1. 產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,能夠達到很高的研磨一致性;
2. 磨削力高,能夠達到精密的拋光效果;
3. 具有較好的強度和柔韌性,能達到理想的曲面拋光效果;
4. 適用于干法拋光,也適用于以水或者研磨油為研磨介質(zhì)的拋光。
磨料種類:金剛石(D)、氧化鋁(AO)、碳化硅(SC)
粒度(um):45、30、15、12、9、6、3、2、1、0.5、0.3
寬度(mm):1.2、1.6、2.0、2.5、3.0、3.2、3.8、5.0、12.6
長度:45m(150feet)、100m、183(600feet)、200m
*注:除以上規(guī)格外,可根據(jù)客戶的需求,定做各種規(guī)格產(chǎn)品。
1. 馬達換向器:用于馬達換向器表面研磨拋光,能有效去除氧化層和污漬;
2. 輥:金屬輥、陶瓷輥、硬質(zhì)合金輥、硬質(zhì)鑄件等表面拋光;具有附著力好,磨削力高的優(yōu)點;
3. 硬盤、磁頭:磁頭、硬盤碳層拋光;耐用性好,研磨效率高;
4. LCD:主要用于LCD彩色濾光片的拋光,高效去除缺陷和污點;
5. 半導體材料:半導體硅片的邊緣拋光,除去邊緣表面的損傷層,獲得較低表面粗糙度;
6. 曲軸、凸輪軸:用于曲軸表面精密研磨拋光,磨削力高,拋光效果好。
玻璃鋼采光瓦產(chǎn)品特點: 1、玻璃鋼采光瓦具有...
1、良好的自然采光效果采光瓦對大進深建筑的采光效果改善明顯,即使最簡單的內(nèi)外平板式采光瓦,也能全天有效地增加室內(nèi)距離窗口4~9m處的照度,提高整個房間的采光均勻性。在室外自然光照度較低的清晨、傍晚,以...
這種就是在追求效果 一種朦朧的感覺??匆姷墓馐峭ㄟ^折射表現(xiàn)出來的。所以很柔和 &nbs...
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評分: 4.8
為了探究軟金屬球精密超精密加工的新途徑,采用精密/超精密鏡面拋光技術,對其進行鏡面拋光實驗.實驗結果表明:研拋壓力、拋光液的p H值、磨粒大小和研拋墊的厚度是影響表面加工質(zhì)量的主要因素.當研拋壓力在0.6~0.8 N/cm2、拋光液p H值為10、磨料粒度為W0.5、研拋墊厚度為2 mm時,拋光效果最佳,可以有效地提高加工效率,改善表面加工質(zhì)量,得到表面粗糙度Ra為0.039μm的已加工表面.
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評分: 4.4
超光滑拋光玻璃表面粗糙度為納米量級,超精密拋光加工精度達到分子級或原子級。超光滑和超精密拋光新技術包括數(shù)控小工具拋光、應力盤拋光、浴法拋光、磁流變拋光、離子束拋光、電子束拋光、激光拋光和等離子輔助拋光等。本文重點闡述采用20KeV、1×1014. ions/cm2和1×1016. ions/cm2的N+離子對鈉鈣硅酸鹽和鉛玻璃進行離子束拋光的原理與工藝,拋光后粗糙度僅為幾十納米。采用高束流脈沖電子束拋光時,當束流超過1012 W/cm2時,玻璃表面Griffith裂紋擴張,粗糙度反而增加,必須嚴格控制拋光時電子束能量。
超精密加工的發(fā)展經(jīng)歷了如下三個階段。
(1)20世紀50年代至80年代為技術開創(chuàng)期。20世紀50年代末,出于航天、國防等尖端技術發(fā)展的需要,美國率先發(fā)展了超精密加工技術,開發(fā)了金剛石刀具超精密切削--單點金剛石切削(Single point diamond tuming,SPDT)技術,又稱為"微英寸技術",用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術導彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。從1966年起,美國的unionCarbide公司、荷蘭Philips公司和美國LawrenceLivemoreLaboratories陸續(xù)推出
各自的超精密金剛石車床,但其應用限于少數(shù)大公司與研究單位的試驗研究,并以國防用途或科學研究用途的產(chǎn)品加工為主。這一時期,金剛石車床主要用于銅、鋁等軟金屬的加工,也可以加工形狀較復雜的工件,但只限于軸對稱形狀的工件例如非球面鏡等。
(2)20世紀80年代至90年代為民間工業(yè)應用初期。在20世紀80年代,美國政府推動數(shù)家民間公司Moore Special Tool和Pneumo Precision公司開始超精密加工設備的商品化,而日本數(shù)家公司如Toshiba和Hitachi與歐洲的Cmfield大學等也陸續(xù)推出產(chǎn)品,這些設備開始面向一般民間工業(yè)光學組件商品的制造。但此時的超精密加工設備依然高貴而稀少,主要以專用機的形式訂作。在這一時期,除了加工軟質(zhì)金屬的金剛石車床外,可加工硬質(zhì)金屬和硬脆性材料的超精密金剛石磨削也被開發(fā)出來。該技術特點是使用高剛性機構,以極小切深對脆性材料進行延性研磨,可使硬質(zhì)金屬和脆性材料獲得納米級表面粗糙度。當然,其加工效率和機構的復雜性無法和金剛石車床相比。20世紀80年代后期,美國通過能源部"激光核聚變項目"和陸、海、空三軍"先進制造技術開發(fā)計劃"對超精密金剛石切削機床的開發(fā)研究,投入了巨額資金和大量人力,實現(xiàn)了大型零件的微英寸超精密加工。美國LLNL國家實驗室研制出的大型光學金剛石車床(Large optics diamond turning machine,LODTM)成為超精密加工史上的經(jīng)典之作。這是一臺最大加工直徑為1.625m的立式車床,定位精度可達28nm,借助在線誤差補償能力,可實現(xiàn)長度超過1m、而直線度誤差只有士25nm的加工。
(3)20世紀90年代至今為民間工業(yè)應用成熟期。從1990年起,由于汽車、能源、醫(yī)療器材、信息、光電和通信等產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,超精密加工機的需求急劇增加,在工業(yè)界的應用包括非球面光學鏡片、Fresnel鏡片、超精密模具、磁盤驅(qū)動器磁頭、磁盤基板加工、半導體晶片切割等。在這一時期,超精密加工設備的相關技術,例如控制器、激光干涉儀、空氣軸承精密主軸、空氣軸承導軌、油壓軸承導軌、摩擦驅(qū)動進給軸也逐漸成熟,超精密加工設備變?yōu)楣I(yè)界常見的生產(chǎn)機器設備,許多公司,甚至是小公司也紛紛推出量產(chǎn)型設備。此外,設備精度也逐漸接近納米級水平,加工行程變得更大,加工應用也逐漸增廣,除了金剛石車床和超精密研磨外,超精密五軸銑削和飛切技術也被開發(fā)出來,并且可以加工非軸對稱非球面的光學鏡片。
世界上的超精密加工強國以歐美和日本為先,但兩者的研究重點并不一樣。歐美出于對能源或空間開發(fā)的重視,特別是美國,幾十年來不斷投入巨額經(jīng)費,對大型紫外線、x射線探測望遠鏡的大口徑反射鏡的加工進行研究。如美國太空署(NASA)推動的太空開發(fā)計劃,以制作1m以上反射鏡為目標,目的是探測x射線等短波(O.1~30nm)。由于X射線能量密度高,必須使反射鏡表面粗糙度達到埃級來提高反射率。此類反射鏡的材料為質(zhì)量輕且熱傳導性良好的碳化硅,但碳化硅硬度很高,須使用超精密研磨加工等方法。日本對超精密加工技術的研究相對美、英來說起步較晚,卻是當今世界上超精密加工技術發(fā)展最快的國家。日本超精密加工的應用對象大部分是民用產(chǎn)品,包括辦公自動化設備、視像設備、精密測量儀器、醫(yī)療器械和人造器官等。日本在聲、光、圖像、辦公設備中的小型、超小型電子和光學零件的超精密加工技術方面,具有優(yōu)勢,甚至超過了美國。日本超精密加
工最初從鋁、銅輪轂的金剛石切削開始,而后集中于計算機硬盤磁片的大批量生產(chǎn),隨后是用于激光打印機等設備的多面鏡的快速金剛石切削,之后是非球面透鏡等光學元件的超精密切削。l982年上市的EastnlanKodak數(shù)碼相機使用的一枚非球面透鏡引起了日本產(chǎn)業(yè)界的廣泛關注,因為1枚非球面透鏡至少可替代3枚球面透鏡,光學成像系統(tǒng)因而小型化、輕質(zhì)化,可廣泛應用于照相機、錄像機、工業(yè)電視、機器人視覺、CD、VCD、DvD、投影儀等光電產(chǎn)品。因而,非球面透鏡的精密成形加工成為日本光學產(chǎn)業(yè)界的研究熱點。
盡管隨時代的變化,超精密加工技術不斷更新,加工精度不斷提高,各國之間的研究側(cè)重點有所不同,但促進超精密加工發(fā)展的因素在本質(zhì)上是相同的。這些因素可歸結如下。
(1)對產(chǎn)品高質(zhì)量的追求。為使磁片存儲密度更高或鏡片光學性能更好,就必須獲得粗糙度更低的表面。為使電子元件的功能正常發(fā)揮,就要求加工后的表面不能殘留加工變質(zhì)層。按美國微電子技術協(xié)會(SIA)提出的技術要求,下一代計算機硬盤的磁頭要求表面粗糙度Ra≤0.2nm,磁盤要求表面劃痕深度h≤lnm,表面粗糙度Ra≤0.1nmp。1983年TANIGUCHI對各時期的加工精度進行了總結并對其發(fā)展趨勢進行了預測,以此為基礎,BYRNE描繪了20世紀40年代后加工精度的發(fā)展。
(2)對產(chǎn)品小型化的追求。伴隨著加工精度提高的是工程零部件尺寸的減小。從1989~2001年,從6.2kg降低到1.8kg。電子電路高集成化要求降低硅晶片表面粗糙度、提高電路曝光用鏡片的精度、半導體制造設備的運動精度。零部件的小型化意味著表面積與體積的比值不斷增加,工件的表面質(zhì)量及其完整性越來越重要。
(3)對產(chǎn)品高可靠性的追求。對軸承等一邊承受載荷一邊做相對運動的零件,降低表面粗糙度可改善零件的耐磨損性,提高其工作穩(wěn)定性、延長使用壽命。高速高精密軸承中使用的Si3N4。陶瓷球的表面粗糙度要求達到數(shù)納米。加工變質(zhì)層的化學性質(zhì)活潑,易受腐蝕,所以從提高零件耐腐蝕能力的角度出發(fā),要求加工產(chǎn)生的變質(zhì)層盡量小。
(4)對產(chǎn)品高性能的追求。機構運動精度的提高,有利于減緩力學性能的波動、降低振動和噪聲。對內(nèi)燃機等要求高密封性的機械,良好的表面粗糙度可減少泄露而降低損失。二戰(zhàn)后,航空航天工業(yè)要求部分零件在高溫環(huán)境下工作,因而采用鈦合金、陶瓷等難加工材料,為超精密加工提出了新的課題。
精密及超精密加工超精密加工
超精密加工是指亞微米級(尺寸誤差為0.3~0.03μm,表面粗糙度為Ra0.03~0.005μm)和納米級(精度誤差為0.03μm,表面粗糙度小于Ra0.005μm)精度的加工。實現(xiàn)這些加工所采取的工藝方法和技術措施,則稱為超精加工技術。加之測量技術、環(huán)境保障和材料等問題,人們把這種技術總稱為超精工程。超精密加工主要包括三個領域:超精密切削加工如金剛石刀具的超精密切削,可加工各種鏡面。它已成功地解決了用于激光核聚變系統(tǒng)和天體望遠鏡的大型拋物面鏡的加工。超精密磨削和研磨加工如高密度硬磁盤的涂層表面加工和大規(guī)模集成電路基片的加工。超精密特種加工如大規(guī)模集成電路芯片上的圖形是用電子束、離子束刻蝕的方法加工,線寬可達0.1μm。如用掃描隧道電子顯微鏡(STM)加工,線寬可達2~5nm。
a.超精密切削
超精密切削以SPDT技術開始,該技術以空氣軸承主軸、氣動滑板、高剛性、高精度工具、反饋控制和環(huán)境溫度控制為支撐,可獲得納米級表面粗糙度。多采用金剛石刀具銑削,廣泛用于銅的平面和非球面光學元件、有機玻璃、塑料制品(如照相機的塑料鏡片、隱形眼鏡鏡片等)、陶瓷及復合材料的加工等。未來的發(fā)展趨勢是利用鍍膜技術來改善金剛石刀具在加工硬化鋼材時的磨耗。此外,MEMS組件等微小零件的加工需要微小刀具,目前微小刀具的尺寸約可達50~100μm,但如果加工幾何特征在亞微米甚至納米級,刀具直徑必須再縮小,其發(fā)展趨勢是利用納米材料如納米碳管來制作超小刀徑的車刀或銑刀。
b.超精密磨削
超精密磨削是在一般精密磨削基礎上發(fā)展起來的一種鏡面磨削方法,其關鍵技術是金剛石砂輪的修整,使磨粒具有微刃性和等高性。超精密磨削的加工對象主要是脆硬的金屬材料、半導體材料、陶瓷、玻璃等。磨削后,被加工表面留下大量極微細的磨削痕跡,殘留高度極小,加上微刃的滑擠、摩擦、拋光作用,可獲得高精度和低表面粗糙度的加工表面,當前超精密磨削能加工出圓度0.01μm、尺寸精度0.1μm和表面粗糙度為Ra0.005μm的圓柱形零件。
c.超精密研磨
超精密研磨包括機械研磨、化學機械研磨、浮動研磨、彈性發(fā)射加工以及磁力研磨等加工方法。超精密研磨的關鍵條件是幾乎無振動的研磨運動、精密的溫度控制、潔凈的環(huán)境以及細小而均勻的研磨劑。超精密研磨加工出的球面度達0.025μm,表面粗糙度Ra達0.003μm。
d.超精密特種加工
超精密特種加工主要包括激光束加工、電子束加工、離子束加工、微細電火花加工、精細電解加工及電解研磨、超聲電解加工、超聲電解研磨、超聲電火花等復合加工。激光、電子束加工可實現(xiàn)打孔、精密切割、成形切割、刻蝕、光刻曝光、加工激光防偽標志;離子束加工可實現(xiàn)原子、分子級的切削加工;利用微細放電加工可以實現(xiàn)極微細的金屬材料的去除,可加工微細軸、孔、窄縫平面及曲面;精細電解加工可實現(xiàn)納米級精度,且表面不會產(chǎn)生加工應力,常用于鏡面拋光、鏡面減薄以及一些需要無應力加工的場合。
超精密加工技術在國際上處于領先地位的國家有美國、英國和日本。這些國家的超精密加工技術不僅總體成套水平高,而且商品化的程度也非常高。美國50年代未發(fā)展了金剛石刀具的超精密切削技術,稱為“SPDT技術”(SinglePointDia-mondTurning)或“微英寸技術”(1微英寸=0.025μm),并發(fā)展了相應的空氣軸承主軸的超精密機床,用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術導彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。英國克蘭菲爾德技術學院所屬的克蘭菲爾德精密工程研究所(簡稱CUPE)是英國超精密加工技術水平的獨特代表。如CUPE生產(chǎn)的Nanocentre(納米加工中心)既可進行超精密車削,又帶有磨頭,也可進行超精密磨削,加工工件的形狀精度可達0.1μm,表面粗糙度Ra<10nm。日本對超精密加工技術的研究相對于美、英來說起步較晚,但是當今世界上超精密加工技術發(fā)展最快的國家。北京機床研究所是國內(nèi)進行超精密加工技術研究的主要單位之一,研制出了多種不同類型的超精密機床、部件和相關的高精度測試儀器等,如精度達0.025μm的精密軸承、JCS—027超精密車床、JCS—031超精密銑床、JCS—035超精密車床、超精密車床數(shù)控系統(tǒng)、復印機感光鼓加工機床、紅外大功率激光反射鏡、超精密振動-位移測微儀等,達到了國內(nèi)領先、國際先進水平。哈爾濱工業(yè)大學在金剛石超精密切削、金剛石刀具晶體定向和刃磨、金剛石微粉砂輪電解在線修整技術等方面進行了卓有成效的研究。清華大學在集成電路超精密加工設備、磁盤加工及檢測設備、微位移工作臺、超精密砂帶磨削和研拋、金剛石微粉砂輪超精密磨削、非圓截面超精密切削等方面進行了深入研究,并有相應產(chǎn)品問世。我國超精密加工技術與美日相比,還有不小差距,特別是在大型光學和非金屬材料的超精加工方面,在超精加工的效率和自動化技術方面差距尤為明顯。
超精密加工異同
傳統(tǒng)的機械加工方法(普通加工)與精密和超精密加工方法一樣。隨著新技術、新工藝、新設備以及新的測試技術和儀器的采用,其加工精度都在不斷地提高。
加工精度的不斷提高,反映了加工工件時材料的分割水平不斷由宏觀進入微觀世界的發(fā)展趨勢。隨著時間的進展,原來認為是難以達到的加工精度會變得相對容易。因此,普通加工、精密加工和超精密加工只是一個相對概念?其間的界限隨著時間的推移不斷變化。精密切削與超精密加工的典型代表是金剛石切削。
以金剛石切削為例。其刀刃口圓弧半徑一直在向更小的方向發(fā)展。因為它的大小直接影響到被加工表面的粗糙度,與光學鏡面的反射率直接有關,對儀器設備的反射率要求越來越高。如激光陀螺反射鏡的反射率已提出要達到99.99%,這就必然要求金剛石刀具更加鋒利。為了進行切極薄試驗,目標是達到切屑厚度nm,其刀具刃口圓弧半徑應趨近2.4nm。為了達到這個高度,促使金剛石研磨機改變了傳統(tǒng)的結構。其中主軸軸承采用了空氣軸承作為支承,研磨盤的端面跳動可在機床上自行修正,使其端面跳動控制在0.5μm以下。
刀具方面,采用金剛石砂輪,控制背吃刀量和進給量,在超精密磨床上,可以進行延性方式磨削,即納米磨削。即使是玻璃的表面也可以獲得光學鏡面。2精密加工和超精密加工的發(fā)展趨勢從長遠發(fā)展的觀點來看,制造技術是當前世界各國發(fā)展國民經(jīng)濟的主攻方向和戰(zhàn)略決策,是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的重要手段之一,同時又是一個國家獨立自主、繁榮昌盛、經(jīng)濟上持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、科技上保持領先的長遠大計??萍嫉陌l(fā)展對精密加工和超精密加工技術也提出了更高的要求。從大到天體望遠鏡的透鏡,小到大規(guī)模集成電路線寬μm要求的微細工程和微機械的微納米尺寸零件,不論體積大小,其最高尺寸精度都趨近于納米;零件形狀也日益復雜化,各種非球面已是當前非常典型的幾何形狀。微機械技術為超精密制造技術引來一種嶄新的態(tài)勢?它的微細程度使傳統(tǒng)的制造技術面臨一種新的挑戰(zhàn),促進了各種產(chǎn)品技術性能的提高,發(fā)展過程呈現(xiàn)出螺旋式循環(huán)發(fā)展,直接對科學技術的進步和人類文明作出貢獻。對產(chǎn)品高質(zhì)量、小型化、高可靠性和高性能的追求,使超精密加工技術得以迅速發(fā)展,現(xiàn)已成為現(xiàn)代制造工業(yè)的重要組成部分。