[发明专利]一种高平面度金属超薄板的加工方法

摘要

本发明公开了一种高平面度金属超薄板的加工方法，通过将初始毛坯厚度方向的一侧通过机械加工工艺去除部分材料，加工成镂空毛坯，镂空毛坯的镂空侧作为后续加工的镂空支撑结构；镂空毛坯的另一侧作为后续的超薄板零件毛坯。镂空支撑结构使零件内部的残余应力得到有效释放，结合去应力退火工艺，使得厚金属板切出超薄板时，由于内部残余应力释放引起的翘曲变形能够得到有效控制；本发明通过在支撑结构上加工孔结构或槽结构，通过毛细作用渗胶，有效减小了胶层厚度和粘结变形，使得夹持变形得到有效控制；同时，通过同种材料基板上盘，减小了加工过程中温度梯度引起的热变形；本发明采用石蜡或松香蜡粘接，不采用电磁吸盘，可用于加工非铁磁性材料。

主权项

1.一种高平面度金属超薄板的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：A、将初始毛坯厚度方向的一侧通过机械加工工艺去除部分材料，加工成镂空毛坯(1)，镂空毛坯(1)的镂空侧作为后续加工的镂空支撑结构(3)；镂空毛坯(1)的另一侧作为后续的超薄板零件毛坯(2)；超薄板零件毛坯(2)的厚度为目标厚度t与加工厚度余量Δt之和，初始毛坯总厚度为h，镂空支撑结构(3)的镂空深度为h‑t‑Δt；B、对镂空毛坯(1)进行去应力退火；C、通过磨削、研磨和抛光工艺依序对镂空毛坯(1)的超薄板零件毛坯(2)一侧的表面进行精密加工，使面形精度达到要求，最后一道抛光工艺将磨削和研磨产生的划痕去除；D、采用线切割工艺将镂空支撑结构(3)与超薄板零件毛坯(2)切开，对超薄板零件毛坯(2)的线切割面进行磨削和研磨加工，快速去除线切割损伤层，再进行化学腐蚀或电化学腐蚀，将残余损伤彻底去除，形成超薄板零件毛坯(2)研磨面；E、对镂空支撑结构(3)的线切割面进行磨削和研磨加工，形成镂空支撑结构(3)研磨面，并对镂空支撑结构(3)研磨面进行清洗；F、将镂空支撑结构(3)研磨面压到超薄板零件毛坯(2)研磨面上，整体加热；加热温度控制在80‑120℃之间，使石蜡或松香蜡熔化在镂空支撑结构(3)研磨面和超薄板零件毛坯(2)研磨面的接触面边缘，通过毛细作用渗透于镂空支撑结构(3)研磨面和超薄板零件毛坯(2)研磨面的接触面间；将镂空支撑结构(3)和超薄板零件毛坯(2)在保持相对位置不变条件下整体翻转，使超薄板零件毛坯(2)位于镂空支撑结构(3)上方，自然冷却至室温；G、对固定到镂空支撑结构(3)上的超薄板零件毛坯(2)外表面依序进行磨削、研磨和抛光加工，达到预期面形精度；H、加热使石蜡或松香蜡融化，将超薄板零件毛坯(2)和支撑结构分离，对超薄板零件毛坯(2)进行清洗，此时的超薄板零件毛坯(2)即为高平面度金属超薄板。