本發(fā)明涉及3D藍寶石加工領域，特別的，涉及一種用于3D藍寶石的拋光方法及拋光設備。

背景技術：

人造藍寶石晶體(a-Al2O3)因為具有特殊的物理、化學、光學特性，被廣泛用于視窗材料。藍寶石作為視窗材料，需要對其表面進行拋光，從而得到較好的光學和美學效果。隨著藍寶石蓋板及觸摸屏應用日趨廣泛，結構也日趨復雜，2.5D、3D等結構產(chǎn)品相繼出現(xiàn)并日益深入人們的生活和工作。尤其是具有3D結構產(chǎn)品，涉及到3D面拋光，拋光難度大?，F(xiàn)有藍寶石產(chǎn)品多采用傳統(tǒng)平磨機/掃磨機配合拋光液進行拋光，其工藝簡單，由于藍寶石硬度高，產(chǎn)品粗糙度很難達到要求，且拋光液容易侵蝕非加工面，造成表面缺陷，外觀良率極低。中國專利201410189761.6公開了一種鉆石微粉藍寶石拋光的制備方法，其拋光液的制備方法是：在水中加入鉆石微粉與硅酸鈉粉末攪拌使鉆石微粉粘附在硅酸鈉與水反應生成的水玻璃凝膠上，成生含有水玻璃與鉆石粉的懸濁液，由于懸濁液中的水玻璃凝膠很軟，其在打磨拋光時，鉆石微粉對藍寶石磨削力極易被水玻璃凝膠緩沖掉，其拋光效果很難保證，且水玻璃有一定的腐蝕性，強刺激性，可致人體灼傷，操作起來不安全，另外，其鉆石微粉的回收需要用氫氧化鈉將水玻璃凝膠溶解才能回收，操作起來安全風險更大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種用于3D藍寶石的拋光方法及拋光設備，以解決背景技術中提到的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于3D藍寶石的拋光方法，包括以下步驟：

1)磨料的制備工序：選用鉆石微粉與橡膠球和/或陶瓷球一同倒進制料設備內制料，使橡膠球和/或陶瓷球粘附上鉆石微粉，將粘附有鉆石微粉的橡膠球和/或陶瓷球轉至容器內備用；

2)噴射工具的準備工序：用輸氣管道將噴射工具與氣泵連接，輸氣管進氣口置于盛有磨料的容器內；

3)拋光工序：噴射工具的噴嘴對準藍寶石零件，啟動氣泵，磨料被噴至藍寶石零件加工表面，完成拋光。

進一步的，步驟1中鉆石微粉的粒度為W3～W10，橡膠球和/或陶瓷球的粒徑為 0.5～1.5mm，鉆石微粉與橡膠球和/或陶瓷球的質量配比為1:2～6。

進一步的，所述拋光方法還包括磨料的攪拌工序：在氣泵啟動之前，使用攪拌工具將料倉內的磨料攪拌均勻，且在氣泵的工作過程中，持續(xù)攪拌。

進一步的，根據(jù)被加工的藍寶石零件的加工面積，所述拋光方法的步驟3中，噴嘴的拋光速度設置為3～5cm²/min，氣泵的噴氣壓力為0.1MPa～0.8MPa，磨料噴出的流量為1～2g/min。

進一步的，所述拋光方法還包括步驟4)：磨料的回收利用：將使用完一次后的磨料收集起來，重新加入3～5％重量比的新鉆石微粉，放入制料設備內制料，使新加入的鉆石微粉粘附在使用過的表面鉆石微粉部分脫落的橡膠球和/或陶瓷球上，橡膠球和/或陶瓷球可轉入料倉重新利用。

根據(jù)所述拋光方法設置的一種用于3D藍寶石的拋光設備，包括工作臺、以及設置在工作臺上的旋轉底座、旋轉底座上裝設有用于固定3D藍寶石零件的夾具，拋光設備中另設有固定在工作臺上的噴槍，噴槍的噴嘴對準夾具上的3D藍寶石零件，噴槍的進氣口通過輸氣管與氣泵連接，氣泵的進氣口與盛裝有磨料的料倉連接，所述磨料為表面粘附有鉆石微粉的橡膠球和/或陶瓷球。

進一步的，所述料倉為封閉式料倉，料倉內設有對磨料進行攪拌混合的攪拌裝置。

進一步的，工作臺上安設有支撐所述噴槍的槍架，槍架包括固定在工作臺上的豎直桿、及套在豎直桿上可沿豎直桿上下滑移并可繞豎直桿旋轉的水平桿。

進一步的，所述水平桿包括通過連接件夾合在一起的上水平桿與下水平桿，上水平桿與下水平桿之間夾設有一與水平桿相交成一定角度的支撐桿，支撐桿一端夾在上水平桿與下水平桿之間，支撐桿另一端通過連接件與噴槍槍體活動連接。

進一步的，所述旋轉底座為凸輪式結構，所述夾具底面開設有孔A，凸輪卡入夾具底面的孔A內，由凸輪帶動夾具旋轉，工作臺臺面上伸出有驅動軸，凸輪式的旋轉底座由驅動軸驅動旋轉。凸輪式結構的旋轉底座能更方便的加工長條形或橢圓形的3D藍寶石零件。

進一步的，所述夾具上設置有與3D藍寶石零件外輪廓相匹配的型腔，3D藍寶石零件放置在型腔內，夾具上設置有可將3D藍寶石零件壓在夾具型腔內的蓋板，蓋板上開有將3D藍寶石零件需要加工的表面露出來的通孔C。

進一步的，夾具上的型腔為呈階梯式分布的外大內小的多個，外型腔可作為內型腔中3D藍寶石零件的固定蓋板的卡槽。

進一步的，夾具上帶型腔的表面開有方便將3D藍寶石零件取出的缺槽A，夾具底面 開設有與孔A貫通的方便將夾具從旋轉底座取出的缺槽B。

進一步的，工作臺上設置有將所述旋轉底座、夾具、噴槍的工作空間罩住的機倉。

所述橡膠球和/或陶瓷球的粒徑為0.5～1.5mm，所述鉆石微粉的粒度為W3～W10。

所述噴槍的噴嘴與3D藍寶石零件加工面之間的距離為10～15mm；所述噴槍與3D藍寶石零件加工表面之間的夾角為60～120度。

有益效果：本發(fā)明通過噴槍噴出表面粘附有鉆石微粉的橡膠球和/或陶瓷球，撞擊到3D藍寶石零件的的加工表面上，利用橡膠球和/或陶瓷球的沖擊力及鉆石微粉的高硬度特性，對3D藍寶石零件的粗糙表面提供一個磨削力，橡膠球和/或陶瓷球撞擊到3D藍寶石零件加工表面后會立即彈開，方便后續(xù)的橡膠球或和/或陶瓷球再次撞擊相同的位置，進行反復磨削，達到拋光效果，且噴槍的噴嘴位置及角度可根據(jù)需要任意調整，拋光均勻，拋光效果好。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的拋光設備的整體視圖；

圖2是本發(fā)明中夾具的立體結構視圖；

圖3是本立明中夾具的底面立體結構視圖；

圖4是本發(fā)明中旋轉底座的立體結構視圖；

圖5是本發(fā)明中蓋板的立體結構視圖；

圖6是初加工被加工3D藍寶石零件的立體結構示意圖。

圖中：1、工作臺；11、驅動軸；12、機倉；2、旋轉底座；21、孔B；3、夾具；31蓋板；32、通孔C；33、外型腔；34、內型腔；35、缺槽A；36、缺槽B；37、孔A；4、噴槍；41、噴嘴；5、輸氣管；6、氣泵；7、料倉；71、攪拌裝置；8、橡膠球；81、鉆石微粉；9、槍架；91、豎直桿；92、水平桿；921、上水平桿；922、下水平桿；93、緊定螺栓A；94、緊定螺栓B；95、支撐桿；96、緊定螺栓C；100、被加工3D藍寶石零件。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以根據(jù)權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

一種用于3D藍寶石的拋光方法，包括以下步驟：

1)磨料的制備工序：選用鉆石微粉與橡膠球一同倒進制料設備內制料，使橡膠球粘附上鉆石微粉，將粘附有鉆石微粉的橡膠球轉至容器內備用；

2)噴射工具的準備工序：用輸氣管道將噴射工具與氣泵連接，輸氣管進氣口置于盛有磨料的容器內；

3)拋光工序：噴射工具的噴嘴對準3D藍寶石零件，啟動氣泵，磨料被噴至3D藍寶石零件加工表面，完成拋光。

4)：磨料的回收利用：將使用完一次后的磨料收集起來，重新加入3～5％重量比的新鉆石微粉，放入制料設備內制料，使新加入的鉆石微粉粘附在使用過的表面鉆石微粉部分脫落的橡膠球上，橡膠球可轉入料倉重新利用。

步驟1中鉆石微粉的粒度為W3，橡膠球的粒徑為1.0mm，鉆石微粉與橡膠球的質量配比為1:4。

步驟3還包括磨料的攪拌工序：在氣泵啟動之前，使用攪拌工具將料倉內的磨料攪拌均勻，且在氣泵的工作過程中，持續(xù)攪拌。

本實施例的步驟3中，噴嘴的拋光速度設置為4cm²/min，氣泵的噴氣壓力為0.3MPa，磨料噴出的流量為1.5g/min。

參見圖1～圖6的一種用于3D藍寶石的拋光設備，包括工作臺1、以及設置在工作臺1上的旋轉底座2、旋轉底座2上裝設有用于固定3D藍寶石零件的夾具3，旋轉底座2旁另設有固定在工作臺1上的噴槍4，噴槍4的噴嘴41對準夾具3上的3D藍寶石零件，噴槍4的進氣口通過輸氣管5與氣泵6連接，氣泵6的進氣口與盛裝有磨料的料倉7連接，磨料為表面粘附有鉆石微粉81的橡膠球8。

參見圖1，料倉7為封閉式料倉，料倉7內設有對磨料進行攪拌混合的攪拌裝置71。

工作臺1上安設有支撐噴槍4的槍架9，槍架9包括固定在工作臺上的豎直桿91、及套在豎直桿91上的水平桿92，水平桿92上設有緊定螺栓A93，擰松緊定螺栓A93，水平桿92可沿豎直桿91上下滑移并繞豎直桿91旋轉。

參見圖1，水平桿92包括用緊定螺栓B94夾合在一起的上水平桿921與下水平桿922，上水平桿921與下水平桿922之間夾設有一與水平桿92相交成90度的支撐桿95，支撐桿95一端夾在上水平桿921與下水平桿922之間，支撐桿95另一端通過緊定螺栓C96與噴槍4槍體連接，擰松緊定螺栓B94，可轉動支撐桿95，使噴槍4跟隨支撐桿95旋轉，擰松支撐螺栓C96，噴槍4可以緊定螺栓C96為圓心，相對于支撐桿95旋轉，從而按需調 整噴嘴41的角度。

參見圖4，旋轉底座2為凸輪式結構，參見圖3，夾具3底面開設有孔A37，凸輪卡入夾具3底面的孔A37內，由凸輪帶動夾具3旋轉，凸輪式的旋轉底座2上開有連接驅動軸11的孔B21，工作臺1臺面上伸出有驅動軸11，凸輪式的旋轉底座2由驅動軸11通過孔B21驅動旋轉。

參見圖2，夾具3上設置有與3D藍寶石零件外輪廓相匹配的型腔，本實施例中，夾具3上的型腔為呈階梯式分布的外大內小的兩個，外型腔33可作為內型腔34中3D藍寶石零件的固定蓋板的卡槽，即用于壓住內型腔34中3D藍寶石零件的蓋板31可置于外型腔33中。

3D藍寶石零件放置在型腔內，夾具3上設置有可將3D藍寶石零件壓在夾具型腔內的蓋板31，蓋板31上開有將3D藍寶石零件需要加工的表面露出來的通孔C32。

參見圖3，夾具3表面開有方便將3D藍寶石零件取出的缺槽A35，夾具底面開設有與孔A37貫通的方便將夾具從旋轉底座取出的缺槽B36。

參見圖1，工作臺1上設置有將旋轉底座2、夾具3、噴槍4的工作空間罩住的機倉12。

本實施例中，橡膠球的直徑為1.0mm，所述鉆石微粉的粒度為W3。

本實施例中，噴槍4的噴嘴41與3D藍寶石零件加工面之間的距離為12mm；噴槍4與3D藍寶石零件加工表面之間的夾角為90度。參見圖1及圖6，被加工3D藍寶石零件100的加工面為內凹面，其邊沿帶120度的折角，此時噴嘴與工作臺的夾角成30度，噴嘴與被加工3D藍寶石零件100的折角邊剛好成90度的夾角。

利用本拋光設備實施的拋光方法，包括以下步驟：

1)磨料的準備：選用W3的鉆石微粉與橡膠球一同倒進搓擦再生機內制料，使橡膠球上粘滿鉆石微粉，將粘滿鉆石微粉的橡膠球轉至料倉內；

2)零件的裝夾：將3D藍寶石零件放入夾具型腔里，蓋好蓋板，用于固定產(chǎn)品，露出加工面；

3)夾具的安裝：將裝好3D藍寶石零件的夾具卡住固定在旋轉底座上；

4)啟動夾具：啟動與旋轉底座連接的驅動軸，驅動軸帶動旋轉底座及夾具旋轉，工件跟隨轉動；

5)調速噴嘴：通過槍架調整噴嘴與3D藍寶石零件加工表面角度，使加工表面與噴嘴處的磨料噴出方向保持垂直；

6)磨料的預攪拌：啟動料倉內的攪拌裝置，將磨料攪拌均勻；

7)氣泵的開啟：繼續(xù)保持攪拌裝置開啟，同時啟動氣泵，利用氣泵內的壓縮空氣將表面布滿鉆石粉的橡膠球，通過輸氣管泵入噴槍，并經(jīng)噴嘴噴出，撞擊到3D藍寶石零件表面，達到拋光的效果。

8)磨料的回收利用：先關閉氣泵，再關閉攪拌裝置，將使用完一次后的磨料收集起來，重新加入3～5％重量比的新鉆石微粉，放入搓擦再生機內制料，使新加入的鉆石微粉粘附在使用過的表面鉆石微粉部分脫落的橡膠球上，橡膠球可轉入料倉重新利用。

本實施例中，氣泵的噴氣壓力為0.3MPa，磨料的流量為1.5g/min；拋光速度為4cm²/min，根據(jù)固定的拋光速度與噴嘴大小，可設置不的夾具轉速。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。