一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法技术

一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法：首先配制特种材料激光切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；涂料固化后进行激光切割加工操作；所述涂料具体由基料、稀释剂构成，二者之间的质量比例关系具体为１∶（１～５）；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏（用作固化剂）按照质量比例关系为（４～６）∶１进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为１∶（５～１５）配制而成的。本发明专利技术解决了零件表面溅伤和某些零件不能激光加工的难题，该涂料有低成本、易涂覆、易清理、干燥速度适当、能有效防护零件、环保和使用全过程无毒害等性能，对欲保护的零件无腐蚀等不得影响，可以取推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光切割技术，特别提供了一种用于激光切割、等离子切割表面防护 的防溅伤工艺方法。
技术介绍
现有技术中，激光切割广泛应用于各领域，可加工各种金属、布匹、木材、塑料、玻 璃等多种材料。在大部分的应用中，激光切割用于切割平面类普通材料零件，溅伤敏感度不 高，一般不进行溅伤防护。激光切割效率非常高，通常切割板材的速度为每分钟500 3000毫米，加工时不 进行溅伤防护。某些零件只能采用激光切割进行加工。切割该零件时，零件数量多、溅伤表 面损伤面积较大，一般采用手工抛修的办法处理，存在处理难度大、工作量大、效率低、零件 局部变薄和表面质量差等缺点。从外部激光切割的筒形件与部分三维零件，切割部位背面的零件表面距离切割部 位较近，切割部位喷出的火花直接溅伤零件表面。部分火花喷到零件表面后，形成反进火 花，溅到切割部位背面及其它表面，形成间接溅伤，影响零件质量、给后续加工增加大量的 工作量，并使某些零件不能采用激光加工工艺。尤其以钛合金等活泼、易燃特种材料最为明Mo在磨加工特种材料、电弧焊等弱火花飞溅工艺领域有相关防护技术应用。使用上 述材料用于激光加工的防护时，存在涂覆清理难、防护能力弱、使用过程中有烟与气味等有 害物质、对特种材料有腐蚀性等问题，不适用于激光切割等强火花飞溅加工应用。在激光加工过程中，用遮挡法等不能进行有效保护，使加工完成的零件表面存在 直接与间接溅伤的激光切割零件。在航空、航天等高
，大量存在从外部激光切割的筒形件与复杂的三维零 件，材料为钛合金等特种材料，目前没有找到适用的同类新产品。人们期望获得一种可应用于航空、航天、民用等领域的在采用激光切割、等离子切 割等产生强火花飞溅工艺，加工溅伤敏感度高、表面质量要求高的特种材料零件的表面防 护用防溅射涂料及相关的工艺方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于激光切割、等离子切割表面防护的防溅伤工艺方 法。具体是解决激光切割、等离子切割特种材料筒形件与复杂的三维零件的表面溅伤问题、 减少切割引起的后续工作量、提高零件质量、扩大激光切割工艺的应用范围。本专利技术，其特征在于所述特种材料切割 加工防溅伤工艺方法具体为首先配制特种材料激光切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂 敷在被保护的物体表面；涂料固化后进行激光切割加工操作；所述涂料具体由基料、稀释剂构成，二者之间的质量比例关系具体为1 (1 5)；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏(用作固化剂)按照质量比例关系为(4 6) 1进 行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为1 (5 15)配制而成的。本专利技术所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法还要求保护下述优选内容所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，所述涂料中基料和稀释剂二者之间的 质量比例关系具体为1 (1.5 3)；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏(用作固化剂) 按照质量比例关系为(4. 5 5. 5) 1进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量 比例关系为1 (8 12)配制而成的。所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，首先配制第一次涂敷用特种材料激光 切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；待涂层固化后，再配置防溅伤涂料，然后再次将该涂料涂敷在被保护的物体表面， 如此共涂敷2 4次涂料；在最后一次涂料固化后再进行激光切割加工操作。所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，还有下述要求关于涂料基料配制的具体要求是根据涂刷用量配制基料，防间接溅伤用基料量 为每平方米每遍0.5士0.1千克，防直接溅伤用量加倍；白垩粉与快干石膏的配比为5 1， 要求充分混合后备用；关于稀释剂配制的具体要求是稀释剂备用量按基料质量的2 3倍配制，乳白胶 与水的配比为1 5，要求充分混合后备用。所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，还有下述要求在激光切割加工之前 共进行两次涂料涂覆操作配制第一遍涂料的要求用于防间接溅伤的第一遍涂料基料与稀释剂的配比为 1 3，用于防直接溅伤的第一遍涂料基料与稀释剂的配比为1 1.5;涂覆第一遍涂料的具体要求在切割部位背面距离在500毫米以内有其它零件表 面的为直接溅伤表面，要求涂料的涂覆厚度大于1毫米，在其它切割火花能够溅射到的表 面为间接溅伤表面，涂覆厚度约为0. 5士0. 1毫米；要求涂覆第一遍涂料必须在涂料基料与 稀释剂混合后15分钟内完成，要求涂层涂覆完成后的1小时固化时间内不要碰触涂层；配制第二遍涂料的要求此过程在第一遍涂料开始后1小时后进行，将涂料基料 与稀释剂混合并记录开始配制时间；用于防间接溅伤的第二遍涂料基料与稀释剂的配比为 1 3，用于防直接溅伤的第二遍涂料基料与稀释剂的配比为1 2;涂覆第二遍涂料直接溅伤表面涂覆总厚度大于3毫米，间接溅伤表面涂覆总厚 度约为1 士0. 2毫米；涂覆第二遍涂料的过程必须在涂料基料与稀释剂混合后15分钟内使 用完成；要求涂层涂覆完成后的1小时固化时间内不要碰触涂层。所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，涂覆完成的零件在4小时之内进行加 工，如果在4小时之内未进行加工，要求将涂层喷湿后使用。所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法中，在涂料涂覆操作之前，要求清理零件 表面的灰尘、油污，水分，检查零件表面应无划碰伤；在激光切割操作之后，用清水冲洗零件，对部分冲洗不掉的涂层进行清理。激光切割产生的火花飞溅强度大，在切割钛、镁、铝等金属及合金材料时火花飞溅 燃烧增温，溅射到零件的其它表面，引起的零件表面烧伤非常严重，造成零件不能使用。由于激光切割速度非常高、虽然火花飞溅的强度及温度非常高，但作用于某点的时间极短。利用上述特点，本专利技术使用特殊的涂料涂覆在零件表面，能耐瞬时高温，使烧蚀只 发生在涂层上，保护零件表面不被溅伤。涂覆材料的配料选材上，要求应选用无毒、不易挥发的材料，不用或少用有机物 质，达到易涂覆、易清理、干燥速度适当、能有效防护零件、环保和使用全过程无毒害、对零 件无腐蚀的目的。本专利技术所规定的涂料适用于不锈钢、高温合金、钛合金材料。在切割部位背面有距 离在20 1000毫米的其它零件表面、夹具或遮挡物等。本专利技术在实际应用中，从外部激光切割的筒形件与部分三维零件，切割部位背面 的零件表面距离切割部位较近，切割部位喷出的火花直接溅伤零件表面。部分火花喷到零 件表面后，形成反进火花，溅到切割部位背面及其它表面，形成间接溅伤，影响零件质量、给 后续加工增加大量的工作量，并使某些零件不能采用激光加工工艺。尤其以钛合金等活泼、 易燃特种材料最为明显。为解决上述问题，试验用涂覆某些涂料的方法进行解决。对防溅伤涂料的要求是低成本、易涂覆、易清理、干燥速度适当、能有效防护零 件、环保和使用全过程无毒害等。对欲保护的零件，在一定条件下应无腐蚀等不得影响。经多次选材、配制、试验、改进等，研制出一种理想的特种材料激光切割防溅伤防 护涂料。激光切割效率非常高，通常切割板材的速度为每分钟500 3000毫米，加工时不 进行溅伤防护。某些零件只能采用激光切割进行加工。切割该零件时，零件数量多、溅伤表 面损伤面积较大，一般采用手工抛修的办法处理，存在处理难度大、工作量大、效率低、零件 局部变薄和表面质量差等缺点。对于高技术产品加工的企业，常进行特种材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于：所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法具体为：首先配制特种材料激光切割防溅伤涂料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；涂料固化后进行激光切割加工操作；所述涂料具体由基料、稀释剂构成，二者之间的质量比例关系具体为１∶（１～５）；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏按照质量比例关系为（４～６）∶１进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为１∶（５～１５）配制而成的。

【技术特征摘要】
1.一种特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法具体为首先配制特种材料激光切割防溅伤涂 料，然后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；涂料固化后进行激光切割加工操作；所述涂料具体由基料、稀释剂构成，二者之间的质量比例关系具体为1 (1 5);其 中，基料具体为白垩粉和快干石膏按照质量比例关系为(4 6) 1进行配比得到；稀释剂 具体为乳白胶与水按照质量比例关系为1 (5 15)配制而成的。2.按照权利要求1所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于所述特种材 料切割加工防溅伤工艺方法中，所述涂料中基料和稀释剂二者之间的质量比例关系具体为 1 (1.5 3)；其中，基料具体为白垩粉和快干石膏按照质量比例关系为(4. 5 5. 5) 1 进行配比得到；稀释剂具体为乳白胶与水按照质量比例关系为1 (8 12)配制而成的。3.按照权利要求2所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于所述特种材 料切割加工防溅伤工艺方法中，首先配制第一次涂敷用特种材料激光切割防溅伤涂料，然 后使用该涂料涂敷在被保护的物体表面；待涂层固化后，再配置防溅伤涂料，然后再次将该涂料涂敷在被保护的物体表面，如此 共涂敷2 4次涂料；在最后一次涂料固化后再进行激光切割加工操作。4.按照权利要求3所述特种材料切割加工防溅伤工艺方法，其特征在于所述特种材 料切割加工防溅伤工艺方法中，还有下述要求关于涂料基料配制的具体要求是根据涂刷用量配制基料，防间接溅伤用基料量为每 平方米每遍0.5士0.1千克，防直接溅伤用量加倍；白垩粉与快干石膏的配比为5 1，要求 充分混合后备用；关于稀释剂配制的具体要求是稀释剂备用量按基料质量的2 3倍配制，乳白胶与水 的配比为1 5，要求充分混合后备用...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱兆峰，阚田田，李雪岩，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]