[发明专利]封闭式直接颗粒喷流研磨系统

说明书

本发明领域涉及一种通过研磨颗粒的冲击来控制可导向的研磨，以及涉及一种可提供良好控制性的冲击及收集的几何形状，并且可良好控制使用过的研磨颗粒及研磨废料的过程流体状态、安全及卫生性的系统。

使用颗粒来研磨接触表面是众所周知的。颗粒是可以借助动能来加以移动，以将材料由其他表面清除掉，诸如通过磨光、抛光、滚磨以及通过导引在载体介质中的喷流方向等方式来完成。在载体介质中的颗粒导向流最普遍常见的实例是喷砂。喷砂是利用工业标准设备来完成的，喷砂需要耗用很多袋的大致经筛选但非均匀尺寸的颗粒。喷砂使用高压空气以将砂粒喷洒在欲冲击的表面，借此造成表面研磨，且以更高的压力来造成材料的精确切割。

就某些规模较小的应用而言，砂粒的尺寸是较均匀。就室内的应用而言，且基于清洁及卫生的理由，使用过砂粒的收集也需要能够调节。在美国专利第5,037,432号中是显示一种手握装置，其有助于将使用过的砂粒加以收集。在此一装置中，一据称是其必要元素的是，砂粒是以一倾斜角度来撞击在欲研磨的表面上的。事实上，该专利的装置最初是朝向设计一可将使用过的砂粒加以循环利用的返回路径，并且提供一研磨开口来做为研磨材料的部分移动循环路径。研磨是借由使研磨材料横向地通过欲研磨材料的表面以及借由一种脱落动作来清除材料而完成。材料是以一种非线性方式来清除，其是借由使大部分清除材料位于研磨材料的循环流动路径中欲研磨表面的外露的上游端而达成。最初接触的材料表面下游侧的研磨是借由介质的翻滚并进一步脱落来完成。由于冲击角度较小，在颗粒中的至少一半或以上的动能是用以将其沿着上下颠倒的翻滚形式来加以移动，这表示仅有一半不到的动能是应用在标的表面的研磨。这些设计特性会造成工具机使用效率不高，且造成其在各种不同应用上的限制。再者，此类不具效率的使用是会演变成研磨材料的浪费。所欲清除的材料是需要多达三倍至五倍欲清除的材料量的研磨材料。

对于小规模的应用，且特别是针对需要小心处理的应用而言，研磨材料的流动控制是相当重要的。此类的控制系统应该要能够形成一平顺以及均匀的研磨作用力。借由使一均匀且具有比例的作用力的施加，该工具机应有助于精确地控制。研磨材料的清除应该借由冲击来进行，而不是借由不具效率的横向脱落或借由挖掘来进行。

再者，由于流动颗粒流是以一角度来研磨表面，因此一尖锐的中心点便无法加以研磨。蚀刻书写或其他具有紧密裕度的工作便无法进行，这是由于研磨介质的流动扩散所致，以及由于能量不均匀地施加至研磨表面所致。

公知研磨装置的另一问题是在于，在研磨材料中所产生的污染物总是无法被安全地收集并隔离。举例来说，具有铅基油漆的工业染料剥离处理，其中所清除的材料是会像一般灰尘一样沉淀下来，而会在工厂及其腹地四周造成地面的污染。此外，在研磨材料及所清除的材料无法被有效收集以将其安全地丢弃，工作人员便可能会受到空气传播的污染。

将研磨废弃材料以及研磨材料的颗粒加以过滤，便成为一特殊的问题。在大部分的例子中，研磨废弃材料在尺寸上的变化是由比研磨材料还大的剥落片至远小于研磨材料的细微粉末。收集是必须借由以最细微颗粒的极细微过滤来完成，但其也不需要提供一具有扩大表面的过滤器，而该过滤器必须在一系列相当短的时间内连续地交换。若在经济效益上可行的话，使用过的研磨性材料的收集也可以来自于将其本身加以处理以清除研磨材料，然后将其再循环。

研磨废料的控制及处理在医疗应用中更是一重要的问题，其中该研磨性材料在医疗程序中是用以清除具有发展中的痤疮、疮疤、黑头粉刺、纹身、或其他诸如牛皮癣的皮肤表面。皮肤的清理是必须轻柔地处理，以避免切割到皮肤以及在存在有血管的部位上产生过度地研磨。作为研磨废料的皮肤是应该加以隔离，且避免在没有经过正常杀菌及再处理的状况下被重新使用。所有研磨皮肤废料是应以医疗废弃物的方式来处理，且应被收集在废料收集空间中，其包括一具有背流保护的密封容器，且最后加以正常地分解及丢弃。