[发明专利]一种冷脆材料的低温切割方法及其系统

说明书

本发明公开了一种冷脆材料的低温切割方法及其系统，该低温切割方法如下：将低温液体容纳槽的底端压紧待切割冷脆材料，使低温液体容纳槽和待切割冷脆材料之间形成闭合空间；将液氮输送至低温液体容纳槽内，液氮接触待切割冷脆材料表面，对冷脆材料进行冷却处理；当低温液体容纳槽内温度达到设定的数值后，关闭第二低温电磁阀，低温液体容纳槽内压力增加，直至击穿待切割冷脆材料。本发明采用液氮来冷却冷脆材料，使冷脆材料转变成脆性状态，再通过高压液氮冲击冷脆材料直至冷脆材料被高压液氮击穿，从而达到切割的目的，可避免使用切刀等机械设备来切割需要多次切割而导致切割效率低问题，而且可以避免冷脆材料粘附在切刀或切割辊轮。

技术领域

本发明涉及冷脆材料切割技术领域，尤其涉及一种冷脆材料的低温切割方法及其装置。

背景技术

冷脆材料是指具有低温脆性特点的材料，低温脆性是指冲击吸收功随温度的降低而降低的材料，当试验温度低于Tk(韧脆临界转变温度)时，冲击吸收功明显下降，材料由韧性状态变为脆性状态，此时，冷脆材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形便会被破坏断裂，常见的冷脆材料包括橡胶、塑料等高分子材料。

目前，冷脆材料(如：橡胶和塑料)的生产工艺大多需要在橡胶或塑料炼制之前对橡胶或塑料进行切割，使大块的橡胶或塑料板材变成小胶条，这样，便于为下一道工序中挤出橡胶或塑料做准备，现有技术中对冷脆材料进行切割处理主要是在常温下采用机械切割方式对橡胶、塑料等冷脆材料直接进行切割，因橡胶和塑料具有一定的粘弹性，直接使用切刀进行切割容易出现切割不彻底的情况，切割后的橡胶或塑料之间会有局部相互连接，需要进行多次切割，使得切割效率低，而且切刀上容易残留橡胶液或者渣滓，会影响后续对冷脆材料的切割效果，故需要经常清洁切刀，增加生产工序。

为了解决以上问题，虽然目前有提出在切割前先采用液氮将橡胶、塑料等冷脆材料冷却脆化，再进行切割，但是现有的含液氮的切割设备在冷却时，液氮和材料的接触面积小，需要较长的冷却时间长，导致切割效率变低，同时现有的切割设备在使用液氮冷却时主要是通过手动控制或者是设定一个固定的冷却时间，对厚度不同的材料进行冷却时容易导致材料冷却不彻底或冷却过度，当材料冷却不彻底时，使用切刀或切割辊轮进行切割，依然会存在橡胶或塑料粘附在切刀或切割辊轮上的问题，若冷却过度会导致液氮的浪费和增加成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种冷脆材料的低温切割方法，通过使用液氮先使冷脆材料被冷脆，强度急剧下降，然后通过不断增加低温液体容纳槽内的液氮压力，利用低温冲击来达到切割冷脆材料的目的，可解决目前采用机械切割方式对具有粘弹性的橡胶、塑料等冷脆材料直接进行切割，而导致切割效率低和切刀上容易残留橡胶液或者渣滓的问题。

本发明的另一目的在于提出一种冷脆材料的低温切割系统，具有切割效率高的优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷脆材料的低温切割方法，包括以下步骤：

(1)将待切割冷脆材料放置在工件放置部的表面，使低温液体容纳槽的槽开口朝向待切割冷脆材料的表面，且使低温液体容纳槽的底端压紧待切割冷脆材料，使低温液体容纳槽和待切割冷脆材料之间形成闭合空间；

(3)根据冷脆材料的类型和规格，设定低温液体容纳槽内温度和压力需达到的数值；

(4)打开低温截止阀，对液氮进行加压，将加压后的液氮输送至低温液体容纳槽内；

(5)当低温液体容纳槽内温度未达到设定的数值前，第一低温电磁阀开启，加压后的液氮流入低温液体容纳槽，液氮接触待切割冷脆材料表面，对冷脆材料进行冷却处理；

(6)当低温液体容纳槽内温度达到设定的数值后，关闭第二低温电磁阀，低温液体容纳槽内压力增加，致击穿待切割冷脆材料。