可磁化磨料颗粒的磁性辅助转移及其相关的方法、装置和系统制造方法及图纸

技术编号:22026148 阅读:28 留言:0更新日期:2019-09-04 02:25
根据一个实施方案,本发明专利技术公开了一种在背衬上制备磨料层的方法。所述方法可以包括:提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具,其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中,并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种;将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开;将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的间隙的一部分;以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面,其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。

Magnetic Assisted Transfer of Magnetizable Abrasive Particles and Related Methods, Devices and Systems

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可磁化磨料颗粒的磁性辅助转移及其相关的方法、装置和系统
该文档所属通常涉及但不限于磨料颗粒、磨料制品和相关装置、系统和方法。
技术介绍
各种类型的磨料制品在本领域中是已知的。例如,带涂层磨料制品通常具有通过树脂粘结剂材料附着到背衬的磨料颗粒。示例包括砂纸和具有附着到背衬的精确成形的磨料复合物的结构化磨料。磨料复合物通常包括磨料颗粒和树脂粘结剂。带涂层磨料制品通常通过将磨料颗粒滴涂或静电涂覆到带树脂涂层的背衬上而实现涂覆。在这两种方法中,静电涂覆通常为优选的,因为它为纵横比不为1的晶粒提供了一定程度的取向控制。一般来讲,磨料颗粒及其切削点的位置和取向对于决定磨料性能和定向很重要。PCT国际公开WO2012/112305A2(Keipert)公开了通过使用具有精确间距并且对准的非圆形孔的精确筛网制造的带涂层磨料制品,以将单独的磨料颗粒保持在固定位置,其可用于在特定的z-方向旋转取向上旋转地对准磨料颗粒的表面特征结构。在该方法中,将筛网或穿孔板层合至粘合剂膜并且负载磨料颗粒。磨料颗粒的取向可通过筛网几何形状以及磨料颗粒通过筛网开口接触并且附着到粘合剂的受限能力来控制。从填充的筛网移除粘合剂层将取向的磨料颗粒以反向方式传送到磨料背衬。该方法依赖于粘合剂的存在,这可能是麻烦的,随着时间的推移粘合剂易于脱粘(例如,由于粉尘沉积),并且可以传送到所得的带涂层磨料制品,从而导致粘合剂传送到工件并且污染工件的可能性。
技术实现思路
研磨制品中的磨料颗粒的对准和定向对于制品切割性能和耐久性可能是重要的。如果磨料颗粒倒置(以便基部向上)或相对于切割方向不对准,则可能发生磨料制品的过早破坏。常规方法诸如滴涂和静电沉积提供了间距和颗粒群集的随机分布,这通常导致其中两个或更多个成形磨料颗粒最终在靠近成形磨料颗粒的顶端或上表面处彼此接触。群集还可能产生不良的切削性能,这是由于那些区域中的支承区域局部增大,并且由于群集中的成形磨料颗粒在使用过程中不能够因相互机械加强而破裂和破碎。与具有更均匀间隔的成形磨料颗粒的带涂层磨料制品相比,群集可以产生不期望的热积聚。鉴于前述内容,本专利技术人已经尤其认识到,各种磨料制品可以受益于磨料颗粒的更精确的定位和定向。因此,本专利技术人开发了使用磁场来控制可磁化磨料颗粒的方法、系统和装置。更具体地,本专利技术人发现了通过在施加的磁场的影响下从分配工具转移磨料颗粒,分配工具和背衬之间的差距可以显著增加(例如,高达约4倍),同时仍然实现与使用较窄间隙和没有施加磁场所获得的相同或基本相似的定向。这种较大的间隙可以避免分配工具的结垢和/或对磨料制品的损坏。该方法、系统和装置可根据需要定位和/或定向可磁化磨料颗粒。在一些实施方案中,由于分配工具和磁场,可以实现磨料制品内的可磁化磨料颗粒的非随机预定图案。在从分配工具转移到背衬期间,磁场可以施加到可磁化磨料颗粒上,以不仅改善下落高度,而且一旦接收在背衬上,可磁化磨料颗粒的倾向可以根据需要进行定向和/或对准。根据一个示例性实施方案,本专利技术公开了一种制备涂覆磨料制品的方法。所述方法可以包括:提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具,其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中,并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种;将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开;将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的间隙的一部分;以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面,其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。根据另一个示例性实施方案,公开了一种磨料颗粒定位系统。所述系统可以包括:分配工具,所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种,所述分配工具可以包括:载体构件,所述载体构件具有分发表面和与所述分发表面相反的背部表面,其中所述载体构件具有形成于所述载体构件中的腔,其中所述腔从所述分发表面朝向所述背部表面延伸到所述载体构件中;可磁化磨料颗粒,所述可磁化磨料颗粒可移除地设置在所述腔的至少一些腔中;背衬,所述背衬设置在所述分配工具附近并通过间隙与所述分配工具间隔开,所述背衬具有面向所述分配工具的第一主表面和与所述第一主表面相反的第二主表面;和磁体,所述磁体设置在所述背衬的所述第二主表面下方,所述磁体在所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬期间施加磁场,以帮助实现所述可磁化磨料颗粒在所述背衬的所述第一主表面上的预定的定向和对准中的至少一种。根据又一个示例性实施方案,公开了一种磨料颗粒定位系统。所述系统可以包括:分配工具,所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种,所述分配工具可以包括:构件,所述构件包括多个壁,所述多个壁限定狭槽,所述狭槽被构造成允许所述可磁化磨料颗粒中的一个或多个通过狭槽,所述狭槽中的每一个狭槽在第一端处向所述分配工具的分发表面敞开并在第二端处向所述分配工具的供给表面敞开;背衬,所述背衬设置在所述分配工具附近并通过间隙与所述分配工具间隔开,所述背衬具有面向所述分发表面的第一主表面和与所述第一主表面相反的第二主表面;和磁体,所述磁体设置在所述背衬的所述第二主表面下方,所述磁体在所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬期间施加磁场,以帮助实现所述可磁化磨料颗粒在所述背衬的所述第一主表面上的预定的定向和对准中的至少一种。根据另一个示例性实施方案,本专利技术公开了一种制备涂覆磨料制品的方法。所述方法可以包括:提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具,其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中,并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种;将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开;将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的间隙的一部分;以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面,其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。如本文所用:术语“一个”、“一种”和“该”、“所述”可互换使用,其中“至少一个(种)”意指一个(种)或多个(种)所述要素。术语“和/或”是指任一者或两者。例如,“A和/或B”是指仅A、仅B、或A和B两者。术语“包括”、“包含”或“具有”及其变型意在涵盖其后所列出的项目和它们的等同形式以及附加项目。除非另有规定或限制,术语“联接”及其变型形式被广义地应用并涵盖直接联接和间接联接。短语“主表面”或其变型被使用以描述厚度相对于其长度和宽度较小的制品。此类制品的长度和宽度可限定制品的“主表面”,但这个主表面以及该制品不需要是平坦的或平面的。例如,以上短语可用于描述一种制品,该制品具有厚度(例如,在沿主表面的任何点处与制品的主表面正交的Z方向上)对主表面的第一表面尺寸(例如,宽度或长度)的比率(R1),以及厚度对主表面的第二表面尺寸的比率(R2),其中第一比率(R1)和第二比率(R2)均小于0.1。在一些实施方案中,第一比率(R1)和第二比率(R2)可小于0.01;在一些实施方案中,小于0.001。并且在一些实施方案中,小于0.0001。需注意,这两个表面尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备涂覆磨料制品的方法,所述方法包括:提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具,其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中,并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种;将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开;将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的所述间隙的一部分;以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面,其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 US 62/448,1411.一种制备涂覆磨料制品的方法,所述方法包括:提供可分发的可磁化磨料颗粒和分配工具,其中所述分配工具被构造成将所述可磁化磨料颗粒接收在所述分配工具中,并且其中所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种;将背衬定位在所述分配工具附近并使所述背衬通过间隙与所述分配工具间隔开;将磁场施加到至少所述背衬以及所述背衬与所述分配工具之间的所述间隙的一部分;以及将所述可磁化磨料颗粒从所述分配工具转移到所述背衬的第一主表面,其中在所述可磁化磨料颗粒的转移期间施加所述磁场。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述分配工具被构造成向所述可磁化磨料颗粒提供预定图案。3.根据权利要求1-2中任一项或任何组合所述的方法,其中所述背衬和所述分配工具中的一者相对于所述背衬和所述分配工具中的另一者移动,并且所述方法是连续过程的一部分。4.根据权利要求1-3中任一项或任何组合所述的方法,其中所述分配工具包括多个壁,所述多个壁限定狭槽,所述狭槽允许所述可磁化磨料颗粒中的一个或多个通过所述狭槽,所述狭槽中的每一个狭槽向所述分配工具的外侧敞开。5.根据权利要求1-3中任一项或任何组合所述的方法,其中所述分配工具具有外部分发表面,在所述外部分发表面中具有腔,并且其中所述腔中的每一个腔被成形为将所述可磁化磨料颗粒中的一个可磁化磨料颗粒的至少一部分接收在该腔中。6.根据权利要求5所述的方法,还包括翻转所述分配工具,使得重力场起作用以试图从所述腔中移除所述可磁化磨料颗粒,并且其中所述可磁化磨料颗粒中的至少一些可磁化磨料颗粒借助于真空保留在所述腔中。7.根据权利要求1-6中任一项或任何组合所述的方法,还包括:至少部分地固化设置在所述背衬上的底胶层前体;将复胶层前体设置在至少部分地固化的所述底胶层前体的至少一部分上;以及至少部分地固化所述复胶层前体。8.根据权利要求1-7中任一项或任何组合所述的方法,其中所述磁场在与重力场基本相同的方向上作用在所述可磁化磨料颗粒上,并且所述磁场和所述重力场一起从所述分配工具推动所述可磁化磨料颗粒并影响所述可磁化磨料颗粒通过所述间隙到达所述背衬的所述第一主表面。9.根据权利要求1-7中任一项或任何组合所述的方法,其中所述磁场在与重力场基本相反的方向上作用在所述可磁化磨料颗粒上,并且所述磁场用于克服所述重力场以从所述分配工具推动所述可磁化磨料颗粒并影响所述可磁化磨料颗粒通过所述间隙到达所述背衬的所述第一主表面。10.根据权利要求1-9中任一项或任何组合所述的方法,其中所述间隙至少与所述可磁化磨料颗粒的最大尺寸一样大。11.根据权利要求1-10中任一项或任何组合所述的方法,其中所述间隙是所述可磁化磨料颗粒的最大尺寸的至少两倍。12.根据权利要求1-11中任一项或任何组合所述的方法,其中从所述分配工具的最近点到所述背衬的所述第一主表面所测量的所述间隙的范围在0.010英寸和1.0英寸之间。13.根据权利要求1-12中任一项或任何组合所述的方法,其中所述磁场由与所述分配工具相比更靠近所述背衬的所述第一主表面设置的磁体施加。14.根据权利要求1-13中任一项或任何组合所述的方法,其中所述可磁化磨料颗粒的大部分可磁化磨料颗粒具有主平面表面,所述主平面表面在转移到所述背衬上时相对于所述背衬的所述第一主表面以至少70度的角度设置。15.根据权利要求1-14中任一项或任何组合所述的方法,其中在包括所述背衬与所述分配工具之间的所述间隙的区域中,所述磁场的力线基本垂直于所述背衬。16.一种磨料颗粒定位系统,包括:分配工具,所述分配工具被构造成赋予所述可磁化磨料颗粒的预定的定向和对准中的至少一种,所述分配工具包括:载体构件,所述载体构件具有分发表面和与所述分发表面相反的背部表面,其中所述载体构件具有形成于所述载体构件中的腔,其中所述腔从所述分发表面朝向所述背部表面延伸到所述载体构件中;可磁化磨料颗粒,所述可磁化磨料颗粒可移除地设置在所述腔的至少一些腔中;背衬,所述背衬设置在所述分配工具附近并通过间隙与所述分配工具间隔开,所述背衬具有面向所述分配工具的第一主表面和...

【专利技术属性】
技术研发人员:阿龙·K·尼纳贝尔约瑟夫·B·埃克尔罗纳德·D·杰斯密萨马德·雅维德
申请(专利权)人:三M创新有限公司
类型:发明
国别省市:美国,US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1