ЛАЗЕРНАЯ МЕЛЬНИЦА
LASER MILL

1. Область техники.
Изобретение относится к технике измельчения пластмасс, преимущественно полиамида 12 и полистирола для получения расходного материала 3D печати, и может быть использовано во многих других отраслях промышленности.
2. Предшествующий уровень техники.
Для помола пластиковых материалов в промышленности широко используются механические и пневматические (струйные) мельницы различных конструкций и принципов действия – ударные, шаровые, дисковые, вибрационные, бисерные, молотковые, ударно-отражательные, стрежневые, дезинтеграторы и дисмембраторы. Существуют мельницы сухого и мокрого помола. Общим признаком указанных мельниц является использование механической (кинетической) энергии для разрушения материала.
В медицине используется измельчение конкрементов в желчном или мочевом пузыре лучом лазера для их последующего удаления из организма.
Существуют технологии лазерного измельчения пород для их подготовки к извлечению полезных минералов и металлов.
Прямых аналогов предлагаемого изобретения не обнаружено.
3. Раскрытие изобретения.
Сущностью представленного изобретения является использование луча лазера для помола пластмасс и иных материалов методом нарезки на фракции нужного размера.
В агрегате используется подача рулонного или листового материала сверху в распрямленном виде, направляющим механизмом. Цель такой подачи – расположить материал точно в заданном положении относительно режущего луча.
На выходе агрегата получаем фракции заданных размеров по трём координатам. По толщине координата задаётся толщиной подаваемого материала, по ширине – задаём первым резом, по высоте – вторым резом.
4. Целью изобретения являются:- снижение себестоимости получаемой продукции за счёт снижения затрат на электроэнергию, отсутствие затрат на очистку, сепарацию или просеивание помола,
- получение помола точно в заданной фракции,
- широкая номенклатура материалов, поддающихся помолу,- дополнительным преимуществом лазерной мельницы является помол без разрушения структуры материала в готовой продукции.
5. Это достигается тем, что:- используется рулонный или листовой материал, у которого одно измерение является одной гранью фракции (не требуется резать),
- использование лазера минимальной толщины луча – 5-30 мкм, с рекуперацией энергии снижает затраты энергии на помол,
- один лазер используется для нескольких резов за счёт использования возвращающих элементов – зеркал или призм,
- материал движется вниз с заданной скоростью, лазеры, возвращающие элементы и фотоэлементы для рекуперации электроэнергии совершают возвратно-поступательные движение в сторону и вверх-вниз для оптимального использования энергии луча лазера и увеличения скорости резки материала,
- после каждой операции реза материала, дым и отходы отводятся из зоны резки и не снижают эффективности работы луча лазера,
- после второй операции резки получается готовая продукция без необходимости очистки, сепарации, фильтрации,
- при минимальной толщине лазера получается минимальное количество отходов, в некоторых случаях (плавление материала) отходы можно использовать повторно.
6. Краткое описание чертежей.
На чертежах Фиг. 1 и Фиг. 2 представлена принципиальная схема работы мельницы. Фиг. 1 это вид спереди, Фиг. 2 – вид сбоку в разрез по линии А – А. На Фиг. 1 не показаны каналы воздуховодов для подведения воздуха и отведения продуктов резки для наглядности.
Обозначения на чертежах:
1 – рулон исходного материала
2 – распрямленный исходный материал
3 – приточная вентиляция
4 – лазер
5 – фотоэлемент для рекуперации электроэнергии
6 – ролики протяжки материала
7 – вытяжная вентиляция для отвода дыма и не нужных продуктов резки
8 – готовая продукция, помол
9 – бункер сбора помола
10 – луч лазера
11 – возвращающий элемент, зеркало или призмы