1.一種超硬脆工件的研磨拋光新方法,其特征在于它包括步驟:
(1) 把預(yù)燒結(jié)的磨料及燒結(jié)輔料按照質(zhì)量百分比混合均勻;然后經(jīng)過干燥、膠粘、制粒、除膠、燒結(jié)成型、再次篩選,得到尺寸在2μm~60μm之間的燒結(jié)的聚集體磨料;其中預(yù)燒結(jié)的磨料原料為金剛石單晶或其破碎料,原始磨粒粒徑為0.1μm~15μm之間;
(2)將制備好的聚集體磨料與粘接劑按比例混合倒入模具中進(jìn)行固化,或者將制備好的磨料聚集體與粘結(jié)劑按比例混合倒入模具經(jīng)壓力機(jī)或硫化機(jī)進(jìn)行熱壓成型,或者將制備好的磨料聚集體按比例與金屬粉末或陶瓷粘結(jié)劑混合后倒入模具中進(jìn)行燒結(jié)成型,得到研磨拋光墊;所述的固化為光引發(fā)固化、熱引發(fā)固化;燒結(jié)或固化制備而成的研磨盤拋光墊或盤上具有突起的形狀,突起的形狀為圓柱體、棱柱體、圓錐臺(tái)中的一種或多種組合;突起表面分布孔洞或可溶性添加物容屑空間;突起的排布圖案為圓環(huán)形、螺旋形、擺線形、射線形或點(diǎn)陣形;
(3)將制備好的研磨拋光墊粘貼在研磨拋光機(jī)上,然后根據(jù)超硬脆工件的類別,配制研磨拋光液對工件進(jìn)行研磨拋光;研磨拋光液中添加的化學(xué)活性成分為酸堿調(diào)節(jié)劑或活性離子;研磨液中添加適量的小顆粒輔助磨料,使研磨拋光墊均勻磨損,保證穩(wěn)定的材料去除速率;
(4)研磨拋光工藝含一道研磨工序和一道拋光工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述超硬脆材料為莫氏硬度超過9的單晶體、多晶體、各種陶瓷材料以及復(fù)合材料,包括但不限于碳化硅、藍(lán)寶石。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:所述研磨拋光墊由金剛石聚集體磨料以固化、燒結(jié)、焊接成型方式固化于基體中制備而成;基體為樹脂基、陶瓷基或金屬基;采用樹脂基時(shí)固化方式采用熱引發(fā)固化、光固化方式;采用陶瓷或金屬基時(shí),需先制坯,再進(jìn)行燒結(jié)和粘結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于所述的樹脂是:聚乙烯醇縮醛、聚碳酸醋、聚丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚乙二醇中的一種或多種組合,其含量為總質(zhì)量的30~80%。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于所述的陶瓷基為:二氧化硅、氧化鈉、氧化鋁、氧化鉛、氧化鋅、氧化鈣、氧化鉀、氧化鑭、氧化硼中的一種或多種組合,尤其是其預(yù)燒結(jié)體,為了促進(jìn)燒結(jié)過程,還添加有少量銅粉、鋁粉、鐵粉粉末,兩者的總含量約為總質(zhì)量的30~80%。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于所述的金屬基為:銅粉及其合金粉、鐵粉及其合金粉、鎳粉及其合金粉一種或多種的組合,其含量約為磨料顆粒質(zhì)量的25~80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于:研磨拋光液中添加的化學(xué)活性成分可以是酸堿調(diào)節(jié)劑,包括但不限于乙酸,檸檬酸,草酸、苯甲酸、山犁酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、乙二胺,二羥乙基乙二胺、三乙醇胺、乙二醇中的一種或多種的組合;也可以是一些活性離子,包括但不限于F-、Cl-、SO42-、NO3-、SO32-、NH4+、Fe3+、Al3+中的一種或多種的組合;通過活性原子、離子在工件表面的擴(kuò)散與反應(yīng),改變超硬脆材料的表面理化特性,以提高材料去除速率,改善表面粗糙度,并具有亞表面損傷小的特點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的方法,其特征在于:所述的研磨拋光液中添加的輔助磨料,能促進(jìn)研磨墊的均勻磨損,保證穩(wěn)定的材料去除速率和面型精度;輔助磨料為碳化硅、氧化鋁、碳化硼小顆粒,粒徑分布在0.5μm-10μm之間,濃度在1~5%wt之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征是在研磨拋光過程中,大顆粒金剛石聚集體上磨鈍的小顆粒金剛石及時(shí)從聚集體上脫落,保證了研磨拋光墊的自銳性和研拋效率的穩(wěn)定性,加工效率得到較大程度的提高。