[发明专利]喷丸加工用喷射喷嘴

说明书

本申请主张于2009年8月31日向日本国专利厅提出申请的日本专利申请号第2009-199170号的利益，该申请的内容通过参照组合于本发明。

技术领域

本发明涉及在对被加工物喷射喷射材料的喷丸加工中使用的喷嘴，特别地，涉及适合宽广区域的均匀加工的喷丸加工用喷射喷嘴。

背景技术

以往，在去毛刺、表面变粗糙、以及铸件的流痕(flow mark)去除等表面加工的领域等中使用喷丸加工技术，近年来，高速且均匀地对太阳能电池模块用基板、等离子体显示器等的大型基板进行切削加工的要求高涨。在喷丸加工中，使用喷射从压缩空气供给源供给的空气流和从喷射材料供给源供给的喷射材料(研磨材料)的混合流体的喷射流(固气二相流)的喷嘴。通常广泛使用的喷丸加工用喷射喷嘴的前端部具有喷射混合流体的宽度窄的圆形截面的喷射口。在通过一次喷嘴扫描遍及宽广区域进行喷丸加工的情况下，有时使用代替宽度窄的圆形截面而具有喷射口在横向扩展的矩形截面的喷射口的喷丸加工用喷嘴。但是，在具有这种矩形截面的喷射口的喷嘴中，在喷射口的长边方向的端部喷射速度下降，因此存在无法遍及喷射口整个宽度进行均匀的喷丸加工的问题。

为了解决这种问题，例如，在专利文献1所公开的喷丸加工用喷射喷嘴中，设置有由研磨材料扩散部和研磨材料整流部构成的研磨材料扩散室，将喷射材料和压缩气体的混合流体的喷射流(固气二相流)的截面形状整流成细长形状而进行喷射，所述研磨材料扩散部随着朝向喷射方向而宽度方向截面逐渐变窄，所述研磨材料整流部形成在所述研磨材料扩散部的前方。

专利文献1：日本国专利申请第4287528号公报(株式会社不二制作所，东京)

发明内容

但是，当利用上述的专利文献1所记载的方法对固气二相流进行整流时，由于固气二相流高速地与研磨材料扩散部或者研磨材料整流部的内壁碰撞，因此容易导致研磨材料扩散部或研磨材料整流部磨损、损伤。由此，存在喷丸加工用喷嘴的构成部件的更换频率高，耐久性低的问题。

因此，本发明的目的在于实现能够均匀地进行宽广区域的加工、且耐久性高的喷丸加工用喷射喷嘴。

为了达成上述目的，如第一方面所记载的那样，本发明采用如下的技术装置，喷丸加工用喷射喷嘴具备：气体喷射部，该气体喷射部用于喷射压缩气体；供给口，该供给口用于供给喷射材料；混合室，该混合室分别与上述气体喷射部和上述供给口连通，对从上述气体喷射部供给的压缩气体和从上述供给口供给的喷射材料进行混合，形成固气二相流；以及喷射材料喷射部，该喷射材料喷射部与上述混合室连通，设置在上述气体喷射部的延长方向，用于朝被加工物喷射从上述混合室导入的固气二相流，其中，

在上述气体喷射部设置有供压缩气体流动的第一流路，该第一流路具有开口和整流部，该整流部的与压缩气体的喷射方向垂直的截面形成为长方形截面，用于使从上述开口喷射的压缩气体的气流在上述长方形截面的长边方向扩展，

在上述喷射材料喷射部设置有供固气二相流流动的第二流路，该第二流路的与固气二相流的喷射方向垂直的截面形成为长方形，且该第二流路的长方形截面的长边方向的朝向与第一流路的长边方向的朝向一致。

在气体喷射部的开口部中，能够利用整流部使压缩气体的气流在长方形截面的长边方向扩展。由此，能够使在长边方向被整流成均匀的速度分布的压缩气体与从供给口供给的喷射材料在混合室中混合而形成固气二相流，并将该固气二相流导入喷射材料喷射部。该固气二相流被整流成在长边方向具有均匀的速度分布，并且，喷射材料的密度均匀，因此能够遍及与喷射材料喷射部对应的宽广区域均匀地进行喷丸加工。由此，能够扩宽一次能够进行喷丸加工的宽度，因此能够提高喷丸加工的加工效率。

并且，由于在形成固气二相流之前对压缩空气的流动进行整流，因此，在混合室中形成的固气二相流直接被导入配置在相同的长边方向的第二流路，因此固气二相流在第二流路的内部扩展而与内壁碰撞的情况变少，能够防止第二流路磨损、损伤。此外，由于喷射材料不会与整流部碰撞，因此整流部也不会磨损、损伤。由此，能够实现耐久性高的喷丸加工用喷射喷嘴。

在上述整流部中，在上述第一流路的内部，以与长边垂直且相对于长边的中心线对称的方式设置有整流部件，该整流部件具有使压缩气体的气流在上述气体喷射部的长方形截面的长边方向扩展的整流面。

在该情况下，能够利用整流部件的整流面使压缩气体的气流在气体喷射部的长方形截面的长边方向扩展，因此能够更加高效地将压缩气体的气流在长边方向整流成均匀的速度分布。因此，能够更加高效地对喷射材料喷射部的长边方向的宽广区域均匀地进行喷丸加工。