



下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、 浅谈超光滑表面加工技术 王广林 马瑾摘 要:超光滑表面加工技术属于超精密加工技术领域的前沿课题,是一个国家科学技术发展水平的重要标志,因此受到各国的重视。文章阐述了现有超光滑表面加工的先概念,详细介绍了浮法抛光、等离子体辅助抛光、浴法抛光和流体抛光法等技术。关键词:抛光;超光滑表面;光学零件doi:10.16640/ki.37-1222/t.2018.12.009随着微电子学领域、光学领域及其相关技术的快速进展,越来越多的现代科学研究项目和民用商用装备仪器越来越多地需要具有高表面质量的光学元件1,尤其是强激光技术、电子学以及薄膜技术的发展对
2、光学元件表面粗糙度的要求更为苛刻,其明显特征是需要光学表面的表面粗糙度小于1nm2-3。因此,超光滑表面加工技术已成为各国科学家研究的重点领域,高效、快速和稳定获得高质量表面越来越多受到重视。1 超光滑表面概念所谓光学超光滑表面,一般是指其表面粗糙度均方根值(rms)小于 1 纳米的光学表面,并且对其表面损伤程度和物理结构等也有严格的要求,比如具有较高的表面面形精度和较低的表面疵病(surface defect)和亚表面损伤(ssd),表面残余应力极小、具有完整的晶格结构等4。2 浮法抛光浮法抛光是以锡盘为抛光盘,采用浴式抛光方式的加工法。它是一种非接触式抛光方法,机床主轴转动精度要求很高且转
3、速很快,一般为60200rpm,既可用软质磨料又可用硬质磨料,关键是磨料的粒度和均匀性。为了增大工件与磨料的接触面积和碰撞概率,提高抛光效率,所用磨料粒度要小,最好为纳米量级,通常为20nm。浮法抛光是一种去除量较小的抛光方法,工件需要用传统的抛光方法加工到一定的面性精度,一般为24个光圈。它是目前所有超光滑表面加工技术中加工的工件表面粗糙度最小的方法5-8。3 等离子体辅助抛光等离子体辅助抛光5-8的原理是利用被抛光工件表面的材料与等离子体发生化学反应达到光学零件抛光的目的。光学零件利用等离子体辅助抛光技术实现光学抛光的主要两方面是:一是根据光学零件的材料选择合适的能与之发生化学反应的抛光材
4、料;另一方面是抛光材料经过激光冲击形成等离子体。采用等离子体辅助抛光光学零件的过程为:光学零件和抛光材料置于真空的环境当中,激光脉冲照射到抛光材料上形成等离子体,等离子体与光学零件表面的材料发生化学反应,实现光学零件表面材料的去除,达到抛光的目的。由于抛光材料的等离子体与工件表面通过化学反应实现抛光,属于经典抛光理论中的化学作用理论,不是传统的机械剥离,因此,光学零件表面不形成新的亚表层损伤和机械应力。4 浴法抛光传统的古典法抛光原理是光学零件与抛光盘相对运动,其中抛光盘或光学零件之一作旋转运动,另外一个再其的带动下发生从动运动,并且两者之一作左右摆动运动,通过在两者之间添加抛光液实现光学零件
5、的抛光。浴法抛光5-8与传统的古典法抛光方式的最主要区别是将光学零件和抛光盘置于抛光液中,其运动方式基本一致。光学零件与抛光盘之间通过机械作用实现抛光颗粒对工件表面材料的去除,抛光过程中会产生热量,导致抛光盘和光学零件的变形,从而影响光学零件的抛光质量。浴法抛光使抛光液充分的与抛光盘和光学零件相接触,不仅可以提高抛光效率,而且可以起到降温的作用。浴法抛光能够实现光学玻璃的超光滑表面抛光。5 流体抛光法流体抛光方式主要由抛光盘、工件和抛光液等组成。流体抛光的方法是抛光盘高速旋转,抛光液在抛光盘高速离心力的作用下而形成一层抛光液体膜,光学零件悬浮在抛光液体膜的上,光学零件与抛光液体膜之间夹持着抛光
6、颗粒,抛光颗粒连续的碰撞光学零件表面,从而实现光学零件表面的材料去除。与传统的古典法相比,抛光盘具有相对高的旋转速度,机械剥离不是工件表面材料去除的主要方式,而是依靠抛光颗粒的连续碰撞剥离工件表面材料,可以减少亚表层损伤和实现高精度抛光,但抛光效率较低5-8。6 结束语超光滑表面的先进抛光方法主要利用流体体力学及化学反应等原理来实现光学元件表面的原子量级去除,改变了过去以往通过改进工艺参数获取高精度表面的技术。随着工业4.0和中国制造2025等工程的实施,开展原子量级的材料去除及无亚表层损伤的先进抛光技术将是今后研究的热点。参考文献:1杨力.先进光学制造技术发展研究j.光学技术,1998(03):2-5.2马占龙,刘健,王君林.超光滑光学表面加工技术发展及应用j.激光与光学电子进展,2011.3李锡善,戈鹤忠.超光滑表面加工技术j.激光与光电子學进展,1998.4孟凯.基于散粒磨料的超光滑抛光材料去除机理与试验研究d.中国科学院光电技术研究所博士论文.5李圣怡,戴一帆等.大中型光学非球面镜制造与测量新技术m.北京:国防工业出版社,2011.6程灏波,冯之敬,王英伟.磁流变抛光超光滑光学表面j.哈尔
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 环保通风设备政策支持考核试卷
- 医学资料 让医生告诉你:孕期如何保健(朱丽萍)模板学习课件
- 牧业机械化养殖场环境监测与优化考核试卷
- 招教真题10试题及答案
- 2024-2025学年新教材高考数学 第1章 空间向量与立体几何 章末综合提升教学设计 新人教B版选择性必修第一册
- 2025年高考英语二轮复习测试01 词类综合+语法填空(测试)(原卷版)
- 铁路信号基础施工方向信号教研室河北轨道运输75课件
- 人教版高中物理精讲精练-必修1第01讲:重力与弹力 (原卷版)
- Module 5 Unit 2 I can speak French (教学设计) -2024-2025学年外研版(三起)英语六年级上册
- 土力学与地基基础反映黏性土结构性的指标课件
- 2025年山东高速集团招聘笔试参考题库含答案解析
- 《永辉超市S店库存管理问题及产生原因和优化建议》8700字(论文)
- 《家用电器销售管理系统的设计与实现》2000字(论文)
- 酸及其性质(第一课时)课件九年级化学(2024)下册
- 《高速公路服务区开放设置技术要求》
- 2024年度出国留学保证金保函2篇
- 简易窗户安装合同范例
- 长江经济带发展规划纲要
- 污水处理厂提标改造工程施工组织设计
- 《对印自卫反击战》课件
- 国家安全教育高教-第六章坚持以经济安全为基础
评论
0/150
提交评论