JP2017501035A

JP2017501035A - 砂鉄粒子の改質加工プロセス、砂鉄粒子および破砕機の研磨盤

Info

Publication number: JP2017501035A
Application number: JP2016557180A
Authority: JP
Inventors: ジュングォシェ
Original assignee: 郭斐
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2017-01-12
Also published as: WO2015085896A1; US20160303707A1; CN103736570B; CN103736570A

Abstract

砂鉄粒子（６０）の改質加工プロセス、砂鉄粒子（６０）及び破砕機の研磨盤（７０）である。砂鉄粒子（６０）の改質加工プロセスにおいて、以下のステップを含む。粒度初期篩分を行い、初期篩分した砂鉄粒子（６０）を破砕機のキャビティに送り込んで堆積させて、破砕機でモータの駆動を受けて砂鉄粒子（６０）の二次研磨破砕を行い、破砕機のキャビティに堆積した砂鉄粒子（６０）を破砕機の研磨盤（７０）でかき混ぜることにより、砂鉄粒子（６０）同士で押圧力を発生させ続けて、研磨盤（７０）のかき混ぜにより砂鉄粒子（６０）間で自己研磨が発生する。当該プロセスによる砂鉄粒子（６０）の破砕加工は、現在通用の高速破砕機による離散形態の砂鉄粒子叩き方式を採用せず、破砕機の研磨盤（７０）を利用して密集形態の砂鉄粒子（６０）をかき混ぜて、砂鉄粒子（６０）同士の自己研磨により砂鉄粒子の比重、形状及び表面の微細構造を変更させる。【選択図】図１

Description

本発明は、砂吹き処理用資材の製造に関し、特に高級なアルミニウム合金又はマグネシウム合金の表面砂吹きに用いる砂鉄粒子の改質加工プロセス、砂鉄粒子及び破砕機の研磨盤に関する。

現在の市場において、砂鉄粒子は、疎な枝状又はスポンジ構造を呈し、結塊現象があり、その粒子は不規則である。一般的な破砕などの改質加工をすると、シート形状を呈し、粒子の表面には鈍角面又は平面が現れるなどの現象があり、且つ、一般的な破砕加工では、砂鉄粒子の表面のバリ、枝状突起又はハニカム形状構造を効果的に除去することができない。このような砂鉄は、例えば高級なアルミニウム合金又はマグネシウム合金の表面のブラスト処理など、一部の特殊分野では利用することができない。そういう分野で利用すると、ブラスト及び後続プロセスの欠陥率が高くなるために、例えば、砂面がきれいではなく、光沢と色むらのばらつきが大きくて、粗さのばらつきも大きく、加工後のワークピースの表面には不規律で雑なフラッシュポイントがあるために、ハイエンドユーザ（例えばアップル）の需要を満たすことができない。

本発明の目的は、従来技術の欠陥を克服するために、砂鉄粒子の改質加工プロセス、砂鉄粒子及び破砕機の研磨盤を提供することである。

上述した目的を実現するために、本発明による砂鉄粒子の改質加工プロセスは、以下の工程を含む。
Ｓ１）一次還元を経た後に一般霧化鉄粉の初期破砕を行い、それから粒度篩分を行う。
Ｓ２）送り装置でＳ１工程の砂鉄粒子を破砕機のキャビティに送り込んで堆積させて、破砕機でモータの駆動を受けて砂鉄粒子の二次研磨破砕を行い、破砕機のキャビティに堆積した砂鉄粒子を破砕機の研磨盤でかき混ぜることにより、砂鉄粒子同士で押圧力を発生させ続けて、研磨盤のかき混ぜにより砂鉄粒子間で自己研磨が発生し、砂鉄粒子同士の自己研磨により砂鉄粒子の比重、形状及び表面の微細構造を変更する。
Ｓ３）二次研磨破砕後の砂鉄粒子が再び送り装置により破砕機のキャビティに送り込まれ、Ｓ２工程を繰り返す。

更に、Ｓ２工程を３回以上繰り返す。

更に、Ｓ１工程で使用される砂鉄粒子の粒子径（Ｄ）は４０μｍ以上である。

更に、Ｓ１工程でハンマクラッシャにより初期破砕を行う。

前記送り装置は自動送り装置である。

更に、自動送り装置内の制御手段は、周波数変換器を通じて、モータの動作電流をリアルタイムで検出して読み取り、自動送り装置は、モータの動作電流が事前に決められた最小値より小さくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を大きくし、モータの動作電流が事前に決められた最大値より大きくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を小さくする。

更に、モータの定格電力が３０ｋｗである場合に、モータの動作電流の事前に決められた最小値は５０アンペアであって、その事前に決められた最大値は８０アンペアである。

更に、破砕機の回転数の範囲は、１０００〜１８００ｒ／ｍｉｎである。

更に、破砕機の研磨盤の打撃面の外側縁は、放物線形状、円弧形状であるか、縦方向に複数本のＶ形溝が開けられる。

更に、Ｓ２、Ｓ３工程の砂鉄粒子の除塵処理を行う。

上記プロセスにより作製した砂鉄粒子であって、前記砂鉄粒子の表面には、平面のない円弧形状の表面であり、砂鉄粒子の表面にはバリ、枝状突起、又はハニカム状構造を含まない。

前記砂鉄粒子の粒子径（Ｄ）は、５μｍ〜３００μｍである。

上記プロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、前記研磨盤の打撃面の外側縁は、円滑な曲面である。

前記円滑な曲面は、放物線形状の曲面又は円弧形状の曲面である。

上記プロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、前記研磨盤の打撃面には、縦方向に複数本の平行なＶ形溝が開けられる。

上記プロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、前記研磨盤の打撃面の外側縁は、円滑な曲面であり、研磨盤の打撃面には、縦方向に複数本の平行なＶ形溝が開けられる。

本発明は、従来技術と比較して以下の優れた効果を有する。１）本発明による砂鉄粒子の破砕加工は、現在通用の高速破砕機（ユニバーサルクラッシャ、ディスクアトリションミル、ロッドミル、レイモンドミルを含むが、それらに限られない。）による離散形態の砂鉄粒子叩き方式を採用せず、破砕機の研磨盤を利用して密集形態の砂鉄粒子をかき混ぜて、砂鉄粒子同士で押圧力を発生させ続けて、研磨盤のかき混ぜにより砂鉄粒子間で自己研磨が発生して、砂鉄粒子同士の自己研磨により砂鉄粒子の比重、形状及び表面の微細構造を変更させる。２）本発明の砂鉄粒子の改質加工プロセスにより、ブラスト用砂鉄粒子の生産プロセスが簡単化されて、砂鉄の生産効率と完成品の産出率を向上させ、エネルギー損失を軽減させて、環境汚染を低下させる。３）現在の粉末冶金の副産物を原料とするために、製品の付加価値を高めて、大きな経済的利益を有する。４）本発明において、二次研磨を３回以上繰り返せば円弧形状の表面の砂鉄粒子を生産することができて、かさ密度が３．８／ｃｍ^３以上になり、従来技術と比較すると、砂鉄の生産効率を極大に向上させる。５）砂鉄粒子の表面は、平面のない円弧形状の表面であって、砂鉄粒子の表面にはバリ、枝状突起又はハニカム形状構造を含まないので、ブラスト対象ワークピースの表面品質が保証される。６）従来の破砕機の研磨盤の外側縁の鋭いエッジを円滑な曲面に研磨することにより、破砕機の研磨盤による砂鉄粒子の切削力が減少し、粒子表面での鈍角面又は平面の発生が更に減少する。７）除塵処理により、破砕から生じたごく細かい粉塵をすぐに抽出することができるので、細かい粉末による砂鉄粒子への汚染が減少する。抽出するごく細かい粉末は、鉄含有量９８％以上のごく細かい鉄粉であり、市販すれば経済的利益を更に向上させる。

本発明の原理を示すブロック図である。従来技術における砂鉄粒子の表面の構造図である。従来技術における砂鉄粒子の写真である。本発明に係る砂鉄粒子の表面の構造図である。本発明に係る砂鉄粒子の写真である。従来技術における破砕機の研磨盤の打撃面の正面構造図である。従来技術における破砕機の研磨盤の打撃面の側面構造図である。第１実施例における本発明に係る破砕機の研磨盤の打撃面の側面構造図である。第２実施例における本発明に係る破砕機の研磨盤の打撃面の側面構造図である。第３実施例における本発明に係る破砕機の研磨盤の打撃面の正面構造図である。図８のＡ−Ａ断面図である。第４実施例における本発明に係る破砕機の研磨盤の打撃面の側面構造図である。図８のＢ−Ｂ断面図である。

本発明の技術内容をより充分に理解するために、以下、具体的な実施例と共に、本発明の技術を更に紹介しつつ説明する。

図１は、本発明の原理を示すブロック図である。砂鉄粒子の改質加工プロセスにおいて、以下の工程を含む。
Ｓ１）一次還元を経た後に一般霧化鉄粉の初期破砕を行い、それから粒度篩分を行う。その際に粒子径（Ｄ）が４０μｍ以上の砂鉄粒子を用いる。
Ｓ２）送り装置でＳ１工程の砂鉄粒子を破砕機のキャビティに送り込んで堆積させて、破砕機でモータの駆動を受けて砂鉄粒子の二次研磨破砕を行い、破砕機のキャビティに堆積した砂鉄粒子を破砕機の研磨盤でかき混ぜることにより、砂鉄粒子同士で押圧力を発生させ続けて、研磨盤のかき混ぜにより砂鉄粒子間で自己研磨が発生して、砂鉄粒子同士の自己研磨により砂鉄粒子の比重、形状及び表面の微細構造を変更させる。
二次研磨破砕後の砂鉄粒子が再び送り装置により破砕機のキャビティに送り込まれて、Ｓ２工程を繰り返す。

具体的には、Ｓ２工程を３回以上繰り返す。
具体的には、Ｓ１工程において、ハンマクラッシャにより、軽い力で初期破砕を行い、塊を分解すればよい。
具体的には、送り装置は自動送り装置１０である。

具体的には、自動送り装置１０内の制御手段は、周波数変換器２０を通じて、モータ３０の動作電流をリアルタイムで検出して読み取る。自動送り装置１０は、モータ３０の動作電流が事前に決められた最小値より小さくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を大きくして、モータ３０の動作電流が事前に決められた最大値より大きくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を小さくする。

具体的には、モータの定格電力が３０ｋｗである場合に、モータの動作電流の事前に決められた最小値は５０アンペアであって、その事前に決められた最大値は８０アンペアである。
具体的には、破砕機の回転数の範囲は１０００〜１８００ｒ／ｍｉｎである。
具体的には、破砕機の研磨盤の打撃面正面の外側縁は、放物線形状、円弧形状であるか、縦方向に複数本のＶ形溝が開けられる（図６、図７、図８、図９に示す）。
具体的には、Ｓ２、Ｓ３工程の砂鉄粒子の除塵処理を行う。

図２は、従来技術における砂鉄粒子の表面の構造図である。図２−１は、従来技術における砂鉄粒子の写真である。

図３は、本発明に係る砂鉄粒子の表面の構造図である。図３−１は、本発明に係る砂鉄粒子の写真である。

従来技術における砂鉄粒子５０の表面には、平面５１を含み、しかも、拡大すると、砂鉄粒子の表面には、バリ５２、枝状突起５３又はハニカム状構造５４が見られる。本発明に係る砂鉄粒子６０の表面は、円弧形状の表面６１であり、しかも、砂鉄粒子６０の表面には、従来技術における砂鉄粒子５０の表面のバリ５２、枝状突起５３又はハニカム状構造５４を含まない。
具体的には、本発明に係る砂鉄粒子６０の粒子径（Ｄ）は、５μｍ〜３００μｍである。

図４は、従来技術における破砕機の研磨盤の打撃面の正面構造図であり、図５は、従来技術における破砕機の研磨盤の打撃面の側面構造図である。従来技術における研磨盤７０の内側縁７２は、破砕機のマスタ軸との接続に用いられる。外側縁７１の正面は、砂鉄粒子を叩くために用いられる。外側縁７１の正面には、稜７３を有する。

破砕機の研磨盤であって、研磨盤の打撃面の外側縁は、円滑な曲面である。
具体的には、図６に示すように、研磨盤８０の打撃面の外側縁の円滑な曲面は、放物線形状の曲面８１である。
具体的には、図７に示すように、研磨盤９０の打撃面の外側縁の円滑な曲面は、円弧形状の曲面９１である。

破砕機の研磨盤であって、研磨盤１００の打撃面には、図８、図９に示すように、縦方向に複数本の平行なＶ形溝１０１が開けられる。
破砕機の研磨盤であって、研磨盤２００の打撃面の外側縁は、放物線形状の曲面２０１であり、研磨盤２００には、図１０、図１１に示すように、縦方向に複数本の平行なＶ形溝２０２が開けられる。

以上の記載は、より容易に理解してもらうために、実施例で本発明の技術内容を更に説明したものであって、本発明の実施形態をこれに限定するというわけではない。本発明に基づく技術的拡張又は再創造は、いずれも本発明による保護を受ける。

Claims

Ｓ１）一次還元を経た後に一般霧化鉄粉の初期破砕を行い、それから粒度篩分を行い、
Ｓ２）送り装置でＳ１工程の砂鉄粒子を破砕機のキャビティに送り込んで堆積させて、破砕機でモータの駆動を受けて砂鉄粒子の二次研磨破砕を行い、破砕機のキャビティに堆積した砂鉄粒子を破砕機の研磨盤でかき混ぜることにより、砂鉄粒子同士で押圧力を発生させ続けて、研磨盤のかき混ぜにより砂鉄粒子間で自己研磨が発生し、砂鉄粒子同士の自己研磨により砂鉄粒子の比重、形状及び表面の微細構造を変更させ、
Ｓ３）二次研磨破砕後の砂鉄粒子が再び送り装置により破砕機のキャビティに送り込まれ、Ｓ２工程を繰り返す、
ことを含むことを特徴とする砂鉄粒子の改質加工プロセス。
Ｓ２工程を３回以上繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
Ｓ１工程で使用される砂鉄粒子の粒子径（Ｄ）が４０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
Ｓ１工程でハンマクラッシャにより初期破砕を行うことを特徴とする請求項１に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
前記送り装置が自動送り装置であることを特徴とする請求項１に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
自動送り装置内の制御手段は、
周波数変換器を通じて、モータの動作電流をリアルタイムで検出して読み取り、
自動送り装置は、
モータの動作電流が事前に決められた最小値より小さくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を大きくし、
モータの動作電流が事前に決められた最大値より大きくなると、破砕機内への砂鉄粒子の供給量を小さくすることを特徴とする請求項５に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
モータの定格電力が３０ｋｗである場合に、
モータの動作電流の事前に決められた最小値が５０アンペアであって、その事前に決められた最大値が８０アンペアであることを特徴とする請求項６に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
破砕機の回転数の範囲は、１０００〜１８００ｒ／ｍｉｎであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
破砕機の研磨盤の打撃面の外側縁は、放物線形状、円弧形状であるか、縦方向に複数本のＶ形溝が開けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
Ｓ２、Ｓ３工程の砂鉄粒子の除塵処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の砂鉄粒子の改質加工プロセス。
請求項１〜１０の何れか１項に記載のプロセスにより作製した砂鉄粒子であって、
前記砂鉄粒子の表面は、平面のない円弧形状表面であり、砂鉄粒子表面にバリ、枝状突起又はハニカム状構造を含まないことを特徴とする砂鉄粒子。
前記砂鉄粒子の粒子径（Ｄ）は、５μｍ〜３００μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の砂鉄粒子。
請求項１〜１０の何れか１項に記載のプロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、
前記研磨盤の打撃面の外側縁は、円滑な曲面であることを特徴とする破砕機の研磨盤。
前記円滑な曲面は、放物線形状の曲面又は円弧形状の曲面であることを特徴とする請求項１３に記載の上記プロセスに用いられる破砕機の研磨盤。
請求項１〜１０の何れか１項に記載のプロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、
前記研磨盤の打撃面には、縦方向に複数本の平行なＶ形溝が開けられることを特徴とする破砕機の研磨盤。
請求項１〜１０の何れか１項に記載のプロセスに用いられる破砕機の研磨盤であって、
前記研磨盤の打撃面の外側縁は、円滑な曲面であり、
研磨盤の打撃面には、縦方向に複数本の平行なＶ形溝が開けられることを特徴とする上記プロセスに用いられる破砕機の研磨盤。