[發(fā)明專利]一種用于雙面電化學(xué)機(jī)械拋光平面構(gòu)件的設(shè)備及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810602821.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN108608314B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康仁科;朱祥龍;郭江;董志剛;金洙吉;吳頔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B24B37/08
• 分類號(hào): B24B37/08;B24B37/28;B24B37/22;B24B37/34
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本發(fā)明屬于電化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域，涉及一種用于雙面電化學(xué)機(jī)械拋光平面構(gòu)件的設(shè)備及方法，可應(yīng)用于導(dǎo)電材料平面構(gòu)件的低應(yīng)力、高效拋光。本發(fā)明的設(shè)備包括雙面研磨裝置、電化學(xué)機(jī)械拋光墊、導(dǎo)電夾持裝置、電源供應(yīng)部、電解液供應(yīng)部。利用游星片連接電源正極和平面構(gòu)件，通過上下陰極層和拋光墊中的電解液將電源的負(fù)極與導(dǎo)電平面構(gòu)件相連，從而構(gòu)成回路實(shí)現(xiàn)雙面電化學(xué)機(jī)械拋光。本發(fā)明可以用于導(dǎo)電平面構(gòu)件的雙面平坦化，具有材料去除率更高、電路穩(wěn)定、排液順暢、反應(yīng)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、裝配方便、修形能力提高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域，涉及一種用于雙面電化學(xué)機(jī)械拋光平面構(gòu)件的設(shè)備與方法，可應(yīng)用于導(dǎo)電材料平面構(gòu)件的低應(yīng)力、高效拋光。

背景技術(shù)

隨著制造業(yè)發(fā)展，機(jī)械、電子、航空航天、國防等領(lǐng)域高端裝備對(duì)關(guān)鍵零件的性能要求不斷提高，如火箭共底構(gòu)件、超精密齒輪、光學(xué)鏡片、飛行器顫振比例模型等。為滿足性能需求，精密與超精密加工技術(shù)加工精度不斷提高，高性能零件的形狀和結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜和精細(xì)。在精密與超精密加工技術(shù)中，拋光工藝是表面處理工藝的重要組成部分?；瘜W(xué)機(jī)械拋光CMP具有良好的全局平坦化能力，但是其加工過程中伴隨機(jī)械作用，會(huì)給工件引入較大殘余應(yīng)力，引起工件變形，而電化學(xué)機(jī)械拋光ECMP利用電解鈍化作用生成易去除的鈍化膜，相比化學(xué)機(jī)械拋光，加工應(yīng)力更小，且材料去除率高于化學(xué)機(jī)械拋光。雙面電化學(xué)機(jī)械拋光可以進(jìn)一步提高材料去除率。

在專利CN101168241A中用于連接構(gòu)件與電源的接觸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且通過點(diǎn)接觸式傳導(dǎo)安級(jí)電流容易導(dǎo)致工件燒傷，且組件中包括不銹鋼材質(zhì)零件也會(huì)發(fā)生電解，導(dǎo)致零件受損并影響有效電解反應(yīng)。

在專利CN101573212A中，拋光墊上孔與孔之間沒有連接通道，導(dǎo)致電解液添加浸入后無法有效排出，影響了電解液流量，也容易導(dǎo)致拋光產(chǎn)物無法及時(shí)排出。且文中未提及夾持件材料及結(jié)構(gòu)對(duì)電解反應(yīng)影響，若夾持件采用材料含有與構(gòu)件不同的金屬元素，會(huì)導(dǎo)致電解液中混入其它金屬材料，可能會(huì)影響電解反應(yīng)，其次夾持件參與反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的破壞，影響到構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。

在專利CN103182687A中所示拋光墊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制造裝配；且電性連接中液阻不穩(wěn)定，難以保證構(gòu)件相對(duì)電極電勢(shì)的穩(wěn)定性，影響構(gòu)件鈍化產(chǎn)物生成。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種用于雙面電化學(xué)機(jī)械拋光平面構(gòu)件的設(shè)備與方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種用于雙面電化學(xué)機(jī)械拋光平面構(gòu)件的設(shè)備，包括雙面研磨裝置、電化學(xué)機(jī)械拋光墊、導(dǎo)電夾持裝置、電源供應(yīng)部和電解液供應(yīng)部。

所述的雙面研磨裝置，包括上研磨盤1、上盤連接層2、圓柱銷I7、內(nèi)齒圈9、圓柱銷II10、太陽輪13、下研磨盤16、傳動(dòng)裝置I。所述的傳動(dòng)裝置I包括螺母12、軸承I 17、內(nèi)齒圈承載層18、軸承II 19、軸承III 20、軸承IV 21、軸22、機(jī)架25。

所述的上研磨盤1、下研磨盤16結(jié)構(gòu)相同，其軸心線重合，盤面水平對(duì)應(yīng)，下研磨盤16通過兩個(gè)軸承II 19同軸安裝在內(nèi)齒圈承載層18中心孔內(nèi)。所述的太陽輪13同軸安裝在軸22上端并通過螺母12固定，軸22上端通過兩個(gè)軸承I17安裝于下研磨盤16中心孔內(nèi)，軸22下端通過軸承IV 21安裝在機(jī)架25底孔處；所述機(jī)架25通常為圓柱體結(jié)構(gòu)或長方體結(jié)構(gòu)，其底部下表面設(shè)有底孔，內(nèi)齒圈承載層18通過兩個(gè)軸承III20安裝于機(jī)架25底孔上端孔壁上。所述的內(nèi)齒圈9通過螺栓8固定在內(nèi)齒圈承載層18上，圓柱銷I7通過插銷I11固定在內(nèi)齒圈9上，圓柱銷II10通過插銷I11固定在太陽輪13上。所述傳動(dòng)裝置I與太陽輪13、上研磨盤1、下研磨盤16、內(nèi)齒圈9同軸并在驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)下同向轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈9、太陽輪13用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電游星片6為平面構(gòu)件5提供行星運(yùn)動(dòng)。