[发明专利]二次压入实现凹坑形微阵列结构单元表面平坦化的方法

摘要

本发明涉及一种二次压入实现凹坑形微阵列结构单元表面平坦化的方法，属于机械领域。针对凹坑形微阵列结构单元的机械加工过程进行模拟，即使用维氏压头压入材料表面形成特征尺寸为微米级的凹坑单元，由于材料表面受力的作用会在凹坑周边形成凸起现象并伴随残余应力的存在。为使表面平坦化和降低表面残余应力，使用立方角压针垂直压入特征尺寸为微米级的凹坑单元侧面，形成特征尺寸为纳米级的压痕，释放材料存储的残余应力，以达到使功能表面平坦化的目的。此方法为精密机械加工技术制造的微阵列结构功能表面提供了表面平坦化方法。操作简单，设备功能丰富，可用于大规模的成批机械加工。

主权项

1.一种二次压入实现凹坑形微阵列结构单元表面平坦化的方法，应用对象为特征尺寸为微米级的凹坑形微阵列结构单元，对试样在凹坑形微阵列加工过程中，由于受力的作用表面产生的凸起现象进行平坦化处理，并使得材料内部的残余应力得到释放，降低试样功能表面的能量，使试样功能表面趋于更加平稳的状态；其特征在于：包括以下步骤：第一步：建立二次压入有限元仿真模型并求解；第二步：处理仿真分析结果；第三步：一次压入微米级凹坑，模拟精密机械加工产生的凹坑形微阵列结构单元；第四步：加工带有斜面的底座；第五步：将试件固定在底座上，对其定位；第六步：二次压入纳米级压痕，实现表面平坦化。