[發明專利]大口徑光學零件的大氣等離子體加工方法

無效

• 申請號: 201310177080.3
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103231297A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 王波;金會良;姚英學;李娜;車琳;辛強;金江;李鐸
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B24B13/00
• 分類號: B24B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.大口徑光學零件的大氣等離子體加工方法，其特征在于它的步驟方法是：

步驟一：將大氣等離子旋轉電極（1）設置在密封罩（2）內，密封罩（2）的下端有開口（2-1），使密封罩（2）的內腔通過氣管（2-2）與混合等離子體氣源（3）導氣連通，使大氣等離子旋轉電極（1）與射頻電源（4）的輸出端連接作為大氣等離子體放電的陽極；?

步驟二：將密封罩（2）的上端絕緣連接在龍門加工機床（5）的豎直運動工作平臺（5-2）上，將待加工光學零件（6）裝卡在龍門加工機床（5）的水平運動工作平臺（5-1）上；將龍門加工機床（5）的工作平臺（5-1）與射頻電源（4）相連并接地作為大氣等離子體放電的陰極；

步驟三：使大氣等離子旋轉電極（1）靠近待加工光學零件（6）的待加工表面，并使它們之間保持一定的放電間隙，間隙范圍為：100μm～3mm；

步驟四：預熱射頻電源（4），預熱時間為5-10分鐘；然后打開混合等離子體氣源（3），混合等離子體氣源（3）包含反應氣體、等離子體激發氣體和輔助氣體，使等離子體激發氣體的流量為1升/分鐘~40升/分鐘，反應氣體與等離子體激發氣體的流量比為1：10~1：1000；輔助氣體與反應氣體的流量比為1：10~1：1；

步驟五：當大氣等離子旋轉電極（1）和待加工光學零件（6）的待加工表面之間的區域內充滿等離子體激發氣體、反應氣體與輔助氣體的混合氣體后，啟動射頻電源（4），逐步增加射頻電源（4）的功率，使功率達到200W~500W，同時控制射頻電源（4）的反射功率為零，在射頻電源（4）工作的過程中持續穩定的通入混合氣體，使大氣等離子旋轉電極（1）和待加工光學零件（6）的待加工表面之間的放電區域產生穩定的等離子體放電；

步驟六：根據去除量的要求，控制大氣等離子旋轉電極（1）的運動軌跡和在零件表面的駐留時間，用上述步驟產生的大氣等離子體對零件表面進行加工；

步驟七：待加工完成后，關閉射頻電源（4）的電源，關閉混合等離子體氣源（3），取出待加工光學零件（6），對加工去除深度進行測量，以判斷是否達到加工要求。

2.根據權利要求1所述的大口徑光學零件的大氣等離子體加工方法，其特征在于所述的龍門加工機床（5）的豎直運動工作平臺（5-2）由一個豎直運動模塊和小范圍擺動模塊組成；豎直運動模塊的運動行程范圍為：0-200mm，擺動模塊的擺動范圍為：-45°~?+45°。

3.根據權利要求1所述的大口徑光學零件的大氣等離子體加工方法，其特征在于所述大氣等離子旋轉電極（1）為輪型電極、球型電極、圓柱型電極或片狀電極；所述大氣等離子旋轉電極（1）的材質為鋁，并在表面鍍有一層厚度為1-3μm的氧化膜。

4.根據權利要求1所述的大口徑光學零件的大氣等離子體加工方法，其特征在于所述混合等離子體氣源（3）中的大氣等離子體激發氣體為氦氣或氬氣；反應氣體為六氟化硫、四氟化碳或三氟化氮；輔助氣體為氧氣、氫氣或氮氣。