[發明專利]一種含3D打印裂隙的透明類巖石材料的打磨拋光方法

有效

• 申請號: 201810066729.7
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108274669B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 賈蓬;姬萬民;張瑤;趙愛成;杜功成;李磊;吳振東
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B29C39/10
• 分類號: B29C39/10;B29C39/22;B29C33/38;G01N1/28;G01N1/32;B24B1/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種含裂隙透明類巖石材料打磨、拋光、鍍層方法，其特征在于：采用449型樹脂、異辛酸鈷促進劑、過氧化甲乙酮固化劑固化后的試件作為類巖石材料，采用3D打印的橢圓形薄片模擬巖石中的裂隙，采用水晶樹脂A膠和水晶樹脂B膠作為鍍層材料；

步驟1制備含裂隙透明類巖石材料；

(1-1)制備框架模具；

采用有機玻璃板作為隧道模型的框架模具，將5塊玻璃立板組成頂部開口的盒子；根據預制備裂隙的數量和尺寸，通過CAD制圖預先設計出裂隙模型在有機玻璃板框架模具中的定位，并在對應的玻璃板上設計隧道孔道和裂隙模型的定位孔，然后根據CAD制圖設計，通過激光切割在有機玻璃板框架模具上制作出隧道孔道和裂隙模型的定位孔；

(1-2)3D打印橢圓形裂隙；

通過ProE繪制橢圓形裂隙三維視圖，采用3D打印打印繪制的模型，打印材料使用聚乳酸高分子塑料；

(1-3)裂隙模型的定位；

利用牽線法定位作為裂隙模型的橢圓形薄片：具體如下：利用步驟(1-1)中有機玻璃板上切割制作的裂隙模型定位孔，采用柔軟的棉線順次穿過每個隧道孔道模型定位孔及定位于有機玻璃板框架模塊內的橢圓形裂隙模型；從而在有機玻璃板的框架模具內定位作為裂隙的橢圓形薄片，脫模后形成含裂隙的透明類巖石材料；

(1-4)含裂隙透明類巖石材料的成型；

量取和配置不飽和樹脂材料，澆筑步驟(1-3)中的隧道模型框架模具；澆筑時為避免產生氣泡，應采用導棒引流的方式流入框架模具，將澆筑過后的框架模具放入20℃恒溫干燥箱中固化12小時，待隧道模型具有一定強度之后可拆模，將框架模具除去；脫模后隧道模型放入恒溫干燥箱中，恒溫75℃養護12小時，這樣就完成模擬含裂隙透明類巖石材料試件全部制作過程；

步驟2不飽和樹脂固化后試件打磨、拋光、鍍層方法；

(2-1)試件打磨；

將固化后的試件，采用水磨的方法均勻打磨試件的各個面；具體如下：

將固化后的試件，用試件夾水平夾放，采用兩種砂紙，一種為300目的粗砂紙，另外一種為2000目的細砂紙，在將細水管置于試件上方緩慢流水，依次采用粗砂紙和細砂紙與試件呈水平方向，均勻來回打磨試件表面，分別打磨五分鐘，打磨過程結束；

(2-2)試件拋光；

拋光機采用100mm拋光羊毛輪，將步驟(2-1)打磨過后的試件用試件夾固定，將拋光膏均勻涂抹在試件表面，使用拋光機勻速對試件表面進行拋光；

(2-3)試件鍍層；

將水晶樹脂A膠和水晶樹脂B膠按照3：1的比例分別秤取90g和30g，倒入一次性塑料杯內均勻攪拌，將攪拌后的混合溶液放入60℃恒溫干燥箱中放置15分鐘，除去混合溶液中的氣泡；使用滴管將鍍層溶液均勻涂抹到試件表面，為防止鍍層液流淌到側面，使用透明膠帶粘貼試件側面，并使透明膠帶高于試件側面10mm，防止鍍層液溢流；

(2-4)鍍層固化；

將涂抹完鍍層液的試件置于恒溫干燥箱中養護6小時，溫度設置為60℃，鍍層固化后，含裂隙透明類巖石試件制備完畢。

2.根據權利要求1所述的一種含裂隙透明類巖石材料打磨、拋光、鍍層方法，其特征在于：

步驟1中，所述的定位孔的直徑為1mm。

3.根據權利要求1所述的一種含裂隙透明類巖石材料打磨、拋光、鍍層方法，其特征在于：

步驟1中，使用的棉線，采用韌性極小的細棉線，兩側端部通過采用強力膠帶粘接在有機玻璃板上，使其具有一定的承載能力。

4.根據權利要求1所述的一種含裂隙透明類巖石材料打磨、拋光、鍍層方法，其特征在于：

步驟2中，所述拋光機，電壓為220V，功率為880W，砂輪直徑為100mm，轉速13000轉/分。