提供了柔性磨料制品。更具體地,提供了柔性磨料制品以用于表面修整應(yīng)用,諸如用于汽車和其它車輛外部。
背景技術(shù):
柔性磨料制品對(duì)于從工件(或基材)的表面去除少量材料是有用的。通常這樣做以使表面更平滑,但是此類磨料還可旨在從表面去除一層舊材料,或者甚至向準(zhǔn)備修復(fù)的表面賦予更大的粗糙度。
通過將磨料顆粒粘合到柔性背襯(諸如紙材)以形成涂覆的磨料來構(gòu)造此類磨料制品。砂紙是主要示例。這些片狀磨料可用手抓緊或緊固到砂磨塊,并且摩擦地平移橫跨待修整的表面。另選地,磨料可緊固到可再使用的支撐墊,該支載墊安裝到圓盤磨砂機(jī)、隨機(jī)軌道式磨砂機(jī)或用于快速表面修整的其它動(dòng)力工具。在這些情況下,磨料制品通常并入用于聯(lián)接到支撐墊的某一種類的附接界面層,諸如鉤膜、環(huán)狀織物或粘合劑。
在許多應(yīng)用中,柔性磨料制品與水或一些其它液體一起使用,水或一些其它液體任選地包含表面活性劑,該表面活性劑用于潤滑并從研磨表面去除塵屑和碎屑。在界面處涂敷的液體可減少熱積聚,并且在一些情況下,甚至用于向修整過的基材賦予表面處理。
當(dāng)執(zhí)行濕砂磨操作時(shí),已知會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題。第一個(gè)已知為“粘滯”,其中潮濕的磨料由于表面張力傾向于粘結(jié)并且“附粘”到工件的一種現(xiàn)象。粘滯可導(dǎo)致使用者失去對(duì)研磨操作的控制和對(duì)工件的后續(xù)損壞。第二個(gè)是打滑,當(dāng)磨料和工件被液體的薄層分開時(shí),發(fā)生打滑。這可致使磨料滑行橫跨表面而沒有直接接觸工件,從而使切割性能降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
當(dāng)在涂漆表面上執(zhí)行濕砂磨時(shí),粘滯和打滑的雙重問題是普及的。其中一些人已經(jīng)解決這些技術(shù)問題的一個(gè)方式是通過切割或鉆洞或通道到磨料制品中,以允許水流動(dòng)到研磨界面并從研磨界面流動(dòng)。這可以是有效的解決方式,但是減小了磨料表面面積,并且引入了斑點(diǎn)去除的問題,這是一件多余的事。一種另選的解決方式是使用銷在磨料表面穿孔,這避免了磨料的去除,但是這在實(shí)踐中可導(dǎo)致穿孔的再密封問題。
可通過在磨料上設(shè)置可允許足夠的水傳送到研磨表面的洞和通道來類似地克服粘滯的問題。但是,這種解決方式經(jīng)常產(chǎn)生不一致的水管理和小于最佳的切割性能。這兩個(gè)問題均通過本文所提供的柔性磨料制品來解決。
在一個(gè)方面,提供一種磨料制品,該磨料制品包括:柔性磨料層,該柔性磨料層具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面;粘結(jié)到第二主表面的可滲透背襯,該可滲透背襯是可彈性壓縮的;和多個(gè)狹縫,該多個(gè)狹縫設(shè)置在第一主表面上,并且穿透通過柔性磨料層并至少部分地穿透通過可滲透背襯。
在另一個(gè)方面,提供一種磨料制品,該磨料制品包括:柔性磨料層,該柔性磨料層具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面;結(jié)構(gòu)化構(gòu)件,該結(jié)構(gòu)化構(gòu)件延伸橫跨柔性磨料層的第二主表面,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和柔性磨料層具有彼此對(duì)應(yīng)的分立的、隔離的孔的相應(yīng)的三維圖案;和可滲透背襯,該可滲透背襯延伸橫跨結(jié)構(gòu)化構(gòu)件的與柔性磨料層相對(duì)的主表面,該可滲透背襯是可彈性壓縮的。
在另一個(gè)方面,提供一種使用前述磨料制品研磨基材的方法,該方法包括:將流體涂敷到磨料制品或基材;以及將磨料制品放置成與基材摩擦接觸,由此隔離的孔的圖案將流體保持在柔性磨料層上,并且狹縫將流體動(dòng)態(tài)地分配在泡沫層內(nèi)。
在另一個(gè)方面,提供一種制做磨料制品的方法,該方法包括:將結(jié)構(gòu)化構(gòu)件設(shè)置到可滲透背襯上,其中可滲透背襯是可彈性壓縮的,并且結(jié)構(gòu)化構(gòu)件具有分立的、隔離的孔的三維圖案;以及將柔性磨料層設(shè)置在與可滲透背襯相對(duì)的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件上,以將三維圖案的至少一部分復(fù)制到柔性磨料層的第一主表面上。
通過使磨料的工作表面處的流體靜壓力通過狹縫來均衡,同時(shí)在三維圖案內(nèi),沿著磨料的表面,保持受控程度的表面潤滑,所提供的磨料制品和方法回答了粘滯和打滑的問題。
附圖說明
參考如以下附圖將進(jìn)一步描述示例性實(shí)施方案:
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的磨料制品的分解側(cè)面剖視圖;
圖2是圖1所示的磨料制品的部件的平面圖;
圖3是如組裝的圖1的磨料制品的側(cè)面剖視圖;
圖4是圖1和圖3的在另外的任選的改造步驟之后的磨料制品的側(cè)面剖視圖;
圖5-圖7是根據(jù)三個(gè)不同的實(shí)施方案的磨料制品的平面圖;并且
圖8A和圖8B分別是示例性磨料制品的沿著線X-Y的透視圖和剖視圖的地質(zhì)學(xué)的計(jì)算機(jī)化表示。
定義
如本文所用:
“直徑”是指給定形狀或?qū)ο蟮淖铋L尺寸;
“非彈性的”是指拉伸或膨脹至少10%之后不容易恢復(fù)其原始形狀;
“彈性的”是指拉伸或壓縮之后能夠返回原始形狀或位置;并且
“三維的”是指具有凸部和凹部。
具體實(shí)施方式
如本文所用,術(shù)語“優(yōu)選的”和“優(yōu)選地”指代在某些情況下可提供某些益處的本文所描述的實(shí)施方案。然而,在相同或其它情況下,其它實(shí)施方案也可以是優(yōu)選的。此外,對(duì)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的表述并不暗示其它實(shí)施方案是沒用的,且并非旨在將其它實(shí)施方案排除在本發(fā)明的范圍之外。
除非上下文另外明確指示,否則如本文和在所附權(quán)利要求書中所用,單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“所述”包括復(fù)數(shù)指代。因此,例如,對(duì)“一個(gè)”或“所述”組分的提及可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的組分或其等價(jià)物中的一種或多種。另外,術(shù)語“和/或”是指所列元素中的一個(gè)或全部或者所列元素中的任何兩個(gè)或多個(gè)的組合。
應(yīng)當(dāng)指出,術(shù)語“包括”以及其變型在這些術(shù)語出現(xiàn)在附圖描述中的情況下不具有限制性含義。此外,“一個(gè)”、“一種”、“所述”、“至少一個(gè)”以及“一個(gè)或多個(gè)”在本文中可互換使用。
本文可使用相對(duì)術(shù)語諸如左、右、向前、向后、頂部、底部、側(cè)面、上部、下部、水平、豎直等,并且如果這樣,則它們來自在具體附圖中所觀察的視角。然而,這些術(shù)語僅用于簡化描述,且并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
貫穿本說明書的對(duì)于“一個(gè)實(shí)施方案”、“某些實(shí)施方案”、“一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案”或“實(shí)施方案”的參考,是指結(jié)合實(shí)施方案所描述的特定的特征、結(jié)構(gòu)、材料或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方案中。因此,貫穿本說明書在多處出現(xiàn)的短語,諸如“在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案中”、“在某些實(shí)施方案中”、“在一個(gè)實(shí)施方案中”或“在實(shí)施方案中”,不一定指代本發(fā)明的相同實(shí)施方案。附圖不一定按比例繪制。
磨料制品
在圖1的分解視圖中示出根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施方案的磨料制品,以數(shù)字100標(biāo)示。應(yīng)當(dāng)了解,在該圖中所描繪的分層部件僅是示意性的,并且當(dāng)層壓或以其它方式聯(lián)接在一起時(shí),可能或可能不呈現(xiàn)相同的形狀或構(gòu)造。
如圖所示,磨料制品100具有多層構(gòu)造。該多層構(gòu)造包括柔性磨料層102、第一粘合劑層104、結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106、第二粘合劑層108、可滲透背襯110以及附接界面層122。每個(gè)部件將在以下按順序進(jìn)行描述。
柔性磨料層102(如圖所述,其具有相對(duì)的第一主表面103和第二主表面105)通常是涂覆的磨料或磨料復(fù)合物。在任一情況下,該磨料一般來講粘結(jié)到合適的背襯,該背襯使柔性磨料層102的第一主表面103能夠容易地適形其所施加抵靠的表面。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,柔性磨料層102是包括固定到載體膜114的多個(gè)磨料顆粒112的涂覆磨料膜。在一些實(shí)施方案中,磨料顆粒112通過實(shí)施涉及可固化底膠和復(fù)膠樹脂的一系列涂覆操作來粘合地聯(lián)接到載體膜114,如例如在美國專利公開2012/0000135(Eilers等人)中所描述的。當(dāng)以這種方式固定時(shí),磨料顆粒112部分地或完全地嵌入底膠和復(fù)膠樹脂中,但是設(shè)置成足夠接近磨料制品100的表面,使得磨料顆粒112可在使用中摩擦地接觸抵靠基材或工件。
在一些情況下,柔性磨料層102的載體膜114可在粘結(jié)劑硬化之后具有足夠的強(qiáng)度的情況下被省略。
在另選的實(shí)施方案中,柔性磨料層102可以是磨料復(fù)合物,其中磨料顆粒與粘結(jié)劑均勻地混合以形成漿料,然后將該漿料澆鑄到背襯表面上并在其上硬化。
任選地,磨料漿料可模塑到載體膜上以形成結(jié)構(gòu)化磨料。一般來講通過獲得磨料顆粒和呈合適的粘結(jié)劑樹脂的可硬化前體(或粘結(jié)劑前體)的漿料,將該漿料澆鑄到載體膜上,同時(shí)禁閉在模具內(nèi),然后使粘結(jié)劑硬化來制備結(jié)構(gòu)化磨料制品。這樣模塑而得到的磨料制品可具有附連到載體膜的多個(gè)小的、精確成形的磨料復(fù)合結(jié)構(gòu)。粘結(jié)劑的硬化可通過暴露于能量源來實(shí)現(xiàn)。此類能量源可包括例如來源于電子束、紫外光或可見光的熱能和輻射能。
磨料顆粒112不受任何特定限制,并且可由本領(lǐng)域已知的多種的硬礦物質(zhì)中的任何硬礦物質(zhì)構(gòu)成。合適的磨料顆粒的示例包括例如熔融氧化鋁、經(jīng)熱處理的氧化鋁、白色熔融氧化鋁、黑色碳化硅、綠色碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、氮化硅、碳化鎢、碳化鈦、金剛石、立方氮化硼、六方氮化硼、石榴石、熔融氧化鋁-氧化鋯、來源于基于氧化鋁的溶膠凝膠的磨料顆粒、二氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦、氧化錫、γ氧化鋁以及其組合。氧化鋁磨料顆粒可包含金屬氧化物改性劑。金剛石和立方氮化硼磨料顆??梢允菃尉У幕蚨嗑У?。
在幾乎所有情況下都存在磨料顆粒粒度范圍或磨料顆粒粒度分布。磨料顆粒的數(shù)均粒度可介于0.001微米和300微米之間、介于0.01微米和250微米之間、或介于0.02微米和100微米之間的范圍內(nèi)。在此,磨料顆粒的粒度以磨料顆粒的最長尺寸來測量。
載體膜114也不具體地限定,只要其具有足夠的柔性和符合性以允許磨料顆粒112和待研磨的基材之間的實(shí)質(zhì)性接觸。例如,載體膜114可由以下各項(xiàng)制成:聚合物膜、涂底漆的聚合物膜、金屬箔、布料、紙材、硫化纖維、非織造物和其處理過的形式和以及其組合。特別合適的載體膜包括彈性體聚氨酯膜。
在一些實(shí)施方案中,載體膜114具有橫跨其主表面大體不均一的厚度。背襯的平均厚度可以是至少10微米、至少12微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。在上端上,背襯的平均厚度可以是至多200微米、至多150微米、至多100微米、至多75微米或至多50微米。為了增強(qiáng)磨料涂層和載體膜114之間的粘合,載體膜114可化學(xué)地涂底漆或以其它方式進(jìn)行表面處理,例如通過電暈處理、UV處理、電子束處理、火焰處理或表面粗糙化。
再次參考圖1,第一粘合劑層104沿著柔性磨料層102的第二主表面105延伸,從而將柔性磨料層102和下面的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106聯(lián)接到彼此。在優(yōu)選實(shí)施方案中,第一粘合劑層104是壓敏粘合劑。例如,第一粘合劑層104可以是雙面粘合帶。
結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106具有能夠在相鄰的層上產(chǎn)生疊加的、共形圖案的三維圖案。在示例性實(shí)施方案中,該三維圖案由分立的、隔離的孔的二維陣列來表示。
對(duì)結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106大體有用的圖案包括洞或凹陷的復(fù)制的二維陣列。存在于此類圖案中的洞不一定是圓形的,而可以是盲孔或通孔。為清楚起見,圖2示出僅呈平面圖的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106。如這些圖所示,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106是具有沿著彼此正交的相應(yīng)的方向?qū)?zhǔn)的撐條118、120的織造稀松布。結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106因此呈現(xiàn)矩形洞116的二維陣列。
分立孔的特性可通過各種方式(包括顯微鏡術(shù))來研究。例如,圖8A示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的磨料顆粒550的地質(zhì)學(xué)表示,其中圖8B提供相同磨料顆粒550的剖面輪廓。這些圖使用MikroCAD Lite邊緣投影3D輪廓曲線儀(GF Messtechnik有限責(zé)任公司,柏林,德國)(GF Messtechnik GmbH,Berlin,Germany)來獲得。如該表示所示,磨料制品550的表面具有被壁554與彼此隔離的分立的孔552的二維陣列,其中孔552和壁554兩者的形狀均與磨料制品550的底層的地質(zhì)學(xué)是共形的。該示例顯示,孔552的分立的和隔離的性質(zhì)不一定被壁554的變化的高度消除。然而,在此類不對(duì)稱構(gòu)造中,給定孔552的總深度可被最低的相鄰的壁的高度限制。這通過圖8B示出,圖8B揭示了孔552沿著限定的剖面的深度和壁554沿著限定的剖面的高度兩者的一些變化性。
分立的、隔離的孔的圖案可來源于具有多種三維成形特征部中的任何特征部的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106。這些特征部可以任何形狀或形狀的組合呈現(xiàn),并且可提供在規(guī)則或不規(guī)則圖案中。示例性特征部包括凹坑、溝槽、柱、隆起、幾何形狀、格子、圖形設(shè)計(jì)以及其組合。在某些實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件包括網(wǎng)篩、沖孔膜、針織制品、織造制品或宏觀結(jié)構(gòu)非織造制品。
特別有用的非織造制品包括宏觀結(jié)構(gòu)非織造織物。這些通常由氣流成網(wǎng)纖維或濕法成網(wǎng)纖維形成。另選地,還可使用紡粘纖維或熔噴纖維。由這些纖維形成的幅材可隨后改性以通過熱壓印來生成隔離的孔。由于其低密度,非織造制品可以比針織或織造織物低的成本來制成,并且可配制成具有更高的厚度(并且因此更深的孔)而不需要過量的聚合物??椎膱D案還可通過調(diào)整壓印輥的表面幾何結(jié)構(gòu)來改變,從而使各種形態(tài)生成。
結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106的特征部也不一定以規(guī)則陣列呈現(xiàn)。例如,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106可具有由非織造幅材制成的圖案,該非織造幅材具有不規(guī)則形狀和尺寸的隔離的孔。
結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106優(yōu)選地具有足夠大來將紋理賦予到磨料層102的開口直徑,該紋理足以捕獲液體并將液體保持在第一主表面103處。在一些實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106具有至少0.4毫米、至少0.5毫米、至少0.7毫米、至少0.9毫米或至少1毫米的平均開口直徑。在一些實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106具有至多10毫米、至多9毫米、至多8毫米、至多7毫米或至多6毫米的平均開口直徑。
再次參考圖1,磨料制品100還包括第二粘合劑層108,該第二粘合劑層108沿著結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106的遠(yuǎn)離磨料層102的主表面延伸。如圖所示,第二粘合劑層108在結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106和下面的可滲透背襯110之間延伸,并且將這些層聯(lián)接到彼此。第二粘合劑層108的各方面與第一粘合劑層104的那些方面是基本上類似的。
雖然在此未示出,但是可能的是,在磨料層102直接聯(lián)接到結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106、結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106直接聯(lián)接到可滲透背襯110或兩者的情況下,第一粘合劑層104和第二粘合劑層108中的一個(gè)或兩個(gè)可省略。例如,在這些鄰近的層能夠熱層合到彼此而不需要單獨(dú)的粘合劑的情況下,可實(shí)現(xiàn)此類直接聯(lián)接。例如,可滲透背襯110和結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106可火焰層合到彼此。
下一層可滲透背襯110通常由可壓縮泡沫制成。合適的泡沫可由本領(lǐng)域已知的多種可壓縮泡沫材料中的任何材料形成。在一些實(shí)施方案中,該泡沫由彈性材料形成,使得該泡沫是可彈性壓縮的。彈性泡沫包括例如,氯丁二烯橡膠泡沫、乙烯/丙烯橡膠泡沫、丁基橡膠泡沫、聚丁二烯泡沫、聚異戊二烯泡沫、乙烯丙烯二烯單體(EPDM)聚合物泡沫、聚氨酯泡沫、乙烯-醋酸乙烯泡沫、氯丁橡膠泡沫以及苯乙烯/丁二烯共聚物泡沫。其它有用的泡沫可包括熱塑性泡沫,諸如例如聚乙烯泡沫、聚丙烯泡沫、聚丁烯泡沫、聚苯乙烯泡沫、聚酰胺泡沫、聚酯泡沫以及增塑聚氯乙烯泡沫。
雖然可滲透背襯110可以是開孔的或閉孔的,但是通常,如果磨料制品100旨在用戶與液體一起使用,那么具有足夠的孔隙度以允許液體進(jìn)入的開孔泡沫是所期望的。有利地,開孔泡沫可允許水或一些其它液體沿著法向和橫向方向(即,分別垂直和平行于磨料制品100的平面)通過可滲透背襯110傳送。有用的開孔泡沫的具體示例是由明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市的Illbruck公司以商品名“R 200U”、“R 400U”、“R 600U”以及“EF3-700C”出售的聚酯聚氨酯泡沫。
特別合適的開孔泡沫可具有至少15個(gè)/cm、至少16個(gè)/cm、至少17個(gè)/cm、至少18個(gè)/cm、至少19個(gè)/cm或至少20個(gè)/cm的數(shù)均孔數(shù)。另外,這些開孔泡沫可具有至多40個(gè)/cm、至多38個(gè)/cm、至多36個(gè)/cm、至多34個(gè)/cm、至多32個(gè)/cm或至多30個(gè)/cm的數(shù)均孔數(shù)。這些相同的泡沫可具有至少32kg/m3、至少36kg/m3、至少41kg/m3、至少45kg/m3、至少49kg/m3或至少50kg/m3的總密度和至多128kg/m3、至多112kg/m3、至多96kg/m3、至多76kg/m3、至多60kg/m3的總密度。
如果需要,可滲透背襯110還可由多孔非織造材料制成。
任選地并如圖1所示,可滲透背襯110包括附接界面層122。附接界面層122可使用先前所述的方法中的任何方法來粘合地、化學(xué)地或機(jī)械地附接到鄰近的可滲透背襯110。
附接界面層122有利于磨料制品100附接到支撐結(jié)構(gòu),諸如例如支載墊,該支撐墊可繼而固定到動(dòng)力工具。附接界面層122可例如是粘合劑(例如,壓敏粘合劑)層、雙面粘合帶、用于鉤環(huán)附接件的環(huán)狀織物(例如,用于與具有附接到其的鉤狀結(jié)構(gòu)的支撐墊或支承墊一起使用)、用于鉤環(huán)附接件的鉤狀結(jié)構(gòu)(例如,用于與具有附接到其的環(huán)狀織物的支撐墊或支承墊一起使用)、或互相嚙合的附接界面層(例如,蘑菇狀互鎖緊固件,其被設(shè)計(jì)成來與支撐墊或支承墊上的類似蘑菇狀互鎖緊固件嚙合)。與此類附接界面層相關(guān)聯(lián)的特定選擇和優(yōu)點(diǎn)可見于例如美國專利5,152,917(Pieper等人);5,254,194(Ott);5,201,101(Rouser等人);以及6,846,232(Braunschweig等人)以及美國專利公開2003/0022604(Annen等人)。
磨料制品100可以任何形式提供,諸如薄板、帶狀物或圓盤,并且涵蓋廣泛范圍的總體維度。
圖3示出磨料制品100,其以所有組成層塌縮以形成修整的磨料產(chǎn)品而示出。如圖所繪,磨料制品100的在結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106附近的層通過結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106三維成形。這例如通過鄰近的粘合劑層104、108和磨料層102的構(gòu)造是明顯的,這些層中的每個(gè)層基本上適形于結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106的面三維輪廓并且被其復(fù)制。
在優(yōu)選實(shí)施方案中,磨料層102、第一粘合劑層104以及結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106表現(xiàn)出基本上彼此適形的相應(yīng)的三維圖案。這兩層之間的對(duì)應(yīng)可例如通過三維地質(zhì)學(xué)特征部在磨料層102、第一粘合劑層104以及結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106之間的對(duì)準(zhǔn)來示出。
特征部的對(duì)準(zhǔn)可沿著相對(duì)于磨料制品100的平面的橫向或法向方向或兩者來限定。在橫向?qū)?zhǔn)中,磨料層102、第一粘合劑層104以及結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106上的對(duì)應(yīng)的特征部相對(duì)于其側(cè)向直徑、形狀(以平面圖)、相對(duì)于彼此的布置和/或間距而對(duì)應(yīng)。在法向?qū)?zhǔn)中,磨料層102、第一粘合劑層104以及結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106上的特征部例如相對(duì)于其峰-谷高度和/或剖面形狀在剖視圖中對(duì)應(yīng)。
結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106和其相鄰的層的特征部之間的法向?qū)?zhǔn)經(jīng)常是不完美的。具體地,取決于設(shè)置在結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106上的鄰近的層的數(shù)量和厚度,三維表面特征部的銳度可在一定程度上衰減。因此,當(dāng)附加層設(shè)置到結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106上時(shí),在磨料制品100的暴露表面上可見的壓印特征部的峰-谷高度將正常地減小。
結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106和其相鄰的層的特征部之間的橫向?qū)?zhǔn)也可能是不完美的。例如,限定該特征部的邊界當(dāng)轉(zhuǎn)移穿過磨料層102時(shí)可偏移或變得不精確。然而,并且如圖1和圖3所示,磨料制品100的優(yōu)選實(shí)施方案包括分立的、隔離的孔124的復(fù)制圖案,分立的、隔離的孔124具有的表面輪廓與結(jié)構(gòu)化構(gòu)件106的矩形洞116的那些表面輪廓橫向?qū)?zhǔn)。
圖4示出具有與制品100相同的特征中的許多特征的進(jìn)一步改進(jìn)的磨料制品200,該磨料制品200包括柔性磨料層202、第一粘合劑層204和第二粘合劑層208、結(jié)構(gòu)化構(gòu)件206、可滲透背襯210以及附接界面層222。在此,這些層中的每個(gè)層具有的結(jié)構(gòu)和功能與先前所描述的相對(duì)于磨料制品100的那些結(jié)構(gòu)和功能類似或相同。
如由圖4進(jìn)一步所示,磨料制品200具有延伸橫跨柔性磨料層202的第一主表面203的狹縫230。狹縫230完全穿透通過柔性磨料層202,并且至少部分地穿透通過可滲透背襯210。例如,狹縫230可延伸穿過可滲透背襯210的至少10%、至少20%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%、至少80%或至少90%,但是不延伸通過附接界面層222。
如果期望,狹縫230可一直穿透通過可滲透背襯210,但是不延伸通過附接界面層222。狹縫230還可完全延伸通過整個(gè)磨料制品200,包括附接界面層222。在示例性實(shí)施方案中,磨料制品200具有多個(gè)平行狹縫230,該多個(gè)平行狹縫230與彼此均勻間隔開,并且延伸橫跨主表面203的大部分(如果不是所有部分)。
當(dāng)磨料制品200呈松弛構(gòu)造時(shí),狹縫230優(yōu)選地具有基本上零或接近零的最大寬度,雖然出于例示性目的在圖4中示出有限寬度。每個(gè)狹縫230具有一對(duì)匹配的并大體連續(xù)的狹縫表面232。狹縫表面232可沿著狹縫230的整個(gè)深度維度、在沿著深度維度的多個(gè)點(diǎn)處或僅在狹縫230的基部(即,最深點(diǎn))處彼此接觸。
當(dāng)磨料制品200在使用中時(shí),狹縫230可呈現(xiàn)開口構(gòu)造(具有基本上大于零的最大寬度),這是由于磨料制品200在沿著將狹縫表面232拉動(dòng)分開的方向偏轉(zhuǎn)(或扭曲)而引起的。此類偏轉(zhuǎn)可通過在第一主表面203中產(chǎn)生凸起的彎曲運(yùn)動(dòng)而發(fā)生。狹縫表面232還可發(fā)生分離,其中磨料制品200在狹縫230的一側(cè)上比另一側(cè)壓縮到更大或更小的程度。當(dāng)這發(fā)生時(shí),狹縫表面232在研磨表面附近進(jìn)一步暴露,從而允許液體以更輕松的方式流入到可滲透背襯210中并且流出可滲透背襯210。
當(dāng)研磨具有彎曲的或不規(guī)則的表面的基材時(shí),狹縫230響應(yīng)于差別壓力的張開和閉合可以是特別有益的。在這些情況下,顯著的間隙可出現(xiàn)在主表面203和基材之間,該間隙可變得充滿液體。這繼而可引起打滑和低磨料性能。當(dāng)狹縫230存在時(shí),它們傾向于當(dāng)磨料制品200抵靠此類表面時(shí)打開,以有利于液體排水并減少打滑。
在一些實(shí)施方案中,總體磨料制品200具有足夠的彈性,使得磨料制品200自然地返回到其松弛構(gòu)造,其中狹縫230是基本上閉合的。通常,這對(duì)應(yīng)于呈平坦構(gòu)造的磨料制品200。
作為另外的優(yōu)點(diǎn),所描繪的狹縫構(gòu)造增加磨料制品200的柔性,特別是沿著平行于狹縫230制成的彎曲。
與切割洞相比,將狹縫設(shè)置在磨料制品200上從制造視角也是有利的,因?yàn)楫?dāng)將磨料制品前體(諸如磨料制品100)轉(zhuǎn)換成有狹縫的對(duì)應(yīng)物時(shí),不需要去除斑點(diǎn)或其它碎屑。狹縫230可通過使用刀片機(jī)械地切割磨料制品100或通過使用激光器以改造來產(chǎn)生。
在另選的實(shí)施方案中,省略磨料制品200的一個(gè)或多個(gè)組成層。例如,可省略結(jié)構(gòu)化構(gòu)件206和粘合劑層208,使得磨料層202通過粘合劑層204直接粘合到可滲透背襯210。在其它替代方案中,也可省略附接界面層222或粘合劑層204。
圖5-圖7示出呈平面圖的各種狹縫構(gòu)造。圖5示出具有平行狹縫330的陣列的磨料制品300,每個(gè)狹縫330沿著幾乎其整個(gè)長度延伸。圖6示出具有平行狹縫430的陣列的磨料制品400,該狹縫430與磨料制品300的狹縫類似,除了狹縫430以虛線構(gòu)造中斷以外。圖7示出具有沿著圓周方向延伸的中斷的彎曲狹縫530的圓形磨料制品500。任選地但是未示出,圖5的狹縫可以交錯(cuò)圖案設(shè)置,以有助于連續(xù)制造過程中的幅材處理。
附加的特征是可能的。例如,如在與本申請(qǐng)同一天提交的共同未決的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)“紋理化磨料制品和相關(guān)方法(TEXTURED ABRASIVE ARTICLE AND RELATED METHODS)”序列號(hào)62/060677(Whittaker)中所描述的,泡沫背襯可從磨料制品省略,并且替代地并入到動(dòng)力工具的支撐墊中,以減小制造成本。在一個(gè)此類實(shí)施方案中,結(jié)構(gòu)化構(gòu)件粘合地直接聯(lián)接到附接界面層。
使用方法
所提供的磨料制品可用于通過手工或與動(dòng)力工具結(jié)合來研磨(包括修整)基材,該動(dòng)力工具諸如例如旋轉(zhuǎn)磨砂機(jī)、軌道式磨砂機(jī)、或帶式磨砂機(jī)。
取決于具體應(yīng)用,所提供的磨料制品可以本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種方式中的任何方式來使用。使用的有利方法包括:將流體涂敷到磨料制品或基材,將柔性磨料制品放置成與基材摩擦接觸;然后使磨料制品和基材中的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)位移,以研磨基材的表面的至少一部分。磨料制品可在使用期間相對(duì)于基材以振蕩圖案平移、旋轉(zhuǎn)或進(jìn)行兩者。
當(dāng)所提供的磨料制品放置成與基材摩擦接觸時(shí),觀察到隔離的孔的陣列允許足夠量的液體(通常是水)保持在柔性磨料層上,以緩解或完全地消除粘滯問題。同時(shí),觀察到設(shè)置在磨料制品中的狹縫將流體動(dòng)態(tài)地分配在泡沫層內(nèi),以防止研磨操作期間出現(xiàn)打滑。在研磨操作期間,當(dāng)向可滲透背襯施加壓力時(shí),發(fā)生液體通過狹縫的再分配,這迫使液體從界面的過度濕的部分朝向相比地較干的部分。
以上所提及的基材可以是各種材料中的任何材料,包括:涂漆基材(例如,具有清漆涂層、彩色涂層或底漆)、涂覆基材(例如,涂覆有聚氨酯或漆)、塑料(熱塑性、熱固性)、強(qiáng)化塑料、金屬(例如,碳鋼、黃銅、銅、低碳鋼、不銹鋼以及鈦)、金屬合金、陶瓷、玻璃、木材、木質(zhì)材料、復(fù)合物、石材、石質(zhì)材料以及其組合。基材可以是平坦的或可具有與其相關(guān)聯(lián)的形狀或輪廓。
可由本發(fā)明的磨料制品拋光的基材的具體示例包括:金屬或木質(zhì)家具、已涂漆或未涂漆的機(jī)動(dòng)車輛表面(車門、引擎罩、尾箱等)、塑料材質(zhì)的汽車部件(照明燈罩、尾燈罩、其它燈罩、扶手、儀表板、保險(xiǎn)杠等)、地板(乙烯、石材、木材及木質(zhì)材料)、臺(tái)面以及其它塑料部件。
涂敷到磨料制品或基材的流體大體包括液體,該液體充當(dāng)潤滑劑,并且可帶走在研磨過程中分離的顆粒。這樣,液體可防止砂礫在磨料和基材之間的界面處阻塞。合適的液體可包括例如水、有機(jī)化合物、添加劑,諸如消泡劑、脫脂劑、液體、肥皂、腐蝕抑制劑以及其組合。
所提供的制品和方法可通過實(shí)施方案A-AI進(jìn)一步舉例說明,在以下列出實(shí)施方案A-AI:
A.一種磨料制品,該磨料制品包括:柔性磨料層,該柔性磨料層具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面;粘結(jié)到第二主表面的可滲透背襯,該可滲透背襯是可彈性壓縮的;和多個(gè)狹縫,該多個(gè)狹縫設(shè)置在第一主表面上,并且穿透通過柔性磨料層并至少部分地穿透通過可滲透背襯。
B.根據(jù)實(shí)施方案A所述的磨料制品,還包括設(shè)置在柔性磨料層和可滲透背襯之間的某一粘合劑層,該某一粘合劑層將柔性磨料層和可滲透背襯聯(lián)接到彼此。
C.根據(jù)實(shí)施方案A所述的磨料制品,還包括設(shè)置在柔性磨料層和可滲透背襯之間的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件,其中該結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和柔性磨料層具有彼此適形的分立的、隔離的孔的相應(yīng)的三維圖案。
D.根據(jù)實(shí)施方案C所述的磨料制品,還包括設(shè)置在柔性磨料層和結(jié)構(gòu)化構(gòu)件之間的第一粘合劑層,該第一粘合劑層將柔性磨料層和結(jié)構(gòu)化構(gòu)件聯(lián)接到彼此。
E.根據(jù)實(shí)施方案D所述的磨料制品,還包括設(shè)置在結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和可滲透背襯之間的第二粘合劑層,該第二粘合劑層將結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和可滲透背襯聯(lián)接到彼此。
F.一種磨料制品,該磨料制品包括:柔性磨料層,該柔性磨料層具有相對(duì)的第一主表面和第二主表面;結(jié)構(gòu)化構(gòu)件,該結(jié)構(gòu)化構(gòu)件延伸橫跨柔性磨料層的第二主表面,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和柔性磨料層具有彼此適形的分立的、隔離的孔的相應(yīng)的三維圖案;和可滲透背襯,該可滲透背襯延伸橫跨結(jié)構(gòu)化構(gòu)件的與柔性磨料層相對(duì)的主表面,該可滲透背襯是可彈性壓縮的。
G.根據(jù)實(shí)施方案F所述的磨料制品,還包括延伸橫跨柔性磨料層的第二主表面的第一粘合劑層,該第一粘合劑層將柔性磨料層和結(jié)構(gòu)化構(gòu)件聯(lián)接到彼此。
H.根據(jù)實(shí)施方案G所述的磨料制品,還包括設(shè)置在結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和可滲透背襯之間的第二粘合劑層,該第二粘合劑層將結(jié)構(gòu)化構(gòu)件和可滲透背襯聯(lián)接到彼此。
I.根據(jù)實(shí)施方案F-H中任一項(xiàng)所述的磨料制品,還包括多個(gè)狹縫,該多個(gè)狹縫延伸橫跨柔性磨料層的第一主表面,并且穿透通過柔性磨料層、結(jié)構(gòu)化構(gòu)件并至少部分地穿透通過可滲透背襯。
J.根據(jù)實(shí)施方案C-I中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件選自由以下項(xiàng)構(gòu)成的組:網(wǎng)篩、沖孔膜、針織制品以及織造制品。
K.根據(jù)實(shí)施方案J所述的磨料制品,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件具有0.4毫米至10毫米范圍內(nèi)的平均開口直徑。
L.根據(jù)實(shí)施方案K所述的磨料制品,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件具有0.7毫米至8毫米范圍內(nèi)的平均開口直徑。
M.根據(jù)實(shí)施方案L所述的磨料制品,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件具有1毫米至6毫米范圍內(nèi)的平均開口直徑。
N.根據(jù)實(shí)施方案C-I中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中結(jié)構(gòu)化構(gòu)件包含非織造材料。
O.根據(jù)實(shí)施方案A、B或I所述的磨料制品,其中每個(gè)狹縫具有一對(duì)匹配的并大體連續(xù)的表面。
P.根據(jù)實(shí)施方案A-O中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中柔性磨料層包括涂覆磨料膜。
Q.根據(jù)實(shí)施方案P所述的磨料制品,其中涂覆磨料膜包括:彈性載體膜;和附著到彈性載體膜的磨料顆粒。
R.根據(jù)實(shí)施方案Q所述的磨料制品,其中彈性載體膜是適形的。
S.根據(jù)實(shí)施方案Q或R所述的磨料制品,其中彈性載體膜包括聚氨酯載體膜。
T.根據(jù)實(shí)施方案S所述的磨料制品,其中聚氨酯載體膜具有10微米至200微米范圍內(nèi)的厚度。
U.根據(jù)實(shí)施方案T所述的磨料制品,其中聚氨酯載體膜具有15微米至100微米范圍內(nèi)的厚度。
V.根據(jù)實(shí)施方案U所述的磨料制品,其中聚氨酯載體膜具有20微米至50微米范圍內(nèi)的厚度。
W.根據(jù)實(shí)施方案A-O中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中柔性磨料層包括結(jié)構(gòu)化磨料,該結(jié)構(gòu)化磨料包括精確成形的磨料復(fù)合物。
X.根據(jù)實(shí)施方案A-W中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中可滲透背襯包括開孔泡沫。
Y.根據(jù)實(shí)施方案X所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有15個(gè)/cm至40個(gè)/cm范圍內(nèi)的數(shù)均孔數(shù)。
Z.根據(jù)實(shí)施方案Y所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有17個(gè)/cm至35個(gè)/cm范圍內(nèi)的數(shù)均孔數(shù)。
AA.根據(jù)實(shí)施方案Z所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有20個(gè)/cm至30個(gè)/cm范圍內(nèi)的數(shù)均孔數(shù)。
AB.根據(jù)實(shí)施方案X-AA中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有32kg/m3至128kg/m3范圍內(nèi)的密度。
AC.根據(jù)實(shí)施方案AB所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有41kg/m3至96kg/m3范圍內(nèi)的密度。
AD.根據(jù)實(shí)施方案AC所述的磨料制品,其中開孔泡沫具有50kg/m3至60kg/m3范圍內(nèi)的密度。
AE.根據(jù)實(shí)施方案A-W中任一項(xiàng)所述的磨料制品,其中可滲透背襯包含非織造材料。
AF.一種使用根據(jù)實(shí)施方案C或F的磨料制品研磨基材的方法,該方法包括:將流體涂敷到磨料制品或基材;以及將磨料制品放置成與基材摩擦接觸,由此孔的圖案捕獲流體并將流體保持在柔性磨料層上,同時(shí)狹縫將流體動(dòng)態(tài)地分配在可滲透背襯內(nèi)。
AG.一種制做磨料制品的方法,該方法包括:將結(jié)構(gòu)化構(gòu)件設(shè)置到可滲透背襯上,其中可滲透背襯是可彈性壓縮的,并且結(jié)構(gòu)化構(gòu)件具有分立的、隔離的孔的三維圖案;以及將柔性磨料層設(shè)置在與可滲透背襯相對(duì)的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件上,以將三維圖案的至少一部分復(fù)制到柔性磨料層的第一主表面上。
AH.根據(jù)實(shí)施方案AG所述的方法,還包括將多個(gè)狹縫切割到柔性磨料層的第一主表面中。
AI.根據(jù)實(shí)施方案AH所述的方法,其中多個(gè)狹縫穿透通過柔性磨料層并至少部分地穿透通過可滲透背襯。
實(shí)施例
除非另外指出,否則實(shí)施例和說明書的其余部分中的所有份數(shù)、百分比、比例等均按重量計(jì),并且實(shí)施例中所使用的所有試劑均得自或可得自一般化學(xué)品供應(yīng)商,諸如例如美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,Saint Louis,MO),或者可通過常規(guī)的方法合成。
以下的縮寫用于描述示例:
℃: 攝氏度
lb: 磅
密耳: 10-3英寸
ml: 毫升
mm: 毫米
cm: 厘米
kPa: 千帕斯卡爾
psi: 磅/平方英寸
kg: 千克
s: 秒
實(shí)施例1
從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,MN)以商品名“P800柔性磨料鉤板PN 34340”可商購獲得的磨料膜具有涂敷到其背襯表面的轉(zhuǎn)移粘合劑層,該轉(zhuǎn)移粘合劑從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司以商品名“HS300LSE”可商購獲得。將網(wǎng)片/稀松布的一個(gè)表面使用轉(zhuǎn)移粘合劑附著到磨料膜,該網(wǎng)片/稀松布從日本東京JX新日本石油和能源公司(JX Nippon Oil and Energy Corp.)以商品名“CLAF HS-0337”可商購獲得。在網(wǎng)片的相反表面上,涂敷另一轉(zhuǎn)移粘合劑層。然后使用第二轉(zhuǎn)移粘合劑層將6mm厚的開孔聚酯-聚氨酯泡沫附著到網(wǎng)片的第二表面,該開孔聚酯-聚氨酯泡沫從英國蘭開斯特的Vita Cellular Foams有限公司(Vita Cellular Foams Ltd.,Lancs.,UK)以產(chǎn)品代碼“XS11264F”可商購獲得。使用火焰層合技術(shù)將聚丙烯環(huán)狀材料(鉤環(huán)機(jī)械緊固件系統(tǒng)的部分)層合到泡沫,由此泡沫通過明火,從而生成薄的熔融聚合物層。在泡沫仍然處于熔融狀態(tài)時(shí)將該環(huán)狀材料擠壓抵靠泡沫,其中環(huán)向外布置。
實(shí)施例2
根據(jù)實(shí)施例1中所描述的方法進(jìn)行實(shí)施例2,除了將狹縫機(jī)械地切割到磨料膜中直到泡沫層中以外。將狹縫以與圖6中所見的類似的布置切割開約1mm。
比較例A
從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St Paul,MN)以商品名“P800柔性磨料鉤板PN 34340”可商購獲得的磨料膜具有涂敷到其背襯表面的轉(zhuǎn)移粘合劑層,該轉(zhuǎn)移粘合劑從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司以商品名“HS300LSE”可商購獲得。將8mm厚的開孔聚酯-聚氨酯泡沫的一個(gè)表面層合到磨料膜,該開孔聚酯-聚氨酯泡沫從英國蘭開斯特的Vita Cellular Foams有限公司(Vita Cellular Foams Ltd.,Lancs.,UK)以產(chǎn)品代碼“XS11264F”可商購獲得。將聚丙烯環(huán)狀材料(鉤環(huán)機(jī)械緊固件系統(tǒng)的部分,從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司可商購獲得(3M Company,St.Paul,MN))使用熱熔聚氨酯粘合劑層合到泡沫(從英國蘭開斯特的Vita Cellular Foams有限公司可商購獲得),其中環(huán)向外布置,從而獲得比較例A。
比較例B
比較例B表示Grade 1000涂覆磨料圓盤,從KWH磨卡有限公司(KWH Mirka Ltd.)以商品名“Abralon 150mm 1000”可商購獲得。
從實(shí)施例1、實(shí)施例2和比較例A沖切6英寸(15.4cm)直徑的圓盤,以用于切割測試和粘滯測試。
切割測試
在涂敷有“SC 2K VOL GOE”清漆的19.6英寸×19.6英寸(50cm×50cm)的黑色涂漆冷輥鋼測試平板上執(zhí)行磨料性能測試,“SC 2K VOL GOE”清漆從賓夕法尼亞州格倫米爾斯艾仕得涂料系統(tǒng)公司(Axalta Coating Systems,Glen Mills,PA)可商購獲得,在測試前2個(gè)月涂敷該清漆。將每個(gè)樣品圓盤附接到“鉤支撐墊,零件號(hào)05551”,其從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司可獲得。然后將墊組件固定到模型“28500”隨機(jī)軌道式磨砂機(jī),其從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司可獲得。將6噴水(每噴具有約1.1ml的體積)涂敷到平板上,并且將2噴水涂敷到樣品圓盤上。使用40psi(275.8kPa)的線壓和約5.5lbs(約2.5kg)的向下力,磨損平板共計(jì)105秒。通過在砂磨之前稱重平板,然后在砂磨15s之后、在砂磨45s和105s之后稱重平板來計(jì)算以克計(jì)的切割量。將15s、45s和105s之后的重量從初始平板重量減去,以得到所測試的每個(gè)樣品的累積切割量結(jié)果。對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2以及比較例A和比較例B中的每個(gè)的4個(gè)不同測試樣品執(zhí)行此規(guī)程。通過將每個(gè)測試樣品的以克計(jì)的切割量的總和除以4(其是測試樣品的總數(shù))來確定實(shí)施例1的15s的平均累積切割量。針對(duì)45s和105s重復(fù)此計(jì)算。切割測試的結(jié)果可見于表1。
粘滯測試
在涂敷有“SC 2K VOL GOE”清漆的50cm×50cm(19.6英寸×19.6英寸)的黑色涂漆冷輥鋼測試平板上執(zhí)行磨料性能測試,“SC 2K VOL GOE”清漆從德國杜邦性能涂料有限責(zé)任公司(DuPont Performance Coatings GmbH)可商購獲得,在測試前2個(gè)月涂敷該清漆。將樣品砂磨圓盤附接到“鉤支撐墊,零件號(hào)05551”,其從明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司可商購獲得。將圓盤附接到雙動(dòng)氣動(dòng)磨砂機(jī),其從意大利路貝獅股份公司(Rupes S.p.A.,Italy)以商品名“RA 150A”可商購獲得。將6噴水(每噴具有約1.1ml的體積)涂敷到平板上,并且將2噴水涂敷到樣品圓盤上。研磨平板約2分鐘,并且記錄“粘滯”,即磨料涂層以不希望的結(jié)果粘著到工件表面的趨勢。對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2以及比較例A和比較例B中的每個(gè)的4個(gè)不同測試樣品執(zhí)行該規(guī)程。粘滯測試的結(jié)果可見于表1。
表1
以上所提及的所有專利和專利申請(qǐng)均在此明確地以引用的方式并入。盡管本文已參考具體實(shí)施方案描述本發(fā)明,但是應(yīng)當(dāng)了解,這些實(shí)施方案僅是本發(fā)明的原理和應(yīng)用例示性說明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下,可對(duì)本發(fā)明的方法和設(shè)備作出各種修改和變型。因此,預(yù)期的是本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的修改和變型。