[发明专利]超低温抛光装置

说明书

技术领域

本发明提供一种超低温抛光装置，属于抛光设备技术领域。

背景技术

机械去除法是传统的抛光方法，它是依靠抛光颗粒与加工表面的直接接触和摩擦来得到超光滑表面的。机械抛光法的去除率较大，也能够得到亚纳米量级的表面粗糙度，但由于是直接接触，容易使表面产生划伤及内应力等，也很难避免加工变质层和亚表层损伤。在此基础上发展出无磨料抛光方法。无磨料抛光方法是利用凝结的冰来抛光的，由于冰必须在0℃以下才会形成，所以无磨料抛光又叫低温抛光。无磨料抛光是一个极大的创新，它冲破了传统的抛光或研磨不能缺少磨料的束缚。无磨料低温抛光用的抛光机是普通的研磨机，抛光盘是用水冻结成的冰盘，由于抛光中无磨料的作用，降低了表面划痕、加工变质层等缺陷，但抛光材料不处于低温环境下。为了进一步提高抛光效果，减少表面产生划伤及内应力，利用材料在低温环境下，原子震动变小，硬度提高的特性，提高材料的抗划伤能力和提高材料抛光度的超低温抛光工艺尚无研究报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、抛光度高、对环境不造成二次污染的超低温抛光装置。其技术方案为：

包括顶端敞口的壳体、电动机、带有锥套的抛光盘、抛光垫、试样固定器和顶盖，其中电动机固定在壳体内的底部，带有锥套的抛光盘位于工作区内，且固定安装在电动机的输出轴上，试样固定器设置在壳体的内壁、且位于抛光垫之上，顶盖扣合在壳体上，其特征在于：壳体由金属内壳、保温层和金属外壳组成，增设了温度传感器、液位传感器、玻璃观察孔和液氮容器，其中液氮容器的下端连通一设有电磁阀的导管，导管的出口位于抛光垫的上方，液位传感器设置在工作区内的底部，温度传感器和玻璃观察孔设置在壳体位于工作区的侧壁上，顶盖上设有贯穿的气孔。

所述的超低温抛光装置，抛光垫采用水、胶态氧化铝或胶态氧化锆的一种制成。

其工作原理为：由于材料在低温环境下硬度较高，因此使用液氮作为抛光液，使试样处于零下180度左右的环境下进行抛光，能使抛光面光滑度进一步提高，同时提高材料表面抗划伤能力和减少亚表层损伤。抛光时，先卸下抛光盘，向抛光盘中加入水或胶态氧化铝或胶态氧化锆在冷冻箱(零度以下)制冷形成冰、冰态氧化铝或冰态氧化锆的抛光垫，然后装好抛光盘，再固定好抛光试样，盖上顶盖，通过电磁阀控制液氮流入使工作区处于零下180度左右的环境，通过液位传感器测量工作区液氮的量，液位过高时关闭电磁阀，通过电动机控制抛光速度，抛光结束后，观察液氮容器中无液氮，通过温度传感器测试工作区的温度为零度以上，通过玻璃观察孔观察无液氮，才能打开顶盖。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、材料在零下180度左右的环境下硬度较高，有利于抛光度的提高。

2、材料在零下180度左右的环境下硬度较高，提高了抛光时材料表面的抗划伤能力和减少亚表层损伤。

3、工作区零下180度，使抛光垫与抛光盘结合紧密。

4、本发明环境污染小，适应绿色加工的发展方向。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1、电动机2、抛光盘3、抛光垫4、试样固定器5、顶盖6、工作区7、输出轴8、金属内壳9、保温层10、金属外壳11、温度传感器12、液位传感器13、液氮容器14、电磁阀15、导管16、玻璃观察孔17、气孔18、抛光材料

具体实施方式

在图1所示的实施例中：包括顶端敞口的壳体、电动机1、带有锥套的抛光盘2、抛光垫3、试样固定器4和顶盖5，其中壳体由金属内壳8、保温层9和金属外壳10组成，抛光垫3采用冰制成，电动机1固定在壳体内的底部，带有锥套的抛光盘2位于工作区6内，且固定安装在电动机1的输出轴7上，试样固定器4设置在金属内壳8的内壁上、且位于抛光垫3之上，顶盖5扣合在壳体上，增设了温度传感器11、液位传感器12、玻璃观察孔16和液氮容器13，其中液氮容器13的下端连通一设有电磁阀14的导管15，导管15的出口位于抛光垫3的上方，液位传感器12设置在工作区6内的底部，温度传感器11和玻璃观察孔16设置在壳体位于工作区6的侧壁上，顶盖5上设有贯穿的气孔17。