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工程陶瓷的抛光加工技术

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工程陶瓷的抛光加工技术
 
科众工业陶瓷厂(http://www.kztaoci.com/)【结构陶瓷专家】询价手机:13412443344 QQ2712136085
 
抛光加工通常是指利用微细磨粒的机械作用和化学作用,在软质抛光工具或化学加工液、电/磁场等辅助作用下,为获得光滑或超光滑表面,减小或完全消除加工变质层,从而获得高表面质量的加工方法。
 
抛光在磨料和研具材料的选择上与研磨不同。抛光通常使用的是1μm以下的微细磨粒,抛光盘用沥青、石蜡、合成树脂、人造革和锡等软质金属或非金属材料制成,可根据接触状态自动调整磨粒的切削深度、减缓较大磨粒对加工表面引起的划痕损伤,提高表面质量。目前,磨粒加工的去除单位已在纳米甚至是亚纳米数量级,在这种加工尺度内,抛光过程中伴随着化学反应现象,加工过程的化学作用变得不可忽视。在加工中如能有效地利用工件与磨粒、工件与加工液及工件与研具之间的各种化学作用,既可提高加工效率,又可获得无损伤加工表面。
 
对硬脆材料的研磨,当磨粒小到一定的粒度,并且采用软质材料研磨盘时,由于磨料与研磨盘特性的不同而引起研磨与抛光的差异,工件材料的去除机理及表面形成机理就发生变化。应该指出的是,在某些情况下,研磨与抛光难以区分,两个术语时有混用。
 
1.抛光机理
由于抛光过程的复杂性和不可视性,往往是通过特定的试验条件下获得的试验结果来说明抛光的机理。对于脆性材料的抛光机理,归纳起来主要有如下解释:抛光是以磨粒的微小塑性切削生成切屑为主体而进行的。在材料切除过程中会由于局部高温、高压而使工件与磨粒、加工液及抛光盘之间存在着直接的化学作用,并在工件表面产生反应生成物。由于这些作用的重叠,以及抛光液、磨粒及抛光盘的力学作用,使工件表面的生成物不断被除去而使表面平滑化。采用工件、磨粒、抛光盘和加工液等的不同组合,可实现不同的抛光效果。工件与抛光液、磨料与抛光盘间的化学反应有助于抛光加工。
 
2.微小机械去除与化学作用
抛光加工面的表面粗糙度是机械、化学等作用产生切屑而形成的痕迹,而存在于加工变质层中的弹塑性变形及微小裂纹,可认为是所供给生成切屑的机械能的一部分产生的。因此,为保证加工质量,在抛光加工中,应采用使表面粗糙度低和加工变质层小的切屑生成条件。
   
设想材料去除的最小单位是一层原子,最基本的材料去除是将表面的一层原子与内部的原子切开。事实上,完全除去材料一层原子的加工是极困难的。机械加工必然残留有加工变质层,并且随着工件材料性质及加工条件的不同,加工变质层的深度也不同。由于抛光加工中还伴随着化学反应等复杂现象,材料去除层的厚度为从一层原子到数层原子乃至数十层原子几种状态的复合。
 
目前,抛光加工中材料的去除单位已在纳米甚至是亚纳米级,在这种加工尺度内,加工氛围的化学作用就成为抛光加工不可忽视的一部分。图4.3是物理作用与化学作用复合的加工方法。

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