[實用新型]一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820758109.5
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN208375010U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁智敏;張利;夏衛(wèi)海;傅昱斐;王亞良
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B24B31/10
• 分類號: B24B31/10;B24B31/12
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本實用新型公開了一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光裝置，電控柜、工件軸、夾具、絕緣層、拋光盤、液態(tài)金屬拋光液、主軸、主軸驅(qū)動模塊、工件驅(qū)動模塊、工件、負電極層和正電極片，所述主軸驅(qū)動模塊連接豎直設(shè)置的主軸的底部，主軸的上端連接拋光盤，拋光盤上設(shè)置有環(huán)形的拋光槽，拋光槽的軸心線與主軸的軸心線重合，拋光槽內(nèi)裝有液態(tài)金屬拋光液；工件驅(qū)動模塊連接豎直設(shè)置的工件軸的上端，工件軸的下端從上至下依次連接有夾具、絕緣層、負電極層和工件，本實用新型通過拋光金屬液中的金屬離子對工件進行拋光，金屬拋光液可以拋光更加細微的表面，獲得的拋光精度更高；本實用新型拋光時拋光盤轉(zhuǎn)動和工件轉(zhuǎn)動相結(jié)合，更進一步增加拋光的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及液態(tài)金屬拋光加工領(lǐng)域，更具體的說，尤其涉及一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光裝置，適用于大尺寸平面零件的加工。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代信息電子技術(shù)的不斷進步，超光滑的大尺寸(大于2英寸)平面元件應(yīng)用越來越多，如單晶硅片表面等，其表面要滿足超光滑、殘余應(yīng)力極小、表面損傷層極薄等要求。目前拋光超光滑平面的方法主要有：機械拋光、機械化學(xué)拋光、化學(xué)機械拋光，這些方法存在(亞)表面損傷重、殘余應(yīng)力大、拋光液污染、返工比率高、報廢率高、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低等問題。

對于復(fù)雜曲面的加工，例如對葉片進行加工，無法使用傳統(tǒng)的拋光來進行，因此，類似磨粒流加工和液態(tài)金屬加工的方法應(yīng)運而生，液態(tài)金屬通常是指在常溫下呈液態(tài)的合金功能材料，如熔點在30℃以下的金屬及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作溫區(qū)內(nèi)呈液態(tài)的低熔點合金材料。因此本實用新型提出了一種液態(tài)金屬拋光液拋光技術(shù)，指混有磨料的液態(tài)金屬拋光液在磁場或電場的作用下與工件拋光表面發(fā)生相對運動時，液態(tài)金屬拋光液絲帶上的柔性磨頭對拋光表面產(chǎn)生大的切削力，從而對工件拋光表面進行拋光。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有拋光技術(shù)的上述問題，提供了一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光裝置，可以獲得更好的拋光表面，提高成品率，降低拋光成本，提高拋光效率。

本實用新型通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光裝置，電控柜、工件軸、夾具、絕緣層、拋光盤、液態(tài)金屬拋光液、主軸、主軸驅(qū)動模塊、工件驅(qū)動模塊、工件、負電極層和正電極片，所述主軸驅(qū)動模塊連接豎直設(shè)置的主軸的底部，主軸的上端連接拋光盤，拋光盤上設(shè)置有環(huán)形的拋光槽，拋光槽的軸心線與主軸的軸心線重合，拋光槽內(nèi)裝有液態(tài)金屬拋光液；工件驅(qū)動模塊連接豎直設(shè)置的工件軸的上端，工件軸的下端從上至下依次連接有夾具、絕緣層、負電極層和工件，工件和負電極層浸沒在液態(tài)金屬拋光液中，拋光槽底部還設(shè)置有正電極，正電極和負電極均通過導(dǎo)線連接電控柜，所述主軸驅(qū)動模塊、工件驅(qū)動模塊均與電控柜電連接且主軸驅(qū)動模塊和工件驅(qū)動模塊均受到電控柜的控制。

一種面接觸式液態(tài)金屬平面拋光方法，具體包括如下步驟：

步驟一：將工件安裝在夾具下表面，啟動主動驅(qū)動裝置，主動驅(qū)動裝置帶動主軸轉(zhuǎn)動，進而帶動拋光盤上的帶動拋光槽轉(zhuǎn)動；

步驟二：調(diào)整工件驅(qū)動裝置調(diào)整工件與拋光槽的距離，直至工件完全浸入到液態(tài)金屬拋光液中，且負電極層部分浸入到浸入到液態(tài)金屬拋光液中，工件和液態(tài)金屬拋光液發(fā)生接觸；

步驟三：通過電控柜調(diào)整正電極層和負電極層之間的電壓，在正電極層和負電極層之劍形成穩(wěn)定的電場，使液態(tài)金屬拋光液中的金屬離子向工件位置聚集，再啟動工件驅(qū)動裝置驅(qū)動工件軸轉(zhuǎn)動，工件則隨工件軸一起，使工件被拋光槽中的液態(tài)金屬拋光液拋光，開始進行工件的液態(tài)金屬拋光；

步驟四：工件拋光結(jié)束后，通過工件驅(qū)動裝置帶動工件上移，斷開電源，使工件離開液態(tài)金屬拋光液。