RU189421U1

RU189421U1 - PORTABLE DEVICE FOR FINISHING THE SURFACE OF PLASTIC PRODUCTS

Info

Publication number: RU189421U1
Application number: RU2019103776U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Костин
Original assignee: Александр Николаевич Костин
Priority date: 2019-02-11
Filing date: 2019-02-11
Publication date: 2019-05-22

Abstract

Настоящая полезная модель относиться к области машиностроения, а именно к портативному устройству для финишной обработки поверхности деталей из пластика, изготовленных методом аддитивных технологий.Целью настоящей полезной модели является создание портативного устройства для финишной обработки изделий из пластика.Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что для питания устройства предполагается использование аккумуляторной батареи с возможностью подзарядки от сети 220 В при помощи специального адаптера, а также от других внешних источников электрической энергии. Это позволит сделать устройство портативным, не зависящим от наличия проводной электрической сети.Портативное устройство для финишной обработки поверхности изделий из пластика, включающее в себя внешний корпус с радиусными краями, с установленными на нем кнопками управления и информационным дисплеем и с установленным в нем внутренним корпусом с перегородкой и отверстиями для выхода холодного пара, образующими герметичную рабочую область с лампой подсветки, закрытую от внешней среды прозрачной крышкой с уплотнением, в которой расположен элемент подвеса обрабатываемой детали, и боковой прозрачной стенкой, и агрегатный отсек, закрытый крышкой с электрическим разъемом и индикатором заряда аккумуляторной батареи, в котором расположены заливная горловина, генератор холодного пара с ультразвуковыми испарителями, нагнетающим вентилятором и индикатором холодного пара, электронный блок управления, электромагнитный клапан, отличающееся тем, что генерация холодного пара осуществляется при помощи пьезоэлектрических ультразвуковых испарителей, а источником питания является аккумуляторная батарея.This utility model relates to the field of engineering, namely, a portable device for finishing surface treatment of plastic parts, made by the method of additive technologies. The purpose of this useful model is to create a portable device for finishing processing of plastic products. The essence of this useful model is that To power the device, it is supposed to use a rechargeable battery with the possibility of recharging from a 220 V network using a special adapter, as well as from their external sources of electric energy. This will make the device portable, independent of the presence of a wired electrical network. A portable device for finishing surface treatment of plastic products, including an outer case with radius edges, with control buttons and information display installed on it and with partition and openings for the exit of cold steam, forming a sealed working area with a backlight, closed from the external environment transparent cover with a seal, in which the hanger element of the workpiece, and the side transparent wall, and the aggregate compartment, closed with a lid with an electrical connector and a battery charge indicator, in which there is a filler neck, a cold steam generator with ultrasonic evaporators, a blower fan and a cold steam indicator, an electronic control unit, electromagnetic valve, characterized in that the generation of cold steam is carried out using piezoelectric ultrasonic evaporators, and the power source is Xia rechargeable battery.

Description

Настоящая полезная модель относиться к области машиностроения, а именно к портативному устройству для финишной обработки поверхности деталей из пластика, изготовленных методом аддитивных технологий.This utility model relates to the field of engineering, namely, a portable device for finishing surface treatment of plastic parts made by the method of additive technologies.

В настоящее время все большую популярность набирает тенденция изготовления деталей методом аддитивных технологий. Одним из наиболее распространенных способов 3D-печати изделий является FDM-технология, иначе известная, как моделирование методом послойного наплавления, которая широко используется при создании трехмерных моделей при прототипировании и промышленном производстве. Технология FDM подразумевает создание трехмерных объектов за счет нанесения последовательных слоев материала, повторяющих контуры цифровой модели. Как правило, в качестве материалов печати выступают термопластики.Nowadays, the trend of manufacturing parts by the method of additive technologies is becoming increasingly popular. One of the most common methods for 3D printing of products is FDM technology, otherwise known as layer-by-layer fusion modeling, which is widely used to create three-dimensional models for prototyping and industrial production. FDM technology involves the creation of three-dimensional objects by applying successive layers of material that follow the contours of a digital model. As a rule, thermoplastics are used as printing materials.

Основным недостатком технологии FDM является существенная шероховатость поверхности детали, вызванная наличием послойного наплавления материала. Так же в готовом изделии может наблюдаться эффект расслаивания, ввиду плохой адгезии между слоями.The main disadvantage of the FDM technology is the substantial surface roughness of the part, caused by the presence of layer-by-layer fusion of the material. Also in the finished product can be observed the effect of delamination, due to poor adhesion between the layers.

Существуют несколько способов уменьшения шероховатости детали, изготовленной при помощи технологии FDM. К ним можно выделить механическую обработку поверхности и химическую обработку поверхности.There are several ways to reduce the roughness of parts manufactured using FDM technology. They can be distinguished by mechanical surface treatment and chemical surface treatment.

Механическая обработка заключается в удалении слоя материала на глубину величины выступа шероховатости путем механического воздействия. Метод отличается низкой эффективностью и производительностью, а также не позволяет добиться существенно гладкой поверхности, ввиду относительно низкой твердости термопластика. Также существуют ограничения применения механической обработки для труднодоступных поверхностей.Mechanical treatment consists in removing a layer of material to the depth of the roughness of the roughness by mechanical action. The method is characterized by low efficiency and productivity, and also does not allow to achieve a substantially smooth surface, due to the relatively low hardness of thermoplastic. There are also restrictions on the use of machining for hard-to-reach surfaces.

Химическая обработка заключается в нанесении на поверхность детали слоя активной для данного вида пластика жидкости, которая выполняет травление выступов шероховатости. Благодаря этому образуется гладкая глянцевая поверхность. Помимо этого, из-за процесса травления, подплавляются внешние слои пластика, тем самым обеспечивая дополнительную их фиксацию между собой.Chemical treatment consists in applying a layer of a liquid that is active for a given type of plastic to the surface of the part, which etches the roughness of the ridges. This creates a smooth glossy surface. In addition, due to the etching process, the outer layers of plastic are melted, thereby providing additional fixation between them.

Известно устройство поверхностной обработки (патент республики Тайвань М500109), предназначенное для травления поверхности деталей, полученных методом аддитивных технологий. Обработка деталей, в данном устройстве, осуществляется в парах жидкости, способной осуществлять травление поверхности детали. Парообразование производиться методом горячего испарения, а именно нагревом.A device for surface treatment is known (patent of the Republic of Taiwan, M500109), intended for etching the surface of parts obtained by the method of additive technologies. Processing of parts in this device is carried out in vapors of a liquid capable of etching the surface of the part. Vaporization is performed by hot evaporation, namely heating.

Устройство содержит камеру обработки, имеющую платформу обработки и пространство для обработки, сформированное на платформе обработки, причем камера обработки имеет, по меньшей мере, одну боковую смотровую часть, для контроля состояния обработки поверхности изделия, по меньшей мере, один блок парообразования, расположенный на дне камеры обработки, предназначенный для нагрева жидкости до состояния пара и высвобождение пара в пространство для обработки. Устройство также содержит блок управления, соединяющий камеру обработки, и по меньшей мере, один блок парообразования, с целью выпуска пара в пространство для обработки.The device comprises a processing chamber having a processing platform and a processing space formed on the processing platform, the processing chamber having at least one lateral viewing part for monitoring the state of surface treatment of the product, at least one vaporization unit located at the bottom treatment chambers designed to heat the liquid to a state of steam and release steam into the treatment space. The device also includes a control unit connecting the treatment chamber and at least one vaporization unit, in order to release steam into the treatment space.

Известна камеры для обработки изделий из пластика (патент RU 2662531, кл. В05В 15/12), являющаяся прототипом настоящей полезной модели и предназначенная для финишной обработки изделий из пластика, полученных методом аддитивных технологий или при помощи литья, и служащая для уменьшения шероховатости поверхности детали.Known camera for processing plastic products (patent RU 2662531, CL В05В 15/12), which is the prototype of the present utility model and intended for finishing processing of plastic products, obtained by the method of additive technology or by casting, and used to reduce the surface roughness of the part .

Устройство включает в себя корпус, крышку, с расположенным в ней вентилятором и лампой подсветки, кнопки управления, заливной и сливной баки, замок, соединительные трубопроводы, насос, кран электромагнитный, блок управления, кран запорный, подъемный механизм крышки, ванну, с расположенными в ней ультразвуковыми испарителями, защитную панель, смотровое окно, сливной патрубок, датчики уровня жидкости, расположенные в баках. Выбор режима и управление циклом обработки осуществляется при помощи кнопок управления, расположенных на панели, а индикация параметров обработки осуществляется на контрольном дисплее. Парообразование в данном устройстве производится методом ультразвукового испарения.The device includes a housing, a lid, with a fan and a backlight located in it, control buttons, fill and drain tanks, lock, connecting piping, pump, electromagnetic valve, control unit, stop valve, lid lifting mechanism, bath, ultrasonic evaporators, protective panel, viewing window, drain pipe, liquid level sensors located in the tanks. The selection of the mode and control of the processing cycle is carried out using the control buttons located on the panel, and the display of the processing parameters is carried out on the control display. Vaporization in this device is produced by the method of ultrasonic evaporation.

Общими недостатками всех устройств является необходимость в подключении к электрической сети 220 В, что существенно снижает их портативность.The common disadvantages of all devices is the need to connect to the 220 V electrical network, which significantly reduces their portability.

Целью настоящей полезной модели является создание портативного устройства для финишной обработки изделий из пластика.The purpose of this utility model is to create a portable device for finishing plastic products.

Сущность настоящей полезной модели заключается в том, что для питания устройства предполагается использование аккумуляторной батареи с возможностью подзарядки от сети 220 В при помощи специального адаптера, а также от других внешних источников электрической энергии. Это позволит сделать устройство портативным, не зависящим от наличия проводной электрической сети.The essence of this utility model is that the device is supposed to be powered by using a rechargeable battery with the possibility of charging from a 220 V network using a special adapter, as well as from other external sources of electrical energy. This will make the device portable, independent of the presence of a wired electrical network.

Конструкция портативного устройства для финишной обработки поверхности изделий из пластика поясняется чертежами, где изображены:The design of a portable device for finishing surface treatment of plastic products is illustrated by drawings, which depict:

на Фиг. 1 изображен вид в аксонометрической проекции на переднюю часть устройства с поднятой крышкой;in FIG. 1 shows an axonometric view of the front of the device with the lid lifted;

на Фиг. 2 изображен вид в аксонометрической проекции на переднюю часть устройства с демонтированной передней стеклянной стенкой;in FIG. 2 shows an axonometric view of the front of the device with the front glass wall dismantled;

на Фиг. 3 изображен вид во фронтальной проекции на заднюю часть устройства;in FIG. 3 shows a frontal view of the back of the device;

на Фиг. 4 изображен вид в аксонометрической проекции на заднюю часть устройства, с демонтированной задней крышкой агрегатного отсека.in FIG. 4 shows a perspective view of the rear part of the device, with the rear cover of the aggregate compartment removed.

Портативное устройство для финишной обработки поверхности изделий из пластика состоит из внешнего корпуса 1, в котором установлены образующие герметичную рабочую область устройства внутренний корпус 2 и крышка 3. Рабочая область с внешней стороны закрыта прозрачной крышкой 3 сверху, с ручкой 4 и элементом подвеса обрабатываемой детали 5, предназначенным для крепления одной детали или нескольких в процессе обработки непосредственно в рабочей области и боковой прозрачной стенкой 6, закрепленной при помощи прижимных болтов 7. С целью герметизации рабочей области применяются прокладки 8 и 9. С задней стороны агрегатный отсек закрыт монтируемой на кронштейны 10 крышкой 11, с установленной на ней электрическим разъемом 12 и индикатором заряда аккумуляторной батареи 13. Также на внешнем корпусе 1 расположены кнопки управления 14 и информационный дисплей 15. В агрегатном отсеке расположена заливная горловина 16, сверху закрытая крышкой 17 (заглушкой), соединенная при помощи контргайки 18 с генератором холодного пара 19. В нем расположены два ультразвуковых пьезоизлучателя 20, нагнетающий вентилятор 21 с электромотором 22 и датчик уровня жидкости 23. К генератору холодного пара 19 присоединен сливной электромагнитный клапан 24 посредством фланца 25. В агрегатном отсеке расположены управляющие электронные блоки 26 и аккумуляторный блок 27. Устройство снабжено информационными сигнализаторами 28. На перегородке 29 расположена лампа подсветки 30 и целевые отверстия-сопла 31, закрытые защитной сеткой 32.A portable device for finishing the surface of plastic products consists of an outer casing 1, in which the inner casing 2 and the lid 3 forming the pressurized working area of the device are installed. On the outer side, the working area is covered with a transparent lid 3 at the top, with a handle 4 and a hanger 5. designed for fastening one part or several in the process of processing directly in the working area and the side transparent wall 6, fixed with the help of clamping bolts 7. To seal Gaskets 8 and 9 are applied to the working area. On the rear side, the aggregate compartment is closed by a cover 11 mounted on brackets 10, with an electrical connector 12 installed on it and a battery charge indicator 13. Also on the outer case 1 are the control buttons 14 and the information display 15. In the aggregate compartment there is a filler neck 16, closed on top by a lid 17 (stopper), connected by means of a lock nut 18 with a cold steam generator 19. There are two ultrasonic piezo emitters 20 located on it, which injects a tiller 21 with an electric motor 22 and a liquid level sensor 23. A cold solenoid generator 19 is connected to a drain solenoid valve 24 by means of a flange 25. In the aggregate compartment there are control electronic blocks 26 and a battery block 27. The device is equipped with information signaling devices 28. A backlight lamp is located on the partition 29 30 and the target nozzle openings 31, covered with a protective grid 32.

Портативное устройство для финишной обработки поверхности изделий из пластика работает следующим образом. С помощью ручки 4 поднимается прозрачная крышка 3 с элементом подвеса 5. Обрабатываемая деталь закрепляется при помощи требуемых поддерживающих элементов на элемент подвеса 5. Закрепленная деталь вместе с крышкой 3 опускается в герметичную рабочую область. Демонтируется заглушка 17 и в заливную горловину 16 заправляется обрабатывающая жидкость в генератор холодного пара 19. Закрывается заглушка 17. При помощи кнопок управления 14 выбирается необходимый режим обработки. Ультразвуковые пьезоэлектрические элементы 20 генерируют холодный пар, который при помощи вентилятора 21 через сопла подается в рабочую область. При достижении критически низкого уровня ацетона, по команде датчика уровня жидкости 23 обработка прекращается, информация передается на дисплей 15 или информационные сигнализаторы 28. При необходимости вновь демонтируется заглушка 17 и в заливную горловину 16 заправляется обрабатывающая жидкость в генератор холодного пара 19. После завершения работы устройства обрабатывающая жидкость может быть слита из генератора холодного пара 19 при помощи электромагнитного клапана 24 в емкость, размещаемую в сквозной полости под рабочей зоной и агрегатным отсеком, которая может быть либо открытого типа, либо закрытого типа. Информационные сигнализаторы 28 предназначены для индикации различных режимов обработки.A portable device for finishing the surface of plastic products works as follows. Using the handle 4, the transparent cover 3 with the suspension element 5 is lifted. The workpiece is fixed with the help of the required supporting elements onto the suspension element 5. The fixed part with the cover 3 is lowered into the hermetic work area. The plug 17 is dismantled and the processing liquid is filled into the cold steam generator in the filler neck 16. The plug 17 closes. The required treatment mode is selected using the control buttons 14. Ultrasonic piezoelectric elements 20 generate cold steam, which with the help of a fan 21 through nozzles is fed into the working area. When a critically low level of acetone is reached, at the command of the liquid level sensor 23, the processing stops, information is transmitted to the display 15 or information signaling devices 28. If necessary, the plug 17 is again dismantled and the processing liquid is charged into the cold vapor generator 19 and filled into the generator 16 the processing liquid can be drained from the cold steam generator 19 by means of an electromagnetic valve 24 into a container placed in the through cavity under the working area and the unit nyom compartment, which can be either open or closed. Information signaling devices 28 are designed to indicate various processing modes.

При низком уровне заряда батареи срабатывает индикатор 13, после осуществления процесса заряда аккумуляторных батарей через электрический разъем 12, устройство готово к повторной эксплуатации.When the battery is low, the indicator 13 is triggered. After the process of charging the batteries through the electrical connector 12, the device is ready for reuse.

Расположение генератора холодного пара 19 и прочих агрегатов в вертикальной задней стенке за герметичной перегородкой исключает возможность загрязнения их элементов частицами пластика при травлении, а также позволяет существенно упростить обслуживание устройства, а именно его очистку после обработки, ввиду отсутствия каких-либо выступающих частей или отверстий в нижней части рабочей области. Также исключается попадание посторонних элементов в генератор холодного пара. Отсутствие агрегатов на дне корпуса позволяет также разместить лоток для сбора вытравленного пластика, что дополнительно облегчит обслуживание устройства.The location of the cold steam generator 19 and other units in the vertical rear wall behind the hermetic partition eliminates the possibility of their elements being contaminated with plastic particles during etching, and also allows to significantly simplify the maintenance of the device, namely, its cleaning after processing, due to the absence of any protruding parts or holes bottom of the workspace. It also prevents foreign elements from entering the cold steam generator. The absence of units at the bottom of the case also allows you to place a tray for collecting etched plastic, which will further facilitate the maintenance of the device.

Наличие элемента подвеса 5 позволяет легко закрепить обрабатываемую деталь в центре рабочей области, где эффективность обработки максимальна, а также уменьшить зону контакта крепежных элементов с поверхностью детали до минимальных значений, тем самым уменьшив не обрабатываемую зону детали.The presence of the suspension element 5 allows you to easily fix the workpiece in the center of the working area, where the processing efficiency is maximum, as well as to reduce the area of contact of fasteners with the surface of the part to the minimum, thereby reducing the non-treated area of the part.

Внешний корпус имеет радиусные края, что позволяет исключить травмирование при эксплуатации.The outer case has a radial edge, which eliminates injury during operation.

Claims

1. A portable device for finishing surface treatment of plastic products, which includes an outer case with radius edges, with control buttons and information display installed on it and with an inner case with a partition and cool-air outlet openings forming an airtight working area. with an illumination lamp, closed from the external environment by a transparent cover with a seal, in which the hanger element of the workpiece is located, and a side transparent wall, and the aggregate compartment, closed A lid with an electrical connector and a battery charge indicator, which contains a filler neck, a cold steam generator with ultrasonic evaporators, a blower fan and a cold steam indicator, an electronic control unit, an electromagnetic valve, characterized in that the generation of cold steam is carried out using piezoelectric ultrasonic evaporators, and the power source is a rechargeable battery.

2. A device for finishing processing of plastic products according to claim 1, characterized in that all units, including the cold steam generator and batteries, are located in the aggregate compartment in the vertical rear wall of the device behind a sealed partition.

3. A device for finishing processing of plastic products according to claim. 1, characterized in that the transparent cover with a seal can be removable.