[发明专利]超声波裁刀及其3D打印制备方法、修补方法

说明书

本发明涉及超声波切割刀具技术领域，尤其涉及一种超声波裁刀及其3D打印制备方法、修补方法，超声波裁刀包括：刀座，包括刀座本体，所述刀座本体上垂直于其长度方向的两端面分别外延有凸出部，所述凸出部的宽度沿远离所述刀座本体的方向逐渐减小；刀体，包括靠近刀座的内凹的弧状过渡区和位于弧状过渡区上方的中间部，刀体上对称设置有两个竖直的条形通孔；超声波裁刀的结构设计合理，极大地降低了超声波裁刀易开裂、以及切割使用过程中易产生缺口的问题，提高了裁刀的质量以及使用寿命；突破传统机加工的方式，通过3D打印机技术制作超声波裁刀，并且正常的在成型机上使用；优先的提出了通过3D打印嫁接技术的方式来修复超声波裁刀，变废为宝。

技术领域

本发明涉及超声波切割刀具技术领域，尤其涉及一种超声波裁刀及其3D 打印制备方法、修补方法。

背景技术

在橡胶轮胎加工中，根据贴合工艺和生产规格进行胶料裁断是必备的过 程。现有较为先进的裁断工艺是采用超声波裁刀，利用超声波高频振荡来振 断胶料的分子链，胶料的断面较为光滑、后续进行贴合多种胶料时的粘结性 较好。

超声波裁刀为钛合金，硬度高，传统超声波裁刀加工制作为机加工制作， 对刀具磨损量大、工时长，成本高，且机加工过程中容易产生表面缺陷， 降低裁刀使用寿命。

一套超声波刀具价格昂贵，单独一把超声波裁刀就动辄上万，而日常使 用过程中，难免会有小的磕碰，甚至胶料中掺有极少量的杂质，都会导致超 声波裁刀在工作中发生断裂而废刀，且破损后的裁刀只能丢弃，造成了极大 的资源浪费，目前市面上尚未有能修复超声波裁刀的方法。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种用于切割橡胶 轮胎的超声波裁刀及其3D打印制备方法、修补方法。

本发明提供一种超声波裁刀，包括：

刀座，包括长方体的刀座本体，所述刀座本体上垂直于其长度方向的两 端面分别外延有凸出部，所述凸出部的宽度沿远离所述刀座本体的方向逐渐 减小，所述刀座的底部设置螺孔；

刀体，设置于所述刀座的上方，包括靠近所述刀座的内凹的弧状过渡区 和位于弧状过渡区上方的中间部，所述刀体上对称设置有两个竖直的条形通 孔；

切割部，位于所述刀体的上方，所述切割部的厚度为0.2-0.4mm。

本技术方案中，超声波裁刀的结构设计合理，极大地降低了超声波裁刀 易开裂、以及切割使用过程中易产生缺口的问题，提高了裁刀的质量以及使 用寿命。

在本申请的一些实施例中，所述条形通孔的上、下边缘为半圆形，所述 上边缘的厚度为2.5-3.0mm，防止超声波裁刀工作时，在条形通孔的上边缘处 产生断裂。

在本申请的一些实施例中，所述凸出部的纵向截面为直角梯形，且直接 梯形的斜腰为所述凸出部与所述弧状过渡区的相交线，所述斜腰为下凹的弧 形线，所述凸出部外边缘高于所述凸出部内边缘的，增加了凸出部的面积， 提高了超声波裁刀的稳定性。

本发明还提供上述超声波裁刀的3D打印制备方法，包括如下步骤：

S1.原材料处理：将球状TC4颗粒进行真空烘干处理，处理后覆上防止空 中杂质落入的保护膜；

S2. 3D打印机准备：对3D打印机内腔进行无尘处理，使得成型腔、粉末 腔不含有杂质；

S3. 3D打印：将步骤S1处理后的TC4颗粒原料放入步骤S2处理后的3D 打印机粉末腔中作为原料，激光功率150～200W，扫描速度700-900mm/s，氩 气和氮气保护气氛下打印；

S4.打印后去应力处理：将步骤S3打印成型的超声波裁刀真空退火处理， 800-900℃，保温1.5-3h后，随炉冷却；