[发明专利]一种覆油膜激光加工表面织构的方法

说明书

一种覆油膜激光加工表面织构的方法，包括以下步骤：(1)将金属盘进行抛光处理；(2)将步骤(1)处理过的金属盘表面覆盖一层油膜；(3)将覆油膜的金属盘进行激光加工，得到所需要的织构表面；本发明的有益效果是：(1)有效减小平均毛刺高度；(2)有效减少金属氧化物覆盖面积；(3)织构加工效率影响较小；此外，本发明具有加工方便、简单快捷、适用面广、廉价经济等优点。

技术领域

本发明属于表面织构技术领域，特别涉及一种覆油膜激光加工表面织构的方法。

技术背景

表面织构是指通过物理或化学的方法在机械配副表面加工微结构，包括表面微坑、微沟槽，以改善其摩擦学特性的前沿技术。近二十年来，大量的研究证明了表面织构具有储存磨屑、油液，微流体动压润滑作用，在改善机械系统润滑、减小摩擦、磨损，延长寿命等方面具有显著效果。

织构常见的加工方法有：激光烧蚀、电化学腐蚀、模压等。其中激光烧蚀法具有精确可控、加工效率高等优点，因此得到了广泛应用。然而，激光烧蚀法织构加工往往会产生金属氧化物在织构外围的堆积，形成所谓的“毛刺”。这些金属氧化物具有比金属基体更高的硬度，因此后续的“毛刺”去除工作，比如研磨或弱酸腐蚀等，复杂且低效。低温加工(CN201610981257)可以使激光烧蚀散热更为高效，因此有利于加工得到平整且毛刺较少的织构化表面。然而，对于体积较大的工件该方法温度控制较为困难，成本较高。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种覆油膜激光加工表面织构的方法，通过选择合理的油膜厚度，在减少毛刺的同时，也保证织构的加工深度和效率。

一种覆油膜激光加工表面织构的方法，包括以下步骤：

(1)将金属盘进行抛光处理，使金属盘的光洁度达到Ra0.012μm-Ra0.022μm；

(2)将步骤(1)处理过的金属盘表面覆盖一层油膜；

(3)将覆油膜的金属盘进行激光加工，得到所需要的织构表面。

所述的步骤(2)中金属盘上覆盖油膜是采用50μL微量移液器进行油膜厚度增加，覆盖一层35#石蜡油油膜。

所述的步骤(2)中油膜厚度为0.27-0.29mm。

所述的步骤(3)中织构深度为25-35μm。

所述的步骤(3)中织构形状为圆形凹坑，直径为100μm，织构间距为50μm，深度为30μm。

所述的步骤(3)中采用激光加工，激光器对焦焦距为83mm，激光功率为10W，激光束移动速度为200mm/s、激光束移动路径为“之”字形轨迹，每个织构标刻加工次数为2次。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)有效减小平均毛刺高度；

(2)有效减少金属氧化物覆盖面积；

(3)织构加工效率影响较小。

此外，本发明具有加工方便、简单快捷、适用面广、廉价经济等优点。

附图说明

图1为本发明实施例中覆油膜激光加工织构原理图。

图2为不同油膜厚度下激光加工得到的织构化表面的光学金相图。

图3为织构深度和毛刺高度随油膜厚度变化曲线，其中图3(a)为织构深度随覆盖油膜厚度变化示意图；图3(b)为毛刺高度随覆盖油膜厚度变化示意图。

图4为无油覆盖加工和0.28mm油膜覆盖激光加工的织构化表面超景深三维显微图。

图5为覆油法减少金属氧化物堆积示意图。