一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微磨料噴射加工技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，尤其涉及一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]表面織構(gòu)技術(shù)，即在摩擦副表面上加工出具有一定尺寸和規(guī)則排列的幾何形貌(如微小凹坑、微溝槽等)，以其優(yōu)異的控制摩擦、減小磨損和提高承載能力等特性，被證明是改善摩擦副表面摩擦學特性的一種有效手段。表面織構(gòu)的作用機理一般可以解釋為：表面織構(gòu)的存在改變了摩擦副的接觸狀態(tài)，降低了粘著發(fā)生的可能，有助于降低起始摩擦；同時可以起到貯存磨粒，減緩和改善磨料磨損的程度的作用。在乏油狀態(tài)下，表面織構(gòu)可以貯存潤滑劑，有助于改善潤滑；在流體潤滑條件下，表面織構(gòu)的存在可以改變局部的潤滑狀態(tài)，形成局部的流體動壓潤滑，提高潤滑劑的成膜能力和承載能力。因此，表面織構(gòu)技術(shù)已經(jīng)初步在磁性存儲器、滑動軸承、活塞環(huán)、機械密封等領(lǐng)域得到了大量試驗研究。
[0003]目前常用的表面織構(gòu)加工技術(shù)主要有：微細切削、電解加工、光刻技術(shù)、激光加工和微磨料噴射加工等。微細切削以精密數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)，是一種成本低、操作方便的織構(gòu)制作方法，但易產(chǎn)生飛邊、隆起等缺陷，同時對于硬脆材料也難以滿足加工精度要求。電解加工以工序簡單、可同時加工多個零件的優(yōu)點被認為是可以實現(xiàn)工業(yè)量產(chǎn)的織構(gòu)制作方法，但其只能加工導(dǎo)電材料。光刻技術(shù)通過與化學腐蝕、電化學腐蝕、磨料噴射等技術(shù)結(jié)合，可以實現(xiàn)在金屬、陶瓷、高分子材料表面制作精度很高的表面織構(gòu)，但其對設(shè)備的要求比較高，同時工序復(fù)雜。激光技術(shù)是使用最廣泛的織構(gòu)加工方法，加工效率高、適用材料范圍廣，但激光加工會在材料表面產(chǎn)生熱影響區(qū)，需要一定后處理才能滿足使用需要。微磨料氣射流加工技術(shù)由傳統(tǒng)的噴砂工藝發(fā)展而來，通過壓縮空氣將微磨料加速形成射流，利用磨料的撞擊和拋磨作用去除材料，具有無熱影響區(qū)、反作用力小、可加工復(fù)雜形狀等特點。微磨料氣射流加工技術(shù)的加工原理和工藝特點決定了其不僅適用于金屬等常規(guī)材料，尤其在加工陶瓷、光學玻璃、鈦合金以及復(fù)合材料等方面顯示出巨大的潛力。但是，由于使用的磨料粒徑往往很?。?-30mm)，微磨料氣射流加工往往需要密閉的加工環(huán)境，同時存在磨料回收困難、加工成本高等問題以及空氣污染的風險，極大的限制了該技術(shù)的應(yīng)用和推廣。
[0004]綜上所述，由于表面織構(gòu)加工技術(shù)應(yīng)用的材料往往具有高硬度、高脆性和高熔點等特點，現(xiàn)有的加工方法常常不能滿足加工效率、加工精度和加工質(zhì)量等多方面的要求?；诖?，本實用新型的目的是在微磨料氣射流加工技術(shù)的基礎(chǔ)上引入多相射流，提出一種加工材料范圍廣、加工質(zhì)量高、環(huán)境友好的織構(gòu)加工技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對【背景技術(shù)】中所涉及到的缺陷，提供一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置，首先將微磨料和水混合并攪拌均勻，然后使用壓縮空氣將磨料溶液加速形成多相射流，配合掩膜板和動平臺完成表面織構(gòu)的加工。
[0006]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：
[0007]—種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置，包含用于固定工件的X-Y動平臺、Z軸升降臺、垂直安裝在Z軸升降臺上的噴嘴、氣源模塊和磨料供應(yīng)模塊；
[0008]所述氣源模塊包含依次連接的空氣壓縮機、過濾器、穩(wěn)壓閥、流量計和球閥，且球閥的另一端和所述噴嘴的氣體入口相連；
[0009]所述X-Y動平臺用于工件的平面移動；
[0010]所述Z軸升降臺用于所述噴嘴和工件之間噴射距離的調(diào)節(jié)；
[0011 ] 所述磨料供應(yīng)模塊包含儲料罐和攪拌機；
[0012]所述儲料罐用于存儲磨料溶液，所述噴嘴的溶液入口接至儲料罐中的磨料溶液；
[0013]所述攪拌機用于攪拌儲料罐中的磨料溶液。
[0014]作為本實用新型一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置進一步的優(yōu)化方案，所述磨料供應(yīng)模塊還包含水栗和溶液收集單元；
[0015]所述溶液收集單元設(shè)置在所述X-Y動平臺上，用于收集所述噴嘴噴出的磨料溶液；
[0016]所述水栗用于將溶液收集單元收集的磨料溶液栗至儲料罐中。
[0017]作為本實用新型一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置進一步的優(yōu)化方案，所述噴嘴的直徑為O. 5-2_。
[0018]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
[0019]I、裝置成本低、制造容易，所需壓縮空氣的壓強較低，加工便利、安全；
[0020]2、磨料和水的混合解決了磨料回收和空氣污染等問題，同時利用了水的緩沖和潤滑作用，可以獲得更好的加工效果；
[0021]3、使用壓縮空氣加速磨料溶液，可以使磨料獲得較高的速度，進而提高加工效率。
【附圖說明】
[0022]圖I微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置示意圖；
[0023]圖2銅箔制作的掩膜貼附工件表面顯微鏡照片；
[0024]圖3微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的示意圖；
[0025]圖4在304不銹鋼表面加工微槽的顯微鏡照片；
[0026]圖5在304不銹鋼表面加工微槽的截面形貌。
[0027]圖中，I -空氣壓縮機，2-空氣過濾器，3-穩(wěn)壓閥，4-流量計，5-球閥，6_噴嘴，7_儲料罐，8-水栗，9-攪拌機，10-數(shù)控X-Y動平臺，Il-Z軸升降臺。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細說明：
[0029]參見圖1，本實用新型公開了一種微磨料多相射流加工表面織構(gòu)的裝置，包含用于固定工件的X-Y動平臺、Z軸升降臺、垂直安裝在Z軸升降臺上的噴嘴、氣源模塊和磨料供應(yīng)豐吳塊；
[0030]所述氣源模塊包含依次連接的空氣壓縮機、過濾器、穩(wěn)壓閥、流量計和球閥，且球閥的另一端和所述噴嘴的氣體入口相連；
[0031]所述X-Y動平臺用于工件的平面移動；
[0032]所述Z軸升降臺用于所述噴嘴和工件之間噴射距離的調(diào)節(jié)；
[0033]所述磨料供應(yīng)模塊包含儲料罐、攪拌機、水栗和溶液收集