用SYJ-200外圓切割機切割聚氨酯方型樣品

2022-03-15 09:33 作者:沈陽科晶 0人讀過 | 我要投稿

實驗材料：

? ? ? 47×47×47㎜的方形聚氨酯塊。

材料特性：

? ? ? 聚氨酯熔點在200℃左右，因此不能用過高溫度對樣品進行加熱；聚氨酯具有較高的機械強度和氧化穩(wěn)定性；較高的柔曲性和回彈性，因此當所需樣品較小時用一般的切割設備不易切割，這就需要用到專用的切割小樣品的設備進行切割。

實驗目的：

? ? ? 將方形聚氨酯塊切割成12×12×19㎜的長條形方塊

實驗設備：

? ? ? 由沈陽科晶自動化設備有限公司制造的SYJ-200外圓切割機、MTI-3040加熱平臺。

實驗所用設備特點：

? ? ? SYJ-200自動精密切割機配置了高精度的控制系統(tǒng)，能夠進行精確切割，是材料分析樣品制備的優(yōu)選設備。此外，可根據(jù)具體需要定做各種夾具配用。該機主要用于金屬、晶體、陶瓷、玻璃、巖樣、礦樣、混凝土、有機材料、復合材料的切割。采用無級調(diào)速，扭矩大，運行平穩(wěn)；大尺寸彩色數(shù)據(jù)顯示觸摸屏，參數(shù)精確可調(diào)；X、Y軸采用步進電機驅(qū)動；配置冷卻循環(huán)系統(tǒng)；主軸轉(zhuǎn)速：300rpm-3500rpm；圓鋸片尺寸：?200mm；最大行程：X軸80mm，Y軸105mm（理論最大切深50mm）。

? ? ? MTI-3040加熱平臺是采用整體鑄造，單片機作為核心控制部件，適用于對熔化溫度低于200℃的各種材料（如晶體、半導體、陶瓷等）的加熱。

實驗耗材：由沈陽科晶自動化設備有限公司銷售的φ200㎜的SiC鋸片、石蠟棒

實驗過程：

? ? ? 在對樣品進行切割前首先要對樣品進行固定以保證切割過程中樣品穩(wěn)固，不會因受切割力而晃動，從而保證切割出的最終樣品尺寸的穩(wěn)定性和均勻性。固定樣品時一般選用石蠟對樣品進行固定，石蠟在固定樣品時需進行加熱使其融化，熔化后的石蠟具有流動性，會均勻分布在樣品將要固定的面上。加熱載樣塊和樹脂陶瓷墊塊所用的設備是由沈陽科晶自動化設備有限公司制造的MTI-3040加熱平臺，加熱溫度不超過200℃。本實驗中被切樣品是聚氨酯塊，熔化溫度200℃左右，受熱時間過長會軟化進而融化，因此不宜直接放在加熱平臺上進行加熱并且其受熱時間也不宜過長，因此本實驗不對聚氨酯試樣塊進行加熱處理。將SYJ-200外圓切割機專用載樣塊、樹脂陶瓷墊塊一齊放到MTI-3040加熱平臺上進行加熱，當二者溫度達到石蠟融化溫度后，將石蠟涂抹在它們的表面，石蠟在涂抹的過程中會由于受熱而融化在載樣塊和樹脂陶瓷墊塊表面。涂抹完石蠟后將載樣塊和樹脂陶瓷墊塊疊放起來然后移到加熱平臺下，將聚氨酯塊放到樹脂陶瓷墊塊之上，固定好位置然后將三者放在室溫下進行空冷。樣品、樹脂陶瓷墊塊、載樣塊的疊放順序如圖4所示，樹脂陶瓷墊塊的添加是為防止切割樣品時鋸片將載樣塊損壞同時保證樣品會被完全切割開。

? ? ? 當樣品冷卻到室溫后，將樣品固定到SYJ-200外圓切割機的載樣臺上進行切割，樣品厚度為47㎜，由于鋸片是圓形的，切割線是一條弧線，因此切割行程應比樣品實際厚度要長的多，根據(jù)經(jīng)驗切割行程一般為切割方向樣品厚度的2倍左右，在這里將切割行程設置為80㎜。切割過程中需要用水對樣品進行冷卻，由于鋸片切割樣品靠的是與樣品之間的摩擦力，因此會產(chǎn)生大量的熱，若不進行冷卻，聚氨酯會因產(chǎn)生的大量的熱量而融化，從而使樣品損壞甚至損壞鋸片。樣品在SYJ-200外圓切割機上固定后的狀態(tài)如圖5所示。

? ? ? 聚氨酯塊質(zhì)軟，韌性強，是燒結(jié)金剛石鋸片不易切割的材料，因此切割時切割鋸片的種類的選擇及切割速度的設置對樣品的切割十分重要。根據(jù)經(jīng)驗本實驗切割聚氨酯塊選用SiC硅鋸片，切割速度設置為3㎜/min，切割一條縫所用時間大約30min，要切割12×12×19㎜的試樣塊首先要先切割一個12㎜厚的試樣塊，再從試樣塊上切取12×12×19㎜的試樣塊，這樣能保證切割后的樣品各個角都呈90°，切割每一刀都要留有一定的加工余量，以保證最終樣品不會出現(xiàn)太大的尺寸偏差。試樣塊從樣品上切下來的步驟如圖6所示，按照如圖的順序切割最后得到所要的12×12×19㎜的試樣塊。