[發明專利]鋁的電子束拋光

無效

• 申請號: 201380023815.5
• 申請日: 2013-03-18
• 公開（公告）號: CN104271804A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: S·R·蘭開斯特-拉羅克;P·哈雷羅;植村賢介
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: C23F4/04
• 分類號: C23F4/04;C23F1/20;H01L21/3065
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 羅銀燕

背景技術

技術領域

所述的實施例整體涉及金屬的表面處理。具體地，描述了鋁基板的電子束拋光。

相關技術

在一些情況下，擠制鋁塊需要施加機加工工藝以實現更接近地類似于所期望幾何形狀的形狀。在該機加工工藝期間，金屬間化合物通常由在該機加工工藝期間在鋁塊的切削刃和切割尖端之間所產生的局部加熱所致而產生在鋁塊的頂表面區域處。金屬間化合物可能使得在常規的拋光之后遺留下表面缺陷(稱為“桔皮”)。由于在機械拋光操作期間金屬間化合物從頂表面剝落，因此這些桔皮使得鋁塊的表面難以拋光成期望的高光澤度以及銑床表面。

因此，期望一種用于以高效的制造方式來拋光鋁部件的技術。

發明內容

該文章描述了涉及用于鋁的非機械拋光的方法、裝置、以及計算機可讀介質的各種實施例。

在第一實施例中，一種拋光鋁部件的表面的方法，至少包括以下步驟：(1)通過酸蝕刻鋁部件來對該鋁部件進行化學預處理；以及(2)通過電子束對該鋁部件的經酸蝕刻的表面進行電子束處理。該電子束處理通過以下來表征：該電子束的加速電壓介于約10kV和25kV之間，電子束脈沖持續時間介于約50微秒和150微秒之間，并且電子束脈沖頻率介于約1Hz和10Hz之間。該電子束處理還包括利用該電子束來掃描該鋁部件的表面部分。該鋁部件的表面的所產生的表面熔體消除了基本上所有的金屬間化合物并且基本上擴大了該鋁部件的表面的晶界。

在另一個實施例中，公開了一種被配置為拋光鋁部件的電子束拋光機。該電子束拋光機至少包括以下裝置：(1)電子束發射器；(2)真空室；和(3)夾具，該夾具被配置為在至少兩個軸上平移該鋁部件。該電子束發射器被配置為在電子束拋光操作期間以介于約10kV和25kV之間的加速電壓、介于約50微秒和150微秒之間的脈沖持續時間、以及介于約1Hz和10Hz之間的脈沖頻率進行操作。該鋁部件的平移使得所發射的電子束在鋁部件的表面上掃描，使得該鋁部件的表面產生表面熔體，從而消除了基本上所有的金屬間化合物并且基本上擴大了該鋁部件的該表面的晶界。

在另一個實施例中，公開了一種用于拋光鋁部件的拋光組件。該拋光組件至少包括以下裝置：(1)用于對該鋁部件進行酸蝕刻的裝置；(2)用于利用一組工作參數來配置電子束的裝置，該工作參數包括介于約10kV和25kV之間的加速電壓、介于約50微秒和150微秒之間的脈沖持續時間、以及介于約1Hz和10Hz之間的脈沖頻率；(3)用于激發該電子束的裝置；和(4)用于通過該電子束來操縱鋁部件使得該電子束掃描鋁部件的基本上整個表面的裝置。

附圖說明

所述實施例通過下面結合附圖的具體描述將更易于理解，其中類似的附圖標記表示類似的結構元件，并且其中：

圖1A示出了在鈦合金板旁邊經表面機加工的擠制鋁部件；

圖1B示出了具有布置于其中的多個鋁部件并且由鐵絲網覆蓋的鈦合金板；

圖1C示出了加載有鋁部件并且放置在板夾持器內的鈦合金板；

圖1D示出了插入板夾持器中的多個鈦板；

圖2示出了用于對布置在板夾持器內的鋁部件進行酸蝕刻的過程；

圖3A示出了在對其施加了表面模具之后但在酸蝕刻工藝之前的擠制鋁基板的一個橫截面的表面輪廓的線形圖；

圖3B示出了在對鋁基板施加約8分鐘的電離處理之后對該鋁基板的表面輪廓的影響的線形圖；

圖3C示出了在對鋁基板施加約15分鐘的電離處理之后對該鋁基板的表面輪廓的影響的線形圖；

圖4示出了電子束拋光機的框圖；

圖5示出了適用于保持薄型鋁外殼的形狀的熱輸送固定裝置的橫截面側視圖；

圖6示出了電子束拋光機的一個實施例的透視圖；

圖7A示出了被配置為在電子束拋光操作期間操縱鋁部件的夾具的透視圖；

圖7B示出了夾具緊固件的特寫透視圖；

圖8A–8C示出了通過旋轉軸來旋轉鋁部件的夾具緊固件的側視圖；

圖9示出了在電子束拋光操作之前和之后的鋁基板的基于EPMA的頂表面視圖和側剖視圖；

圖10A示出了在電子束拋光操作之前的經機加工的鋁基板的橫截面側視圖；

圖10B示出了在電子束拋光操作之后的經機加工的鋁基板的橫截面側視圖；

圖11A–11B示出了用于拋光鋁的電子束拋光機的參數圖；