中，将第一粘结剂和磨料沉积在轮模具310的第一区域中，并且将第二粘结剂和磨料沉积在轮模具310的第二区域中。使用粘结剂或磨料的两个或更多个区域对于提供具有不同性质的区域可为有用的，诸如用于平面研磨应用或边缘研磨应用的不同磨料区域。一旦填充和平整了轮模具310以形成粘结剂和磨料颗粒的连续螺旋磨料层，便可按压和固化所得的螺旋磨料层。可将基布放置在连续螺旋磨料层的内部或外部以提供附加的增强。

图4A至图4B是根据各种实施方案的连续单层制造磨料制品400的截面图。图4A示出了连续螺旋磨料层的竖直切割的螺旋横截面，并且图4B示出了水平切割的螺旋横截面。该横截面可包括粘结剂410和磨料420。连续螺旋磨料层提供各种优势，包括提供在研磨轮的寿命期间的不同时间露出的磨料420。例如，与在每个层的边界处可包括最少磨料的水平层相比，该连续螺旋磨料层将随着轮被磨掉而暴露每种磨料420的不同部分。

图4B示出了磨料420的示例性布置。可使用各种技术放置磨料420。可使用磨料放置装置(例如，“拾放”装置)将磨料放置到预定位置或放置成预定定向。可通过使用磁响应涂层涂覆磨料或通过将此类磁响应颗粒放置在团聚体之内来选择或修改磨料的定向。可使用磁场使矿物或团聚体在期望的方向上定向。可将磨料混合到粘结剂前体材料中，并且随后诸如通过将多个磁体放置在轮的外周或上表面附近而使用磁体或其他磁场进行定向。在下文进一步描述磁响应材料和磨料放置装置。可将磨料以预定图案放置在载体膜上并且沉积到平整的粘结剂前体表面上。可将磨料以预定图案附着在放置于平整的粘结剂前体内的载体结构(诸如在图5中示出的螺旋载体结构)上。

图5是示出根据各种实施方案的螺旋磨料放置基底制品500的透视图。螺旋磨料放置基底制品500可包括螺旋磨料基底510以辅助对磨料颗粒进行定向和放置。螺旋磨料基底510可包括处于预定定向或末端前位置的多个磨料颗粒，并且可在形成连续螺旋磨料层期间将螺旋磨料基底510放置在平整的粘结剂上。例如，螺旋磨料基底510可包括螺旋定向的磨料520，其中，诸如对于外圆研磨应用，螺旋定向的磨料520基本上在轮的环形掏槽方向(例如，垂直于半径)上定向。螺旋磨料基底510可包括竖直定向的磨料530，其中，诸如对于平面研磨应用，竖直定向的磨料530可相对于螺旋磨料基底510基本上向上或向下定向。虽然竖直定向的磨料530包括垂直于半径定向的磨料板，但竖直磨料板可相对于半径平行地或以其他定向来定向。螺旋磨料基底510可包括沿径向定向的磨料540，其中，诸如对于外圆研磨应用或切割轮应用，沿径向定向的磨料540可基本上平行于半径而定向。

螺旋基底510可包括一个或多个螺旋股，诸如双螺旋状或其他螺旋结构。磨料颗粒可附着至螺旋基底510的一个或多个表面，诸如在螺旋基底510的上表面和下表面两者上都包括竖直磨料530。螺旋基底510可包括薄基底以减小或最小化该基底的体积，并且可包括牺牲胶带、功能网(例如，纤维网、陶瓷网、金属网、纸网)或其他薄基底。螺旋基底510可包括如图5中所示的环形水平横截面，或者可包括在图6A至图6B中示出的星形水平横截面、振荡(例如，波浪形)环形水平横截面，或其他水平横截面形状。

图6A至图6B是示出根据各种实施方案的波浪形螺旋磨料放置基底制品的透视图。螺旋磨料放置基底制品600可包括波浪形螺旋磨料基底610以辅助对磨料颗粒进行定向和放置。波浪形螺旋磨料基底610可包括处于预定定向或末端前位置的多个磨料颗粒，并且可在形成连续螺旋磨料层期间将波浪形螺旋磨料基底610放置在平整的粘结剂上。例如，波浪形螺旋磨料基底610可包括螺旋定向的磨料620，其中，诸如对于外圆研磨应用，螺旋定向的磨料620基本上在轮的环形掏槽方向(例如，垂直于半径)上定向。波浪形螺旋磨料基底610可包括竖直定向的磨料630，其中，诸如对于平面研磨应用，竖直定向的磨料630可相对于波浪形螺旋磨料基底610基本上向上或向下定向。虽然竖直定向的磨料630包括垂直于半径定向的磨料板，但竖直磨料板可相对于半径平行地或以其他定向来定向。波浪形螺旋磨料基底610可包括沿径向定向的磨料640，其中，诸如对于外圆研磨应用或切割轮应用，沿径向定向的磨料640可基本上平行于半径而定向。波浪形螺旋基底610可包括一个或多个螺旋股，诸如双螺旋状或其他螺旋结构。磨料颗粒可附着至波浪形螺旋基底610的一个或多个表面，诸如在螺旋基底610的上表面和下表面两者上都包括竖直磨料630。波浪形螺旋基底610可包括薄基底以减小或最小化该基底的体积，并且可包括牺牲胶带、功能网(例如，纤维网、陶瓷网、金属网、纸网)或其他薄基底。

在逐层产生零件的过程中，挑战之一是构建每个层所需的时间，从而减小了有成本效益的潜在产品的范围。

本文描述的是3D打印连续过程，其中所有步骤一起同时完成。这可将层构建时间减少一半以上，并且增加打印机的吞吐量。另外，可在同一工作区上同时制成若干零件，从而进一步减少每个零件的制造时间。虽然以下讨论集中于粉床粘结剂喷射，但还可使用本文描述的系统和方法来实施其他增材制造技术，诸如粉床熔融。

粉床粘结剂喷射是以下过程：粉末薄层均匀散开，并且随后通过液体粘结剂混合物部分地粘结在期望的位置处。通常，粘结剂混合物是由喷墨打印头分配，并且是由溶解在合适的溶剂或载体溶液中的聚合物组成。粘结剂的作用是将每个颗粒固定在适当位置，从而保持混合物的同质性并且在逐层过程中形成最终制品的预期形状。随后至少部分地烘干和降低第一层，使得散布下一个粉末层。可重复粉末散布、层平整、粘结和凝固过程，直到产生整个物体为止。对于给定的磨料层，这4个步骤通常循序地完成。

从打印机移除磨料制品前体和包围的粉末，并且常常经过烘干或固化以施加附加的强度，使得可从包围的粉末提取现在硬化的物体。

在一些情况下，物体中的粉末可呈矩阵形式，使得可在后续步骤中浸渍或浸润另一材料以产生完全致密的物体。

每个不同的步骤所需的时间高度取决于正在打印的磨料混合物。高度可流动的粉末可比具有较差流动性的混合物散布和平整地快得多。高度导电的粉末可比耐火材料或陶瓷材料更快地加热和烘干。打印时间通常由磨料混合物以及最终磨料产品所需的精度驱动。所需的精度确定每个磨料层可能的厚度。打印时间还可依据在最终的固结步骤之前处置打印好的零件所需的强度而增加。

成型磨料颗粒

如本文所用，“成型磨料颗粒”意指具有预定或非无规形状的磨料颗粒。制备成型磨料颗粒诸如成型陶瓷磨料颗粒的一种工艺包括在具有预定形状的模具中使前体陶瓷磨料颗粒成型以制备陶瓷成型磨料颗粒。在模具中形成的陶瓷成型磨料颗粒是在成型陶瓷磨料颗粒种类中的一个种类。制备其他种类的成型陶瓷磨料颗粒的其他工艺包括通过具有预定形状的孔口挤出前体陶瓷磨料颗粒，通过具有预定形状的印刷丝网中的开口印模前体陶瓷磨料颗粒，或者将前体陶瓷磨料颗粒压印成预定形状或图案。在其他示例中，可将成型陶瓷磨料颗粒从片材切割成单独的颗粒。合适的切割方法的示例包括机械切割、激光切割或水射流切割。成型陶瓷磨料颗粒的非限制性示例包括诸如三角板、四面体磨料颗粒、细长陶瓷棒/细丝或其他成型磨料颗粒等成型磨料颗粒。成型陶瓷磨料颗粒是大体上同质或基本上一致的，并且在不使用诸如有机或无机粘结剂的粘结剂的情况下维持它们的烧结形状，该粘结剂将较小的磨料颗粒粘结成团聚体结构并且排除通过压碎或粉碎过程而获得的磨料颗粒，该压碎或粉碎过程会产生随机大小和形状的磨料颗粒。在许多实施方案中，成型陶瓷磨料颗粒包括烧结的α氧化铝的均匀结构或基本上由烧结的α氧化铝组成。成型磨料颗粒中的任一者可包括任何数目的形状特征。该形状特征可有助于提高成型磨料颗粒中的任一者的切割性能。合适的形状特征的示例包括开口、凹表面、凸表面、凹槽、脊、断裂表面、低圆度系数或包括一个或多个具有尖锐顶端的拐角点的周边。单个成型磨料颗粒可包括这些特征中的任一者或多者。

磨料可包括常规的(例如，压碎的)磨料颗粒。可用的磨料颗粒的示例包括基于熔融氧化铝的材料，诸如氧化铝、陶瓷氧化铝(其可包括一种或多种金属氧化物改性剂和/或促结晶剂或成核剂)和经热处理的氧化铝、碳化硅、共熔融的氧化铝-氧化锆、金刚石、氧化铈、二硼化钛、立方氮化硼、碳化硼、石榴石、燧石、金刚砂、溶胶-凝胶法制备的磨料颗粒以及它们的混合物。常规磨料颗粒可例如具有在约10μm至约2000μm、约20μm至约1300μm、约50μm至约1000μm的范围内，小于、等于或大于约10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1050μm、1100μm、1150μm、1200μm、1250μm、1300μm、1350μm、1400μm、1450μm、1500μm、1550μm、1650μm、1700μm、1750μm、1800μm、1850μm、1900μm、1950μm或2000μm的直径。例如，常规的磨料颗粒可具有磨料行业指定的标称等级。此类磨料行业认可的等级标准包括被称为美国国家标准协会(ANSI)标准、欧洲磨料产品制造商联合会(FEPA)标准和日本工业标准(HS)的那些。示例性ANSI等级名称(例如，指定的标称等级)包括：ANSI 12(1842μm)、ANSI 16(1320μm)、ANSI 20(905μm)、ANSI 24(728μm)、ANSI 36(530μm)、ANSI 40(420μm)、ANSI 50(351μm)、ANSI 60(264μm)、ANSI 80(195μm)、ANSI 100(141μm)、ANSI 120(116μm)、ANSI 150(93μm)、ANSI 180(78μm)、ANSI 220(66μm)、ANSI 240(53μm)、ANSI 280(44μm)、ANSI 320(46μm)、ANSI 360(30μm)、ANSI 400(24μm)和ANSI 600(16μm)。示例性FEPA等级名称包括P12(1746μm)、P16(1320μm)、P20(984μm)、P24(728μm)、P30(630μm)、P36(530μm)、P40(420μm)、P50(326μm)、P60(264μm)、P80(195μm)、P100(156μm)、P120(127μm)、P120(127μm)、P150(97μm)、P180(78μm)、P220(66μm)、P240(60μm)、P280(53μm)、P320(46μm)、P360(41μm)、P400(36μm)、P500(30μm)、P600(26μm)和P800(22μm)。每种等级的近似平均粒度列在每种等级名称后的括号中。

成型磨料颗粒或压碎的磨料颗粒可包括任何合适的材料或材料混合物。例如，成型磨料颗粒可包括选自以下各项的材料：α氧化铝、熔融氧化铝、经过热处理的氧化铝、陶瓷氧化铝、烧结氧化铝、碳化硅、二硼化钛、碳化硼、碳化钨、碳化钛、金刚石、立方氮化硼、石榴石、熔融的氧化铝-氧化锆、溶胶-凝胶得到的磨料颗粒、氧化铈、氧化锆、氧化钛和它们的组合。在一些实施方案中，成型磨料颗粒和压碎的磨料颗粒可包括相同材料。在其他实施方案中，成型磨料颗粒和压碎的磨料颗粒可包括不同材料。

填料颗粒也可包括在磨料中。有用的填料的示例包括金属碳酸盐(诸如碳酸钙、碳酸钙镁、碳酸钠、碳酸镁)、硅石(诸如石英、玻璃珠、玻璃泡和玻璃纤维)、硅酸盐(诸如滑石粉、粘土、蒙脱石、长石、云母、硅酸钙、偏硅酸钙、铝硅酸钠、硅酸钠)、金属硫酸盐(诸如硫酸钙、硫酸钡、硫酸钠、硫酸铝钠、硫酸铝)、石膏、蛭石、糖、木粉、水合铝化合物、炭黑、金属氧化物(诸如氧化钙、氧化铝、氧化锡、二氧化钛)、金属亚硫酸盐(诸如亚硫酸钙)、热塑性塑料颗粒(诸如聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚(氯乙烯)、聚砜、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚丙烯、缩醛聚合物、聚氨酯、尼龙颗粒)、热固性颗粒(诸如酚醛树脂泡、酚醛树脂珠、聚氨酯泡沫颗粒等)和天然树胶(诸如阿拉伯树胶、合金橡胶等)。该填料还可为盐，诸如卤化物盐。卤化物盐的示例包括氯化钠、钾冰晶石、钠冰晶石、铵冰晶石、四氟硼酸钾、四氟硼酸钠、氟化硅、氯化钾、氯化镁。金属填料的示例包括锡、铅、铋、钴、锑、镉、铁和钛。其它杂类填料包括硫、有机硫化合物、石墨、硬脂酸锂和金属硫化物。在一些实施方案中，单独的成型磨料颗粒或单独的压碎的磨料颗粒可至少部分地涂覆有无定形、陶瓷或有机涂层。涂层的合适组分的示例包括硅烷、玻璃、氧化铁、氧化铝或它们的组合。诸如这些涂层的涂层可有助于颗粒至粘结剂的树脂的加工性和粘结。

磁性磨料定向

至少一种磁性材料可包括在磨料颗粒内或被涂覆至磨料颗粒。磁性材料的示例包括铁；钴；镍；销售为各种等级的坡莫合金(Permalloy)的各种镍和铁的合金；销售为铁镍钴合金(Fernico)、科瓦铁镍钴合金(Kovar)、铁镍钴合金I(FerNiCo I)或铁镍钴合金II(FerNiCo II)的各种铁、镍和钴的合金；销售为各种等级的铝镍钴合金(Alnico)的各种铁、铝、镍、钴、以及(有时还有)铜和/或钛的合金；销售为铁铝硅合金的铁、硅和铝(按重量计约85:9:6)的合金；赫斯勒合金(例如，Cu₂MnSn)；锰铋化物(也称为铋化锰(Bismanol))；稀土可磁化材料，诸如钆、镝、钬、铕氧化物、以及钕、铁和硼的合金(例如，Nd₂Fe₁₄B)、以及钐和钴的合金(例如，SmCo₅)；MnSb；MnOFe₂O₃；Y₃Fe₅O₁₂；CrO₂；MnAs；铁氧体，诸如铁氧体、磁铁矿；锌铁氧体；镍铁氧体；钴铁氧体、镁铁氧体、钡铁氧体、以及锶铁氧体；钇铁石榴石；以及前述的组合。在一些实施方案中，可磁化材料是含有8重量％至12重量％的铝、15重量％至26重量％的镍、5重量％至24重量％的钴、高达6重量％的铜、至多1重量％的钛的合金，其中总计达100重量％的材料的余量为铁。在一些其它实施方案中，使用气相沉积技术诸如例如物理气相沉积(PVD)，包括磁控溅射，可在磨料颗粒100上沉积可磁化涂层。包括这些可磁化材料可允许成型磨料颗粒对磁场具响应性。成型磨料颗粒中的任一者可包括相同材料或包括不同材料。

在本公开的实践中使用的所施加的磁场在可磁化颗粒被影响(例如，被吸引和/或定向)的区域中具有至少约10高斯(1mT)、至少约100高斯(10mT)或至少约1000高斯(0.1T)的场强度，但此不是必需。施加的磁场可由例如一个或多个永磁体和/或电磁体或磁体和铁磁构件的组合提供。合适的永磁体包括含有上文所述可磁化材料的稀土磁体。施加的磁场可以是静态的或可变的(例如振荡)。可使用上部或下部磁性构件，每个磁性构件都具有北极(N)和南极(S)，其中每个磁性构件是单块的，或者可例如由多部件磁体和/或可磁化主体组成。如果由多个磁体构成，则给定磁性构件中的多个磁体可相对于其部件磁体彼此最接近的磁场线邻接和/或共同对准(例如，至少基本上平行)。可使用不锈钢保持器将磁体保持在原位。虽然不锈钢或等同物由于其非磁性特征而是合适的，但还可使用可磁化材料。可使用低碳钢支座来支撑不锈钢保持器。

一旦将可磁化磨料颗粒分配到可固化粘结剂前体上，粘结剂可在第一固化站(未示出)处至少部分地固化，以便将可磁化颗粒牢固地保持在原位。在一些实施方案中，可在固化之前将另外的可磁化颗粒和/或不可磁化颗粒(例如填料磨料颗粒和/或助磨剂颗粒)施加到底胶层前体。就带涂层磨料制品而言，可固化粘结剂前体包括底胶层前体，并且可磁化颗粒包括可磁化磨料颗粒。复胶层前体可施加到至少部分固化的底胶层前体以及可磁化磨料颗粒上，但这不是必需的。如果存在复胶层前体的话，则在第二固化站处至少部分地固化该复胶层前体，任选地进一步固化至少部分固化的底胶层前体。在一些实施方案中，顶胶层布置在至少部分固化的复胶层前体上。

磨料放置

本文描述的成型磨料颗粒可具有围绕穿过成型磨料颗粒的z轴线的指定的z方向旋转定向，其中磨料的z轴线可基本上垂直于轮基底。成型磨料颗粒定向成诸如基本上平坦的表面颗粒的表面特征旋转到围绕z轴线的指定角位置。由于成型磨料颗粒在形成研磨轮时的静电涂覆或滴涂，指定的z方向旋转定向研磨轮比该表面特征的随机z方向旋转定向更频繁地出现。因此，通过控制显著大量的成型磨料颗粒的z方向旋转定向，涂覆型研磨轮的切割速率、抛光或以上两者可与使用静电涂覆方法所制造的研磨轮不同。在各种实施方案中，成型磨料颗粒的至少百分之50、51、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99可具有指定的z方向旋转定向，其不随机出现并且对于所有对准的颗粒可基本上相同。在其他实施方案中，约百分之50的成型磨料颗粒可在第一方向上对准，并且约百分之50的成型磨料颗粒可在第二方向上对准。在一个实施方案中，第一方向与第二方向基本正交。

可通过使用精密有孔丝网来实现所形成的磨料颗粒的特定z方向旋转定向，该精密有孔丝网将成型磨料颗粒定位成该特定z方向旋转定向，使得成型磨料颗粒仅可在数个特定定向(诸如小于或等于4、3、2或1个定向)上配合到精密有孔丝网中。例如，仅比包括矩形板的成型磨料颗粒的横截面略大的矩形开口将使成型磨料颗粒在两个可能的180度相对的z方向旋转定向中的一个定向上定向。该精密有孔丝网可被设计成使得成型磨料颗粒在定位在丝网的孔口中时可围绕它们的z轴(在所形成的磨料颗粒定位在该孔口中时垂直于丝网表面)旋转小于或等于约30度、20度、10度、5度、2或1度。

该精密有孔丝网可包括磨料保持器，该精密有孔丝网具有对z方向上定向的成型磨料颗粒进行选择的成图案的多个孔口。该磨料保持器可包括：胶带，该胶带位于具有匹配的孔口图案的第二精密有孔丝网上；静电场，该静电场用于将颗粒保持在第一精密丝网中；机械锁，诸如两个精密有孔丝网，该两个精密有孔丝网具有在相反的方向上扭转的匹配的孔口图案以将颗粒夹在孔口内；或其他保持机构。第一精密孔丝网可填充有成型磨料颗粒，并且使用保持构件将成型磨料颗粒保持在孔口中的适当位置。在一个实施方案中，与第一精密孔丝网成堆叠地对准的第二精密孔丝网的表面上的胶带致使将要保持在第一精密丝网的孔口中的成型磨料颗粒粘至在第二精密孔丝网的孔口中暴露的胶带的表面。

在定位在孔口中之后，具有底胶层的被涂覆的背衬可平行于包含成型磨料颗粒的第一精密孔丝网表面定位，其中底胶层面向孔口中的成型磨料颗粒。其后，使被涂覆的背衬和第一精密孔丝网接触以将成型磨料颗粒粘附至底胶层。释放保持构件，例如移除具有胶带覆盖表面的第二精密孔丝网、解开两个精密孔丝网或是消除静电场。随后移除第一精密孔丝网，从而留下在被涂覆的磨料制品上具有指定的z方向旋转定向的成型磨料颗粒以供进一步的常规处理，诸如施加底漆并且固化底涂和底漆。

诸如关于图1至图5所描述的增材制造过程允许生产使用常规的方法不可能生产的零件。然而，由于构建每个层所需的时间，在每个层产生部分层带来挑战，从而因为过程成本而减小了潜在产品的范围。

一种解决那个时间约束的方式是使用连续过程，其中3D打印步骤中的一些或全部一起同时完成。这可将层构建时间减少一半以上，并且增加打印机的吞吐量。

每个不同的步骤所需的时间高度取决于所打印的粉末或混合物。高度可流动的粉末可比具有较差流动性的混合物散布和平整地快得多。高度导电的粉末可比耐火材料或陶瓷材料更快地加热和烘干。打印时间是不仅由所使用的粉末驱动，而且由在最终零件上所需的精度驱动(驱动厚度层)，并且由在最终的固结步骤之前处置所打印的零件所需的强度驱动。

在上文论述的实施方案中，在任何领域中都未包括数字化，并且因此不可将特定形状或特征引入到研磨轮中。在图7A和图7B的实施方案中，添加一个或多个粘结剂喷射打印头，这允许同时打印不同的形状和轮。这还可允许在每个打印好的研磨轮上打印不同的特征。此类实施方案将传统的粘结剂喷射打印机的数字化的优势与螺旋连续构建过程进行组合。

设计出其中可在同一时间期间一起完成每个操作的连续过程，可将过程时间至少除以二。在下文关于图7至图10所描述的系统中，保持螺旋层的基本原理，但添加粘结剂喷射打印头以允许在同一时间打印大量不同的磨料制品或在每个打印好的研磨轮上打印不同的特征。

图7至图10描述了打印磨料制品前体的连续打印系统。应明确理解，关于由连续打印机生产的产品所使用的术语“磨料制品”可指以下两者：磨料制品前体，该磨料制品前体可需要附加的烧制，诸如玻璃质或金属粘结磨料颗粒；以及磨料制品，该磨料制品是不具有附加的烧制要求的基本上成品，诸如树脂粘结磨料制品。

图7A和图7B绘示了用于磨料产品的连续增材制造的平台。平台700通过允许同时完成过程中的若干步骤而允许对磨料产品的更快的连续制造。使用粘结剂喷射系统对磨料产品进行增材制造的基本步骤包括：散布磨料混合物；平整层；打印粘结剂；以及使层凝固。

在一个实施方案中，平台700具有盘形710。盘710的形状的大小被设计成能够打印特定大小范围的多个磨料制品。例如，在选择烧结之后，单独的磨料制品的大小范围可在约2mm直径至约170mm直径之间。

在一个示例中，盘710具有约600mm的外径，约236mm的内径，约1142mm的中间长度，具有约2389cm²的平台表面。这表示与现有技术增材制造过程相比之下的可用的表面积的显著增加。

盘710可在空间中如箭头710和775所指示进行移动。在一个实施方案中，马达允许盘710如箭头770所指示进行上下移动。在一个实施方案中，另一马达允许盘710如箭头775所指示旋转地移动。允许在方向770和775上移动的马达可以是步进马达或任何其他合适的移动机构。

在一个实施方案中(在图7A和图7B中未示出)，平台700被圆柱体包围，该圆柱体使磨料混合物不会溢出平台区域之外。使用圆柱体可允许取回未并入到磨料产品中的磨料混合物。例如，通过使用临时粘结剂，有可能打印具有复杂内部结构的磨料制品，该复杂内部结构诸如为在以下申请中论述的形状和结构：在2019年7月23日提交的共同拥有的临时专利申请序列号62/877,443，以及在2016年6月23日提交的美国专利申请公布2018/0104793，以上申请以引用的方式并入本文。例如，可使用本文描述的粘结剂喷射方法将粘结磨料制品构造成具有部分延伸或完全贯穿延伸的弓形、曲折或笔直的通道。还可将粘结磨料制品构造成具有仅部分延伸穿过的结构，并且可包括将冷却流体引导至研磨区域的叶轮结构。另外，通道可从内部延伸至粘结磨料制品的外表面。

料斗720存在于盘上。料斗720容纳将要打印的磨料混合物。在其中磨料制品是玻璃质粘结磨料制品的实施方案中，将要打印的磨料混合物包括磨料颗粒以及粘结剂前体颗粒。在一个实施方案中，可将磨料混合物预混合。在另一实施方案中，料斗可包括混合组分。对于玻璃质粘结磨料制品，粘结剂前体可包括玻璃质熔块、玻璃或其他合适的材料。在其中磨料制品是金属粘结制品或聚合物粘结制品的实施方案中，粘结剂前体可分别包括金属粉末或聚合物粉末。在其他实施方案中，磨料混合物还可包括其他材料，诸如填料、二次磨料、助磨剂或其他合适的添加剂。本文描述的方法和系统还可适合于基于树脂的磨料制品。在这些实施方案中，可将树脂粘结剂分配为磨料混合物的部分。可仍然使用临时粘结剂来促进水结合、基于酚醛树脂的粘结或基于其他溶剂的粘结。还可将临时粘结剂分配为研磨材料的部分，该临时粘结剂可与由分配器(诸如分配器750)分配的化合物反应。

料斗720被绘示为开放部件，其在一些实施方案中可从外部源(未图示)填充。从外部源周期性地或连续地填充可允许相对于平台700的较小的料斗720，从而允许盘710上的用于附加部件的更多空间。较小的料斗720还减少了平台700的总的竖直占用面积。

料斗720还促进将磨料混合物分配到平台上。料斗可分配磨料混合物或将磨料混合物提供至分配器进行放置。对磨料混合物的分配可发生在任何合适的物质中，诸如振动料斗720、振动筛、打开分配面板、使用电磁输送器或通过任何其他合适的机构。在一个实施方案中，将筛放置在料斗720下方以促进磨料混合物的均匀分布。

存在平整工具730以沿着盘710的宽度712均匀地分布所分配的磨料混合物。在一些实施方案中，平整刀片730相对于盘710具有某一角度以促进粉末在整个宽度712内移动。在一些实施方案中，将第二平整工具(未示出)放置在平整工具730附近。在一个实施方案中，第二平整刀片比第一平整刀片更靠近平台，并且具有不同角度。

在一些实施方案中，旋转平整器740还存在于平整工具730后方。在一些实施方案中，旋转平整器740比平整工具730更靠近盘710。旋转平整器740增加所沉积的研磨材料的密度。所沉积的研磨材料的密度可直接影响最终的磨料制品的磨料性能。依据最终产品，期望不同的密度。例如，较不密集和更多的多孔粘结磨料对于磨操作可为有用的，在该磨操作中，诸如在间歇进给研磨期间会产生较大的碎屑并且需要移除该碎屑，或者在该磨操作中使用润滑剂，因为孔可有助于将润滑剂带到有效研磨区域处并且在那里维持润滑剂，从而防止被磨的工件的燃烧。当要求更高的寿命时，更密集的粘结磨料产品可为有用的。

如图7A中绘示，通过在距盘710的不同距离处组合平整工具730和平整器740，可实现所沉积的研磨材料的密实化或压实。可基于对最终的磨料制品要求的磨料粒度大小或精度来调整平整器730和740的不同距离。可例如使用振动、局部压实或任何其他合适的方法来进一步实现密实化。

在一些实施方案中，可在打印过程期间调整不同部件的高度，以在零件或区段可接受较厚的层时增加打印速度。调整不同部件的高度可通过在需要的地方保持每个部件的精细细节来增加构建速度。

粘结剂喷射打印头750位于平整器740后方。粘结剂喷射打印头750以期望的图案将粘结剂材料分配在所沉积的磨料混合物上。粘结剂喷射打印头750可具有若干喷嘴(在图7A中未示出)，该喷嘴中的每个喷嘴可分配粘结剂材料。

在磨料混合物包括将在随后过程期间被激活的粘结剂前体的实施方案中，粘结剂喷射打印头750分配临时粘结剂。在金属粘结或玻璃质粘结磨料制品的示例中，对临时粘结剂进行选择，使得该临时粘结剂将在随后的烧结过程期间被烧掉。在树脂粘结磨料制品的示例中，对于一些实施方案，在高温树脂固化之前移除临时粘结剂，或者该临时粘结剂在该固化过程中与树脂组合。

另外，在一些实施方案中，临时粘结剂可保持存在于最终的磨料制品中。在一些实施方案中，临时粘结剂还可包括在磨料混合物中，并且可与所分配的液体材料反应以形成粘结剂。这可减少通过喷嘴分配的粘结剂的量。

如图7A中绘示，在一个实施方案中，粘结剂打印喷嘴750是移动的，使得该粘结剂打印喷嘴可沿着由箭头755指示的轴线移动，使得整个宽度710可按照期望的图案接收粘结剂材料。打印头750的移动可由步进马达驱动，该步进马达具有编码器以知晓喷嘴行在平台前面位于何处。

在一些实施方案中，打印头750将粘结剂材料沉积为稀释的含水混合物、基于溶剂的混合物或基于酚醛树脂的混合物。粘结剂材料常常是不容易通过粘结剂喷射喷嘴阵列分配的天然粘性材料。稀释将粘结剂的粘度降低至可容易通过喷嘴分配该粘结剂的地步。

通过存在于打印头750上的喷嘴阵列来沉积粘结剂材料。在一个实施方案中，喷嘴阵列是正方形喷嘴阵列。在一个实施方案中，该阵列可具有至少约250个喷嘴，或至少约500个喷嘴，或至少约800个喷嘴，或至少约1000个喷嘴。通过控制器(在图7A中未示出)来控制打印头750上的喷嘴对粘结剂材料的分配，该控制器基于正被打印的既定磨料制品来确定从每个喷嘴释放的液滴的数目和速率。例如，粘结剂分配速率可至少部分地取决于：要打印的零件、混合物颗粒大小、混合物颗粒材料、所需的湿强度、每个打印头750的喷嘴的数目、喷嘴大小、液滴频率、液滴速率、打印头线性速度、层厚度或其他相关参数。

在一些实施方案中，打印头750将能够在清洁站和停泊站(在图7A中都未示出)前面定期地移动。可将停泊站和清洁站放置成更靠近平台700的中心或靠近平台700的外径，如(例如)在下文论述的图8C中所绘示。

凝固站760也存在于平台700内，该凝固站促进层之间的每个所沉积的研磨材料的层的凝固。每个所沉积的粉末层所需的凝固量随所沉积的研磨材料的量、由凝固站760产生的热和盘710的旋转速度而变。可通过以下方式实现凝固：施加真空以移除多余的流体；使层经受鼓风机；将层热烘干；将层热固化；将层UV固化；或以其他方式处理层。还可至少部分地基于随后处理所需的参数来指示凝固。例如，使用增材制造制成的玻璃质磨料制品需要高温下的最终烧结步骤。另外，至少一些树脂粘结磨料制品需要最终烧结步骤。

虽然绘示了凝固站760，但明确预期，对于一些磨料制品，每个层可能不需要凝固。例如，一些磨料制品可仅在打印了所有层或层子集之后才经历烘干步骤。在一些实施方案中，诸如在反应性临时粘结剂包括在磨料混合物中的情况下，为了结构完整性而不需要对每个层进行间歇性烘干。

马达将在增材制造过程期间向下移动平台700以螺旋地渐进地增加总的层。马达的速度可基于所限定的厚度层和旋转速度来调整。马达可连续地或离散地操作。

当完成增材制造过程时，可例如通过沿着轴线770调整盘710来移除完成的磨料制品。

平台700的旋转运动也可由步进马达控制。旋转速度受若干因素驱动，该因素包括磨料混合物的流动性、粘结剂分配和饱和速率、可用的凝固时间和每个层的平整。磨料混合物的流动性影响粉末的散布和因此在不干扰前一层的情况下影响每个层的平整。

在图7中未示出控制器，该控制器将驱动不同部件的操作、盘710的定位以及部件720、730、740、750和760中的每一者相对于盘710的相对位置。打印头750的移动和分配速率也将由从控制器发送的指令指示。步进马达和编码器的移动也将由从控制器发送的指令指示。另外，控制器还将促进安全功能以保护操作员和机器两者，包括防护、最大和最小移动速度以及末端开关。

在一个实施方案中，控制器还可检索和解译将要打印的磨料制品的3D文件，诸如CAD或STL文件。控制器还可解译3D文件以确定将要在平台700上打印的磨料制品的放置。

在一个实施方案中，盘710的旋转移动是处于方向755上的连续速率下。在另一实施方案中，旋转移动是离散的，使得盘710走过若干离散的位置，在其期间执行不同的操作。所打印的磨料制品螺旋地形成在盘710上，该盘连续地向下移动以允许增加所形成的磨料制品的高度。在一个实施方案中，打印头750在粉末床上连续地喷射液滴以生成磨料制品。

虽然单个料斗720被绘示为容纳单个同质混合物，但明确预期，在一些实施方案中，料斗720包括若干隔室。每个隔室可容纳不同的磨料混合物。例如，在芯附近的磨料制品的部分可不需要包含昂贵的高品位磨料矿物。而是，靠近芯的一个或多个内部隔室可容纳具有较低成本材料的磨料混合物。

因此，使用本文在图7至图11中描述的系统允许具有在层之间可不同或在层中的第一区域与第二区域之间是均匀的磨料混合物的粘结磨料制品。

图7B绘示了多个部件在盘710的自由空间中成镜像的另一实施方案。这可允许盘710的每次旋转沉积两层研磨材料，因此增加了物体构建速度。类似的部件与7A类似地编号。例如，料斗720a分配第一层的磨料混合物，该第一层的磨料混合物随后被平整工具730a平整并且被平整器740a压实；从粘结剂喷射打印头750a接收粘结剂并且随后由凝固站760a烘干。在第一层由凝固站760a烘干之后，该过程对‘b’部件重复。这允许单个工作区域790a每当盘710完成旋转时接收两层研磨材料和粘结剂。

使用不同的两组部件允许形成不同的层结构，例如从料斗720a分配的具有第一磨料混合物的第一层，和紧接的从料斗720b分配的具有第二磨料混合物的第二层。这可允许在不同的层中具有不同性质的唯一结构。例如，第一层可具有与第二层不同的孔隙率、硬度、密度、磨料颗粒组成、磨料颗粒大小或磨料颗粒定向。

附加组的部件(例如，组‘a’和组‘b’)的存在取决于在发生充分凝固之后在盘710上留下的可用空间的量。对于需要最少凝固的磨料制品或凝固组分在足够温度下的磨料制品，可存在两组以上部件，使得可在每次旋转沉积三个或甚至四个层。

图8A至图8C绘示了根据各种实施方案的用于磨料产品的连续增材制造的平台。图8A绘示了与关于图7B描述的一组部件类似的一组部件的俯视图，并且类似的部件被类似地标记。图8B绘示了连续增材制造系统800的侧视图。然而，作为关于打印头750a和750b所描述的移动打印头的替代，图8A绘示了具有静止的打印头阵列850a、850b的实施方案。使打印头阵列850a和850b静止降低了对粘结剂材料的分配进行编程所需的复杂性，因为不需要控制器(在图8A中未示出)来对打印头阵列850a和850b的移动以及从该打印头阵列分配粘结剂进行编程。在图8A中绘示的实施方案中，每个打印头阵列850a、850b包括六个打印头。在一个实施方案中，每个打印头包括至少约1000个喷嘴，每个喷嘴允许以6kHz喷射30pl、80pl或甚至160pl的粘结剂流体。另外，虽然仅示出了六个打印头，但在阵列中可存在六个以上打印头，诸如八个、九个、十个、十二个或更多，或少于六个打印头，诸如两个、三个、四个或五个。可对数目进行选择，从而平衡所需要的精度并且增加组装速度。

图8B绘示了用于连续增材制造的平台的侧视图，绘示了部件与平台之间的可变距离。

图8C绘示了具有清洁站860和停泊站870的示例性平台。

图9A和图9B绘示了根据各种实施方案的打印好的磨料制品的示例性布置。优选的是，在诸如平台700、780或800的平台上的工作区内制造磨料制品的组合。如图9A和图9B中绘示，可在单个增材制造操作期间在给定的工作区900、950上组装不同磨料制品的不同布置。可在不同的工作区上制造不同形状和大小的磨料制品，只要所有磨料制品是由相同的磨料混合物形成即可。

可用于增材制造的工作区对应于旋转平台的宽度，例如宽度712。工作区900的长度910对应于(例如)宽度712。工作区900的宽度920可依据实施方案而变。在一些实施方案中，不同的工作区900可被布置成基本上覆盖平台上的所有可用区域。

图10绘示了根据各种实施方案的连续打印机的框图。连续打印机1000包括具有一个或多个工作区1004的表面1002。每个工作区被设计成用作可在其上增材制造磨料制品的基座。

表面1002被构造为旋转，而其他部件既定以基本上固定的布置起作用。在表面1002的一次旋转期间，每个工作区1004接收研磨材料和粘结剂的至少一个层。然而，在一些实施方案中，在表面1002的一次旋转期间，每个工作区1004接收研磨材料和粘结剂的至少两个层，或至少三个层或至少四个层。

连续打印机包括材料源1010。给定的打印操作可能需要比打印机1000的机载分配器可存储的材料更多的材料。可从研磨材料源1012提供附加的研磨材料。可由临时粘结剂材料源1014提供临时粘结剂材料。可从其他材料源1016提供其他材料，诸如填料。

由磨料材料源1012提供的研磨材料包括磨料颗粒，该磨料颗粒可以是成型、压碎或板型磨料颗粒。在制造玻璃质磨料制品的实施方案中，磨料材料源还包括玻璃质粘结前体颗粒，诸如玻璃熔块。在制造金属粘结磨料制品的实施方案中，磨料材料源还包括金属粘结前体颗粒，诸如金属粉末。

在需要其他过程来激活粘结前体材料的实施方案中，分配临时粘结剂材料以便在增材制造过程期间使磨料制品前体保持在一起。该临时粘结剂材料被选择成使得其将在随后处理期间被烧掉并且不存在于最终制品中。

连续打印机1000的功能性受控制器1050控制，该控制器可以是处理器或微处理器。控制器1050例如布置和控制表面1002的旋转速度1052。可基于研磨材料的流动性、必需的凝固时间、粘结剂分配速率或任何其他合适的参数来布置速率。

控制器1050控制将材料分配到工作区1004中的每一者上。研磨材料分配器1022以研磨材料分配速率1054来分配研磨材料。研磨材料分配器可以是料斗，并且分配可包括使料斗振动或以其他方式致使研磨材料从料斗下落到工作区1004上。

在从研磨材料分配器1022分配了研磨材料层之后，由平整器1020在整个工作区1004内平整研磨材料。在一个实施方案中，平整器1020使研磨材料在整个工作区1004内平坦至基本上均匀的高度。在另一实施方案中，调平机构1020还提供压实操作，从而导致研磨材料混合物的致密化。平整器1020或平整器1022处于工作区1004上方的可变高度处。在存在两个或更多个平整器1022的实施方案中，平整器1022可处于相对于彼此不同的高度处。由控制器控制平整器相对于工作区的定位1064。

研磨材料混合物在制造期间被临时粘结剂材料保持在适当位置，该临时粘结剂材料是由位于打印机1000的分配站1080中的临时粘结剂材料分配器1024提供。控制器1050控制粘结剂分配速率1056以及粘结剂沿着所分配的磨料混合物的表面的分布1058。在一个实施方案中，临时粘结剂材料分配器是包括喷嘴阵列的喷射打印头，每个喷嘴被构造为将粘结剂材料的液滴输出到工作区1004的给定区域上。控制器1050控制哪些喷嘴输出粘结剂材料和以什么速率1056输出，以便将研磨材料混合物临时地粘结为所制造的磨料制品的每个层的期望形状。

控制器1050还控制凝固站1090的布置，包括凝固参数1068。凝固站1090被设计成使得在工作区1004上的当前层中分配的粘结剂材料在暴露于凝固站1090之后得到充分烘干，使得研磨材料分配器1022可在不导致结构完整性问题的情况下分配另一研磨材料层混合物。

控制器1050还控制打印机1000的其他规格1066，并且在需要时触发安全功能1068，以便保护操作员或打印机1000。

控制器1050还可致使临时粘结剂材料分配器1024周期性地或响应于来自传感器1060的警告而与清洁站1070交互。有可能的是，研磨材料将附接到喷嘴或临时粘结剂材料分配器的其他分配机构。这可能会导致阻塞，其降低了在每个层中分配的粘结剂材料的精度。控制器1050周期性地或响应于来自传感器1060的检测到的阻塞的通知而引导临时粘结剂材料分配器1024或其受影响的部分与清洁站交互。清洁站1070可包括刷子、振动机构或适合于清除阻塞的分配器的另一装置。

控制器1050基于所制造的磨料制品的形状来引导连续打印机1000的部件的操作。从数据库1030检索形状信息，该数据库可存储形状文件1034，诸如CAD或STL文件。用于工作区的形状分布1032也可存储在数据库1030中。可替代地，控制器1050可基于针对给定操作的检索到的形状文件1034来确定形状分布1032。控制器还检索打印机参数1036，诸如凝固参数、移动速率、不同材料分配器的分配速率和其他相关参数。

控制器1050还控制移动机构1040和1042。移动机构可以是离散或连续操作的任何合适的马达，诸如步进马达。旋转机构1040导致表面1002的旋转移动，使得每个工作区1004在旋转期间与分配器1022、1024、平整器1020和凝固站1090中的每一者至少交互一次。然而，虽然出于简单起见而关于图10描述了每个部件中的仅一个部件，但明确预期(例如)工作区1002可在旋转期间接收两个或更多个层的研磨材料和临时粘结剂。

控制器1050还控制可存在于连续打印机1000内的多种传感器1060。传感器1060可以是(例如)光学器件、相机或温度计。可使用传感器在组装期间测量磨料制品的质量控制，包括监测临时粘结剂的固化、测量磨料制品的硬度、孔隙率和/或密度以及其他机械性质。传感器1060被设想成包括可有助于质量控制的任何在线测量。传感器1060还可监测研磨材料分配器1022、临时粘结剂材料分配器1024和其他材料分配器1026的填充水平，使得可在需要时由材料源1010提供附加的材料。

图11绘示了各种实施方案中的使用连续打印机来制造磨料制品的方法。方法1100可合适于图7至图10的连续打印机中的任一连续打印机或另一合适的连续打印机。

在框1110中，将磨料混合物分配在工作区上。在一个实施方案中，该工作区是移动工作区。在一个实施方案中，可将磨料混合物分配在连续移动的工作区上。在另一实施方案中，工作区在若干位置之间离散地移动，该位置中的一个位置将接收磨料混合物。

在一个实施方案中，磨料混合物包括磨料颗粒，诸如成型、压碎或板型磨料颗粒。在最终的磨料制品是基于玻璃质、聚合物、树脂或金属的粘结实施方案中，磨料混合物还可包括粘结剂前体颗粒。磨料混合物还可包括向最终的磨料制品提供包括孔隙率、密度或硬度的期望的机械性质的填料材料或材料。

在框1120中，平整磨料混合物。平整包括将磨料混合物散开至在整个工作区内基本上一致的高度。

在框1130中，将磨料混合物压实。压实可以是增加最终的磨料制品的密度的重要步骤。在一些实施方案中，平整还包括压实磨料混合物，使得由类似的工具执行或甚至同时执行步骤1120和1130。例如，将玻璃质粘结磨料混合物上的块体生坯密度增加10％可在烧结之后节省5％的孔隙率并且将硬度增加若干度。预压实与在不压实时相比导致较小的密度减小。例如，对于全压轮，密度可存在可忽略的减小。对于增材制造的研磨轮，该减小可较高，并且压实可激起未压实的增材制造的轮之间的密度变化并且使之更靠近压轮。

在框1140中，分配粘结剂材料。将粘结剂材料分配为来自一个或多个液体分配源的液体。例如，可由粘结剂喷射打印机的移动打印头分配粘结剂材料，其中粘结剂喷射打印头在整个沉积粘结剂材料的工作区内移动，以产生包括所分配的磨料混合物的磨料制品的层的期望的设计。在另一实施方案中，由静态分配源，诸如粘结剂喷射打印头阵列或喷嘴阵列，来分配粘结剂材料。在一些实施方案中，粘结剂材料是被构造为在随后的凝固和烧制过程期间会被移除或常常被烧掉的临时粘结剂材料。粘结剂材料可以是稀释的粘结剂材料，例如，处于含水溶液、基于溶剂的溶液、基于酚醛树脂的溶液或其他合适的溶液中。

在框1150中，所分配的粘结剂材料经受凝固步骤。该凝固步骤可包括将工作区和该工作区上的分层材料加热至允许固化或凝固所分配的临时粘结剂材料的温度。凝固还可包括将工作区上的所分配的研磨材料和粘结剂热烘干。凝固还可包括UV固化或其他合适的固化机构。凝固是确保在沉积未来的层期间组装的磨料制品的结构完整性的重要步骤。可基于固定临时粘结剂或所施加的粘结剂的量所需的处理来选择凝固方法。在使用稀释的粘结剂的情况下，可需要移除水或其他溶剂，这也可以是凝固过程的部分。

在决策点1155处，磨料制品要么完成，在那种情况下方法1100前进到框1160。如果磨料制品尚未完成，则方法1100返回到框1110，其中沉积另一磨料混合物层。在诸如在图7至图8中绘示的一些实施方案中，方法1100在构建磨料制品时产生研磨材料层的螺旋。

在框1160中，从连续打印机移除完成的磨料制品。移除可包括将磨料制品移离工作区并且使磨料制品经受进一步处理。例如，玻璃质或金属粘结磨料制品通常经受附加的烧制过程，以促进粘结前体颗粒的熔化或烧结以及将临时粘结剂烧掉。聚合物粘结磨料制品还可经历另一处理步骤以促进聚合。依据客户所需的最终产品，可将磨料产品胶合在轴杆上或支座上，可将磨料产品加工至特定所需的大小、平衡体，并且被标记。

实施例和示例性实施方案

通过参考以举例说明的方式提供的以下实施例，可更好地理解本公开的各种实施方案。本公开不限于本文给出的实施例。

实施例1

在图8中绘示的配置中，平台表面具有2389cm²。使用来自3M精磨GmbH(3MPrecision Grinding GmbH)(St.Magdalener Straβe 85,9500Villach–奥地利)的材料作为示例，具体地，使用8A120J6V601或95DA120/220H7V301，其中既定的层厚度是300μm，饱和度是30％，PR是55％。喷嘴覆盖表面是0.00381mm²，液滴体积是160pL，假设80％的喷嘴是有效的，这是在考虑到长期使用之后的缺陷的估计。打印速度在平均直径下模拟为15mm/s，这受到平整辊站限制，因为打印头速度以其他方式可达到每分钟若干米。计算表明，需要4排喷嘴来滴落所需量的粘结剂。如果需要具有相同饱和度的较厚层，则必须添加附加的一对的排。打印300μm层所需的时间在镜像设计下模拟为44s，这意味着1.63cm³/s。

这可与

打印机(可从公司总部位于宾夕法尼亚州北亨廷顿的ExOne得到)在类似的材料和类似的参数下实现的等同于0.27cm³/s的110s形成对比。此模拟表明，本发明的实施方案对于图7B和图8的镜像设计可实现高达4倍至5倍的吞吐量并且对于图7A的设计实现2倍至2.5倍的吞吐量。此值包括在清洁站处清洁打印头所需的暂停打印时间。

实施例2

增加层厚度将不改变线性速度，并且因此将再次增加打印机的效率。层厚度的限制将由打印好的部分上所需的最终形状的精度和液滴漫射到粉末层中的可能性驱动。

呈现了一种研磨轮制造机设备，该研磨轮制造机设备包括：轮基底，该轮基底具有分配表面；研磨材料分配器，所述研磨材料分配器将粘结剂前体布置到所述分配表面的环形区段上并且将多个磨料颗粒至少部分地布置在粘结剂前体内；和旋转装置，该旋转装置使分配表面相对于研磨材料分配器旋转以形成连续单层粘结研磨轮。

该研磨轮制造机任选地包括，旋转装置在研磨材料分配器布置粘结剂前体和多个磨料颗粒同时，使分配表面相对于研磨材料分配器旋转，以形成连续单层粘结研磨轮。

该研磨轮制造机任选地包括，旋转装置使研磨材料分配器围绕分配表面旋转。

该研磨轮制造机任选地包括，旋转装置使分配表面在研磨材料分配器下方旋转。

该研磨轮制造机任选地包括，研磨材料分配器布置粘结剂前体和多个磨料颗粒的混合体。

该研磨轮制造机任选地包括，研磨材料分配器在布置了粘结剂和磨料的混合体之后进一步布置助磨剂。

该研磨轮制造机任选地包括，研磨材料分配器布置所形成的磨料基底，多个磨料颗粒附着至所形成的磨料基底。

该研磨轮制造机任选地包括，所形成的磨料基底包括螺旋基底。

该研磨轮制造机任选地包括：所形成的磨料基底包括柔性粘性基底，该柔性粘性基底包括粘结剂前体和多个磨料颗粒的带；并且在分配表面相对于研磨材料分配器旋转时，研磨材料分配器将柔性粘性基底布置在分配表面上。

可将研磨轮制造机实施成使得研磨材料分配器包括：粘结剂前体分配器，该粘结剂前体分配器将粘结剂前体布置到分配表面的环形区段上；和磨料颗粒输送器，该磨料颗粒输送器将多个磨料颗粒至少部分地布置在粘结剂前体内。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒输送器在布置了粘结剂前体之后布置多个磨料颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器进一步将二次磨料布置到分配表面的环形区段上。

可将研磨轮制造机实施成使得多个磨料颗粒包括以下至少一者：细长压碎颗粒、挤压颗粒、精密成型矿物颗粒、玻璃化的团聚体颗粒和树脂粘结团聚体颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得在布置多个磨料颗粒之前凹部按压装置将多个磨料颗粒凹部按压到粘结剂前体中。

可将研磨轮制造机实施成使得布置多个磨料颗粒包括将多个磨料颗粒布置到多个磨料颗粒凹部中。

可将研磨轮制造机实施成使得颗粒按压装置将多个磨料颗粒按压到粘结剂前体中。

可将研磨轮制造机实施成使得轮层按压装置按压粘结剂前体和多个磨料颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得：粘结剂前体分配器将粘结剂前体布置在连续单层粘结研磨轮的第一径向区域上；所述粘结剂前体分配器将附加的粘结剂前体布置在所述连续单层粘结研磨轮的第二径向区域上，所述第二径向区域不同于所述第一径向区域；所述磨料颗粒输送器将所述第一径向区域上的所述多个磨料颗粒至少部分地布置在所述粘结剂前体内；磨料颗粒输送器将第二径向区域上的附加的多个预定位置处的附加的多个磨料颗粒布置在附加的粘结剂前体内；其中轮基底使附加的多个磨料颗粒和附加的粘结剂前体旋转以形成连续单层粘结研磨轮。

可将研磨轮制造机实施成使得该附加的多个磨料颗粒不同于所布置的磨料颗粒以形成多磨料颗粒研磨轮。

可将研磨轮制造机实施成使得该附加的粘结剂前体不同于所布置的粘结剂前体以形成多粘结剂研磨轮。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体包括以下至少一者：树脂前体、陶瓷前体或金属前体。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器进一步将二次材料布置在分配表面上。

研磨轮制造机还可包括其中，二次材料包括以下至少一者：多个短切增强纤维、填料、二次晶粒、助磨剂、造孔剂、增强基布和增强纤维网。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器在布置粘结剂前体的同时布置二次材料。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器在布置粘结剂前体之后布置二次材料。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器将粘结剂前体布置为以下至少一者：自由流动的混合物和增塑树脂的连续带。

可将研磨轮制造机实施成包括基布放置装置，以将基布布置在磨料颗粒和粘结剂前体上。

可将研磨轮制造机实施成使得粘结剂前体分配器沿着分配表面的半径布置粘结剂前体。

可将研磨轮制造机实施成使得：粘结剂前体分配器将粘结剂前体布置在第一环形区段内；并且磨料颗粒输送器将多个磨料颗粒布置在第二环形区段内，该第二环形区段在分配表面旋转期间跟在该第一环形区段之后。

可将研磨轮制造机实施成使得：粘结剂前体分配器将粘结剂前体布置在分配表面的第一半部内；前体平整装置平整分配表面的第一半部内的所布置的粘结剂前体；磨料颗粒输送器将多个磨料颗粒布置在分配表面的第一半部内；所布置的粘结剂前体和多个磨料颗粒形成第一半轮磨料层；并且在布置了多个磨料颗粒之后使分配表面旋转以使得能够形成附加的半轮磨料层。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒输送器布置多个磨料颗粒包括：将第一磨料载体基底布置在粘结剂前体上，该第一磨料载体基底包括以第一预定磨料图案放置在第一磨料载体基底上的多个磨料颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得第一磨料载体基底还包括以多个预定磨料定向角度放置在磨料载体基底上的多个磨料颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒输送器布置多个磨料颗粒还包括：将第二磨料载体基底布置在粘结剂前体上，该第二磨料载体基底包括以第二预定磨料图案放置在第二磨料载体基底上的多个磨料颗粒，该第二预定磨料图案不同于该第一预定磨料图案。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料载体基底包括以下至少一者：载体膜、牺牲材料、加强功能网和助磨剂功能网。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒输送器包括磨料颗粒放置装置，以将多个磨料颗粒放置在粘结剂前体内的多个预定位置。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒放置装置将多个磨料颗粒以多个预定定向角度放置在粘结剂前体内。

可将研磨轮制造机实施成使得截面掩模防止将多个磨料颗粒放置在分配表面的被遮掩的环形区段中。

可将研磨轮制造机实施成使得磨料颗粒输送器包括窄隙料斗，以将多个磨料颗粒布置在连续磨料层中的粘结剂前体上。

可将研磨轮制造机实施成使得连续磨料层包括连续磨料单层。

可将研磨轮制造机实施成使得磁场生成装置使多个磨料颗粒以预定磁定向角度定向。

可将研磨轮制造机实施成使得多个磨料颗粒是磁响应的。

可将研磨轮制造机实施成使得多个磨料颗粒包括磁性颗粒。

可将研磨轮制造机实施成使得多个磨料颗粒包括磁响应涂层。

可将研磨轮制造机实施成使得具有磁响应涂层的多个磨料颗粒布置在团聚体内。

研磨轮制造机还可包括用于平整所布置的粘结剂前体的前体平整装置。

可将研磨轮制造机实施成使得前体平整装置包括以下至少一者：多耙齿装置、平整刀片装置和辊装置。

可将研磨轮制造机实施成使得通过以下至少一者来修改粘结剂前体密度：前体平整装置修改平整刀片角度；粘结剂前体分配器修改粘结剂前体分配速度；以及分配表面旋转装置修改分配表面旋转速度。

可将研磨轮制造机实施成使得通过以下至少一者来修改磨料颗粒密度：磨料颗粒输送器修改磨料颗粒分配速度；以及分配表面旋转装置修改分配表面旋转速度。

呈现了一种形成研磨轮的方法。该方法包括：将粘结剂前体布置到分配表面的环形区段上；将多个磨料颗粒至少部分地布置在粘结剂前体内；以及分配表面相对于研磨材料分配器旋转以形成连续单层粘结研磨轮。

该方法任选地包括其中，在分配表面相对于研磨材料分配器旋转期间布置粘结剂前体和多个磨料颗粒以形成连续单层粘结研磨轮。

该方法任选地包括，使分配表面旋转包括使研磨材料分配器围绕分配表面旋转。

该方法任选地包括，使分配表面旋转包括使分配表面在研磨材料分配器下方旋转。

该方法任选地包括其中，布置粘结剂前体和多个磨料颗粒包括布置粘结剂前体和多个磨料颗粒的混合体。

该方法任选地包括，在布置了粘结剂和磨料的混合体之后布置助磨剂。

该方法任选地包括其中，布置多个磨料颗粒包括布置所形成的磨料基底，多个磨料颗粒附着至所形成的磨料基底。

该方法任选地包括其中，所形成的磨料基底包括螺旋基底。

该方法任选地包括其中：所形成的磨料基底包括柔性粘性基底，该柔性粘性基底包括粘结剂前体和多个磨料颗粒的带；并且布置多个磨料颗粒包括在分配表面相对于研磨材料分配器旋转时，将柔性粘性基底布置在分配表面上。

该方法任选地包括其中：将粘结剂前体从粘结剂前体分配器布置到分配表面的环形区段上；并且将多个磨料颗粒从磨料颗粒输送器至少部分地布置在粘结剂前体内。

该方法任选地包括其中，布置多个磨料颗粒是在布置粘结剂前体之后。

该方法任选地包括将二次磨料布置到分配表面的环形区段上。

该方法任选地包括其中，多个磨料颗粒包括以下至少一者：细长压碎颗粒、挤压颗粒、精密成型矿物颗粒、玻璃化的团聚体颗粒和树脂粘结团聚体颗粒。

该方法任选地包括在布置多个磨料颗粒之前将多个磨料颗粒凹部按压到粘结剂前体中。

该方法任选地包括其中，布置多个磨料颗粒包括将多个磨料颗粒布置到多个磨料颗粒凹部中。

该方法任选地包括将多个磨料颗粒按压到粘结剂前体中。

该方法任选地包括按压粘结剂前体和多个磨料颗粒。

该方法任选地包括将附加的粘结剂前体布置在连续单层粘结研磨轮的第二径向区域上；将附加的多个磨料颗粒布置在附加的粘结剂前体内的第二径向区域上的附加的多个预定位置；其中：布置粘结剂前体包括将粘结剂前体布置在连续单层粘结研磨轮的第一径向区域上，该第二径向区域不同于该第一径向区域；所述磨料颗粒输送器将所述第一径向区域上的所述多个磨料颗粒至少部分地布置在所述粘结剂前体内；并且其中轮基底使附加的多个磨料颗粒和附加的粘结剂前体旋转以形成连续单层粘结研磨轮。

该方法任选地包括其中，附加的多个磨料颗粒不同于所布置的磨料颗粒以形成多磨料颗粒研磨轮。

该方法任选地包括其中，附加的粘结剂前体不同于所布置的粘结剂前体以形成多粘结剂研磨轮。

该方法任选地包括其中，粘结剂前体包括以下至少一者：树脂前体、陶瓷前体或金属前体。

该方法任选地包括将二次材料布置在分配表面上。

该方法任选地包括其中，二次材料包括以下至少一者：多个短切增强纤维、填料、二次晶粒、助磨剂、造孔剂、增强基布和增强纤维网。

该方法任选地包括其中，在布置粘结剂前体的同时布置二次材料。

该方法任选地包括其中，在布置了粘结剂前体之后布置二次材料。

该方法任选地包括其中，布置粘结剂前体包括布置以下至少一者：自由流动的混合物和增塑树脂的连续带。

该方法任选地包括将基布布置在磨料颗粒和粘结剂前体上。

还可将该方法实施成使得沿着分配表面的半径布置粘结剂前体。

该方法任选地包括其中：将粘结剂前体布置在第一环形区段内；并且将多个磨料颗粒布置在第二环形区段内，该第二环形区段在分配表面旋转期间跟在该第一环形区段之后。

该方法任选地包括其中：将粘结剂前体布置在分配表面的第一半部内；平整分配表面的第一半部内的所布置的粘结剂前体；将多个磨料颗粒布置在分配表面的第一半部内；所布置的粘结剂前体和多个磨料颗粒形成第一半轮磨料层；并且在布置了多个磨料颗粒之后使分配表面旋转以使得能够形成附加的半轮磨料层。

该方法任选地包括其中，布置多个磨料颗粒包括将第一磨料载体基底布置在粘结剂前体上，该第一磨料载体基底包括以第一预定磨料图案放置在第一磨料载体基底上的多个磨料颗粒。

该方法任选地包括其中，第一磨料载体基底还包括以多个预定磨料定向角度放置在磨料载体基底上的多个磨料颗粒。

该方法任选地包括其中，布置多个磨料颗粒还包括将第二磨料载体基底布置在粘结剂前体上，该第二磨料载体基底包括以第二预定磨料图案放置在第二磨料载体基底上的多个磨料颗粒，该第二预定磨料图案不同于该第一预定磨料图案。

该方法任选地包括其中，磨料载体基底包括以下至少一者：载体膜、牺牲材料、加强功能网和助磨剂功能网。

该方法任选地包括将多个磨料颗粒放置在粘结剂前体内的多个预定位置。

该方法任选地包括将多个磨料颗粒以多个预定定向角度放置在粘结剂前体内。

该方法任选地包括遮掩分配表面的被遮掩的环形区段以防止将多个磨料颗粒放置在该被遮掩的环形区段中。

该方法任选地包括将来自窄隙料斗的多个磨料颗粒布置在连续磨料层中的粘结剂前体上。

该方法任选地包括其中，连续磨料层包括连续磨料单层。

该方法任选地包括施加磁场以使多个磨料颗粒以预定磁定向角度定向。

该方法任选地包括其中，多个磨料颗粒是磁响应的。

该方法任选地包括其中，多个磨料颗粒包括磁性颗粒。

该方法任选地包括其中，多个磨料颗粒包括磁响应涂层。

该方法任选地包括其中，将具有磁响应涂层的多个磨料颗粒布置在团聚体内。

该方法任选地包括平整所布置的粘结剂前体。

该方法任选地包括其中，平整所布置的粘结剂前体包括应用以下至少一者：多耙齿装置、平整刀片装置和辊装置。

该方法任选地包括其中，通过以下至少一者来修改粘结剂前体密度：修改平整刀片角度；修改粘结剂前体分配速度；以及修改分配表面旋转速度。

该方法任选地包括其中，通过以下至少一者来修改磨料颗粒密度：修改磨料颗粒分配速度；以及修改分配表面旋转速度。

呈现了包括指令的一个或多个机器可读介质，该指令在由计算系统执行时致使计算系统执行本文呈现的方法中的任一方法。

呈现了一种设备，该设备包括用于执行本文呈现的方法中的任一方法的构件。

呈现了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质包括多个指令，该多个指令在使用装置的处理器执行时致使该装置进行以下操作：将粘结剂前体布置到分配表面的环形区段上；将多个磨料颗粒至少部分地布置在粘结剂前体内；以及分配表面相对于研磨材料分配器旋转以形成连续单层粘结研磨轮。

呈现了一种设备，该设备包括：用于将粘结剂前体布置到分配表面的环形区段上的构件；用于将多个磨料颗粒至少部分地布置在粘结剂前体内的构件；以及用于使分配表面相对于研磨材料分配器旋转以形成连续单层粘结研磨轮的构件。

一个或多个机器可读介质包括在由机器执行时致使该机器执行本文呈现的操作中的任一操作的操作的指令。

呈现了一种形成磨料制品的方法。该方法包括在磨料混合物沉积位置处将磨料混合物层从磨料混合物分配器沉积到分配表面上。该方法还包括在平整位置处使用平整工具平整该磨料混合物层，使得该层具有基本上平滑的表面。该方法还包括在压实位置处使用压实工具压实该磨料混合物层，使得该磨料混合物层的密度增加。该方法还包括在液体分配站处从液体分配器向压实的该磨料混合物层施加液体材料。该方法还包括允许该磨料混合物层和所分配的液体在凝固站处凝固。该方法还包括重复沉积、平整、压实、施加和凝固的步骤以形成多层磨料制品。该分配表面被构造为旋转，使得所沉积的磨料混合物在沉积位置、平整位置、压实站、液体分配站和凝固站之间移动，并且使得混合物分配器和凝固站相对于彼此保持固定在适当位置。

可将该方法实施成使得所施加的液体材料是被构造为在对磨料制品的随后处理期间被烧掉的临时粘结剂。

可将该方法实施成使得磨料混合物包括永久粘结剂前体，并且该永久粘结剂前体被构造为在磨料制品的随后处理期间被激活。

可将该方法实施成使得该永久粘结剂前体包括玻璃熔块。

可将该方法实施成使得所施加的液体材料是与磨料混合物的化合物反应的反应剂。

可将该方法实施成使得液体分配器是粘结剂喷射分配器。

可将该方法实施成使得粘结剂喷射分配器是多个打印头的阵列。

可将该方法实施成使得粘结剂喷射分配器被构造为沿着分配表面的范围移动。

可将该方法实施成使得粘结剂喷射分配器保持静止。

可将该方法实施成使得打印头阵列包括至少1,000个喷嘴。

可将该方法实施成使得将液体材料施加到所压实的该磨料混合物层上成为图案，使得压实的层的至少一部分接收不到液体材料。

可将该方法实施成使得在后续层中施加液体材料成为图案，使得形成穿过磨料制品的通道。

可将该方法实施成使得该通道是至少部分地延伸穿过磨料制品的弓形、曲折或笔直的通道。

可将该方法实施成使得磨料制品包括呈螺旋图案的研磨材料。

可将该方法实施成使得磨料制品是研磨轮。

可将该方法实施成使得磨料制品是多个离散磨料制品，并且第一离散磨料制品不同于第二离散磨料制品。

可将该方法实施成使得研磨材料分配器包括第一隔室和第二隔室，并且该第一隔室容纳第一磨料混合物并且该第二隔室容纳第二磨料混合物。

呈现了一种用于形成磨料制品的系统。该系统包括工作区和研磨材料分配器，该研磨材料分配器将研磨材料层沉积到工作区上。该系统还包括平整器，该平整器平整工作区上的研磨材料的表面。该系统还包括粘结剂喷射打印机，该粘结剂喷射打印机将液体粘结剂分配到该研磨材料层上。工作区位于移动表面上。该移动表面使工作区在分配器下的分配位置、平整器下的平整位置与打印机下的打印位置之间移动。

该系统还可包括烘干站，该烘干站至少部分地烘干液体粘结剂。

可将该系统实施成使得研磨材料分配器、平整器和烘干站相对于彼此基本上保持在适当位置。

可将该系统实施成使得平整器处于可相对于工作区调整高度的位置。

该系统还可包括压实机，该压实机向研磨材料的表面施加力并且增加该层研磨材料的密度。

可将该系统实施成使得烘干站向液体粘结剂施加热。

可将该系统实施成使得液体粘结剂是含水混合物。

可将该系统实施成使得研磨材料包括被构造为在磨料制品的随后处理期间被激活的粘结剂前体颗粒，并且其中液体粘结剂是被构造为在磨料制品的随后处理期间被烧掉的临时粘结剂。

可将该系统实施成使得该表面在分配位置、平整位置与打印位置之间连续地移动。

可将该系统实施成使得该表面在分配位置、平整位置与打印位置之间离散地移动。

可将该系统实施成使得该表面是围绕中央轴线旋转移动的盘形表面。

该系统还可包括：第二研磨材料分配器，该第二研磨材料分配器将第二研磨材料层沉积到工作区上；第二平整器，该第二平整器平整工作区上的第二研磨材料层的表面；第二粘结剂喷射打印机，该第二粘结剂喷射打印机将第二液体粘结剂层分配到第二研磨材料层上；第二烘干站，该第二烘干站至少部分地烘干第二液体粘结剂层。该工作区可使该工作区在返回到分配器下的分配位置之前在第二分配器下的第二分配位置、第二平整器下的第二平整位置、第二打印机下的第二打印位置和第二凝固站下的第二烘干机位置之间移动，。

可将该系统实施成使得第二研磨材料分配器容纳第二研磨材料混合物，第一研磨材料分配器容纳第一研磨材料混合物，并且其中第一研磨材料混合物和第二研磨材料混合物是不同的。

可将该系统实施成使得第一粘结剂喷射打印机以第一图案分配第一液体粘结剂层，第二粘结剂喷射打印机以第二图案分配第二液体粘结剂层，并且该第二图案不同于该第一图案。

可将该系统实施成使得该第二图案包含从该第一图案的相应部分偏移的部分。

可将该系统实施成使得粘结剂喷射打印机包括静止打印头。

可将该系统实施成使得第一研磨材料分配器在整个工作区内分配同质的磨料混合物。

可将该系统实施成使得第一研磨材料分配器在整个工作区内分配非同质的磨料混合物。

尽管将已采用的术语和表达用作描述而非限制术语，并且不旨在使用此类术语和表达排除所示和所描述的特征或其部分的任何等同物，但是已经认识到，在本发明实施方案的范围内的各种修改是可以的。因此，应当理解，尽管本公开已通过具体实施方案和任选的特征而具体公开，但是本领域普通技术人员可推出本文所公开的概念的修改和变型，并且此类修改和变型被认为在本发明的实施方案的范围内。

在整个该文档中，以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围，如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如，范围“约0.1％至约5％”或“约0.1％至5％”应当解释为不仅包括约0.1％至约5％，而且还包括在指示范围内的单个值(例如，1％、2％、3％、和4％)和子范围(例如，0.1％至0.5％、1.1％至2.2％、3.3％至4.4％)。除非另外指明，否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样，除非另外指明，否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。

在该文档中，除非上下文清楚地指明，否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个(种)或多于一个(种)。除非另外指明，否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外，应当理解，本文所用且未以其他方式定义的措辞或术语仅出于说明的目的而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的；与部分标题相关的信息可在该特定部分内或外出现。如本文所用，术语“约”可允许例如数值或范围的一定程度的可变性，例如在所述值或所述范围极限的10％内、5％内或1％内，并且包括确切表述的值或范围。本文使用的术语“基本上”是指大部分或大多数，比如至少约50％、60％、70％、80％、90％、95％、96％、97％、98％、99％、99.5％、99.9％、99.99％或至少约99.999％或更多或100％。

在本文所述的方法中，除了明确列举了时间或操作序列之外，可以任何顺序进行各种行为而不脱离本发明原理。此外，规定的行为可同时进行，除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如，进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单一操作中同时进行，并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。

Claims (45)

1.一种研磨轮制造机设备，包括：

轮基底，其具有分配表面；

研磨材料分配器，所述研磨材料分配器将粘结剂前体布置到所述分配表面的环形区段上并且将多个磨料颗粒至少部分地布置在所述粘结剂前体内；和

旋转装置，所述旋转装置使所述分配表面相对于所述研磨材料分配器旋转，以形成连续单层粘结研磨轮。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述旋转装置在所述研磨材料分配器布置所述粘结剂前体和所述多个磨料颗粒的同时使所述分配表面相对于所述研磨材料分配器旋转，以形成所述连续单层粘结研磨轮。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述研磨材料分配器布置所形成的磨料基底，所述多个磨料颗粒附着至所形成的磨料基底。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所形成的磨料基底包括螺旋基底。

5.根据权利要求3所述的设备，其中：

所形成的磨料基底包括柔性粘性基底，所述柔性粘性基底包括所述粘结剂前体和所述多个磨料颗粒的带；并且

在所述分配表面相对于所述研磨材料分配器旋转时，所述研磨材料分配器将所述柔性粘性基底布置在所述分配表面上。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述研磨材料分配器包括：

粘结剂前体分配器，所述粘结剂前体分配器将所述粘结剂前体布置到所述分配表面的所述环形区段上；和

磨料颗粒输送器，所述磨料颗粒输送器将所述多个磨料颗粒至少部分地布置在所述粘结剂前体内。

7.根据权利要求6所述的设备，其中：

所述粘结剂前体分配器将所述粘结剂前体布置在所述连续单层粘结研磨轮的第一径向区域上；

所述粘结剂前体分配器将附加的粘结剂前体布置在所述连续单层粘结研磨轮的第二径向区域上，所述第二径向区域不同于所述第一径向区域；

所述磨料颗粒输送器将所述第一径向区域上的所述多个磨料颗粒至少部分地布置在所述粘结剂前体内；

所述磨料颗粒输送器将所述第二径向区域上的附加的多个预定位置处的附加的多个磨料颗粒布置在所述附加的粘结剂前体内；并且

其中所述轮基底使所述附加的多个磨料颗粒和所述附加的粘结剂前体旋转以形成所述连续单层粘结研磨轮。

8.根据权利要求6所述的设备，其中所述磨料颗粒输送器布置所述多个磨料颗粒包括：将第一磨料载体基底布置在所述粘结剂前体上，所述第一磨料载体基底包括以第一预定磨料图案放置在所述第一磨料载体基底上的所述多个磨料颗粒。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述磨料颗粒输送器布置所述多个磨料颗粒还包括：将第二磨料载体基底布置在所述粘结剂前体上，所述第二磨料载体基底包括以第二预定磨料图案放置在所述第二磨料载体基底上的所述多个磨料颗粒，所述第二预定磨料图案不同于所述第一预定磨料图案。

10.根据权利要求1所述的设备，还包括用于平整所布置的粘结剂前体的前体平整装置。

11.一种形成磨料制品的方法，所述方法包括：

在磨料混合物沉积位置处将磨料混合物层从磨料混合物分配器沉积到分配表面上；

在平整位置处使用平整工具平整所述磨料混合物层，使得所述层具有基本上平滑的表面；

在压实位置处使用压实工具压实所述磨料混合物层，使得所述磨料混合物层的密度增加；

在液体分配站处从液体分配器向所压实的磨料混合物层施加液体材料；

允许所述磨料混合物层和所分配的液体在凝固站处凝固；

重复所述沉积、平整、压实、施加和凝固的步骤以形成多层磨料制品；并且

其中所述分配表面被构造为旋转，使得所沉积的磨料混合物在所述沉积位置、所述平整位置、所述压实站、所述液体分配站和所述凝固站之间移动，并且使得所述混合物分配器和所述凝固站相对于彼此保持固定在适当位置。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所施加的液体材料是被构造为在所述磨料制品的随后处理期间被烧掉的临时粘结剂。

13.根据权利要求2所述的方法，其中所述磨料混合物包括永久粘结剂前体，并且其中所述永久粘结剂前体被构造为在所述磨料制品的随后处理期间被激活。

14.根据权利要求3所述的方法，其中所述永久粘结剂前体包括玻璃熔块。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所施加的液体材料是与所述磨料混合物的化合物反应的反应剂。

16.根据权利要求1所述的方法，其中所述液体分配器是粘结剂喷射分配器。

17.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘结剂喷射分配器是多个打印头的阵列。

18.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘结剂喷射分配器被构造为沿着所述分配表面的范围移动。

19.根据权利要求6所述的方法，其中所述粘结剂喷射分配器保持静止。

20.根据权利要求7所述的方法，其中所述打印头的所述阵列包括至少1,000个喷嘴。

21.根据权利要求1所述的方法，其中将所述液体材料施加到所压实的磨料混合物层上成为图案，使得所压实的层的至少一部分接收不到液体材料。

22.根据权利要求11所述的方法，其中在后续层中施加所述液体材料成为图案，使得形成穿过所述磨料制品的通道。

23.根据权利要求12所述的方法，其中所述通道是至少部分地延伸穿过所述磨料制品的弓形、曲折或笔直的通道。

24.根据权利要求1所述的方法，其中所述磨料制品包括呈螺旋图案的研磨材料。

25.根据权利要求1所述的方法，其中所述磨料制品是研磨轮。

26.根据权利要求1所述的方法，其中所述磨料制品是多个离散磨料制品，并且其中第一离散磨料制品不同于第二离散磨料制品。

27.根据权利要求1所述的方法，其中所述研磨材料分配器包括第一隔室和第二隔室，其中所述第一隔室容纳第一磨料混合物并且所述第二隔室容纳第二磨料混合物。

28.一种用于形成磨料制品的系统，所述系统包括：

工作区；

研磨材料分配器，所述研磨材料分配器将研磨材料层沉积到所述工作区上；

平整器，所述平整器平整所述工作区上的研磨材料的表面；

粘结剂喷射打印机，所述粘结剂喷射打印机将液体粘结剂分配到所述研磨材料层上；并且

其中所述工作区位于移动表面上，其中所述移动表面使所述工作区在所述分配器下的分配位置、所述平整器下的平整位置与所述打印机下的打印位置之间移动。

29.根据权利要求1所述的系统，还包括烘干站，所述烘干站至少部分地烘干所述液体粘结剂。

30.根据权利要求2所述的系统，其中所述研磨材料分配器、所述平整器和所述烘干站相对于彼此基本上保持在适当位置。

31.根据权利要求1所述的系统，其中所述平整器处于可相对于所述工作区调整高度的位置。

32.根据权利要求1所述的系统，还包括压实机，所述压实机向所述研磨材料的所述表面施加力并且增加所述研磨材料层的密度。

33.根据权利要求2所述的系统，其中所述烘干站向所述液体粘结剂施加热。

34.根据权利要求1所述的系统，其中所述液体粘结剂是含水混合物。

35.根据权利要求1所述的系统，其中所述研磨材料包括被构造为在所述磨料制品的随后处理期间被激活的粘结剂前体颗粒，并且其中所述液体粘结剂是被构造为在所述磨料制品的随后处理期间被烧掉的临时粘结剂。

36.根据权利要求1所述的系统，其中所述表面在所述分配位置、所述平整位置与所述打印位置之间连续地移动。

37.根据权利要求1所述的系统，其中所述表面在所述分配位置、所述平整位置与所述打印位置之间离散地移动。

38.根据权利要求1所述的系统，其中所述表面是围绕中央轴线旋转移动的盘形表面。

39.根据权利要求2所述的系统，还包括：

第二研磨材料分配器，所述第二研磨材料分配器将第二研磨材料层沉积到所述工作区上；

第二平整器，所述第二平整器平整所述工作区上的所述第二研磨材料层的表面；

第二粘结剂喷射打印机，所述第二粘结剂喷射打印机将第二液体粘结剂层分配到所述第二研磨材料层上；

第二烘干站，所述第二烘干站至少部分地烘干所述第二液体粘结剂层；并且

其中所述工作区使所述工作区在返回到所述分配器下的所述分配位置之前在所述第二分配器下的第二分配位置、所述第二平整器下的第二平整位置、所述第二打印机下的第二打印位置和所述第二凝固站下的第二烘干机位置之间移动。

40.根据权利要求12所述的系统，其中所述第二研磨材料分配器容纳第二研磨材料混合物，所述第一研磨材料分配器容纳第一研磨材料混合物，并且其中所述第一研磨材料混合物和所述第二研磨材料混合物是不同的。

41.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一粘结剂喷射打印机以第一图案分配所述第一液体粘结剂层，其中所述第二粘结剂喷射打印机以第二图案分配所述第二液体粘结剂层，并且其中所述第二图案不同于所述第一图案。

42.根据权利要求14所述的系统，其中所述第二图案包含从所述第一图案的相应部分偏移的部分。

43.根据权利要求1所述的系统，其中所述粘结剂喷射打印机包括静止打印头。

44.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一研磨材料分配器在整个所述工作区内分配同质的磨料混合物。

45.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一研磨材料分配器在整个所述工作区内分配非同质的磨料混合物。

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