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点击次数:  更新时间:2017-08-31  【打印此页

超声波抛光的工艺过程

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按使用磨具的构造及加工方式的不同,超声波抛光机抛光可分为以下几种:

(1)使用带磨料的工具进行研磨抛光机抛光。其中粒状磨料嵌入磨具表层一定深度。磨具有烧结金刚石、电镀金刚石和刚玉、油石等。

(2)使用游离态磨粒(即粒状磨料,下同)和磨具进行研磨抛光。

(3)干式研磨抛光机抛光,即用带磨料的磨具,或用磨具与游离态磨粒直接进行抛光加工。

(4)湿式研磨抛光机抛光,在上述干式研磨抛光过程中,加入专用研磨液或悬浮液,如汽油、煤油、机油或水等做介质的溶液,促使磨削及时排出,或产生有利于抛光作用化学反应。同时,随着磨具往复平移,研磨液或悬浮液也进行平移和流动,这也提高了抛光效果。另外,加入的研磨液还具有较好的冷却作用,可大大提高磨具的使用寿命。

超声波抛光机抛光时,控制磨具以适当的静压力(如19.6N)压在抛光表面上,并使它沿制件表面作底速(一般为10/min~30/min)往复的相对运动。与此同时,磨具端部在被抛光表面上做振幅约10υm~20υm的超声波(通常为20KHZ~30KHZ)振动研磨,从而达到抛光的目的。

在进行干式 抛光时,磨粒在超声波的 作用下,产生超声频振动,加上磨具不停地作相对于制件表面的平移运动,就使磨粒对制件表面进行研磨切削加工。这种干式超声波研磨抛光法,多用于半精或精抛光加工。作为最后的抛光工艺使用时,可使抛光表面具有较好的光亮度。

改用湿式研磨抛光机抛光时,虽然可明显提高抛光工效,但抛光后的表面不光亮,较暗淡。

抛光脆性材料的制件时,除上述磨料产生的磨削抛光作用外,被抛光表面应当抛削掉的粗糙表层,在超声波的冲击作用下会产生裂痕和裂纹,并不断扩张和交叉,进而破碎脱落,从而达到抛光的目的。

不难看出,在抛光初期,随着抛光过程的进行,表面粗糙度迅速下降。但抛光到一定程度(如4min~5min)后,抛光表面的粗糙度就稳定在某一定值或其左右,不再提高了。因此,若要获得更好的表面粗糙度,则必须采用分段抛光法-----先用较粗大的磨料进行粗抛光,持续一定时间后,当抛光表面粗糙度不再有明显提高时,及时改用较细小的磨料进行精抛光加工。若更换一次磨料还不能  达到工艺要求的粗糙度时,可再次更换更细小一级的磨料,进行多段抛光。显然,分段抛光时,若能及时更换磨料,就可取得最好的抛光效果。反之,当用第一种磨料抛光到极限光洁度是,还迟迟不更换更细小的磨料,过了一段时间后才更换,那就会大大降低了抛光的效果。

一般来说,使用同一种磨料,超声波抛光加工所能达到极限粗糙度,不如手工抛光加工的低。因此,欲达到同级粗糙度,用超声波抛光法加工时就需要选用比手工抛光工艺更细小一级的磨料。

在施行分段时抛光工艺时,还要做到在更换抛光工具和磨料的同时,调整好超声波抛光机的规准。超声波抛光机通常设有四挡规准,分别设有四种输出功率,可根据不同情况合理选用。调节准规准的原则是:粗抛光加工用大功率挡,精细抛光作用小功率挡。

最后应当指出,超声波抛光机抛光过程的高频性使专用磨具在抛光表面产生出巨大的高速研磨抛光能量,顾可快速地对高硬度的表面层进行抛光加工。对于要获得低粗糙度的半导体晶片则可采用超声波增强的我化学------机械抛光。

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