金相制备机及利用其进行的金相制备方法技术

金相制备机及利用其进行的金相制备方法，其中，金相制备机包括工作台和操作部，工作台上设有机械臂和竖直设置的转轴，工作台下方设有转动电机，转动电机带动转轴转动；机械臂用于夹持金相试样，机械臂水平设置且机械臂连接在转轴的末端；操作部包括以机械臂为中心沿逆时针方向依次设置于工作台上的预磨区、抛光区、腐蚀区；预磨区装设有金相砂纸；抛光区设有抛光布。通过所述的金相制备方法，可以在非人工的时候，完成金相试样的制备，步骤紧凑，制备出的金相试样质量可控，对抛光液、自来水、腐蚀液和酒精的消耗少，同时，液体对金相试样的冲击小，保证了金相试样的质量。保证了金相试样的质量。

【技术实现步骤摘要】
金相制备机及利用其进行的金相制备方法


[0001]本专利技术属于金相制备
，尤其涉及一种金相制备机及利用其进行的金相制备方法。

技术介绍

[0002]金相技术是金属材料研究和检验的重要手段，通过金相组织可以对原材料质量情况、生产过程的质量控制以及失效情况作出准确的分析与判断，在机械加工以及学术领域中金相技术占据重要的地位。
[0003]金相试样的制备过程为：1、磨制；分粗磨和细磨两步。试样取下后，首先进行粗磨。如是钢铁材料试样可先用砂轮粗磨平，如是很软的材料（如铝、铜等有色金属）可用锉刀锉平。
[0004]在砂轮上磨制时，需要手握紧试样，使试样受力均匀，压力不要太大，并随时用水冷却，以防受热引起金属组织变化。细磨是消除粗磨时产生的磨痕，为试样磨面的抛光做好准备。粗磨平的试样经清水冲洗并吹干后，随即把磨面依次在由粗到细的各号金相砂纸上磨光。磨制时砂纸应平铺于厚玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下把试样向前推磨，用力要均匀，务求平稳，否则会使磨痕过深，且造成试样磨面的变形。
[0005]金相试样的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。
[0006]2、抛光；目的为去除金相磨面上因细磨而留下的磨痕，使之成为光滑、无痕的镜面。金相试样的抛光可分为机械抛光、电解抛光、化学抛光三类。机械抛光简便易行，应用较广。
[0007]经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除某些非金属夹杂物外，无法辨别出各种组成物及其形态特征，必须使用浸蚀剂对试样表面进行“浸蚀”，才能清楚地看到显微组织的真实情况。
[0008]3、腐蚀；最常用的金相组织显示方法是化学浸蚀法，其主要原理是利用浸蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电化学作用（即微电池原理）来显示组织。
[0009]浸蚀方法是将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花沾上浸蚀剂控试表面。浸蚀时间要适当，一般试样磨面发暗时就可停止。如果浸蚀不足，可重复浸蚀。浸蚀完毕后，立即用清水冲诜，接着用酒精冲洗。这样制得的金相试样即可在显微镜下进行观察和分析研究。浸蚀时间需要把握好，因为一旦浸蚀过度，试样需要重新抛光，再去浸蚀。
[0010]从以上可以看出，人工制备金相试样步骤繁琐，且其中的碎屑、液体会对人体造成伤害，工作效率低；另外，在制备过程中的质量把控要求比较高，对技术人员的要求较高。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在提供一种使用方便、使用效果好的金相制备机及利用其进行的金相制备方法。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：金相制备机，包括工作台、设置于工作台上的操作部和转动组件；转动组件包括设置于工作台上的机械臂、转动电机和竖直设置的转轴，转动电机的输出轴与转轴传动连接；机械臂用于夹持金相试样，机械臂水平设置且机械臂连接在转轴的末端；操作部包括以机械臂为中心沿逆时针方向依次设置于工作台上的预磨区、抛光区、腐蚀区；预磨区装设有金相砂纸；抛光区设有抛光布。
[0013]工作台上设有朝向腐蚀区的腐蚀液喷管、朝向预磨区的自来水喷管和朝向抛光区的抛光液喷管。
[0014]腐蚀区包括设置于工作台上的腐蚀处理池；预磨区/抛光区包括设置于工作台上的预磨盘/抛光盘，工作台下方设有带动预磨盘/抛光盘转动的电机。
[0015]机械臂末端设有夹持部，夹持部包括连接板和连接于连接板末端的卡箍；机械臂上设有第一步进电机，第一步进电机的输出轴水平设置，且第一步进电机的输出轴沿机械臂的宽度方向设置；第一步进电机驱动连接板上下转动。
[0016]连接板上连接有第二步进电机，第二步进电机的输出轴水平设置，且第二步进电机的输出轴沿机械臂的长度方向设置，第二步进电机带动卡箍转动。
[0017]工作台下方设有底座；工作台上方罩设有防护罩。
[0018]工作台上还设置有朝向腐蚀处理池的酒精喷管，酒精喷管和腐蚀液喷管分别位于腐蚀处理池两侧；腐蚀液喷管、自来水喷管、抛光液喷管和酒精喷管上分别通过流量泵连接有腐蚀液箱、自来水箱、抛光液箱和酒精箱。
[0019]利用上述金相制备机进行的金相制备方法，所述方法依次包括如下步骤：第一步：将金相试样固定；第二步：对金相试样进行预磨：1、金相试样在预磨区转动，金相试样朝向预磨区的转动速度为：0.04 r/min ；2、金相试样在预磨区转动，金相试样磨制面朝向金相砂纸且与金相砂纸平行接触；3、金相试样在金相砂纸作用下被预磨；4、金相试样在到达预磨区中心位置磨制面旋转90度，预磨盘由逆时针转动转为顺时针转动，进行垂直上一预磨方向的预磨操作；第三步：对金相试样进行抛光1、经过预磨的金相试样上升，脱离金相砂纸；2、金相试样在抛光区转动，其中，金试样朝向抛光区的转动速度为：0.06 r/min ；3、金相试样向下转动，使得金相试样磨制面朝向抛光布且与抛光布平行接触；4、金相试样在抛光布作用下被抛光；5、金相试样在到达抛光区中心位置抛光面旋转90度，抛光盘由顺时针转动转为逆时针转动，进行垂直上一抛光方向的抛光操作；第四步：对金相试样进行腐蚀；1、经过抛光的金相试样上升，脱离与抛光布的接触；
2、金相试样朝向腐蚀区转动；3、金相试样达到腐蚀区后，金相试样做180
°
旋转，使得抛光面朝上；4、金相试样下降，腐蚀液喷管口对向金相试样抛光面，将腐蚀液滴入抛光面，金相试样被腐蚀液腐蚀；第五步：腐蚀液喷管口移向一侧，酒精喷液口对向腐蚀后金相试样表面；随后，向金相试样喷酒精，对金相试样进行清洗；第六步：从机械臂上取下金相试样，完成金相制备。
[0020]第二步中，金相砂纸在预磨盘的带动下转动，实现对金相试样的预磨；在预磨的过程中，自来水喷管以0.5 m/s的喷射速度向金相试样磨制面喷自来水；同时，在预磨的过程中，金相砂纸的目数一般情况下采用400# ；金相试样会在预磨盘预磨时间为：300 s；预磨盘的转动速度为：600r/min ；第三步中，抛光布在抛光盘的带动下转动，实现对金相试样的抛光，在抛光的过程中，抛光液从抛光液喷管中出来，喷到金相试样上；其中，抛光盘的转动速度为：800 r/min ；抛光液的喷射速度为：0.5 m/s；抛光时间为：200 s。
[0021]通过以上技术方案，本专利技术的技术效果如下：1、本专利技术所述的金相制备机，结构紧凑，将预磨、抛光和腐蚀集成在一个工作台上，集成度高，降低了对空间的消耗，相对于现有人工金相制备，具有效率高、专精化较高的优点，具有很好的经济价值。2、机械臂带动金相试样在工作台上转动，从而将金相试样在预磨区、抛光区和腐蚀区之间传送，实现金相试样的制备，无需人工动手。3、设置的底座和防护罩可以对工作台进行保护，一方面保证工作台的稳定性，另一方面避免制备过程中的碎屑和液体对人体造成伤害。4、本专利技术所述的金相制备方法，可以在非人工的时候，完成金相试样的制备，步骤紧凑，制备出的金相试样质量可控，对抛光液、自来水、腐蚀液和酒精的消耗少，同时，液体对金相试样的冲击小，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.金相制备机，其特征在于：包括工作台、设置于工作台上的操作部和转动组件；转动组件包括设置于工作台上的机械臂、转动电机和竖直设置的转轴，转动电机的输出轴与转轴传动连接；机械臂用于夹持金相试样，机械臂水平设置且机械臂连接在转轴的末端；操作部包括以机械臂为中心沿逆时针方向依次设置于工作台上的预磨区、抛光区、腐蚀区；预磨区装设有金相砂纸；抛光区设有抛光布。2.如权利要求1所述的金相制备机，其特征在于：工作台上设有朝向腐蚀区的腐蚀液喷管、朝向预磨区的自来水喷管和朝向抛光区的抛光液喷管。3.如权利要求2所述的金相制备机，其特征在于：腐蚀区包括设置于工作台上的腐蚀处理池；预磨区/抛光区包括设置于工作台上的预磨盘/抛光盘，工作台下方设有带动预磨盘/抛光盘转动的电机。4.如权利要求3所述的金相制备机，其特征在于：机械臂末端设有夹持部，夹持部包括连接板和连接于连接板末端的卡箍；机械臂上设有第一步进电机，第一步进电机的输出轴水平设置，且第一步进电机的输出轴沿机械臂的宽度方向设置；第一步进电机驱动连接板上下转动。5.如权利要求4所述的金相制备机，其特征在于：连接板上连接有第二步进电机，第二步进电机的输出轴水平设置，且第二步进电机的输出轴沿机械臂的长度方向设置，第二步进电机带动卡箍转动。6.如权利要求5所述的金相制备机，其特征在于：工作台下方设有底座；工作台上方罩设有防护罩。7.如权利要求1至6任意一项所述的金相制备机，其特征在于：工作台上还设置有朝向腐蚀处理池的酒精喷管，酒精喷管和腐蚀液喷管分别位于腐蚀处理池两侧；腐蚀液喷管、自来水喷管、抛光液喷管和酒精喷管上分别通过流量泵连接有腐蚀液箱、自来水箱、抛光液箱和酒精箱。8.利用权利要求7所述的金相制备机进行的金相制备方法，其特征在于：所述方法依次包括如下步骤：第一步：将金相试样固定；第二步：对金相试样进行预磨；1、金相试样在预磨区转动，金相试样朝向预磨区的转动速度为：0.04r/min；2、金相试样在预磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕青青，杨立权，刘晓东，杨佳乐，刘二博，李光喜，张贺，胡志川，赵欢，吕裕泉，张静，
申请(专利权)人：平顶山学院，
类型：发明
国别省市：