一种基于电火花放电的植砂方法和装置，步骤如下：将金属丝制作成圆柱体作为电极并由电机带动其旋转；将绝缘硬质颗粒和金属颗粒均匀混合并放入供料容器中，在重力的作用下，混合物将落在基体表面，同时在旋转电极的作用下，混合物将均匀平铺在基体表面；基体和由金属丝制作成圆柱形电极分别接脉冲电源的两极；在驱动系统的作用下使两者逐渐靠近，并产生放电，放电产生的高温将使金属颗粒熔化，经冷却凝固后，将使硬质颗粒牢固粘结在基体表面，同时通过工作台带动基体运动，最终实现整个基体表面的植砂过程。本发明专利技术能实现对基体的植砂，其利用脉冲放电产生的高温使金属熔化，然后凝固，结合力强；适用性广，能完成各种绝缘硬质颗粒的植砂。的植砂。的植砂。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电火花放电的植砂方法和装置
[0001]本专利技术涉及植砂方法
，具体涉及一种基于电火花放电的植砂方法和装置。
[0002]
技术介绍
[0003]将硬质颗粒涂覆在金属基体表面形成的各种研磨、抛光和切割工具被广泛运用在当前生产生活的各个领域，如金刚石砂轮、锯片和研磨头等，当前其制作方法主要有粘结法、电镀法和钎焊法，这三种制作方法制作的各种工具，其硬质颗粒与基体材料的结合力在一些场合不能满足要求。
[0004]由此，本专利技术提供的一种基于电火花放电的植砂方法和装置，利用电火花产生的高温将金属颗粒熔化，经凝固后，可将硬质颗粒牢牢粘结在基体表面，形成冶金级的结合，大幅度提高了其结合力，且可根据具体的需求，选择不同的金属颗粒，满足不同的具体需求。
[0005]
技术实现思路
[0006]解决的技术问题：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于电火花放电的植砂方法和装置，可将硬质颗粒牢固粘结在基体表面。
[0007]技术方案：一种基于电火花放电的植砂装置，包括圆柱体电极、基体、工作台、脉冲电源、保护腔、金属颗粒、硬质颗粒、供料容器和电机，所述基体设于工作台上表面，工作台用于控制基体的移动，所述圆柱体电极为金属丝捆扎成的丝轮，所述电机与圆柱体电极的中心连接，用于带动圆柱体电极的旋转，圆柱体电极设于基体的上方并与基体留有空隙，所述保护腔套设于圆柱体电极、基体、工作台的外部，保护腔内充满惰性气体，所述脉冲电源的正极与圆柱体电极连接，负极与基体连接，所述金属颗粒和硬质颗粒混合填充于供料容器内部，供料容器的出料口设于圆柱体电极与基体之间的空隙的侧部且位于基体移动方向的下游，用于给料。
[0008]作为优选，所述金属丝的直径为0.1
‑
0.2mm。
[0009]基于上述装置一种基于电火花放电的植砂方法，步骤如下：步骤一.将金属丝制作成圆柱形丝轮作为圆柱体电极，并由电机带动其旋转；步骤二. 将绝缘硬质颗粒和金属颗粒均匀混合并放入供料容器中，在重力的作用下，混合物将落在基体表面，同时在旋转圆柱体电极的作用下，混合物将均匀平铺在基体表面；步骤三.将圆柱体电极和基体分别连接脉冲电源的正负极；步骤四.操作工作台，使圆柱体电极和基体逐渐靠近并产生放电，放电产生的高温使金属颗粒熔化，经冷却凝固后，使硬质颗粒牢固粘结在基体表面，同时通过工作台带动基
体运动，最终实现整个基体表面的植砂过程，在植砂过程中，为了保护金属颗粒不被氧化，整个加工过程在保护腔内进行，并利用惰性气体进行保护。
[0010]作为优选，所述步骤二中绝缘硬质颗粒的平均直径为100
‑
500 μm，金属颗粒为金属单质颗粒和/或合金金属颗粒，金属颗粒的平均直径为5
‑
50 μm。
[0011]作为优选，所述绝缘硬质颗粒的平均直径和金属颗粒的平均直径比大于等于10:1。
[0012]作为优选，所述绝缘硬质颗粒和金属颗粒的体积比为(1~5)：1。
[0013]作为优选，所述脉冲电源为高低压复合电源，高压为1000~2000 V，电流为0.5~1 A，低压为30~50 V，脉冲宽度在100~1000 μs，占空比在10~50%，峰值电流在10~200 A。
[0014]有益效果：（1）本专利技术提供的一种基于电火花放电的植砂方法和装置，利用混合颗粒的重力和金属丝制作而成的圆柱体的旋转作用，实现了铺粉过程，同时利用了放电产生的高温能量熔化金属颗粒，使硬质颗粒牢固粘结在基体表面，提高了其结合力；（2）本专利技术提供的一种基于电火花放电的植砂方法和装置，适用性广，可实现所有硬质颗粒在金属基体表面的粘结，同时通过改变金属颗粒的种类，可满足不同运用场合对结合力的需求。
[0015]附图说明
[0016]图1 为本专利技术基于电火花放电的植砂装置结构示意图；图2 电压波形示意图。
[0017]图中各数字标号代表如下：1.圆柱体电极；2.基体；3.工作台；4.脉冲电源；5.保护腔；6.金属颗粒；7.硬质颗粒；8.供料容器。
[0018]具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0020]实施例1一种基于电火花放电的植砂装置，参见图1，包括圆柱体电极1、基体2、工作台3、脉冲电源4、保护腔5、金属颗粒6、硬质颗粒7、供料容器8和电机，所述基体2设于工作台3上表面，工作台3用于控制基体2的移动，所述圆柱体电极1为金属丝捆扎成的丝轮，所述电机与圆柱体电极1的中心连接，用于带动圆柱体电极1的旋转，圆柱体电极1设于基体2的上方并与基体2留有空隙，所述保护腔5套设于圆柱体电极1、基体2、工作台3的外部，保护腔5内充满惰性气体，所述脉冲电源4的正极与圆柱体电极1连接，负极与基体2连接，所述金属颗粒6和硬质颗粒7混合填充于供料容器8内部，供料容器8的出料口设于圆柱体电极1与基体2之间的空隙的侧部且位于基体2移动方向的下游，用于给料。
[0021]基于上述装置一种基于电火花放电的植砂方法，步骤如下：步骤一.将金属丝制作成圆柱形丝轮作为圆柱体电极1，并由电机带动其旋转；步骤二. 将绝缘硬质颗粒7和金属颗粒6均匀混合并放入供料容器8中，在重力的作用下，混合物将落在基体2表面，同时在旋转圆柱体电极1的作用下，混合物将均匀平铺在
基体2表面；步骤三.将圆柱体电极1和基体2分别连接脉冲电源4的正负极；步骤四.操作工作台3，使圆柱体电极1和基体2逐渐靠近并产生放电，放电产生的高温使金属颗粒6熔化，经冷却凝固后，使硬质颗粒7牢固粘结在基体2表面，同时通过工作台3带动基体2运动，最终实现整个基体2表面的植砂过程，在植砂过程中，为了保护金属颗粒不被氧化，整个加工过程在保护腔5内进行，并利用惰性气体进行保护。
[0022]实施例2同实施例1，区别在于，所述金属丝的直径为0.1
‑
0.2 mm。
[0023]所述步骤二中绝缘硬质颗粒7的平均直径为100
‑
500μm，金属颗粒6为金属单质颗粒和/或合金金属颗粒，金属颗粒6的平均直径为5
‑
50μm。
[0024]所述绝缘硬质颗粒7的平均直径和金属颗粒6的平均直径比大于等于10:1。
[0025]所述绝缘硬质颗粒7和金属颗粒6的体积比为(1~5)：1。
[0026]所述脉冲电源4为高低压复合电源，高压为1000~2000 V，电流为0.5~1 A，低压为30~50 V，脉冲宽度在100~1000 μs，占空比在10~50%，峰值电流在10~200 A。
[0027]实施例3同实施例2，区别在于，所述基体2为不锈钢材料，尺寸为100 mm
×
50 mm
×
5 mm，金属丝为钴，直径为0.1 mm，将其制作成为直径100 mm、厚度为50 mm的圆柱体电极，同时通过电机带动其进行旋转，转速为100 rpm；硬质颗粒7为金刚石，直径200 μm，金属颗粒6为钴，直径1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电火花放电的植砂装置，其特征在于，包括圆柱体电极（1）、基体（2）、工作台（3）、脉冲电源（4）、保护腔（5）、金属颗粒（6）、硬质颗粒（7）、供料容器（8）和电机，所述基体（2）设于工作台（3）上表面，工作台（3）用于控制基体（2）的移动，所述圆柱体电极（1）为金属丝捆扎成的丝轮，所述电机与圆柱体电极（1）的中心连接，用于带动圆柱体电极（1）的旋转，圆柱体电极（1）设于基体（2）的上方并与基体（2）留有空隙，所述保护腔（5）套设于圆柱体电极（1）、基体（2）、工作台（3）的外部，保护腔（5）内充满惰性气体，所述脉冲电源（4）的正极与圆柱体电极（1）连接，负极与基体（2）连接，所述金属颗粒（6）和硬质颗粒（7）混合填充于供料容器（8）内部，供料容器（8）的出料口设于圆柱体电极（1）与基体（2）之间的空隙的侧部且位于基体（2）移动方向的下游，用于给料。2.根据权利要求1所述的一种基于电火花放电的植砂装置，其特征在于，所述金属丝的直径为0.1
‑
0.2mm。3.基于权利要求1所述的装置一种基于电火花放电的植砂方法，其特征在于，步骤如下：步骤一.将金属丝制作成圆柱形丝轮作为圆柱体电极（1），并由电机带动其旋转；步骤二. 将绝缘硬质颗粒（7）和金属颗粒（6）均匀混合并放入供料容器（8）中，在重力的作用下，混合物将落在基体（2）表面，同时在旋转圆柱体电极（1）的作用下，混合物将均匀平铺在基...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，刘麟，李芃，李京，席仁强，王志坚，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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