第11章 其他精密与特种加工技术.ppt

1、2020/10/15,功率超声光整加工 化学加工 水射流及磨料流加工技术 等离子体加工 挤压珩磨 光刻技术 磁性磨料加工,第11章 其他精密与特种加工技术,2020/10/15,功率超声光整加工,利用高强度超声波来改变物质的性质和状态,如超声钻孔、清洗、焊接、热处理等都是这类技术的典型应用,由于这种超声波的强度高,功率大,一般称为功率超声.功率超声是指以较大功率(几瓦至几十瓦,甚至几千瓦)的超声能量对物质进行处理,以改变或加速改变物质的一些物理、化学和生物特性.服从超声加工的一般规律；,2020/10/15,功率超声光整加工,2020/10/15,化学加工,利用各种化学溶液对金属产生化学反应，

2、使金属腐蚀溶解，得到所需尺寸及形状的工件。又名化学刻蚀（铣切）加工。 基本特点： 1）可加工任何金属材料； 2）无刀痕切屑应力毛刺等； 3）铣切深度与时间成正比h=V*t,可同时加工多件； 4）设备简单，价廉； 5）有圆角，r=h； 6）对机械性能有影响，可用喷丸法修复； 7）不能微细加工； 8）精度低，Ra大于0.8微米。 9）重污染，对人体有害。,2020/10/15,化学加工,工艺过程： 1）涂覆（保护层）：清洗，涂覆保护剂并固化 2）刻型划线 3）腐蚀 4）清洗，去保护层,2020/10/15,照相化学腐蚀法,照相制版+化学腐蚀。 1. 所需图像+照相=底片，对已经涂覆感光胶的金属板（

3、铜、锌）进行光化学反应，然后进行化学腐蚀。 2.光刻：半导体 3.光电成型法：成型电镀,2020/10/15,水射流及磨料流加工,很高压力的水流经过狭小出口，形成速度压力极高的的水流，水的动能冲击工件表面从而完成切割等加工任务。俗称水刀。 特点：1）没有热影响， 2）不需工具，易于实现自动化控制 3）切缝的大小取决于水束流的直径 4）可切割任何材料，布匹石棉瓦皮革等非金属材料也可以切割 5）生产率极高,2020/10/15,等离子体加工,过热的电离气体流束对工件表面进行加热，使之熔化并被吹出，从而实现加工。 等离子体射流：喷镀材料、热处理； 等离子体电弧加工：切割，焊接 特点： 1）生产率极高

4、，精度一般，切面Ra=1.63.2微米 2）应用广泛：稀有金属切割；焊接、熔炼、堆焊； 3）可进行多种表面加工：新材料、硬度强度耐磨性、人造器官,2020/10/15,等离子体喷涂,喷枪发射等离子弧+送粉器送出涂层材料粉，熔化凝固在工件表面。 1）可喷涂耐磨、耐热、耐蚀等各种涂层； 2）厚度可达数十微米到几毫米； 3）粘接以机械结合为主，抗疲劳强度不足，不易振动冲击。 4）修复磨损后的零件,2020/10/15,挤压珩磨,2020/10/15,超精密研磨抛光的主要新技术,液中研磨,将超精密抛光的研具工作面和工件浸泡在含磨粒的研磨剂中进行，在充足的加工液中，借助水波效果，利用游离的微细磨粒进行研

5、磨加工，并对磨粒作用部分所产生的热还有极好的冷却效果，对研磨时的微小冲击也有缓冲效果。,2020/10/15,机械化学研磨,机械化学研磨加工是利用化学反应进行机械研磨，有湿式和干式两种。 湿式条件下的机械化学研磨，用于硅片的最终精加工，研磨剂含有0.01m大小的SiO2磨粒的弱碱性胶状水溶液，而与它相配合的研具是表层由微细结构的软质发泡聚氨基申酸涂敷的人造革。 干式条件下的机械化学研磨，是利用工件与磨粒之间生成化学反应的研磨方法。干式条件下的微小范围的化学反应有利于加工的进行，由于0.010.02粒径的SiO2磨粒有较强的化学活性，研磨量较大。,2020/10/15,磁流体精密研磨,磁性流体为

6、强磁粉末在液相中分散为胶态尺寸（0.015m）的胶态溶液，由磁感应可产生流动性，特性是：每一个粒子的磁力矩较大，不会因重力而沉降，磁化强度随磁场增加而增加。当将非磁性材料的磨料混入磁流体，置于磁场中，则磨粒在磁流体浮力作用下压向旋转的工件而进行研磨。磁流体精研的方法又有磨粒悬浮式加工、磨料控制式加工及磁流体封闭式加工。 磨粒悬浮式加工是利用悬浮在液体中的磨粒进行可控制的精密研磨加工。研磨装置由研磨加工部分、驱动部分和电磁部分组成。磨粒控制式加工是在研磨具的孔洞内预先放磨粒，通过磁流体的作用，将磨料逐渐输送到研磨盘上。磁流体封闭式加工是通过橡胶板将磨粒与磁流体分隔放置进行加工。,2020/10/

7、15,磁力研磨,利用磁场作用，使磁极间的磁性磨料形成如刷子一样的研磨剂，被吸附在磁极的工作表面上，在磨料与工件的相对运动下，实现对工件表面的研磨作用。这种加工方法不仅能对圆周表面、平面和棱边等进行研磨，而且还可以对凸凹不平的复杂曲面进行研磨。,2020/10/15,软质磨粒机械抛光（弹性发射加工）,最小切除可以达到原子级，直至切去一层原子，而且被加工表面的晶格不致变形，能够获得极小表面粗糙度和材质极纯的表面。加工原理实质是磨粒原子的扩散作用和加速的微小粒子弹性射击的机械作用的综合效果。真空中带静电的粉末粒子加速法、空气流或水流来加速。,2020/10/15,水合抛光,是一种利用在工件界面上生成水合化学反应的研磨方法，其主要特点是不使用磨粒和加工液，而加工装置又与当前使用的研磨盘或抛光机相似，只是在水蒸气环境中进行加工。 机制：在抛光过程中，两个物体产生相对摩擦，在接触区产生高温