[发明专利]V型丝工业滤网及其激光加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及工业过滤领域中大量应用的V型丝网及其制备工艺，具体地说是一种激光切割、焊接制造的V型丝工业滤网及其激光加工工艺。 

背景技术

国内传统过滤工业上应用较多的是由金属丝编织的金属丝网。由于固态颗粒（催化剂、分子筛和各种滤料）与丝网的接触面积大，颗粒容易堵塞，受压后会折曲，造成昂贵的媒介物损耗，甚至使装置无法操作，维修也较困难。 

为解决上述技术难题，澳大利亚Johnson公司和比利时的Trislot公司先后研发制造出了一种V型丝网。这种网的加工工艺首先采用挤压拉拔的方式，得到各种规格的倒三角形状的丝，然后将这些丝采用接触式电阻焊接的方式固定在与丝的轴线呈90度的支撑栅格上，得到过滤丝网。采用这种加工制造得到的丝网能够保证滤网的表面与固态颗粒只有两点接触，避免了堵塞和卡住的情况发生，大大提高了过滤的效果。这种V型丝网的缺点在于接触式电阻焊消耗能源巨大，焊点质量不稳定，网丝缝隙精度误差不易控制，且传统的平面V型丝滤网式采用先焊接成圆筒形，再展平的方法得到的，其表面平整度由于其先天制作工艺的不足，无法得到很好的保证。并且，由于采用旋转式焊接方式和加工设备的限制，大平面V型丝网和大口径V型丝网筒的生产甚至无法完成，难以获得高标准、高质量、全系列的V型丝工业滤网。  

发明内容

发明目的：本发明提供了具有更高焊接强度、更精确的丝网缝隙精度、结构更为合理的新一代V型丝工业滤网，并同时提供该网的全新的激光加工工艺，其目的是解决以往的滤网平整度不足、网丝缝隙精度误差大的问题和以往的滤网焊接工艺消耗能源巨大、焊点质量不稳定、网丝缝隙精度误差不易控制以及无法在大平面V型丝网和大口径V型丝网筒的生产上应用的问题。 

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的： 

一种V型丝工业滤网，其特征在于：所述滤网包括支撑架和截面为三角形的滤丝，支撑架与滤丝的轴线方向相互垂直形成交错的网状结构；所述支撑架为带有“V’形齿槽的齿形结构，所述滤丝的一角插入齿槽内与齿槽啮合形成整体。

所述支撑架为平直形支撑架或圆形支撑架。 

滤丝与平直形支撑架的齿槽啮合形成平板形滤网或滤丝与圆形支撑架的齿槽啮合形成圆筒形滤网。 

所述圆形支撑架为齿槽在内环面的内牙支撑架或齿槽在外环面的外牙支撑架。 

如上所述的V型丝工业滤网的激光加工工艺，其特征在于：所述工艺的具体步骤如下： 

①、采用拉丝模挤压拉拔的方式，得到符合行业应用规格的，截面为三角形的滤丝；

②、利用高能量密度激光束聚焦精确切割的方法，得到与滤丝相啮合的齿形支撑架；

③、采用工装夹具，将滤丝固定在齿形支撑架的齿槽里面；滤丝的轴线方向与支撑架呈90度方向配置；

④、将高能量密度的激光束聚焦到滤丝与支撑架的齿槽之间相结合部位的两侧，使得该部分的滤丝与齿槽的金属材质由于激光聚焦所形成的高温场，瞬时熔融之后并迅速冷却硬化，将滤丝和支撑架焊接为一体。

 “②”步骤中所述的利用高能量密度激光束聚焦精确切割的方法步骤为：首先根据滤丝的剖面形状，利用CAD制图，得到与之相啮合的V型齿槽的尺寸并加以适量的尺寸补偿以利于后续焊接工艺的执行，然后根据设计要求确定相邻齿槽之间的距离以及支撑架的总长度，并且确定支撑架所采用的材料和厚度，待上述参数确定完毕后，将产品的CAD转化为激光切割机能够识别的数控加工代码，然后，根据支撑架齿槽形状、所用选材及其厚度，在激光切割机上选用相应的激光波长、频率、功率以及合适的聚焦透镜、离焦距离、行走速度等进行切割。

“④”步骤中利用光纤将激光器产生的激光束导入到可以在三维空间自由运动的激光焊接头，经过精确聚焦的高能量激光束沿着滤丝和齿槽的啮合部位运动，实现激光焊接。 

激光器采用的波长是1064纳米，激光焊接头的运动轨迹是借助六轴联动机械手来实现的。 

“③”步骤中工装夹具包括导向平台、压紧螺母、压板和卡具底座；首先将滤丝按照设计间距要求置于平整度高的导向平台上，然后依次将齿形支撑架的V型齿槽向下扣到滤丝上面，待全部滤丝与支撑架上的齿槽啮合以后，调节压紧螺母，由于与导向平台下表面紧密贴合的卡具底座不动，使得压板紧紧压在支撑架的上部，使滤丝和齿槽实现了精确定位。 

在激光焊接的同时，在焊接点部位通入惰性气体作为载气。 

优点及效果：