一種非晶合金切割裝置及應用該裝置的切割方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液體混合磨料噴射切割的裝置以及應用該裝置進行切割的方法，尤其涉及一種應用于非晶合金的噴射切割的裝置及應用于該裝置進行非晶材料切割的方法。
【背景技術】
[0002]非晶合金是一種長程無序、沒有晶態(tài)結構的金屬，目前常用非晶合金為鋯基非晶合金、銅基非晶合金、鋁基非晶合金、鐵基非晶合金或鈦基非晶合金。非晶合金因具有高強度、尚硬度、尚耐磨、尚耐腐蝕性以及軟磁性和超導性等優(yōu)良性能，故在尚端電子廣品的應用中具有非常大的潛力，然而由于非晶合金又同時具有脆性較高容易斷裂等特點，又使非晶合金的切割加工非常困難。
[0003]目前常見的切割方法有使用刀具或者砂輪進行機械切割、線切割和激光切割等方法。在上述切割方法中，機械切割過程由于非晶合金的高硬度往往導致非晶合金碎裂，且對刀具或砂輪的損耗大，成本極高且精度極低；線切割雖能較好地對非晶合金進行切割，可切割表面粗糙，可見明顯切割紋路，并且加工速度較慢，不適合在大批量生產(chǎn)中使用；激光切割雖然效率高，也能對任何非晶合金進行切割，但是激光切割過程中積聚的大量熱量使得切割出的非晶合金熔融后大量殘留于切割部位，形成毛刺和殘渣，極度影響切割面的表面狀態(tài)。上述傳統(tǒng)方法最大的缺點還在于切割過程中產(chǎn)生的熱量極易引起非晶合金的結晶化，從而難以保證原有的非晶結構和特性，進一步導致非晶產(chǎn)品性能的下降甚至于破壞。
[0004]如申請?zhí)枮?01410133024.4的中國專利《非晶合金的極光切割方法》中提供的技術方案，在冷卻惰性氣氛保護下，采用脈沖激光或連續(xù)波激光對非晶合金的切割部位進行熔融切割，以形成切割面。該方案的使用也無法獲取完全無毛刺和殘渣的切割面，且同時要極為注意在切割過程中的條件不能達到非晶合金的晶化區(qū)。
[0005]水射流切割是將超高壓水射流發(fā)生器與二維數(shù)控加工平臺組合而成的一種平面切割機床。它將水流的壓力提升到足夠高，使水流具有極大的動能，可以穿透化纖、木材、皮革、橡膠等，在高速水流中混合一定比例的磨料，則可穿透較硬材料。目前，較少將該技術應用于非晶合金材料的切割，更難以做到精細切割。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決所述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了可對非晶合金進行切割的裝置及應用該裝置進行切割的方法。
[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現(xiàn):
一種非晶合金的切割裝置，由高壓栗、裝料桶、混合腔體、栗、切割噴頭控制系統(tǒng)及切割噴頭依次連接，其中高壓栗用以栗送高壓液體，裝料桶用以裝載磨料，混合腔體用以均勻混合高壓液體及磨料，栗用于輸送磨料至切割噴頭控制系統(tǒng)，被切割的工件由固定夾具夾持，所述固定夾具固定于加工槽的底部，夾緊后的工件剛好浸沒于裝滿切割冷卻液的加工槽中。
[0008]高壓栗外接液源，栗出的高壓液體可為水、乙醇、水性切削液、油性切削液中的一種。
[0009]進一步地，裝料桶可為2個。
[0010]切割噴頭控制系統(tǒng)一般采用市售的電機控制系統(tǒng)，進一步地，切割噴頭控制系統(tǒng)還可以添加傳感器和數(shù)控模塊。
[0011]供料系統(tǒng)中的磨料為懸濁液狀液體磨料，該液體與高壓栗外接液源使用同一種液體，即可為水、乙醇、水性切削液、油性切削液中的一種。其中固體顆粒重量占總液體磨料重量的5-50%。其中的固體顆粒為陶瓷顆粒、金剛石顆粒、不銹鋼顆粒、碳化硅顆粒、氧化鋁顆粒中的一種，平均粒徑為80-200 μ m。
[0012]切割冷卻液可為水、乙醇、水性切削液、油性切削液中的一種。
[0013]一種應用上述切割裝置進行非晶合金切割的方法，其步驟包括:
51.將待切割工件轉移至固定夾具上進行定位；
52.根據(jù)切割的非晶合金的種類設定切割噴頭控制系統(tǒng)中的參數(shù)，調節(jié)噴頭壓力為200-600MPa，噴頭與待切割工件之間的距離為0.5_5cm，切割速度為800-1500mm/min ；
53.若一次切割無法達到所需效果，則可重復S2步驟進行多次切割；
54.確認切割完畢后將工件從固定夾具中取出。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:
1、選用合適的磨料即可對任意非晶合金進行切割，并得到無毛刺和殘渣的光滑切割面。
[0015]2、切割過程在切割冷卻液的加工槽中進行，無高熱在被切割工件表面聚集，能夠保證切割后的非晶合金的結構特性不受影響。
[0016]3、切割方法簡單，適合大規(guī)模批量化生產(chǎn)。
[0017]4、切割磨料可回收利用，經(jīng)濟性好。
【附圖說明】
[0018]圖1為非晶合金切割裝置的示意圖(箭頭方向為液流方向)。
[0019]圖中標號說明:
1-高壓栗2-裝料桶 3-混合腔體 4-栗 5-切割噴頭控制系統(tǒng)
6-傳感器和數(shù)控模塊7-切割噴頭8-被切割工件9-固定夾具10-加工槽。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0021]實施例1:鋯基非晶合金的切割
如圖1所示，高壓栗1、裝料桶2、混合腔體3、栗4、切割噴頭控制系統(tǒng)5及切割噴頭7依次連接。為進一步提高切割的精度，切割噴頭控制系統(tǒng)5外接傳感器和數(shù)控模塊6，用以更加準確的控制噴頭的工作壓力、噴頭與待切割工件之間的距離、噴頭切割的時間等工藝參數(shù)。
[0022]為保證液體磨料的均勻性，采用裝載兩個裝料桶的方法，即高壓栗I左右各接一個裝料桶2，兩個裝料桶2又分別連接于混合腔體3的左右。高壓栗I中的高壓液體選用水，其將裝料桶2中的水混磨料沖至混合腔體3中混合均勻，因左右裝料桶有對沖，磨料混合更加均勻。栗4將混合均勻的磨料經(jīng)過切割噴頭控制系統(tǒng)5的調整從切割噴頭7處噴出，對待切割工件進行加工。
[0023]切割鋯基非晶合金可選擇使用平均粒徑為200 μπι的陶瓷顆粒磨料，固體顆粒占總液