[发明专利]用于切割可成形的和/或可收缩的材料的设备和方法

说明书

优先权主张

本申请案主张2012年10月19日提交的第61/716,124号美国临时专利申请案的权益，所述临时专利申请案出于所有目的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及切割例如挤压物材料等材料的装置、设备、系统和方法。具体而言，本发明涉及切割可成形的、可收缩的或兼具这两者的挤压物材料。

背景技术

当挤压材料时，通常需要将挤压型材切割成所述型材的长度。在材料的挤压期间，材料通常以可容易成形状态穿过模具。如本文所使用，可容易成形状态是液体状态、熔融状态、可模制粘土状态，或能够在所施加的剪切力下流动、能够被挤压或兼具这两者的其它团状状态。在离开挤压机之后，材料通常在切割之前得到冷却或者以其它方式得到固化。

在一些情况下，例如，当挤压通常为固体的型材(即，不具有延伸型材的长度的小室的型材)时，挤压物可以在仍然处于可成形状态下切割。举例来说，聚合物颗粒可以使用水下制粒机从固体挤压物型材中切割，在所述制粒机中材料是使用触碰模具表面或距离模具表面几毫米内的刀片切割的。此处，型材的形状是通过切割刀片变形的。在其它情况下，固体型材可以使用切割刀片或切割线缓慢地切割，其中小室的缺乏为最小化型材的变形提供支持。

然而，当挤压具有一或多个小室(即，延伸挤压物的长度的开口)的非固体型材时，在可成形状态下切割挤压物的能力受到在切割挤压物的同时密封小室的可能性约束。此处，重要的是，小室仍然是开放的，因此空气可以从挤压物的开放端流动到模具，其中需要连续的空气供应，以随着材料穿过挤压机模具前进而维持小室结构。如果小室变为密封的，那么将在小室内形成真空，并且一些或所有的挤压物可能塌陷。

当型材包含大量小室时、当围绕小室的壁较薄时、当型材具有错综复杂的设计时、当型材具有严格尺寸公差时，或其任何组合时，挤压物的此塌陷问题加剧。

需要用于切割可成形的、可收缩的或兼具这两者的材料的改进的切割装置、设备、系统和方法。举例来说，需要用于切割由无机化合物(例如，陶瓷化合物)制成的湿润可成形状态下(例如，在挤压之后以及在任何干燥步骤或烘烤步骤之前)的零件的切割装置、系统、设备和方法。具体而言，需要用于切割具有延伸所述零件的长度的多行细长小室而不会使小室塌陷的挤压型材的装置、设备和方法。

还需要在切割期间并不使所述零件变形的、使用减小的切割力或这两者兼具的切割装置、设备、系统和方法。此外，需要用于清洁在包含无机化合物的挤压物的切割过程中使用的切割工具的方法。

发明内容

以上需要中的一或多者通过本文中的教示来满足。

本发明的一个方面涉及一种用于切割挤压物的设备，所述设备包括：超声刀，所述超声刀在一或多个频率下振动以在挤压物中制作一或多个预切割；以及一或多个线切割器，所述线切割器用于在挤压物中进行最后切割；因此具有预定长度的挤压零件可以从挤压物中切割。

本发明的另一方面涉及一种切割挤压物的方法，其包括使用超声刀预切割挤压物的步骤，其中所述挤压物包含一种或多种无机化合物、基本上由一种或多种无机化合物组成，或完全由一种或多种无机化合物组成。

本发明的另一方面涉及一种使用根据本文中的教示设备切割挤压物的方法，其中所述方法包括使用超声刀预切割挤压物以及使用线切割器完成切割的步骤。

附图说明

图1是具有一或多个开口的说明性挤压物的截面图。

图2A是根据本文中的教示的超声刀的说明性刀片端部的一部分的图式。

图2B是根据本文中的教示的说明性刀片尖端的截面图。

图2C是另一刀片尖端的截面图。

图3是具有逐渐变窄端部的说明性刀片的截面的图式。

图4A是根据本文中的教示在预切割方法期间说明性挤压物的示意图。

图4B是根据本文中的教示在预切割之后的说明性挤压物的图式。

图5是插入到预切割的空间中的说明性挤压物线的图式。

图6是已通过线切割器进行穿过截面的最后切割的说明性挤压物的图式。

图7是其中线切割从挤压物移除的说明性挤压物的图式。

图8是具有带延伸挤压物的长度的多个小室的蜂窝结构的说明性挤压物的图式。

图9是具有延伸挤压物的长度的一排小室的说明性挤压物的图式。