利用干式研磨抛光介质的绿色整体精饰方法

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1、新颖的精饰工艺在消除传统湿废物排放的同时，产生出精致的表面边棱效果。所有的整体精饰工艺是在某种类型的容器或箱体内，利用被归于介质的松散型或自由型研磨材料。通过多样的方法，能量被赋予到研磨介质中，传递动作，使介质顶在部件表面上摩擦或者磨损掉。尽管根据定义，整体精饰一词通常被用来描述一些工艺，贯穿研磨介质块、设备和利用松散研磨介质的工艺，部件以一种随意的方式运行，对安装好的部件进行处理。大多数现有的整体精饰应用，例如桶式、振动式、离心式和纺锤式整饰工艺，都通过在装有研磨介质和被处理水的机械工作间里对零件进行处理，在它们上面形成边棱和表面条件。用专用化学品处理过的水有助于促进介质在

2、工作间内的顺畅滚动和流动；有助于冲洗和清洁零件；有助于防止过程中淤泥形成以及研磨剂或金属颗粒在零件表面上的再沉淀。用于处理水的化合物类型对所形成的表面质量起着实质性的影响。一些化合物的配方是用于提高介质的研磨切割作用。其它的化合物配方是用于对磨光介质的作用进行补充，例如介质金属、瓷质或玻璃质氧化铝小块，它们通过介质的压缩性滚动作用降低表面粗糙度，以形成反光表面。这种机械式精饰所遭受的缺陷是湿式排放废物产生了，必须在处置之前作处置。根据所用方法和待处理材料的不同，处理方法可能是复杂的、容易出问题的和昂贵的。LaRouxGillespie在其《整体精饰手册》一书中非常充分地探讨了

3、可能涉及到的潜在问题，他指出处理要求可能是令人生畏的。由利用水和化学品的普通整体精饰操作产生的废物可能包括：1)淤泥中的细小研磨颗粒2)金属细粒或溶解掉的金属细粒3)悬浮在水中的研磨细粒4)溶解掉的、分散掉的油，等等。5)塑料树脂6)玻璃状粘土。图1.一些干式介质由天然材料组成，如木头（上一排）和农业副产品（下一排）。这些种类的材料被类似浮石的研磨剂、或类似珠宝匠用铁红、或类似在抛光混和物配方中具有的其它研磨材料所处置。以批次为导向的整体精饰系统，例如桶型或离心桶型设备，所产生流出物的量与工业规模应用的振动型系统相比是适中的。这些种类的系统连续地排出污水和添加补充水与化学品。

4、8500m3容量的振动型精饰机器可以形成出每小时115升的废水，可能包括每小时操作有2-6磅的溶解或悬浮固体。在化合物溶液中使用螯合化合物常常使废水的处理变得更复杂了，也使得溶解或悬浮金属的分离变得困难。近年来，一种替代方法已被开发出来，它将干燥介质与高能量方法结合，避免了对利用水性工艺的需求。尽管许多整体精饰应用不可能把它们自己都放到全“干式”方法中，但仍有一些是这样做的。而且，如果可以利用干式方法，废物处理考虑事项就可以因这种“绿色”方法而被大大地简化了，所以消除了对污水处理和随后部件干燥操作的需要。将干式介质置于和传统湿式工艺介质相比不利地位的一个特性是其重量或散装密度

5、相对较小。每个设定单位的塑料或陶瓷介质可能重量要高出两至三倍。而且，研磨剂是介质块的一个有机组成部分，所以当介质表面被磨损掉时，新的研磨颗粒也被不断地暴露出来。为克服这种障碍，大量的方法被应用：1)较新的干式介质配方利用了注有研磨剂的尼龙。2)利用高功率离心设备。3)把部件固定在精饰机器工作间内部，增加介质相对部件表面的接触力和流动。靠固定装置加速周期时间传统的桶翻、振动和离心式精饰被包含在这些整体精饰方法之中。一套密切相关的工艺将是以设备为中心的加工，例如旋转、拖曳、心轴和涡轮精饰方法（见图2）。固定设备方法通过将动作直接传递给固定在杆式装置上的部件而产生效果（通过拖曳、旋

6、转或形成行星式运动），并被浸没在疏松的研磨或抛光介质中。部件边缘与表面与疏松介质的相互作用力比大块介质工艺所形成的作用力要高得多，部件凭此就被随意放置在介质团中，随疏松介质运动而定，以获得表面处理效果。图2.干式涡轮整饰工艺（芯轴整饰方法）是一种独特的表面与边棱预处理方法，设计用于以干式喷涂操作中用到的类似介质在部件上形成桶式精饰类型的等方性表面质量。工艺中用到的高速芯轴能非常快地形成边角轮廓和精制的表面条件，造就光滑的表面情形。在更为传统的桶式或振动式方法中固定部件也是常见的。这样做有多种原因，包括防止部件和部件间接触的需要，以及提高介质对部件表面的力流数量的需要；加速周期

7、时间、生产更可靠表面整饰结果的需要。在传统设备中固定设备精饰的部件应用差别很大。举几个例子：一些黄铜乐器（喇叭、圆号、长号）的制造商把黄铜乐器组件固定在桶状或振动式工作室中，并使软质的抛光介质粒流过组件，取代多级的抛光操作。类似地，一些医疗与外科输液装置的制造商把装置固定在高功率离心桶中，通过一系列连续松散研磨操作处理设备，在钴铬合金与钛基层上形成非常精致的表面。连续处理今天许多更成熟的整体精饰操作享有的一个显著特点是对多步骤连续加工的依赖。在这种处理中，很粗糙的表面可以被带至高度整饰或微精饰的状态。这