噴丸加工裝置以及噴丸加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施方式涉及一種噴丸加工裝置以及噴丸加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，在對(duì)作為飛機(jī)等的部件的材料使用的玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP:Glassfiber reinforced plastics)、碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP:Carbon Fiber ReinforcedPlastics)等復(fù)合材料進(jìn)行涂裝或粘接的情況下，作為預(yù)處理而進(jìn)行復(fù)合材料表面的噴丸加工(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]如果進(jìn)行噴丸加工，則復(fù)合材料的表面實(shí)現(xiàn)活性化。具體而言，復(fù)合材料的表面粗糙度變粗，復(fù)合材料的表面能變得大于復(fù)合材料與涂料之間的界面能。其結(jié)果，能夠提高涂料、粘接劑對(duì)復(fù)合材料的涂敷性，防止涂裝剝離、粘接不良。
[0004]對(duì)于是否通過(guò)噴丸加工將復(fù)合材料的表面充分活性化至適合涂裝或粘接的程度，是通過(guò)檢查員的目視或者復(fù)合材料的表面粗糙度的測(cè)定來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)的。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2013-215826號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種噴丸加工裝置以及噴丸加工方法，其通過(guò)對(duì)涂裝前或粘接前的復(fù)合材料的噴丸加工，能夠得到以更好的品質(zhì)實(shí)現(xiàn)了表面活性化的復(fù)合材料。
[0007]本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工方法具有如下步驟:基于表示如下關(guān)系的參照信息，設(shè)定對(duì)于成為以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的對(duì)象的復(fù)合材料的噴丸加工條件，以使得成為所述噴丸加工的對(duì)象的所述復(fù)合材料表面的活性化程度處在適當(dāng)范圍內(nèi)，該關(guān)系是對(duì)試驗(yàn)片以規(guī)定的噴丸加工條件進(jìn)行了噴丸加工的情況下產(chǎn)生的所述試驗(yàn)片的畸變量、與以所述規(guī)定的噴丸加工條件對(duì)復(fù)合材料的樣本進(jìn)行了以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的情況下的所述樣本表面的所述活性化的程度之間的關(guān)系；以及以所設(shè)定的以使得所述活性化程度處在適當(dāng)范圍內(nèi)的所述噴丸加工條件，執(zhí)行作為所述噴丸加工的對(duì)象的所述復(fù)合材料的噴丸加工，由此制造被噴丸加工品。
[0008]另外，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工方法具有如下步驟:將試驗(yàn)片、以及成為以涂裝前或粘接前的表面的活性化為目的的噴丸加工的對(duì)象的復(fù)合材料作為對(duì)象，以相同的噴丸加工條件執(zhí)行噴丸加工，由此制造被噴丸加工品；測(cè)定所述噴丸加工后的所述試驗(yàn)片的畸變量；以及基于所述畸變量的測(cè)定結(jié)果和參照信息，評(píng)價(jià)所述噴丸加工后的所述復(fù)合材料表面的所述活性化的程度是否處在適當(dāng)范圍內(nèi)。所述參照信息是表示對(duì)所述試驗(yàn)片以規(guī)定的噴丸加工條件進(jìn)行了噴丸加工的情況下產(chǎn)生的所述試驗(yàn)片的畸變量、與以所述規(guī)定的噴丸加工條件對(duì)復(fù)合材料的樣本進(jìn)行了以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的情況下的所述樣本的表面的所述活性化的程度之間的關(guān)系的信息。
[0009]另外，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工方法具有如下步驟:設(shè)定噴丸加工條件，以使得在對(duì)阿爾門試片的T片或者可視為與所述T片實(shí)質(zhì)上等同的試驗(yàn)片進(jìn)行噴丸加工的情況下產(chǎn)生的弧形高度值為0.05_至0.12_;以及以所述噴丸加工條件，執(zhí)行作為以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的對(duì)象的復(fù)合材料的噴丸加工，由此制造被噴丸加工品。
[0010]另外，本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工裝置具備參照信息保存部、噴丸加工條件設(shè)定部、以及噴丸噴射部。參照信息保存部保存表示如下關(guān)系的參照信息，該關(guān)系是對(duì)試驗(yàn)片以規(guī)定的噴丸加工條件進(jìn)行了噴丸加工的情況下產(chǎn)生的所述試驗(yàn)片的畸變量、與以所述規(guī)定的噴丸加工條件對(duì)復(fù)合材料的樣本進(jìn)行了以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的情況下的所述樣本表面的所述活性化的程度之間的關(guān)系。噴丸加工條件設(shè)定部基于所述參照信息，設(shè)定對(duì)于成為以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的對(duì)象的復(fù)合材料的噴丸加工條件，以使得作為所述噴丸加工的對(duì)象的所述復(fù)合材料表面的活性化程度處在適當(dāng)范圍內(nèi)。噴丸噴射部以決定出的以使得所述活性化程度處在適當(dāng)范圍內(nèi)的所述噴丸加工條件，執(zhí)行作為所述噴丸加工的對(duì)象的所述復(fù)合材料的噴丸加工。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是由試片固定器保持的阿爾門試片的正視圖。
[0013]圖3是圖2所示的試片固定器以及阿爾門試片的俯視圖。
[0014]圖4是表示圖2所示的阿爾門試片的種類的圖。
[0015]圖5是表示圖2所示的阿爾門試片的弧形高度的定義的圖。
[0016]圖6是表示以CFRP樣本為對(duì)象改變噴丸加工條件進(jìn)行噴丸加工的情況下的表面的活性化程度的優(yōu)劣結(jié)果的一個(gè)例子的圖。
[0017]圖7是表示將圖6所示的噴丸加工條件以及CFRP樣本表面的活性化程度的優(yōu)劣、與阿爾門試片的T片的弧形高度相關(guān)聯(lián)的例子的圖。
[0018]圖8是表示將圖6所示的噴丸加工條件以及CFRP樣本表面的活性化程度的優(yōu)劣、與阿爾門試片的T片的弧形高度相關(guān)聯(lián)的其他例子的圖。
[0019]圖9是表示由圖1所示的噴丸加工裝置執(zhí)行的噴丸加工流程的一個(gè)例子的流程圖。
[0020]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0021]1噴丸加工裝置
[0022]2噴丸噴射部
[0023]3噴丸加工條件設(shè)定部
[0024]3A輸入裝置
[0025]3B顯示裝置
[0026]4參照信息保存部
[0027]5 噴嘴
[0028]6空氣供給系統(tǒng)
[0029]7介質(zhì)供給系統(tǒng)
[0030]8控制系統(tǒng)
[0031]9移動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0032]10阿爾門試片
[0033]11試片固定器
[0034]12螺釘
[0035]W工件
【具體實(shí)施方式】
[0036]參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工裝置以及噴丸加工方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0037](結(jié)構(gòu)以及功能)
[0038]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的噴丸加工裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0039]噴丸加工裝置1是進(jìn)行以由CFRP、GFRP等復(fù)合材料構(gòu)成的工件W的涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的裝置。也就是說(shuō)，噴丸加工裝置1是進(jìn)行珠擊加工的裝置，該珠擊加工使由顆粒構(gòu)成的投射材料作為介質(zhì)與工件W碰撞，使表面粗糙化，從而提高涂料、粘接劑的浸潤(rùn)性。作為以復(fù)合材料為對(duì)象的噴丸加工用的介質(zhì)，陶瓷等硬質(zhì)顆粒是具有代表性的。更具體而言，作為噴丸加工用的介質(zhì)，能夠使用氧化鋁、二氧化硅、碳化硅、氧化鋯顆粒等陶瓷顆粒。
[0040]噴丸加工裝置1具有噴丸噴射部2、噴丸加工條件設(shè)定部3、以及參照信息保存部4。
[0041]噴丸噴射部2是以設(shè)定的噴丸加工條件進(jìn)行工件W的噴丸加工的系統(tǒng)。為此，在噴丸噴射部2中至少具備:噴嘴5，其向工件W噴射噴丸加工的介質(zhì)；空氣供給系統(tǒng)6，其向噴嘴5供給壓縮空氣；介質(zhì)供給系統(tǒng)7，其向噴嘴5供給介質(zhì)；以及控制系統(tǒng)8，其按照噴丸加工條件控制噴丸加工裝置1的各構(gòu)成要素。在圖1所示的例子中，將向復(fù)合材料的面板W1安裝縱向加強(qiáng)條W2而構(gòu)成的工件W設(shè)置在工作臺(tái)上，以能夠朝向工件W的噴丸加工位置從相互不同的方向同時(shí)噴射介質(zhì)的方式，在噴丸噴射部2中設(shè)置有兩個(gè)噴嘴5。
[0042]另外，為了能夠改變噴嘴5與工件W的相對(duì)位置，能夠在噴丸加工裝置1中設(shè)置使工件W以及噴嘴5中的至少一者移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)9。通過(guò)移動(dòng)機(jī)構(gòu)9使工件W以及噴嘴5中的至少一者能夠在3軸方向上移動(dòng)的做法是較為實(shí)用的。作為移動(dòng)機(jī)構(gòu)9的構(gòu)造，能夠采用任意構(gòu)造。例如，作為移動(dòng)機(jī)構(gòu)9的構(gòu)成要素，能夠采用使工件W以及噴嘴5中的至少一者沿軌道在任意軸向上移動(dòng)的構(gòu)造、使工件W以及噴嘴5中的至少一者移動(dòng)的多關(guān)節(jié)手臂等連桿機(jī)構(gòu)。在此情況下，包含噴嘴5與工件W之間的距離的相對(duì)位置成為一個(gè)噴丸加工條件。因此，構(gòu)成為能夠通過(guò)控制系統(tǒng)8控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)9。
[0043]噴丸加工條件設(shè)定部3具備輸入裝置3A以及顯示裝置3B，具有按照通過(guò)輸入裝置3A的操作所輸入的信息而設(shè)定噴丸加工條件的功能。另一方面，在參照信息保存部4中保存為了將噴丸加工條件設(shè)定為適當(dāng)?shù)臈l件所要參照的參照信息。
[0044]并且，噴丸加工條件設(shè)定部3具有下述功能，即，基于在參照信息保存部4中保存的參照信息，將與成為以涂裝前或粘接前的表面活性化為目的的噴丸加工的對(duì)象的復(fù)合材料相對(duì)應(yīng)的噴丸