[發明專利]一種多形貌組合微織構導軌及其制作方法

在審

• 申請號: 201711403718.5
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108098133A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 朱維南;王浩;符永宏;鐘行濤;韓洪松;解玄;康正陽
• 申請（專利權）人: 南通大學;江蘇大學
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/60;B23Q1/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，在導軌表面分布的凹凸相間微織構，所述凹凸相間微織構為單行微凹坑形貌和單行微凸起形貌等間距彼此相間隔排列，在微凹坑形貌陣列加工有沿導軌長度方向的連接單個微凹坑形貌的微溝槽。

2.根據權利要求1所述的一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，所述微溝槽形貌的幾何參數為：溝槽寬度b=20-300um，溝槽深度h2<微凹坑深度。

3.根據權利要求1或2所述的一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，所述微凹坑形貌的幾何參數為：凹坑直徑d=20-500um，凹坑深度h=1-50um，形貌間距k1=100-2000um，微凹坑形貌列陣的形貌面積占有率為S1=1%-40%。

4.根據權利要求3所述的一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，所述微凹坑形貌列陣的形貌面積占有率為S1=6-16%。

5.根據權利要求1或2所述的一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，所述微凸起織構形貌的幾何參數為：微凸起直徑D=20-500um，微凸起高度H=1-10um，形貌間距k2=100-2000um，微凸起織構形貌列陣的形貌面積占有率為S2=8%-50%。

6.根據權利要求5所述的一種多形貌組合微織構導軌，其特征在于，所述微凸起織構形貌列陣的形貌面積占有率為S2=16-28%。

7.根據權利要求1—6中任一項所述的一種多形貌組合微織構導軌的制作方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟1）設計導軌表面凹凸相間微織構形貌，微凹坑和微凸起織構形貌間隔分布存在導軌全部行程工作表面；

步驟2）導軌表面進行前處理磨削工藝，使導軌表面粗糙度和幾何公差達到激光微造型的要求；

步驟3）導軌清潔，用干棉布擦拭直到光亮無塵，去除表面灰塵及油污；

步驟4）采用二級管泵浦YAG激光器在導軌表面加工織構，采用混合式步進電機控制載有導軌的工作臺線位移和角位移，保持激光束不動的加工方式制備相間分布的陣列微凹坑織構和微凸起織構，具體的激光加工參數激光波長532nm或1064nm，離焦量0mm，脈沖寬度0.5ms，脈沖頻率1-10KHz，激光能量密度為10-500 J/cm2，電流為10-25A，無輔吹氣體，空氣氛圍；

步驟5）采用二級管泵浦YAG激光器在導軌表面加工微凸起，采用混合式步進電機控制載有導軌的工作臺線位移和角位移，保持激光束不動的加工方式制備與微凹坑相間分布的陣列微凸起，具體的激光加工參數激光波長1064nm，離焦量0mm，脈沖寬度0.1-1.0ms，脈沖頻率300-500KHz，激光能量密度為200-500 J/cm2，電流為15-20A，單脈沖加工1~3次，空氣氛圍。

8.根據權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述步驟4）中，先加工微凹坑形貌，后加工微凸起形貌，在激光加工微凹坑織構陣列后，在導軌表面進行拋光處理，去除激光加工微凹坑時產生的熔渣，拋光工藝的參數為：結合劑為樹脂，材質綠色碳化，粒度1500#的軟砂條，壓力0.8-1.0MPa，時間10-25s。

9.根據權利要求7或8所述的制作方法，其特征在于，所述步驟2）激光微造型的要求為：輪廓的算術平均偏差Ra≤0.8um，輪廓的最大高度Rz≤3.2um，直線度和平面度≤0.01um。