[發明專利]錫固結金剛石磨料仿生拋光盤及制造方法

無效

• 申請號: 201010159576.4
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101804603A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 王軍;呂玉山
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: B24D5/06
• 分類號: B24D5/06
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 王東煜

1.錫固結金剛石磨料仿生拋光盤，包括按照所用拋光盤直徑制作的基盤 (2)、錫固結材料與金剛石磨料混合的錫凸塊(1)，其特征在于所述的錫凸塊 (1)焊接在基盤(2)上，其錫凸塊(1)在基盤(2)的分布滿足θ＝137.508°n， 籽粒塊即錫土塊徑向位置滿足葉序理論的F.R.Yeatts葉序模型葵 花籽粒排布結構，其中θ是n個凸起籽粒塊的極坐標角度，R是第n個凸起籽粒 塊的極坐標半徑，R_o為拋光盤的直徑，k為生長系數，其錫凸塊(1)排布所形 成的分割間距具有“Winkler地基”的分割特性。

2.根據權利要求1所述的錫固結金剛石磨料仿生拋光盤，其特征在于所述 的錫凸塊(1)為半球狀凸塊。

3.一種制造如權利要求1所述的錫固結金剛石磨料仿生拋光盤的制造方法， 其特征在于包括下列步驟：

1)按照所用拋光盤直徑制作表面粗糙度控制在Ra＝0.2-0.8μm、平面度控 制在0.02mm以下的基盤，基盤(2)用酒精或丙酮去除油污，用弱酸腐蝕去掉 氧化物，再用去離子水清洗干凈，并干燥；

2)將基盤(2)預熱到130--155℃，放入激光快速成型機的載臺(4)上， 并定位夾緊；

3)將金剛石磨料放入錫膏中，并充分攪拌均勻，再將混合均勻的含有金剛 石磨料的錫膏均勻地涂覆到基盤(2)上，形成錫膏層(3)；

所述的激光快速成型機上掃描器(5)發出的激光束(6)的掃描運動軌跡 可由CAD獲得的三維設計基盤上的錫凸塊幾何尺寸直接轉化獲得，或使用 F.R.Yeatts葉序模型：θ＝137.508°n和直接編程獲得，即具有葵花 籽粒的排布結構；

4)將涂覆的基盤用激光快速成型機上掃描器(5)的激光束(6)掃描熔化 混有金剛石磨料的錫膏，形成熔化的錫與金剛石磨料混合的二相液體塊(7)， 控制熔化溫度在170-280℃；

5)完成步驟4)后，由于混有金剛石磨料錫膏熔化過程中的表面張力作用， 待錫冷卻固化后形成半球狀含金剛石磨料的錫凸塊(1)，完成錫固結材料與金 剛石磨料混合的錫凸塊與基盤焊接；將已經焊接有半球狀錫凸塊的基盤取出， 清除多余的錫膏，并用有機劑酒精或丙酮清洗，再用去離子水清洗干凈或在超 聲清洗機中清洗干凈。

4.根據權利要求3所述的錫固結金剛石磨料仿生拋光盤的制造方法，其特 征在于所述制造的基盤(2)為銅盤、鋁盤或碳鋼盤，厚度為15-40mm，并能滿 足錫的焊接要求。

5.根據權利要求3所述的錫固結金剛石磨料仿生拋光盤的制造方法，其特 征在于所述的半球狀錫凸塊(1)，其球形半徑為0.1-2.5mm，混入的金剛石磨 料直徑范圍在0.005-5μm，固結材料錫膏與金剛石磨料混合體積比例在5-30％。

6.根據權利要求3所述的錫固結金剛石磨料仿生拋光盤的制造方法，其特 征在于所述的錫膏為Sn63/Pb37或Sn62/Pb36/Ag2。