[发明专利]一种含3D打印裂隙的透明类岩石材料的打磨抛光方法

摘要

本发明属于岩石工程领域，涉及一种含裂隙和孔洞透明类岩石材料打磨抛光方法。本发明针对目前透明类岩石材料制作方法中的不足与缺陷，提供了一种透明类岩石材料打磨抛光方法，采用3D打印椭圆形薄片充当岩石中的裂隙，具有精度高的特点。本发明可以有效的保留不饱和树脂脆性好、拉压比大的特点，通过采用水晶树脂A胶和水晶树脂B胶镀层后，不饱和树脂固化件表面光洁透明，可以很好地进行照相和录像记录实验过程。

主权项

1.一种含裂隙透明类岩石材料打磨、抛光、镀层方法，其特征在于：采用449型树脂、异辛酸钴促进剂、过氧化甲乙酮固化剂固化后的试件作为类岩石材料，采用3D打印的椭圆形薄片模拟岩石中的裂隙，采用水晶树脂A胶和水晶树脂B胶作为镀层材料；步骤1制备含裂隙透明类岩石材料；(1‑1)制备框架模具；采用有机玻璃板作为隧道模型的框架模具，将5块玻璃立板组成顶部开口的盒子；根据预制备裂隙的数量和尺寸，通过CAD制图预先设计出裂隙模型在有机玻璃板框架模具中的定位，并在对应的玻璃板上设计隧道孔道和裂隙模型的定位孔，然后根据CAD制图设计，通过激光切割在有机玻璃板框架模具上制作出隧道孔道和裂隙模型的定位孔；(1‑2)3D打印椭圆形裂隙；通过ProE绘制椭圆形裂隙三维视图，采用3D打印打印绘制的模型，打印材料使用聚乳酸高分子塑料；(1‑3)裂隙模型的定位；利用牵线法定位作为作为裂隙模型的椭圆形薄片：具体如下：利用步骤(1‑1)中有机玻璃板上切割制作的裂隙模型定位孔，采用柔软的棉线顺次穿过每个隧道孔道模型定位孔及定位于有机玻璃板框架模块内的椭圆形裂隙模型；从而在有机玻璃板的框架模具内定位作为作为裂隙的椭圆形薄片，脱模后形成含裂隙的透明类岩石材料；(1‑4)含裂隙透明类岩石材料的成型；量取和配置不饱和树脂材料，浇筑步骤(1‑3)中的隧道模型框架模具；浇筑时为避免产生气泡，应采用导棒引流的方式流入框架模具，将浇筑过后的框架模具放入20℃恒温干燥箱中固化12小时，待隧道模型具有一定强度之后可拆模，将框架模具除去；脱模后隧道模型放入恒温干燥箱中，恒温75℃养护12小时，这样就完成模拟含裂隙透明类岩石材料试件全部制作过程；步骤2不饱和树脂固化后试件打磨、抛光、镀层方法；(2‑1)试件打磨；将固化后的试件，采用水磨的方法均匀打磨试件的各个面；具体如下：将固化后的试件，用试件夹水平夹放，采用两种砂纸，一种为300目的粗砂纸，另外一种为2000目的细砂纸，在将细水管置于试件上方缓慢流水，依次采用粗砂纸和细砂纸与试件呈水平方向，均匀来回打磨试件表面，分别打磨五分钟，打磨过程结束；(2‑2)试件抛光；采用抛光机，100mm抛光羊毛轮，将步骤(2‑1)打磨过后的试件用试件夹固定，将抛光膏均匀涂抹在试件表面，使用抛光机匀速对试件表面进行抛光；(2‑3)试件镀层；将水晶树脂A胶和水晶树脂B胶按照3：1的比例分别秤取100g和30g，倒入一次性塑料杯内均匀搅拌，将搅拌后的混合溶液放入60℃恒温干燥箱中放置15分钟，除去混合溶液中的气泡；使用滴管将镀层溶液均匀涂抹到试件表面，为防止镀层液流淌到侧面，使用透明胶带粘贴试件侧面，并使透明胶带高于试件侧面10mm，防止镀层液溢流；(2‑4)镀层固化；将涂抹完镀层液的试件置于恒温干燥箱中养护6小时，温度设置为60℃，镀层固化后，含裂隙透明类岩石试件制备完毕。