[发明专利]3D打印钛合金牙冠光催化电磁超声多能场光整加工方法

说明书

本发明公开了3D打印钛合金牙冠光催化电磁超声多能场光整加工方法，包括如下步骤：将牙冠放置在工作台上，通过夹具对其进行固定，然后对其表面的毛刺和边角通过打磨机进行打磨，将初步打磨过的牙冠放置在超声振动机的工作罩中，在工作罩中通入流体磨料将牙冠填埋，使牙冠表面处磨粒的滑移速度为Vslip。通过采用本发明能够使得牙冠表面磨粒的划痕由沿壁面的轴向改变为波浪形，而且由大量磨粒的波浪形划痕相互交织，不但可以降低牙冠表面沿轴线方向X的粗糙度，而且可以降低牙冠表面沿圆周方向Y的粗糙度，能够显著提高牙冠表面各个方向粗糙度的均匀性一致性，提升磨料流光整加工的效果，且光整加工后的表面粗糙度可以达到Ra0.1以下。

技术领域

本发明涉及光整加工技术领域，具体为3D打印钛合金牙冠光催化电磁超声多能场光整加工方法。

背景技术

钛是一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域，世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用；

牙冠又名牙套，是用于修复牙齿的一种方法，当牙齿损坏后且难于通过补牙的方式修复时，可用不同的材料制成人造牙冠，套在改小了的天然牙冠上；

光催化是一种在光的照射下，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，光触媒是利用自然界存在的光能转换成为化学反应所需的能量，来产生催化作用，使周围之氧气及水分子激发成极具氧化力的自由负离子。几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应，亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成；最具代表性的例子为植物的“光合作用”，吸收对动物有毒之二氧化碳，利用光能转化为氧气及水；

处于交变磁场中的金属导体，其内部将产生涡流，同时由于任何电流在磁场中收到洛伦兹力的作用，而金属介质在交变应力的作用下将产生应力波，频率在超声波范围内的应力波即为超声波，于此相反，由于此效应呈现可逆性，返回声压使质点的振动在磁场作用下也会使涡流线圈两端的电压发生变化，因此可以通过接收装置进行接收并放大显示，我们把用这种方法激发和接收的超声波称为电磁超声；

光整加工是指不切除或从工件上切除极薄材料层，以减小工件表面粗糙度为目的的加工方法；

利用3D打印钛合金牙冠其表面喷涂有光催化剂，在生产之后需要对其表面的粗糙度进行光整处理，但是现有的处理方法一般都是通过超级光磨来实现的，从而不能满足人们日益增长的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供3D打印钛合金牙冠光催化电磁超声多能场光整加工方法，具备打磨效果好的优点，解决了现有的处理方法一般都是通过超级光磨来实现的，从而不能满足人们日益增长需求的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：3D打印钛合金牙冠光催化电磁超声多能场光整加工方法，包括如下步骤：

（一）、预处理：

将牙冠放置在工作台上，通过夹具对其进行固定，然后对其表面的毛刺和边角通过打磨机进行打磨；

（二）、精密打磨处理：

将初步打磨过的牙冠放置在超声振动机的工作罩中，在工作罩中通入流体磨料将牙冠填埋，使牙冠表面处磨粒的滑移速度为Vslip，在牙冠以其轴线为中心，沿圆周方向上施加振幅为A、频率为f、初相为α的超声振动，使牙冠表面处的磨粒相对牙冠的内圆壁面在圆周方向上的滑移分速度为Vf，Vf＝2πfAcos（2πft+α），流体磨料在相互垂直的滑移速度Vslip和滑移速度Vf复合作用下，与牙冠内壁面接触的磨粒i、i+1、i+2等在牙冠内表面微量切削、滑擦，形成大量相互交织的波浪形划痕，i为自然数；

（三）、清洗加工：