CN113895063B - 一种仿真冰板的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及仿真冰加工制造技术领域，特别涉及一种仿真冰板的加工方法。本发明通过使用优质的原材料并增加辅料改性，以及专用的加工成型设备进行加工，大大降低了板材的摩擦系数(≤0.1)，增加了板材的耐磨耗(1.5mg)程度，使得冰面滑度更好，耐磨度更强，稳定性更好。

Description

一种仿真冰板的加工方法
技术领域
本发明涉及仿真冰加工制造技术领域，特别涉及一种仿真冰板的加工方法。
背景技术
仿真冰板是一种使场地更加环保的可持续发展技术，由于不耗电而被称为生态环保型绿色冰板，近几年在欧美日本等国开始流行。受益于科技的进步，仿真冰板冰面与真冰几乎无差别，却有着真冰无法匹敌的成本优势，而且维护保养更加方便快捷，使用年限大大增加。作为一种不受地理位置和气候条件限制的纯人工制作而成的滑冰用材质，更加有利于在全国范围内推广使用。对于仿真冰，冰板的质量是至关重要的。
现有技术下，仿真冰板的生产方法，多是通过对高分子原料进行加热熔融后，再降温压制，得到板材成品。但是目前工艺生产的仿真冰板，其耐磨度及润滑度都较低，造成了使用寿命短，维护过于频繁的情况。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种仿真冰板的加工方法，其工艺简单，产出的产品耐磨且润滑度高，极大的延长了使用寿命，减少了维护次数。
本发明所采用的技术方案如下：
一种仿真冰板的加工方法，包括以下步骤：
A、将超高分子量聚乙烯(UHMWPE GUR 4150)分子量900万的原材料投入高混机，并加入硅脂油、增硬剂、光亮剂、稳定剂等进行调料，硅脂油的质量为高分子原料的5%；其他辅料的配比为5%
B、将高分子原料和硅脂油、增硬剂、光亮剂、稳定剂混合均匀，利用高混机进行高速混合20分钟，混合温度不超过50℃，使得油脂分散后与超高分子量聚乙烯的分子链充分嫁接后，从高混机内放出备用；
C、将混合好的原料一次性投放到模具的模腔中，用刮尺摊平后盖好上盖板，放入高温硫化机中逐级加压加热，加压加热的时间根据板材厚度测量计算，厚度每增加1cm，加热加压时间增加1小时；
D、升温加压后的模具放入降温塑化定型压力机，进行逐级降温增压，降温增压的初始压力值为10-12KG/CM2；
E、降温至50℃，压力值为25MPa时，板材已经塑化定型完毕，开始出模。
步骤还包括：
F、出模后的板材应在25度的常温下放置一周等板材内部分子结构稳定应力完全释放后，再进行裁切加工，这样有利于减少板材的收缩量达到0.1㎜的误差，便于后期板材实现无缝连接。
步骤还包括：
G、将裁切后的板材，使用定制龙门铣床大刀盘进行铣面（刀盘直径1.3米）。
铣面工艺：单块板面不能有接刀纹，应采用整体铣面工艺从而减小冰刀与冰面的接触面积并保证平整度)
开槽工艺：首先使用定制龙门铣床数控编程分四次工序给板材开出凹凸槽（包括定刀、开槽、走边、精铣等）
步骤C中，模具加热时反复排气三次。
步骤C中，逐级加压加热的具体方法是：
加热温度100摄氏度时，压力为5MPA；加热温度150摄氏度时，压力为10MPa；加热温度230摄氏度时，压力为15MPA。
步骤D中，逐级降温增压的具体方法是：
在初始温度230℃时，保持压力1MPa，时间持续5分钟；
当温度降至180℃，控制压力15MPa，时间持续10分钟；
当温度降至130℃，控制压力20MPa，时间持续20分钟；
最后温度降至50℃，控制压力25MPa，时间持续30分钟，塑化定型完毕。
本发明中，每一块板材升温加压后的时间根据板材厚度测量出的（原料的比重是0.94g/cm3-1g/cm3），一般厚度增加1cm，加温时增加1小时，温度压力配合好后，开始降温。高压定型的过程，冰板降温时的压力为10-12KG/CM2，在这种模压下，既增加了冰板的耐磨程度，也提高了冰板的润滑度。
由于超高分子板材往往会由于温度变化收缩和变形，板材应该放置一周，当板材充分适应了自然温度后，根据图纸要求再开始裁切，加工成成品。
利用刀盘一次花纹铣面，既增加润滑程度，又减少冰板的摩擦力。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
通过使用优质的原材料并增加辅料改性，以及专用的加工成型设备。大大降低了板材的摩擦系数（≤0.1），增加了板材的耐磨耗（1.5mg）程度，使得冰面滑度更好，耐磨度更强，稳定性更好 。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本实施例提供一种仿真冰板的加工方法，包括以下步骤：
A、将超高分子量聚乙烯投入高混机，并加入硅脂油、增硬剂、光亮剂、稳定剂进行调料，硅脂油的质量为超高分子量聚乙烯的5%；其他辅料的配比为超高分子量聚乙烯的5%；
B、混合均匀后，利用高混机进行高速混合20分钟，混合温度不超过50℃，使得油脂分散后与超高分子量聚乙烯的分子链充分嫁接后，从高混机内放出备用；
C、将混合好的原料一次性投放到模具的模腔中，用刮尺摊平后盖好上盖板，放入高温硫化机中逐级加压加热，加压加热的时间根据板材厚度测量计算，厚度每增加1cm，加热加压时间增加1小时；
D、升温加压后的模具放入降温塑化定型压力机，进行逐级降温增压，降温增压的初始压力值为10-12KG/CM2；
E、降温至50℃，压力值为25MPa时，板材已经塑化定型完毕，开始出模。
F、出模后的板材应在25度的常温下放置一周，等板材内部分子结构稳定应力完全释放后，再进行裁切加工，这样有利于减少板材的收缩量达到0.1㎜的误差，便于后期板材实现无缝连接。
G、将裁切后的板材，使用龙门铣床大刀盘进行铣面，刀盘直径1.3米。
本实施例中，在铣面过程中，单块板面不能有接刀纹，应采用整体铣面工艺，从而减小冰刀与冰面的接触面积并保证平整度。步骤C中，模具加热时反复排气三次。
本实施例采用的逐级加压加热的具体方法是：
加热温度100摄氏度时，压力为5MPA；加热温度150摄氏度时，压力为10MPa；加热温度230摄氏度时，压力为15MPA。
本实施例中，逐级降温增压的具体方法是：
在初始温度230℃时，保持压力1MPa，时间持续5分钟；
当温度降至180℃，控制压力15MPa，时间持续10分钟；
当温度降至130℃，控制压力20MPa，时间持续20分钟；
最后温度降至50℃，控制压力25MPa，时间持续30分钟，塑化定型完毕。
本实施例的超高分子量聚乙烯选用塞拉尼斯UHMWPE GUR 4150。
冰板的尺寸有严格要求，一般1000mm*1000mm，或者1200mm*1200mm，也有1000mm*2000mm，一般根据设计要求，精密机床加工厚度不得超过0.2mm，对角线不得超过0.5mm，板与板之间采用凹凸槽连接同等材质的螺柱固定。
维护：冰场投入使用时，由于经常用冰刀鞋，往往会有划痕和污垢，应一周内定期用清理机打理一次，始中保持表面清洁，一个月内表面涂油一次，保持润滑程度，一年内应重新洗面一次，去除表面的划痕，达到反复使用的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种仿真冰板的加工方法，包括以下步骤：
A、将超高分子量聚乙烯投入高混机，并加入硅脂油、增硬剂、光亮剂、稳定剂进行调料，硅脂油的质量为超高分子量聚乙烯的5%；其他辅料的配比为超高分子量聚乙烯的5%；
B、混合均匀后，利用高混机进行高速混合20分钟，混合温度不超过50℃，使得油脂分散后与超高分子量聚乙烯的分子链充分嫁接后，从高混机内放出备用；
C、将混合好的原料一次性投放到模具的模腔中，用刮尺摊平后盖好上盖板，放入高温硫化机中逐级加压加热，加压加热的时间根据板材厚度测量计算，厚度每增加1cm，加热加压时间增加1小时；
D、升温加压后的模具放入降温塑化定型压力机，进行逐级降温增压，降温增压的初始压力值为10-12KG/CM2；
E、降温至50℃，压力值为25MPa时，板材已经塑化定型完毕，开始出模。
2.根据权利要求1所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述的步骤还包括：
F、出模后的板材应在25度的常温下放置一周，等板材内部分子结构稳定应力完全释放后，再进行裁切加工。
3.根据权利要求2所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述的步骤还包括：
G、将裁切后的板材，使用龙门铣床大刀盘进行铣面，刀盘直径1.3米。
4.根据权利要求3所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述的步骤G中，在铣面过程中，单块板面不能有接刀纹，采用整体铣面工艺。
5.根据权利要求1所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述步骤C中，模具加热时反复排气三次。
6.根据权利要求1所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述步骤C中，逐级加压加热的具体方法是：
加热温度100摄氏度时，压力为5MPA；加热温度150摄氏度时，压力为10MPA；加热温度230摄氏度时，压力为15MPA。
7.根据权利要求1所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述步骤D中，逐级降温增压的具体方法是：
在初始温度230℃时，保持压力1MPa，时间持续5分钟；
当温度降至180℃，控制压力15MPa，时间持续10分钟；
当温度降至130℃，控制压力20MPa，时间持续20分钟；
最后温度降至50℃，控制压力25MPa，时间持续30分钟，塑化定型完毕。
8.根据权利要求1所述的一种仿真冰板的加工方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯选用塞拉尼斯UHMWPE GUR 4150。
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