一、水射流輔助激光精密加工

安徽建筑大學姚燕生等人于2018年研發了一種水射流輔助激光精密陶瓷加工的技術。他們搭建了旁軸射流與超聲振動輔助激光復合加工系統,開展了多種參數下氮化硅水射流輔助激光刻槽對比試驗。

這套精密復合精密陶瓷加工技術的工作原理是:采用激光燒蝕陶瓷材料時,由于激光穿越水層會使刻蝕深度有所降低;同時又由于水層的存在改變了加工區域能量分布,使得槽口變寬。復合加工時輔以超聲高頻振動能夠促進產物的拋出和水解反應,提高了刻蝕速率。試驗結果表明:在激光作用下精密陶瓷加工會發生水解效應,材料蒸汽和熔融粒子會沿水流動方向被帶走,有利于表面質量的提高,其綜合效果良好。

電解電火花復合精密陶瓷加工:電解電火花復合加工不同于傳統的電火花加工放電機理,它通常使用含有電解質的工作溶液,在電極之間加上脈沖電壓,使陰極表面會產生氫電子遷移,形成氫氣氣泡,生成放電通道。當場強超過氣泡耐壓強度時,氣泡被擊穿而產生放電現象,產生的電火花使陽極電蝕加工。

電解電火花復合精密陶瓷加工技術具有生產率高、加工精度高、表面質量較好等特點,通過控制電火花放電強度可以實現不同類型的加工。精密陶瓷在進行電解電火花復合加工時,要求工具電極和輔助電極分別接電源的負極和正板,電解液在導電作用和電化學反應下形成火花放電,以此來達到放電蝕除材料的目的。

高溫化學腐蝕復合精密陶瓷加工:青島理工大學劉善勇等人研究了一種高溫化學腐蝕復合加工技術,它具有設備簡單,加工過程不引入殘余應力,無熱缺陷和熱影響區等優點。這種復合加工的工作原理是:選用KOH/K·CO;堿溶液在不同的條件下加工Sic陶瓷材料;陶瓷的高溫化學腐蝕先以表面玻璃相黏結劑和雜質為主,能夠快速降低樣品粗糙度;隨著化學反應的進行,Sic顆粒表面的緩慢腐蝕以滲透為主,通過控制腐蝕時間和溶液濃度,來實現陶瓷表面的精密加工。

這種高溫化學腐蝕精密陶瓷加工技術與機械加工試樣相比,高溫化學加工后的樣品不會出現裂紋,表面經簡單清洗后沒有反應物殘留。

陶瓷加工.png

2021-02-25

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