[发明专利]一种微细结构化表面光整加工方法、介质及装置

摘要

本发明针对微细结构化表面（特征尺寸小于500µm）光整中微细特征结构易于破坏、光整均一性难以保障、材料去除率低等关键科技难题，发明了一种磁力和速度驱动特制磁性剪切增稠光整介质的新型微细结构表面智能可控光整方法与装置。通过装置的磁场控制单元、运动控制单元以及辅助线圈控制单元进行有效控制交变磁场，并配合主轴转速调整，实现智能控制光整作用力以及特制磁性剪切增稠光整介质的运动形式和作用范围，从而达到微细特征结构表面的高效柔性光整加工。提供了特制磁性剪切增稠光整介质的成份以及制造工艺方法。本发明能够避免传统光整工艺对零件的结构化微细特征光整时的操作空间限制和制造难度，从而实现高效、高精度、高质量柔性光整加工。

主权项

1.一种微细结构化表面特制磁性剪切增稠光整介质，其特征在于：（1）所述光整介质的成份由磨料、磁性介质、分散相、分散介质、氧化剂、活化剂和PH调节剂组成；磨料选用金属氧化物磨料、碳化硅、石榴石或金刚石，粒度为1‑200 μm；磁性介质选用羟基铁，粒度为1‑50 μm；分散相选用碳酸钙、二氧化硅、聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），粒径小于1 μm；分散介质选用水、盐溶液、乙二醇（EG）、丙二醇（PG）、丁二醇（BG）、聚乙二醇（PEG）或者矿物油；氧化剂和活化剂选用过氧化钠、次氯酸钠、高锰酸钾或者过氧化钙；PH调节剂选用碳酸钠、碳酸钾或者碳酸氢钠；（2）所述光整介质的制造工艺流程包括：利用油浴搅拌法或球磨法在超声辅助下将分散相与分散介质混合，制成分散体系，固体质量含量为10%‑80%；当分散相的粒径为1 nm‑100 nm，选用油浴搅拌法与超声分散法相结合的方式制作所述分散体系，在70‑90℃油浴温度下，将定量的分散相缓慢加入分散介质中，并在超声辅助下进行机械搅拌1‑2 h，控制速度范围200‑350 r/min，直至分散相充分且均匀地分散到分散介质中，制成分散体系；当分散相的粒径为100 nm‑1 μm时，选用球磨法与超声分散法结合的方式制作所述分散体系，运用磨球干磨定量的分散相0.5‑1 h，随后加入定量的分散介质在超声辅助下进行球磨3‑5 h，制成所述分散体系；将定量所述分散体系与定量磨料、磁性介质、氧化剂、活化剂、PH调节剂混合，在超声辅助下进行球磨1‑2 h，制成磨料分散体系，并置入真空干燥箱内24 h，控制温度范围20‑27℃，除去所述磨料分散体系中的气泡，制造成特制磁性剪切增稠光整介质。