本实用新型涉及一种研磨抛光设备。
背景技术：
随着指纹识别、无线充电、5G等功能逐渐普及，电子陶瓷、结构陶瓷、功能陶瓷正逐步渗透到智能手机及智能穿戴外观件领域。陶瓷材料结合了玻璃的外形差异化、无信号屏蔽、硬度高等特点，同时拥有接近金属材料的优异散热性，加上其独特的陶瓷质感、耐磨损、亲肤性等性能，非常适合应用于可穿戴设备和手机背板与中框。由于主要作为外观件，所以对外观表面效果要求很高。目前大尺寸、大面积陶瓷产品抛光工艺并不成熟，对于大尺寸、大面积陶瓷材料表面研磨抛光的工艺主要是使用单双面圆盘研磨抛光设备，采用猪毛刷盘、抛光皮盘、地毯盘、铜盘等加上钻石液、钻石膏、硅溶胶等，将产品固定在一个盘上，通过上下两个盘快速相对无规律转动，使得毛刷与钻石液和产品之间相互摩擦来达到研磨抛光的效果。优点：适合2D平板双面抛光，单次抛光效率高，由于两个盘面较大，且快速相对运动，钻石液等研磨效率高，去除相对较快。缺点：对于形状复杂的3D产品以及厚度较厚的机壳类产品需要分多次抛光，每次只能抛光一个面或一个方向，由于分多次抛光去除量不均匀，容易导致两次抛光交接处过渡不顺滑，视觉效果不好、劳动强度大、人力需求大、整体效率低下；相对摩擦力大，瞬间发热量大，容易导致产品表面有烧伤的麻点和凹坑，一次抛光良率较低。采用的是钻石膏、钻石液等作为研磨抛光介质，并且一种产品需要多套不同种类的夹治具(每个面或每个方向都需不同种类的夹治具)，成本相对较高。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种研磨抛光设备，改善产品表面研磨抛光效果，提升产品良率和生产效率，降低成本低。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种研磨抛光设备，包括滚筒，所述滚筒内用于放置待研磨抛光的产品和磨料，所述滚筒由驱动装置驱动旋转以对产品进行研磨，还包括负压抽吸装置，所述负压抽吸装置包括设置在所述滚筒的筒壁内表面上的吸气治具以及形成于所述滚筒中的吸气通道，所述吸气治具具有朝向所述滚筒内部开放的第一吸气孔，所述吸气通道与所述第一吸气孔连通并连接到外部抽气设备，待研磨抛光的产品通过所述负压抽吸治具吸气所产生的负压吸附于所述滚筒的内表面。
进一步地：
所述滚筒的筒壁为具有内层壁和外层壁的双层壁，所述内层壁和外层壁之间形成有密闭抽气腔，所述内层壁上开设有连通所述第一吸气孔与所述密闭抽气腔的第二吸气孔，所述密闭抽气腔通过吸气管连接到外部抽气设备。
所述滚筒具有主轴，所述主轴的内部中空形成密闭气道，所述密闭抽气腔通过第一吸气管连接所述密闭气道，所述密闭气道通过第二吸气管连接到外部抽气设备。
所述吸气治具和所述内层壁的内表面为橡胶材质。
所述吸气治具在待研磨抛光产品的安放区域的周缘处设置有密封圈，所述内层壁在所述吸气治具的安装区域的周缘处设置有密封圈。
所述滚筒上设置有控制吸气通道的开闭的吸气开关。
所述滚筒为横截面为正多边形的滚筒，优选为正八边形的滚筒，所述筒壁内壁的八个面中至少一个面上设置有所述吸气治具。
本实用新型的有益效果有：
本实用新型的研磨抛光设备在滚筒上设置负压抽吸装置，所述负压抽吸装置包括设置在所述滚筒的筒壁内表面上的吸气治具以及形成于所述滚筒中的吸气通道，吸气通道连接到外部抽气设备，待研磨抛光的产品通过吸气治具的负压吸附于滚筒的内表面，本实用新型不是直接将被加工产品和磨料放入滚筒内一同滚动加工，而是通过负压抽吸装置将被加工产品吸附在滚筒的内表面来进行研磨抛光，加工时，产品与产品之间，产品与滚筒之间均相对静止，不会相互碰撞，有效减小了不必要甚至有害的冲击。本实用新型的研磨抛光设备用于各种结构的陶瓷产品，使产品表面研磨抛光效果更好也更加均匀，有效提升抛光的质量和产品品质的一致性，良率高，工艺操作和设备运作也更为稳定和简单，生产效率高，节省能耗，还能有效避免产品与滚筒可能的摩擦碰撞所带来的损伤与破坏，提高了产品的加工质量，延长了滚筒的使用寿命，降低生产成本。本实用新型尤其适合数英寸以上的大尺寸、大面积的陶瓷产品的抛光加工，效率高，适合量产。
在优选的方案中，巧妙设计双层壁的滚筒筒壁结构形成连通吸气治具的密闭抽气腔，这样利用滚筒本身而不用增加多余的气路结构件即可实现抽气，节省了空间，也简化了设备结构。
在进一步优选的方案中，还利用滚筒的主轴在其内形成密闭气道，从而在滚筒上巧妙实现由吸气治具经由滚筒筒壁、滚筒主轴再至外部抽气设备的负压抽吸气路，进一步节省空间并简化结构。
在优选的方案中，为配合使用本实用新型的研磨抛光设备达到效果最佳，经大量实验，特别配备包括按照质量比1：40～160：20～100的抛光粉、高频瓷、水的磨料，其中抛光粉采用粒径为30～400nm的SiO2或Al2O3微粉颗粒，其中高频瓷采用直径为1.5～8mm、长度为3～26mm的圆柱状Al2O3颗粒，添加的所述高频瓷与所述滚筒的内腔的体积比为1:3～6.2，在此基础上，适当控制滚筒转速和加工时间，按此工艺加工，可使产品获得最佳的抛光质量。
本实用新型尤其适于加工大尺、大面积、表面结构复杂的陶瓷产品，可得到表面均匀粗糙度小于5nm的光滑表面；产品一次抛光良率大于97％；一次可以同时加工多片3.5英寸(200片左右)、6.5英寸(100片左右)等各种形状产品；加工操作简单，节省人力，加工时间短，提高生产效率，降低生产成本。
附图说明
图1为本实用新型研磨抛光设备一种实施例的侧面示意图；
图2为本实用新型研磨抛光设备一种实施例的端面示意图；
图3为图1所示的研磨抛光设备的A-A剖面示意图；
图4为图3所示的研磨抛光设备的局部B的放大示意图；
图5为图4所示部分的局部D的放大示意图。
具体实施方式
以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
参阅图1至图5，在一种实施例中，一种研磨抛光设备，包括滚筒，所述滚筒内用于放置待研磨抛光的产品1和磨料，所述滚筒由驱动装置(未图示)驱动旋转以对产品1进行研磨。研磨抛光设备还包括负压抽吸装置，所述负压抽吸装置包括设置在所述滚筒的筒壁内表面上的吸气治具2以及形成于所述滚筒中的吸气通道，所述吸气治具2具有朝向所述滚筒内部开放的第一吸气孔13，所述吸气通道与所述第一吸气孔13连通并连接到外部抽气设备如适合的抽气泵(未图示)，待研磨抛光的产品1通过所述负压抽吸治具吸气借助外部抽气设备所产生的负压而吸附于吸气治具2上，也即被吸附固定在所述滚筒的内表面上。
在典型的实施例中，所述研磨抛光设备为用于加工移动电子设备的外壳部件(如手机后盖)的研磨抛光设备。相应地，在这些实施例中，滚筒以及吸气治具的尺寸和形状经配置适于此类产品。
在优选实施例中，所述滚筒的筒壁为具有内层壁3和外层壁12的双层壁，所述内层壁3和外层壁12之间形成有密闭抽气腔5，所述内层壁3上开设有连通所述第一吸气孔13与所述密闭抽气腔5的第二吸气孔4，所述密闭抽气腔5通过吸气管连接到外部抽气设备。
在更优选的实施例中，所述滚筒具有主轴8，所述主轴8的内部中空形成密闭气道，所述密闭抽气腔5通过第一吸气管7连接所述密闭气道，所述密闭气道通过第二吸气管9连接到外部抽气设备。主轴8亦可同时作为滚筒的驱动轴。另外，主轴8内的中空通道也可以是作为供相应的吸气管从中通过的通道。
在优选实施例中，所述吸气治具2和所述内层壁3的内表面为橡胶材质，从而有利于形成良好的气密封。
在优选实施例中，所述吸气治具2在待研磨抛光产品的安放区域的周缘处设置有密封圈10，所述内层壁在所述吸气治具2的安装区域的周缘处设置有密封圈11。
在优选实施例中，所述滚筒上设置有控制吸气通道的开闭的吸气开关6。
在优选实施例中，所述滚筒为横截面为正多边形的滚筒，优选为正八边形的滚筒(或称为八角滚筒)，所述筒壁内壁的八个面中至少一个面上设置有所述吸气治具2。
一种研磨抛光方法，使用所述的研磨抛光设备对产品进行研磨抛光。参阅图1至图5，使用所述的研磨抛光设备，在研磨抛光过程中，通过负压抽吸装置的吸气产生负压，将产品吸附于所述滚筒的内表面。
在优选实施例中，磨料包括按照质量比1：40～160：20～100的抛光粉、高频瓷、水；其中所述抛光粉是粒径为30～400nm的SiO2或Al2O3微粉颗粒；所述高频瓷是直径为1.5～8mm、长度为3～26mm的圆柱状Al2O3颗粒，添加的所述高频瓷与所述滚筒的内腔的体积比为1:3～6.2。
在优选实施例中，研磨抛光过程中将所述滚筒的转速控制在20～60rpm,加工时间控制在12～72小时。
在优选实施例中，使用八角滚筒离心研磨抛光，使用吸气治具对产品进行固定，研磨抛光过程中使得产品与产品之间与与滚筒相对静止，不会相互碰撞并有效减小冲击。滚筒转动时，通过研磨介质与产品无规律机械摩擦及化学腐蚀作用来达到抛光效果。本实用新型实施例尤其适于加工大小为3.5英寸～6.5英寸的产品。滚筒内可以一次性装3.5英寸(可多达200片左右)、6.5英寸(可多达100片左右)不同形状的产品，实现产品的高效率、高良率、低成本加工。优选采用按照特定的配比和粒径的高频瓷及碳化硅或氧化铝作为磨料。
实例一：
将100片长宽为142*69mm，厚度为0.8mm的3D手机后盖按前面所述安装好；再配制抛光介质，其中抛光粉为平均颗粒直径为80nm的SiO2重量为1kg；高频瓷为Φ4*14mm的圆柱状Al2O3重量为80kg；水重量为50kg。滚筒转速为40rpm，加工时间为24小时。
按照本实施例工艺获得的产品一次合格率为100％，表面粗糙度为3.1nm。
实例二：
将100片长宽为142*69mm，厚度为0.8mm的3D手机后盖按前面所述安装好；再配制抛光介质，其中抛光粉为平均颗粒直径为150nm的SiO2重量为1.2kg；高频瓷为Φ6*16mm的圆柱状Al2O3重量为120kg；水重量为80kg。滚筒转速为30rpm，加工时间为32小时。
按照本实施例工艺获得的产品一次合格率为99％，表面粗糙度为3.7nm。
实例三：
将160片长宽为95*51mm，厚度为1.5mm的MP4机壳，按前面所述安装好；再配制抛光介质，其中抛光粉为平均颗粒直径为30nm的SiO2重量为0.6kg；高频瓷为Φ1.5*3mm的圆柱状Al2O3重量为96kg；水重量为30kg。滚筒转速为60rpm，加工时间为12小时。
按照本实施例工艺获得的产品一次合格率为97.5％，表面粗糙度为2.8nm。
实例四：
将160片长宽为95*51mm，厚度为1.5mm的MP4机壳，按前面所述安装好；再配制抛光介质，其中抛光粉为平均颗粒直径为400nm的SiO2重量为0.8kg；高频瓷为Φ8*26mm的圆柱状Al2O3重量为60kg；水重量为80kg。滚筒转速为20rpm，加工时间为72小时。
按照本实施例工艺获得的产品一次合格率为98.75％，表面粗糙度为4.5nm。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。