【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及表面功能结构制造，具体指一种微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置。
技术介绍
1、在目前的生产与生活中，随着人们对材料的性能、表面结构形状和使用功能等方面的要求不断提高，在表面功能结构制造领域，提高材料、元器件等表面性能，是当前高端制造业急需解决的关键问题之一，因此表面微织构构造和功能纤维的应用愈加广泛。
2、微织构功能表面是具有一定尺寸和排列的凹痕或凸起等图案的点阵。例如在切削加工过程中，刀具与工件之间的剧烈摩擦导致切削力迅速增加，接触区域温度升高，加剧刀具表面磨损。在对具有高熔点和低导热性等特点的难加工材料加工中，对刀具的要求更高，而刀具磨损会使加工工件的表面质量变差，刀具寿命缩短以及生产效率降低。在刀具表面上构建微织构，可以在不影响其力学性能的情况下，显著提高物体表面的耐磨性、使用寿命和加工效率。不过表面激光制造微结构的过程中，可能会导致一定的表面粗糙度或质量问题，也可能会导致材料在局部区域发生相变、残余应力等问题。因此，在高要求的应用中可能需要进一步的表面处理。
3、另外，不同的功能纤维具有不同的功能，例如反渗透、分离混合气体、透析、超滤、吸附离子交换、高效过滤、导光和导电等。功能纤维作为一种新型材料，在新型机械、纺织、化工等领域也有广泛的应用。利用功能纤维制成功能表面，可以具有过滤、吸附、耐热等功能。
4、因此，如果在同一种材料表面同时进行微织构构造和功能纤维的应用，可以提高该材料表面的各种性能。
技术实现思路
1、本专
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：
3、一种微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，包括工作台、微织构激光加工机构、上胶机构、功能纤维静电植绒机构和传输机构，所述传输机构包括旋转机构和送料机构，所述旋转机构包括圆筒状的底座、法兰盘和驱动电机，所述底座固定在工作台上，所述法兰盘可转动安装在底座的顶部，所述法兰盘上设有内齿，所述驱动电机固定在底座的内壁，所述驱动电机的输出端固定有齿轮，所述齿轮与法兰盘的内齿啮合，所述送料机构包括蓄水池、夹具和夹具升降台，所述蓄水池相配合的设置在底座的一侧，所述夹具升降台设置在蓄水池内，所述夹具固定在夹具升降台顶部，所述上胶机构、功能纤维静电植绒机构安装在法兰盘上且与夹具相配合，所述微织构激光加工机构配合夹具安装在工作台上。
4、上述技术方案中，微织构激光加工机构，用于对刀具表面进行激光雕刻，激光雕刻的形状不同可使刀具满足不同的使用需求；
5、上胶机构，用于对刀具进行干燥与上胶，其中风干是为了将刀具表面附着的水珠吹干，以便于下一步对刀具相应位置进行上胶操作；
6、功能纤维静电植绒机构，用于将活性炭纤维种植到已经加工好的刀具表面的沟槽微织构中。
7、传输机构，用于夹具、风干机构与功能纤维静电植绒机构的位置的改变。
8、作为优选，所述蓄水池内设置有超声波发生器，通过超声波发生器可以发生超声波清洗激光加工过程中产生的碎屑，防止碎屑影响激光加工过程；
9、作为优选，所述工作台设置有蓄水池滑台，所述蓄水池的底侧可滑动的蓄水池滑台上。通过蓄水池滑台的设置，从而可调整道具的位置。
10、作为优选，所述上胶机构包括滴胶安装架、滴胶滑台和滴管，所述滴胶安装架呈倒u型结构，所述滴胶安装架一侧的底部固定安装在法兰盘上侧的边缘处，所述滴胶滑台固定安装在滴胶安装架顶部的下表面，所述滴管安装在滴胶滑台上，所述滴胶安装架一侧外壁安装有电机，所述电机的输出轴向滴胶安装架内侧延伸，所述电机的输出轴上安装有滚轮，所述滚轮上套接有吸水材料层。
11、作为优选，所述滚轮位于滴胶安装架沿顺时针旋转方向侧，所述滴胶滑台设置在滴胶安装架沿顺时针旋转方向侧。
12、上述技术方案的设置，从而使得完成激光打标工作后，擦拭和滴胶作业实现一个先后，先通过滚轮上的吸水材料层进行擦拭，完成擦拭后进而进行滴胶作业。
13、作为优选，所述滴胶安装架上安装有鼓风口，所述鼓风口位于滚轮上方。
14、通过鼓风口的设置，从而先将刀具表面大颗粒水珠进行吹干，进而提高吸水材料层的擦拭效果。
15、作为优选，所述功能纤维静电植绒机构包括静电植绒安装架、喷水喷头、喷料喷头和静电板，所述静电植绒安装架呈倒u型结构，所述静电植绒安装架一侧的底部固定安装在法兰盘上侧的边缘处，所述静电板安装在静电植绒安装架顶部的下表面，所述喷水喷头和喷料喷头设置在静电植绒安装架的侧壁。
16、上述技术方案中，当滴胶工作完成后，静电植绒机构开始移动，当静电植绒机构运转到刀具中央时，静电植绒装置开始运转，喷水喷头和喷料喷头同时开始工作，功能纤维表面附有水珠可加快下落速度，同时利用电势差使功能纤维精准插入胶中，多余的功能纤维则落入蓄水池中。
17、作为优选，所述蓄水池滑台包括横向滑轨和纵向滑轨，所述横向滑轨固定设置在工作台上，所述纵向滑轨的底部可滑动安装在横向滑轨上，所述蓄水池的底侧可滑动安装在纵向滑轨上。通过横向滑轨和纵向滑轨相配合，从而可灵活调整蓄水池的位置。
18、作为优选，所述横向滑轨和纵向滑轨均为双滑轨结构。通过双滑轨的设置，蓄水池的移动更加稳定。
19、本专利技术具有以下的特点和有益效果：
20、采用上述技术方案，运用激光加工技术和静电植绒法在刀具表面制备微织构并进行活性炭纤维植绒，从而得到新的复合功能表面。主要机械结构部分包括激光加工装置、上胶装置、静电植绒装置和传输装置，此外还搭建了传感器进行控制和检验。该加工装置简单且实用，可以高效地对物体表面进行微织构激光加工和功能纤维植绒，在通过微织构制备提高了刀具表面散热性能和耐摩擦性能的同时，活性炭纤维可以发挥吸附润滑油脂的性能，避免润滑油快速流失产生浪费和污染，保持切削面的长期润滑，从而达到提高切削效率并延长刀具使用寿命的效果。
21、利用了激光技工技术和静电植绒技术，实现了对刀具表面微织构和功能纤维复合制备。提高了刀具切削过程中的散热效率，并提高了润滑效果，减少润滑剂的浪费及污染。提高了刀具加工质量和使用寿命。操作简单便利，加工效率大大增加。本加工装置集成了多种设备，减少了实验的复杂性。本加工设备设计使用了可360°旋转的夹具，可以加工刀具的多面，减少了重复实验该加工装置结构简单便于拆装，便于运输。具有良好的灵活性与经济性。
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1.一种微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，包括工作台(5)、微织构激光加工机构(1)、上胶机构(2)、功能纤维静电植绒机构(3)和传输机构(4)，所述传输机构(4)包括旋转机构和送料机构，所述旋转机构包括圆筒状的底座(4-2)、法兰盘(4-4)和驱动电机(4-3)，所述底座(4-2)固定在工作台(5)上，所述法兰盘(4-3)可转动安装在底座(4-2)的顶部，所述法兰盘(4-3)上设有内齿，所述驱动电机(4-3)固定在底座(4-2)的内壁，所述驱动电机(4-3)的输出端固定有齿轮(4-5)，所述齿轮(4-5)与法兰盘(4-3)的内齿啮合，所述送料机构包括蓄水池(4-8)、夹具(4-6)和夹具升降台(4-7)，所述蓄水池(4-8)相配合的设置在底座(4-2)的一侧，所述夹具升降台(4-7)设置在蓄水池(4-8)内，所述夹具(4-6)固定在夹具升降台(4-7)顶部，所述上胶机构(2)、功能纤维静电植绒机构(3)安装在法兰盘(4-3)上且与夹具(4-6)相配合，所述微织构激光加工机构(1)配合夹具(4-6)安装在工作台(5)上。
2.根据权利要求1所述的微织
3.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述工作台(5)设置有蓄水池滑台(4-1)，所述蓄水池(4-8)的底侧可滑动的蓄水池滑台(4-1)上。
4.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述上胶机构(2)包括滴胶安装架(2-3)、滴胶滑台(2-4)和滴管(2-5)，所述滴胶安装架(2-3)呈倒U型结构，所述滴胶安装架(2-3)一侧的底部固定安装在法兰盘(4-3)上侧的边缘处，所述滴胶滑台(2-4)固定安装在滴胶安装架(2-3)顶部的下表面，所述滴管(2-5)安装在滴胶滑台(2-4)上，所述滴胶安装架(2-3)一侧外壁安装有电机(2-2)，所述电机(2-2)的输出轴向滴胶安装架(2-3)内侧延伸，所述电机(2-2)的输出轴上安装有滚轮(2-1)，所述滚轮(2-1)上套接有吸水材料层。
5.根据权利要求4所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述滚轮(2-1)位于滴胶安装架(2-3)沿顺时针旋转方向侧，所述滴胶滑台(2-4)设置在滴胶安装架(2-3)沿顺时针旋转方向侧。
6.根据权利要求4所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述滴胶安装架(2-3)上安装有鼓风口，所述鼓风口位于滚轮(2-1)上方。
7.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述功能纤维静电植绒机构(3)包括静电植绒安装架(3-1)、喷水喷头(3-2)、喷料喷头(3-3)和静电板(3-4)，所述静电植绒安装架(3-1)呈倒U型结构，所述静电植绒安装架(3-1)一侧的底部固定安装在法兰盘(4-3)上侧的边缘处，所述静电板(3-4)安装在静电植绒安装架(3-1)顶部的下表面，所述喷水喷头(3-2)和喷料喷头(3-3)设置在静电植绒安装架(3-1)的侧壁。
8.根据权利要求3所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述蓄水池滑台(4-1)包括横向滑轨和纵向滑轨，所述横向滑轨固定设置在工作台上，所述纵向滑轨的底部可滑动安装在横向滑轨上，所述蓄水池的底侧可滑动安装在纵向滑轨上。
9.根据权利要求8所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述横向滑轨和纵向滑轨均为双滑轨结构。
...【技术特征摘要】
1.一种微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，包括工作台(5)、微织构激光加工机构(1)、上胶机构(2)、功能纤维静电植绒机构(3)和传输机构(4)，所述传输机构(4)包括旋转机构和送料机构，所述旋转机构包括圆筒状的底座(4-2)、法兰盘(4-4)和驱动电机(4-3)，所述底座(4-2)固定在工作台(5)上，所述法兰盘(4-3)可转动安装在底座(4-2)的顶部，所述法兰盘(4-3)上设有内齿，所述驱动电机(4-3)固定在底座(4-2)的内壁，所述驱动电机(4-3)的输出端固定有齿轮(4-5)，所述齿轮(4-5)与法兰盘(4-3)的内齿啮合，所述送料机构包括蓄水池(4-8)、夹具(4-6)和夹具升降台(4-7)，所述蓄水池(4-8)相配合的设置在底座(4-2)的一侧，所述夹具升降台(4-7)设置在蓄水池(4-8)内，所述夹具(4-6)固定在夹具升降台(4-7)顶部，所述上胶机构(2)、功能纤维静电植绒机构(3)安装在法兰盘(4-3)上且与夹具(4-6)相配合，所述微织构激光加工机构(1)配合夹具(4-6)安装在工作台(5)上。
2.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述蓄水池(4-8)内设置有超声波发生器。
3.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述工作台(5)设置有蓄水池滑台(4-1)，所述蓄水池(4-8)的底侧可滑动的蓄水池滑台(4-1)上。
4.根据权利要求1所述的微织构与功能纤维复合功能表面的制备装置，其特征在于，所述上胶机构(2)包括滴胶安装架(2-3)、滴胶滑台(2-4)和滴管(2-5)，所述滴胶安装架(2-3)呈倒u型结构，所述滴胶安装架(2-3)一侧的底部固定安装在法兰盘(4-3)上侧的边缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵慧俊，杨光泽，倪敬，欧翠夏，肖阳，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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