[发明专利]用来制造研磨制品的快速加工系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及用来制造研磨制品的快速加工(tooling)系统和方法。

背景

研磨制品，例如涂敷的磨料和粘结的磨料在各种工业中用于对工件进行精研、研磨或抛光之类的机械加工。使用研磨制品进行的机械加工包括许多种工业，从光学器件工业、汽车上漆维修工业到金属制造工业。在这些例子中，制造设备在各商业循环中使用大量的研磨制品。

在常规的商业循环中，研磨制品消费者从磨料制造商处订购了大量的研磨制品。磨料制造商使用选定的粒度和粘合材料分批制造研磨制品。磨料制造商接下来可能制造具有不同粒度和粘合材料的另一批研磨制品。

通常，难以完全清洁研磨制品制造设备，以防止具有特定粒度的一批材料被之前的批次中使用的细粒和颗粒污染。当粗糙的颗粒磨粒污染了细小颗粒磨粒批料的时候，使用所述被污染的细小颗粒磨料批料会在被抛光或研磨的表面上造成划痕或瘢痕。因此，磨料制造商特别小心地限制研磨制品批料的交叉污染，而造成成本升高。

另外，消费者是分批订购的。而大用量的使用者的分批订购，在收到一批批料之后，会造成很大的流动资金的消耗，还会造成储存问题和物流问题，还伴有预期的研磨制品使用的问题。如果研磨制品的使用被低估，消费者会用尽研磨制品，从而造成生产力和收益的损失。

另外，用来制造研磨制品的常规方法会产生过量的废料，而且研磨制品所能够形成的形状和构造也受到限制。例如，当需要涂敷的磨料具有特定的轮廓的时候，对涂敷的磨料片材进行切削以适应所述轮廓，剩下很多的无法使用的材料成为废料。当制造粘结的研磨制品的时候，常规的方法使用模塑法，该模塑法包括：(i)制备一批浆液，(ii)将所述浆液倒入模具中，(iii)对所述浆液进行压制并使其固化，(iv)脱模，(v)修整至最终的尺寸。为了确保最终的粘结的研磨制品不低于目标尺寸，在制造过程中使用过量的因素。例如，制备过量的浆液以确保模具被完全填满。另外，模具通常大于最终的尺寸，在修整操作中将粘结的研磨制品修整至最终的尺寸。因此，在涂敷的磨料和粘结的磨料的制造方法中，为了制造最终的研磨制品，都会浪费材料和采用额外的费时的步骤。

因此，除了改进研磨制品制造及其系统，工业上仍然不断需要新的研磨制品，包括粘结的和涂敷的研磨制品。例如，现有的制造技术限制了研磨制品的构造，对于设计制造的磨料和粘结的磨料，通常的研磨结构限于易于从模具脱离的结构，例如圆锥形或角锥形结构。

从上文应很清楚地看出，磨料工业应需要改进制造技术和追求新的研磨制品结构。

发明内容

在一个具体实施方式中，促进研磨制品制造的方法包括为使用者提供快速加工系统，为使用者提供料筒(cartridge)。所述料筒包括料筒主体、第一粘合剂和第一磨粒。所述料筒设计成作为所述快速加工系统的一部分而进行运作，可以操作用来在连续图案化的层中沉积所述第一粘合剂和第一磨粒，以形成研磨结构。

在另一个实施方式中，促进研磨制品的制造的方法包括为使用者提供料筒。所述料筒包括料筒主体、第一粘合剂和第一磨粒。所述料筒设计成作为快速加工系统的一部分来运作，可以操作用来在连续图案化的层中沉积所述第一粘合剂和第一磨粒，以形成三维研磨结构。

在另一个实施方式中，促进研磨制品制造的方法包括接受空的料筒，在该空料筒中充填粘合剂和磨粒。所述料筒设计成作为固体自由成形制造系统(solidfree form manufacturing system)的一部分而进行运作，可以操作用来在连续图案化的层中沉积所述粘合剂和磨粒，以形成研磨结构。

在另一个实施方式中，制造研磨制品的方法包括将与第一研磨制品设计相关的数据组输入到包含第一粘合剂和第一磨粒的快速加工系统中，基于所述数据组，由所述第一粘合剂和第一磨粒形成所述研磨制品。

附图简述

参照附图，本领域技术人员可以更清楚地理解本发明，了解本发明的大量特征和优点。

图1和图2显示了用来快速加工研磨制品的示例性浸渍系统。

图3、4和5显示了用来制造研磨制品的示例性印刷系统。

图6和图7显示了用来快速加工研磨制品的系统中所用的示例性的料筒。

图8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18和19显示了示例性的研磨制品。

图20和21显示了用来制造研磨制品的示例性方法的流程图。

在不同的附图中，使用相同的附图标记来表示类似的或相同的对象。

优选实施方式