CN113696104B - 网状壳体及喷砂方法 - Google Patents

Abstract

一种网状壳体及喷砂方法。网状壳体用以容置至少一元件。网状壳体包含第一端部、第二端部、第一环状部、第二环状部、第一网状部及第二网状部。第二端部与第一端部相对设置，且具有与第一端部相等的质量。第二环状部与第一环状部相连接。第一网状部连接于第一端部与第一环状部之间。第二网状部连接于第二端部与第二环状部之间。第一网状部与第二网状部皆由多个网格构成，每一网格的最大内径皆小于至少一元件的一穿透尺寸。第一端部与第二端部的质量总和以及第一环状部与第二环状部的质量总和皆大于第一网状部与第二网状部的质量总和。

Description

网状壳体及喷砂方法

技术领域

本公开涉及一种网状壳体及喷砂方法，尤指一种适用于各种元件形状、质量及尺寸的网状壳体及喷砂方法。

背景技术

近年来，积层制造技术(Additive Manufacturing，AM，亦即3D列印技术)由于其制造元件时的结构限制较传统制造方式少、可利于提升产品性能的优势，被大量地应用于制造各种元件。而随着积层制造技术的进步，其列印的速度大幅提升，更使得元件能够被批量生产。

在积层制造技术中，粉床式技术(Powder Bed Fusion，PBF)为目前制造速度最快的技术之一，但通过此方式生产的元件在制程结束后常会埋在粉材之中，且元件表面多会残留难以清除的粉末。针对这个问题，目前常见的处理方式是通过喷砂机向元件喷射砂粒，使砂粒撞击元件表面，将表面上半烧结的粉末击落以对元件的表面进行清洁。而为了达成批量生产，此喷砂程序亦有自动化的需求。

现有的喷砂方式包含转篮式与环带式，两者皆是使元件在喷砂机容器内滚动，再将含有砂粒的高压空气喷射到元件表面。然而在元件的滚动过程中，形状过于狭长的元件容易贴附喷砂机容器的表面，造成元件表面无法均匀地被砂粒撞击。而质量过轻或尺寸过小的元件则容易在喷砂过程中飞散，使表面处理的效果不佳。

因此，实有必要发展一种能解决现有技术缺点的网状壳体及喷砂方法，以确保通过喷砂机批量对元件进行表面处理时的效果，确实清洁元件的表面。

发明内容

本公开的主要目的在于提供一种网状壳体及喷砂方法，以解决并改善前述先前技术的问题与缺点。

本公开的另一目的在于提供一种网状壳体及喷砂方法，通过网状壳体的外观形状、网状部及特殊的质量分布，使网状壳体可稳定的滚动并允许砂粒进入其中。由此，当元件容置于网状壳体中，并以喷砂机对其进行表面处理时，形状较狭长、质量过轻或尺寸过小元件可于网状壳体中自然地滚动，且其表面可均匀地被砂粒撞击，以提升元件表面处理的均匀性。此外，更通过于多个网状壳体中容置多个元件，达到批量对元件进行表面处理的功效。

为达前述目的，本公开提供一种网状壳体，用以容置至少一元件。网状壳体包含第一端部、第二端部、第一环状部、第二环状部、第一网状部及第二网状部。第二端部与第一端部相对设置，且具有与第一端部相等的质量。第二环状部与第一环状部相连接。第一网状部连接于第一端部与第一环状部之间。第二网状部连接于第二端部与第二环状部之间。其中，第一网状部与第二网状部皆由多个网格构成，每一网格的最大内径皆小于至少一元件的一穿透尺寸。第一端部与第二端部的质量总和以及第一环状部与第二环状部的质量总和皆大于第一网状部与第二网状部的质量总和。

为达前述目的，本公开更提供一种喷砂方法，用以对多个元件进行表面处理，包含步骤：(a)将该多个元件容置于多个如权利要求1所述的网状壳体中；(b)将该多个网状壳体容置于一喷砂机的一容器中；(c)控制该喷砂机，使该容器被驱动而旋转，并使该多个网状壳体于该容器中滚动；以及(d)控制该喷砂机的一喷嘴以一特定角度喷射砂粒。

附图说明

图1示出了本公开一实施例的网状壳体的结构示意图。

图2示出了图1所示的网状壳体的结构爆炸图。

图3示出了图2所示的网状壳体于A-A'切面的剖面结构示意图。

图4示出了本公开一实施例的喷砂方法流程图。

图5示出了图4所示的喷砂方法中喷砂机与网状壳体的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1：网状壳体

2：第一端部

3：第二端部

4：第一环状部

41：第一连接部

5：第二环状部

51：第二连接部

6：第一网状部

7：第二网状部

8：喷砂机

81：容器

82：喷嘴

A-A'：切线

D：容器直径

d：壳体直径

H：水平线

L：轴线

M：网格

S01～S04：步骤

θ：特定角度

具体实施方式

体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图式附图在本质上是当作说明之用，而非用于限制本公开。

请参阅图1、图2及图3。图1示出了本公开一实施例的网状壳体的结构示意图。图2示出了图1所示的网状壳体的结构爆炸图。图3示出了图2所示的网状壳体于A-A'切面的剖面结构示意图。如图所示，网状壳体1用以容置至少一元件(未图示)，且包含第一端部2、第二端部3、第一环状部4、第二环状部5、第一网状部6及第二网状部7。第二端部3与第一端部2相对设置，且具有与第一端部2相等的质量。第二环状部5与第一环状部4相连接。第一网状部6连接于第一端部2与第一环状部4之间。第二网状部7连接于第二端部3与第二环状部5之间。其中，第一网状部6与第二网状部7皆由多个网格M构成，每一网格M的最大内径皆小于至少一元件的一穿透尺寸。第一端部2与第二端部3的质量总和以及第一环状部4与第二环状部5的质量总和皆大于第一网状部6与第二网状部7的质量总和。

请参阅图1。于本实施例中，网状壳体1具有可滚动的外型。换言之，第一端部2、第二端部3、第一环状部4、第二环状部5、第一网状部6及第二网状部7可共同构成一中空的球体、椭球或圆柱体，但并不以此为限。于本实施例中，网状壳体1的密度或硬度大于所欲容置的元件的密度或硬度，以避免网状壳体1在滚动的过程中因与元件碰撞、或在喷砂程序进行时因受砂粒撞击而损坏。

于本实施例中，第一网状部6及第二网状部7的网格M可为任何形状，例如多边形、椭圆形或圆形，且多个网格M的尺寸与形状可互不相同。其中，网格M的最大内径即为单一网格M内的最大距离。例如当网格M大致呈正方形时，最大内径即为两对角间的距离。此外，于本实施例中，网状壳体1所容置的元件具有长度、宽度、高度，且其穿透尺寸是由长度、宽度、高度中居中的尺寸定义。为便于说明，元件三维尺寸的关系定义为长度大于宽度，宽度大于高度。此时，穿透尺寸即等于宽度。第一网状部6及第二网状部7的每一网格M的最大内径皆小于元件的宽度，以避免元件穿过网格M而离开网状壳体1的内部。

请参阅图1及图2。于本实施例中，网状壳体1具有一总质量。第一端部2与第二端部3的质量总和介于总质量的14％至20％之间。第一环状部4与第二环状部5的质量总和介于总质量的65％至85％之间，第一网状部6与第二网状部7的质量总和介于总质量的1％至15％之间。于本实施例中，网状壳体1的总质量为24g。第一端部2与第二端部3的质量总和为总质量的16.7％，大约为4g，但不以此为限。第一环状部4与第二环状部5的质量总和为总质量的70％，大约为17g。第一网状部6与第二网状部7的质量总和为总质量的12.5％，大约为3g。通过此质量分布设计，网状壳体1在滚动时可通过第一端部2及第二端部3所产生的陀螺力矩以及第一环状部4及第二环状部5所产生的向心力，稳定地以连接第一端部2与第二端部3的轴线L为轴心滚动。

请参阅图3。于本实施例中，网状壳体1由单一材料构成，且第一端部2、第一环状部4及第一网状部6为一体成型，第二端部3、第二环状部5及第二网状部7为一体成型，但并不以此为限。于一些实施例中，第一端部2、第二端部3、第一环状部4、第二环状部5、第一网状部6及第二网状部7由不同材料构成。于本实施例中，第一端部2、第二端部3、第一环状部4及第二环状部5皆向网状壳体1的内部延伸，以具有较大的质量，但并不以此为限。于另一些实施例中，第一端部2、第二端部3、第一环状部4及第二环状部5具有较高的材料密度，第一网状部6及第二网状部7具有较低的材料密度，以达成上述的质量分布。

请参阅图1。于本实施例中，网状壳体1大致呈球型并具有一外观面积，且外观面积即为球型的面积。于外观上，网状壳体1大部分由第一网状部6与第二网状部7构成，以在后续喷砂程序的过程中尽可能允许砂粒通过网格M进入网状壳体1的内部。于本实施例中，第一网状部6与第二网状部7于球型外观上的面积总和介于网状壳体1的外观面积的40％至80％之间，但并不以此为限。

请参阅图3。于本实施例中，第一环状部4包含一第一连接部41，第二环状部5包含一第二连接部51。第一连接部41与第二连接部51具有相互对应的结构，以通过螺合或卡扣的方式相互连接并利于相互拆分。于本实施例中，第一连接部41包含外牙螺纹，第二连接部51包含内牙螺纹，但并不以此为限。

请参阅图4及图5。图4示出了本公开一实施例的喷砂方法流程图。图5示出了图4所示的喷砂方法中喷砂机与网状壳体的结构示意图。如图所示，首先，于步骤S01中，将多个元件容置于多个如前所述的网状壳体1中。再者，于步骤S02中，将多个网状壳体1容置于喷砂机8的容器81中。接着，于步骤S03中，控制喷砂机8，使容器81被驱动而旋转，并使多个网状壳体1于容器81中滚动。最后，于步骤S04中，控制喷砂机8的喷嘴82以特定角度θ喷射砂粒。通过将元件容置于网状壳体1中，并通过容器81的旋转带动网状壳体1滚动，可避免形状较为狭长的元件贴附在容器81的表面，亦可解决尺寸较小的元件因喷嘴82高速喷射砂粒而飞散的问题，使元件可在网状壳体1内自然地滚动，提升元件表面处理的均匀性。

于本实施例中，步骤S01是于每一网状壳体1中容置至少一元件。换言之，单一网状壳体1亦可容纳多个元件。须强调的是，每一网状壳体1的质量皆大于所容置的元件的质量总和，以使网状壳体1可通过其第一端部2、第二端部3、第一环状部4及第二环状部5的质量分布，稳定地以轴线L为轴心滚动。

于本实施例中，喷砂机8的容器81具有一容器直径D及一内部容积，网状壳体1具有一壳体直径d。其中，网状壳体1的壳体直径d介于容器直径D的六分之一至四分之一之间。于本实施例中，容器直径D为400mm，壳体直径d为72mm，但不以此为限。于步骤S02中，所容置的网状壳体1的体积总合是介于容器81的内部容积的20％至40％。于步骤S03中，容器81的转速介于4rpm至10rpm之间，优选但不限于6rpm。由此，多个网状壳体1可于滚动的过程中相互堆叠并翻动。举例而言，如图5所示，当容器81以顺时针方向旋转时，容纳于其中的网状壳体1将以逆时针方向滚动。位于下层且直接与容器81接触的网状壳体1是随着容器81的转动，由容器81的左侧被翻动至上层，而原先位于上层的网状壳体1将由右侧掉落至下层。因此，通过控制网状壳体1的数量及容器81的转速，可达到网状壳体1的翻动，确保每一网状壳体1皆可在喷砂程序中进入喷嘴82的喷砂范围，使其中的元件受砂粒撞击。于本实施例中，多个网状壳体1相互堆叠的层数介于一层至三层之间，优选为两层，但并不以此为限。

于步骤S04中，喷嘴82所喷射的砂粒可与构成元件的材料相同，且喷射的气压大致为2kg/cm²，但并不以此为限。喷砂机8的喷嘴82与一水平线H之间具有一特定角度θ。于本实施例中，特定角度θ可在喷砂程序中于30度至60度之间变化，以扩大喷嘴82的喷砂范围，提升对多个元件进行表面处理的效果，但并不以此为限。于一些实施例中，特定角度θ可为介于30度至60度之间的定值，优选为45度。通过喷嘴82的特定角度θ、网状壳体1上大面积的第一网状部6及第二网状部7以及网状壳体1的稳定滚动，喷嘴82所喷射的砂粒可通过网格M进入网状壳体1的内部，充分地对其中自然滚动的元件进行表面处理。

值得补充的是，于本实施例中，由于所有网状壳体1皆呈球型，故多个网状壳体1之间，以及网状壳体1与容器81之间必存有缝隙。因此，砂粒被喷射至元件表面后将掉落至多个网状壳体1间及网状壳体1与容器81间的缝隙中，而不会滞留在网状壳体1的内部，避免影响后续表面处理的效果。

综上所述，本公开提供一种网状壳体及喷砂方法。通过网状壳体的外观形状、网状部及特殊的质量分布，可使网状壳体于喷砂机容器中稳定地滚动，并使各种形状、质量及尺寸的元件于网状壳体中自然地滚动，解决现有技术中形状较狭长的元件容易贴附在喷砂机容器的表面，以及质量或尺寸过小的元件容易飞散的问题，提升元件表面处理的均匀性，达到优异的表面清洁效果。此外，更通过于多个网状壳体中容置多个元件，以及控制喷嘴的特定角度，达到可批量对元件进行表面处理的功效。

本公开得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。

Claims (16)

1.一种网状壳体，用以容置至少一元件，且包含：

一第一端部；

一第二端部，与该第一端部相对设置，且具有与该第一端部相等的质量；

一第一环状部；

一第二环状部，与该第一环状部相连接；

一第一网状部，连接于第一端部与第一环状部之间；以及

一第二网状部，连接于第二端部与第二环状部之间；

其中，该第一网状部与该第二网状部皆由多个网格构成，每一该网格的最大内径皆小于该至少一元件的一穿透尺寸，该第一端部与第二端部的质量总和以及该第一环状部与该第二环状部的质量总和皆大于该第一网状部与该第二网状部的质量总和。

2.如权利要求1所述的网状壳体，其中该第一端部、该第二端部、该第一环状部、该第二环状部、该第一网状部及该第二网状部共同构成中空的一球体、一椭球或一圆柱体。

3.如权利要求1所述的网状壳体，其中该网状壳体具有一密度或一硬度，且该密度或该硬度大于该元件的密度或硬度。

4.如权利要求1所述的网状壳体，其中该元件具有一长度、一宽度及一高度，该长度大于该宽度，该宽度大于该高度，且该元件的该穿透尺寸等于该宽度。

5.如权利要求1所述的网状壳体，其中该网状壳体具有一总质量，其中，该第一端部与该第二端部的质量总和介于该总质量的14％至20％之间，该第一环状部与该第二环状部的质量总和介于该总质量的65％至85％之间，该第一网状部与该第二网状部的质量总和介于该总质量的1％至15％之间。

6.如权利要求1所述的网状壳体，其中该网状壳体是由单一材料构成，且该第一端部、该第一环状部及该第一网状部为一体成型，该第二端部、该第二环状部及该第二网状部为一体成型。

7.如权利要求1所述的网状壳体，其中该网状壳体具有一外观面积，其中该第一网状部与该第二网状部的面积总和介于该外观面积的40％至80％之间。

8.如权利要求1所述的网状壳体，其中该第一环状部包含一第一连接部，该第二环状部包含一第二连接部，且该第一连接部与该第二连接部具有相互对应的结构，以通过螺合或卡扣的方式相互连接。

9.如权利要求8所述的网状壳体，其中该第一连接部包含外牙螺纹，该第二连接部包含内牙螺纹。

10.一种喷砂方法，用以对多个元件进行表面处理，包含步骤：

(a)将该多个元件容置于多个如权利要求1所述的网状壳体中；

(b)将该多个网状壳体容置于一喷砂机的一容器中；

(c)控制该喷砂机，使该容器被驱动而旋转，并使该多个网状壳体于该容器中滚动；以及

(d)控制该喷砂机的一喷嘴以一特定角度喷射砂粒。

11.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(a)中，每一该网状壳体容置至少一该元件，且每一该网状壳体的质量皆大于所容置的至少一该元件的质量总和。

12.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(b)中，该容器具有一容器直径，该网状壳体具有一壳体直径，其中该壳体直径介于该容器直径的六分之一至四分之一之间。

13.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(b)中，该喷砂机的该容器具有一内部容积，该多个网状壳体的体积总和介于该内部容积的20％至40％。

14.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(c)中，该容器的转速介于4rpm至10rpm之间。

15.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(d)中，该喷嘴的该特定角度于30度至60度之间变化。

16.如权利要求10所述的喷砂方法，于步骤(d)中，该喷嘴的该特定角度为一定值且介于30度至60度之间。

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