专利名称：磨料浆体射流切割用的浆料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种磨料浆体射流切割机床中用的浆料及其制备方法。
背景技术：
现有的磨料射流切割技术，通常指前混合磨料射流切割和后混合磨料射流切割。近期人们又研制了一种新型的磨料浆体射流切割技术。这种切割技术中使用的浆料是预先配制好的，国外在配制浆料时，均采用化学方法，如在水中加入高聚物或凝胶或微滴乳胶等化学物质。将这种浆料用于射流切割时，浆料在高压、高速的运动状态下，易发生化学变化，其结构亦随之改变(高分子链发生断裂)，从而引起浆料在使用过程中其悬浮、流变等性能的改变，重复使用切割质量明显降低。另外，采用化学方法配制的浆料价格较高，同时，国外用高分子化合物配制的浆料，在放置时需加入防腐杀菌剂，否则易腐臭。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术中存在的问题，提供一种磨料浆体射流切割用的浆料及其制备方法，采用物理配制方法制备浆料，克服化学配制方法制备浆料所存在的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案一种磨料浆体射流切割用的浆料，由磨料、介质液体和添加剂组成，其特征在于原料组成及按重量计配比为磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉等3克～70克，介质液体水100克，添加剂膨润土3.85克～20克。
上述膨润土中蒙脱石含量大于60％。
上述的磨料的粒度为20目～300目。
一种磨料浆体射流切割用浆料的制备方法，其特征在于于采用物理配制方法，具体步骤如下(1)制备含蒙脱石大于60％的膨润土用干法提纯制备，即利用膨润土中含杂质矿物的粒度、硬度和比重特点，通过逐级分离沉降，将杂质去除，达到提纯目的；
(2)制备20目～300目的磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉等；(3)称重备料水100克，所述的膨润土3.85克～20克，所述的磨料3克～70克；(4)将所述的备料中的磨料与膨润土干性搅拌，混合均匀；(5)先将所备的水倒入装有搅拌器的容器中，开动搅拌器，然后缓慢地以100克/秒的速度倒入磨料与膨润土的混合料，当完全倒入后搅拌器仍需搅拌5±0.5分钟左右，将已混合完毕的浆料静置1±0.2小时，再次搅拌2±0.2分钟，则浆料配制完成。
在切割过程中，当浆料重复使用1-5次后，可根据对切口质量的要求，选取适量的磨料，按与浆料的体积浓度(该体积浓度在10g/L～500g/L之间选择)称量，将磨料加入浆料中，这样可保证磨料浆体射流切割能力和切口质量不降低。切割过程中，可根据需要多次加磨料，直至磨料浆体射流切割能力无法提高，再终止浆料的循环使用，重新配制浆料。
本发明与国外现有制浆技术相比较，有以下突出特点和优势(1)发明中使用的膨润土，其物理化学性能稳定，水化和分散能力强，有利于制浆工艺的实现。由其配制的浆料悬浮度好，磨料在浆料中可均匀悬浮，浓度恒定，有利于切割质量的控制和提高，而且该浆料在高压、高速状态下不易发生化学变化，结构稳定，更适宜于高速射流切割。
(2)本发明中使用的膨润土与国外现有配浆技术中的高分子添加剂相比，其造浆率高，能重复使用，因此，浆料配制成本大大降低，从而大幅度降低了磨料浆体射流切割的成本。
(3)用本发明中的膨润土配制的浆料，无毒、无味，长时间放置不发霉腐臭，无须再另外加入防腐杀菌剂，在超过使用寿命后报废时，不必进行后续处理，不污染环境，符合环保要求。
(4)该工艺过程设备简单，操作方便。
(5)我国膨润土矿产遍布全国23个省，大型矿床(矿石储量＞5000万吨)20多个，因此本发明中配制浆料的主要添加剂资源丰富，来源广阔。
具体实施例方式
实施例1～12浆料原料的组分及按重量计配比见下表
实施例1～12的制备方法，采用物理配制方法，具体步骤如下(1)制备含蒙脱石大于60％的膨润土用干法提纯制备，即利用膨润土中含杂质矿物的粒度、硬度和比重特点，通过逐级分离沉降，将杂质去除，达到提纯目的；(2)制备20目～300目的磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉等；(3)称重备料水100克，所述的膨润土3.85克～20克，所述的磨料3克～70克；(4)所述的备料中的磨料与膨润土干性搅拌，混合均匀；(5)将所备的水倒入装有搅拌器的容器中，开动搅拌器，然后缓慢地以100克/秒的速度倒入磨料与膨润土的混合料，当完全倒入后搅拌器仍需搅拌5±0.5分钟左右，将已混合完毕的浆料静置1±0.2小时，再次搅拌2±0.2分钟，则浆料配制完成。
经试验证明，上述实施例所制得的浆料，其性能均达到切割要求。
权利要求
1.一种磨料浆体射流切割用的浆料，由磨料、介质液体和添加剂组成，其特征在于原料组成及按重量计配比为磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉3克～70克等，介质液体水100克，添加剂膨润土3.85克～20克。
2.根据权利要求1所述的磨料浆体射流切割用的浆料，其特征在于膨润土中蒙脱石含量大于60％。
3.根据权利要求1中所述的磨料浆体射流切割用的浆料，其特征在于磨料的粒度为20目～300目。
4.一种根据权利要求1所述磨料浆体射流切割用的浆料的制备方法，其特征在于采用物理配制方法，具体步骤如下(1)制备含蒙脱石大于60％的膨润土用干法提纯制备，即利用膨润土中含杂质矿物的粒度、硬度和比重特点，通过逐级分离沉降，将杂质去除，达到提纯目的；(2)制备20目～300目的磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉等；(3)称重备料水100克，所述的膨润土3.85克～20克，所述的磨料3克～70克；(4)将所述的备料中的磨料与膨润土干性搅拌，混合均匀；(5)先将所备的水倒入装有搅拌器的容器中，开动搅拌器，然后缓慢地以100克/秒的速度倒入磨料与膨润土的混合料，当完全倒入后搅拌器仍需搅拌5±0.5分钟左右，将已混合完毕的浆料静置1±0.2小时，再次搅拌2±0.2分钟，则浆料配制完成。
全文摘要
本发明涉及一种磨料浆体射流切割用的浆料及其制备方法。本浆料由磨料、介质液体和添加剂组成。其原料组成及按重量计配比为磨料石榴石、或石英砂、或棕刚玉等3克～70克，介质液体水100克，添加剂膨润土3.85克～20克。本浆料的制备方法采用物理配制方法，先将磨料与膨润土干性搅拌，混合均匀，然后将此混合料与水搅拌混合均匀。本浆料结构稳定，不易发生化学变化，更适于高速射流切割；能重复使用；节省切割浆料耗费；本浆料无毒、无味、不发霉腐臭，符合环保要求；原料资源丰富；制备设备简单，操作工艺方便。
文档编号B24C11/00GK1586819SQ20041006675
公开日2005年3月2日 申请日期2004年9月28日 优先权日2004年9月28日
发明者俞涛, 刘林生, 刘小健, 王文斌 申请人:上海大学