[发明专利]多出口可控温磨料射流冷却装置

说明书

一种多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：它包括冷却箱和多出口蛇形管；所述的冷却箱主要包括冷却箱体（1）、箱体盖板（2）和进液管（3），冷却箱体（1）和箱体盖板（2）形成一个能开闭的液氮存储腔；所述的多出口蛇形管浸没在所述的液氮存储腔的液氮中，它的射流入口（5）伸出箱体外与磨料供应管相连通，多出口蛇形管位于液氮存储腔中的部分连接有多个射流出口管（6），射流出口管（6）的出口端伸出冷却箱体（1）外以便对被加工件进行射流加工，且离射流入口（5）越远的射流出口管（6）流出的磨料的温度越低。本发明结构简单，温度可控。

技术领域

本发明涉及一种低温磨料射流加工领域，尤其是一种射流出口温度可调节的冷却装置，具体地说是一种多出口可控温磨料射流冷却装置。

背景技术

近年来，出现了一种新颖的微细加工技术，即用干燥的压缩空气来加速微小磨粒形成磨料射流，将射流喷射到工件表面对工件进行加工，称之为磨料射流加工技术。磨料射流加工技术成本较低，加工时可以得到很高的材料去除率，且材料去除率可控。磨料射流加工技术可用于加工玻璃、陶瓷和有色金属等。

陶瓷材料由于其自身的局限性，在某些场合并不适用。如陶瓷材料缺乏光学透明性，以及其有限的生物相容性因而在生物医学中的应用受限。基于此，人们开始用聚合物材料来替代陶瓷材料。但聚合物大多数为疏水材料，采用常规的磨料射流以及水射流技术进行加工时，材料去除率较低。经研究发现在低温下，对聚合物进行磨料射流加工，材料去除率较高。

目前国外采用两种实验装置进行低温磨料射流加工，其中一种装置为磨料射流流经液氮罐实现冷却的目的，此装置所占空间过大，操作繁琐，且射流温度不可控。另一种装置为液氮射流和磨料射流以一定的入射角进行对射，形成含有液氮的磨料射流，此装置对磨料射流冷却效果较差，且液氮和磨料射流难以实现充分混合，同时由于两射流对射，易导致磨料射流偏离原轨迹。考虑到上述两种装置的缺点，有必要设计一种多出口可控温磨料射流冷却装置，对磨料射流进行冷却，射流出口温度范围在－80℃～－190℃。

发明内容

本发明的目的是针对常规磨料射流加工过程中所存在的聚合物材料去除率低等问题，设计一种专门用于聚合物材料射流加工的多出口可控温磨料射流冷却装置。

本发明的技术方案是：

一种多出口可控温磨料射流冷却装置，其特征在于：它包括冷却箱和多出口蛇形管；所述的冷却箱主要包括冷却箱体1、箱体盖板2和进液管3，冷却箱体1和箱体盖板2形成一个能开闭的液氮存储腔，该液氮存储腔通过与其相连通的进液管3与液氮源相连，液氮源能连续或间断地为液氮存储腔供应液氮以保证液氮存府腔内的温度处于设定范围内；所述的多出口蛇形管浸没在所述的液氮存储腔的液氮中，它的射流入口5伸出箱体外与磨料供应管相连通，多出口蛇形管位于液氮存储腔中的部分连接有多个射流出口管6，射流出口管6的出口端伸出冷却箱体1外以便对被加工件进行射流加工，且离射流入口5越远的射流出口管6流出的磨料的温度越低。

所述的箱体盖板2上设有用于观察冷却箱体内部情况的观察口4。

所述的多个射流出口管6能单独、部分或全部进行射流加工。

所述的射流出口管6配有密封芯棒8和密封帽9以使所述的射流出口管6不工作时能及时密封，密封芯棒8插入射流出口管6中，密封帽9旋装在射流出口管6上。

在所述的多出口蛇形管上、相邻的两个射流出口管6之间均安装有低温球阀7，以便于对射流出口管6通断的控制。

所述的冷却箱体1的箱壁和箱体盖板2均为真空结构，在冷却箱体1和箱体盖板2外部包裹有发泡保温材料，从而实现冷却箱双层保温。

所述的多出口蛇形管设有七个射流出口6，当磨料射流从不同的射流出口6流出时，其被液氮冷却的时间也不相同，因此可以得到不同温度的低温磨料射流。