一种基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法技术

一种基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法，在具有非牛顿流体特性的粘弹性材料中加入磨粒、分散剂和活性剂制备得到柔性固着磨具，粘弹性胶基占磨具质量分数的50％～85％，磨粒占磨具质量分数的10％～45％，磨粒的粒径范围为0.05～50μm，分散剂占磨具质量分数的1～5％，活性剂占磨具质量分数的1～5％；抛光过程中，磨具与工件接触区域受剪切力作用产生剪切膨胀效应，呈现出瞬间膨胀顶出现象和固化效果，磨具材料的粘度、硬度和内部阻力增大。本发明专利技术提高工件表面的受力均匀性，增大磨粒与工件的接触正压力，从而提高抛光过程中材料的去除率，减少局部应力集中对工件表面的损伤，达到高效高质量抛光的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法
本专利技术属于超精密抛光领域，涉及一种基于非牛顿流体剪切膨胀效应的超精密抛光方法，适用于难加工硬脆材料的高效高质量超精密抛光方法。
技术介绍
难加工硬脆材料包括难熔金属、硬质合金、陶瓷材料、蓝宝石、碳化硅、光学玻璃、晶体硅等，具有耐高温、硬度高、抗磨损、耐腐蚀等优点，被广泛应用于包括航空航天、汽车零部件、工程化应用、半导体、手机平板加工等诸多领域，是国防建设和经济发展中不可缺少的材料。然而，由于脆性大、塑韧性低等缺点，该类材料在机械加工过程中通常会面临加工效率低、加工成本高以及加工难度大等问题，加工表面易产生微裂纹、亚表面损伤层等缺陷，稍有不慎便会造成材料表面的磨损或破坏。传统的固着磨具抛光通常是利用机械作用实现难加工硬脆材料的抛光。加工时，磨粒与工件的接触区域较小，容易产生局部应力集中造成表面损伤，且存在磨具磨损稳定性和自锐性差的缺点。随着科技的发展与进步，人们对硬脆材料的性能要求和消耗需求不断增大。对于材料的抛光，一方面要求能够得到高精度、损伤少的加工表面，另一方面又需要抛光工艺能够兼顾高效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法，其特征在于，以具有非牛顿流体特性的粘弹性材料作为胶状基体，加入磨粒、分散剂和活性剂后制备得到柔性固着磨具，其中，粘弹性胶基占磨具质量分数的50％～85％，磨粒占磨具质量分数的10％～45％，磨粒的粒径范围为0.05～50μm，分散剂占磨具质量分数的1～5％，活性剂占磨具质量分数的1～5％；/n抛光过程中，磨具与工件接触区域受剪切力作用产生剪切膨胀效应，分子间结构发生改变并形成“粒子簇”，呈现膨胀顶出现象和类似“固体”的特性，磨具接触区域的粘度、硬度和内部阻力增大，增强对磨粒的把持作用的同时提高了工件表面的受力均匀性，磨具中具有抛光作用的磨粒对工件表...

【技术特征摘要】
1.一种基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法，其特征在于，以具有非牛顿流体特性的粘弹性材料作为胶状基体，加入磨粒、分散剂和活性剂后制备得到柔性固着磨具，其中，粘弹性胶基占磨具质量分数的50％～85％，磨粒占磨具质量分数的10％～45％，磨粒的粒径范围为0.05～50μm，分散剂占磨具质量分数的1～5％，活性剂占磨具质量分数的1～5％；
抛光过程中，磨具与工件接触区域受剪切力作用产生剪切膨胀效应，分子间结构发生改变并形成“粒子簇”，呈现膨胀顶出现象和类似“固体”的特性，磨具接触区域的粘度、硬度和内部阻力增大，增强对磨粒的把持作用的同时提高了工件表面的受力均匀性，磨具中具有抛光作用的磨粒对工件表面产生微切削作用实现工件材料去除并达到抛光的效果。


2.如权利要求1所述的基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法，其特征在于：所述的具有非牛顿流体特性的粘弹性材料为以下之一：(1)聚异戊二烯、三萜和甾醇构成的粘弹性材料；(2)聚醋酸乙烯酯和醋酸乙烯酯构成的粘弹性材料；(3)硅胶、聚二甲基氧烷构成的粘弹性材料。


3.如权利要求1或2所述的基于剪切膨胀效应的高效超精密抛光方法，其特征在于：所述磨粒为以下一种或多种的混合物：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泓谕，袁巨龙，吕冰海，许良，杭伟，王金虎，王旭，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33