[发明专利]具有转弯结构的微细内流道的表面光整方法

权利要求书

1.一种用于具有转弯结构的微细内流道的表面光整方法，其特征在于，所述微细内流道的口径小于或等于3mm以及长径比大于或等于50:1，所述微细内流道具有转弯段以及直线段，所述转弯段的转弯角大于90°以及转弯半径小于或等于5mm，所述光整方法包括：

采用液体固体两相流光整介质，所述光整介质的液体相黏度1000cP，所述光整介质的固体相为磨粒；

对所述光整介质施加预定压力，使得所述光整介质在微细内流道内以5m/s的流速流动，并且所述光整介质在所述微细内流道的一端流入其内部的流量达到所述微细内流道的口径所能容纳流量的饱和值，使内流道内部的液压力处于憋压状态；

所述光整介质在标准时间段光整所述内流道，使得在所述标准时间段所述内流道的表面最优粗糙度满足目标值，且所述光整介质的液体相的黏度至少为第一阈值，使得微细内流道的所述转弯段与所述直线段光整后的单边减薄量的差异值在公差范围之内。

2.如权利要求1所述的光整方法，其特征在于，所述光整介质的液体相为水基液体。

3.如权利要求1所述的光整方法，其特征在于，所述磨粒具有表面尖角结构，磨粒刃尖平均切削深度为1.4nm ~ 14nm，磨粒刃尖平均接触长度为50nm ~ 1000nm。

4.如权利要求3所述的光整方法，其特征在于，所述标准时间段t₀满足以下公式：

其中，α^*_c - α_c为微细内流道的转弯段和直线段加工后单边减薄量差异值， C为固液两相流的分离系数，b为磨粒刃尖平均接触长度，L为磨粒刃尖平均切削深度，σ_w为工件材料屈服极限，R^*为转弯段的转弯半径。

5.如权利要求1或4所述的光整方法，其特征在于，所述光整介质在标准时间段光整所述微细内流道，至所述微细内流道的表面最优粗糙度达到目标值，所述标准时间段通过以下步骤得到：

所述光整介质在初始时间段光整所述微细内流道，检测微细内流道的表面最优粗糙度，若表面最优粗糙度符合所述目标值则该初始时间段为所述标准时间段；若表面最优粗糙度未达到所述目标值，则逐次增加步进时间段，直至表面最优粗糙度达到目标值，对应的总时间段即为所述标准时间段；其中，所述初始时间段以及步进时间段根据所述磨粒对应的单边减薄速率以及微细内流道的初始平均表面粗糙度得到；

所述黏度的第一阈值通过以下步骤得到：

若表面最优粗糙度达到目标值，微细内流道转弯段与直线段的单边减薄量尺寸差异超过公差范围和/或转弯结构出现过磨抛变粗、变形甚至破损，在所述液体相的原有的黏度的基础上，步进地增加增粘剂添加量1g/L~2g/L及对应黏度增量10cP~20cP，并相应增加预定压力，使得原有的液体相速度不变，不断步进地增加黏度直至在到达原有的标准时间段及表面最优粗糙度满足目标值，以及微细内流道转弯段与直线段的单边减薄量尺寸差异在公差范围之内，此时的黏度即为液体相的黏度的第一阈值。

6.如权利要求5所述的光整方法，其特征在于，还包括，内流道光整后，内流道端口口径扩大值对应的表面最优粗糙度满足以下公式：

其中，Ra^*为内流道光整后端口口径扩大后的表面最优粗糙度，Ra₀为微细内流道的初始平均表面粗糙度，δ为端口口径扩大值， k为凹凸磨削比系数。