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金属、玻璃、陶瓷材质的表面研磨

2023-11-29浏览量:1132

信息导读:

  在表面处理过程中,无论是金属、玻璃还是陶瓷材质,都需要借助磨料磨具来进行精细研磨。今天我们将重点关注研磨环节,来探讨各种材质的表面处理工艺。

  金属

  金属喷砂:

  金属喷砂处理是为了获得柔和光泽或细微反射面的表面,满足特殊设计需求,同时增强丝印时印料与承印物的结合力。喷砂在专用喷砂机内进行,根据砂面要求选择适当目数的石英砂,喷制成适当的砂面,均匀适度的喷砂处理可克服铝材表面常见缺陷。

  喷丸强化是一种技术,通过将大量高速运动的弹丸喷射到零件表面,犹如无数小锤敲击金属表面,使零件表层和次表层发生一定塑性变形而实现强化。

  应用:形状较复杂的零件,在磨削、电镀等工序后进行。

  抛光:

  抛光是一种对零件表面进行修饰的光整加工方法,只能使表面光滑,但不会提高或保持原有加工精度。根据预加工状况的不同,抛光后的表面粗糙度(Ra)值可达到1.6~0.008mm。

  光学玻璃

  球面透镜的精磨与抛光:

  精磨使用散粒磨料微粒和水混合,对镜盘进行研磨;在精磨的过程中,应达到两个目标:(1)使球面最大限度地接近设计半径;(2)消除亚表面损伤。此外必须考虑玻璃在亚表面损伤减到最小时控制中心厚度,并留有一定的余量以便为抛光用。精磨后可以用抛光盘将透镜抛光到特定的曲率半径、球面不规则度和外观光洁度,在抛光的过程中,透镜的半径反复的用样板来控制。球面不规则度是球面波前的最大允许扰动量,它和半径可以用样板直接接触测量和干涉仪测量,用样板测量时,对测试人员的经验要求很高,具有一定估算值,而用干涉仪检测,结果更加科学和客观。透镜的表面疵病要求规定表面上最大允许的表面缺陷,如划痕、麻点和缺口。

  非球面的加工:

  目前锗透镜非球面的加工一般使用金刚石车床直接车削而成,加工前,需将非球面系数输入到金刚石车床里,将加工透镜放在专门夹具上,对刀然后加工。而硅,由于硬度太高,一般不用金刚石车床车削,而用专门的机床采用传统工艺加工。硅透镜非球面用金刚石车床和传统工艺加工的优缺点:使用前者加工时,误差较小,容易得到较好的Rt值(一般可以控制在0.4μm以内),但是由于硅很硬,用金刚石车床车削时,会在加工表面留下深深刀痕,会严重影响透镜表面的光洁度,进而会影响镜片的透过率,而金刚石车刀在如此坚硬的表面车削,很容易报废,而金刚石车刀本身很贵,使得镜片的加工成本很高。而用传统工艺,其车床的加工精度本身Rt值只有0.5μm,那么最终产品的Rt值很有可能在0.5μm以上,目前很多产品的加工在0.8μm左右,会影响系统的成像质量。但是加工费用相对来说,更加经济一点。

  陶瓷

  氧化锆陶瓷材料凭借自身优点逐步运用在电子商品领域,最典型的是在手机背板和智能穿戴上的应用。陶瓷表面处理工艺中,抛光是非常重要的一环,但氧化锆陶瓷的高耐磨性和高硬度导致其抛光加工难度较大。

  机械抛光:

  机械抛光是靠切削或使材料表面发生塑性变形而去掉工件表面凸出部分得到平滑面的抛光方法。一般使用油石条、羊毛轮、砂纸等,以手工操作为主。表面质量要求高的可采用超精研抛的方法。超精研抛是采用特制的磨具,在含有磨料的研抛液中,紧压在工件表加工表面上,作高速旋转运动。

  机械抛光的机理是靠楔形挤压和抛光液的反弹增加微切削作用和被加工材料的微塑性流动作用达到抛光效果。

  由于陶瓷手机背板的厚度较小,且机械抛光是直接接触,摩擦可能导致工件出现应力变形,温度过高还可能使得晶格组织破坏,故在抛光过程中要注意温度的控制。

  超声波抛光:

  超声波抛光是将工件放入磨料悬浮液中并一起置于超声波场中,依靠超声波的震荡作用,使研料在工件表面磨削抛光。其主要作用是磨粒在超声振动下,以很大的速度和加速度不断撞击加工表面,对加工表面的微凸部分进行微切削加工,从而达到抛光的目的。

  超声加工对各种结构陶瓷、石墨等硬脆材料都可以进行加工,其加工效率随着材料脆性的增大而提高。而且工具对工件的作用力和热影响较小,不产生变形、烧伤、变质层。设备简单,使用维修方便,操作容易,成本较低。

  流体抛光:

  依靠流动的液体及其携带的磨粒冲刷工件表面达到抛光的目的。不但可以进行光整加工还可以去除毛刺,效果非常好,流体动力研磨是由液压驱动,介质主要采用较低压力下流过性好的特殊化合物并掺入磨料制成,磨料可采用碳化硅粉末。

  本文由磨库整理


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