[发明专利]一种假塑性流体抛光液及抛光方法

说明书

本发明公开了一种假塑性流体抛光液及抛光方法，按体积占比，所述抛光液包括75％‑97％假塑性流体以及3％‑25％磨粒。本发明提出了一种原理简单、成本低廉的假塑性流体抛光液及抛光方法，即在抛光过程中，工件与抛光液之间做相对剪切运动时，利用假塑性流体特有的剪切变稀特性，随着运动速率增加抛光液的粘度降低、阻力减小，减弱了磨料对工件的打磨作用，从而有利于进行超高精密抛光。

技术领域

本发明涉及精密抛光技术领域，具体涉及一种假塑性流体抛光液及抛光方法。

背景技术

随着精密仪器、高精密部件对加工件表面光滑程度要求的不断提高，如何能够实现简单、高效、低成本地工件表面抛光是一个亟待解决的问题。通常表面抛光是将抛光工具与工件表面进行接触，在一定的相对压力和运动的情况对工件表面的凸起进行打磨去除的过程，越是精密的抛光则越需要抛光工具的曲面与工件曲面有良好的接触吻合度。但随着设计的曲面越来越复杂，抛光工具很难适应工件表面曲率的要求。

在我国，实际的抛光生产中仍然大量使用人工进行操作，不仅加工过程长，稳定性和重复性差，加工成本高。因此，研究开发一种操作简单、成本低廉、适合复杂曲面的抛光方法是非常必要的。目前已有的新型抛光技术主要包括磨料流体抛光、电化学抛光、等离子体抛光、电流变抛光、磁流变抛光等等。磨料流体抛光是通过含有磨料的流体在冲击压力作用下对工件表面进行处理，该方法需要采用磨料流体输运装置，结构复杂、维护困难；电化学抛光加工表面质量好，加工效率高，但电解液易对环境造成污染，受环保政策限制较大。等离子体抛光是利用工件与工作介质之间界面处高压电场形成的等离子体对工件表面进行抛光，表面质量好，但尺寸大，加工效率低。电流变抛光和磁流变抛光主要是利用电场或磁场控制导电磨粒或磁性磨粒的流变抛光液对工件表面进行抛光，是一类高效、柔性的抛光方法，能够获得很好的加工效果，但较为复杂的电场、磁场辅助设备和较高的加工介质使用成本制约了这类抛光方法的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种假塑性流体抛光液及抛光方法，其能够克服现有的接触式抛光和其它抛光技术存在的不足和缺陷，并利用假塑性流体特有的剪切变稀特性，发挥其在超高精度抛光上的优势。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种假塑性流体抛光液，按体积占比，所述抛光液包括75％-97％假塑性流体以及3％-25％磨粒。

进一步改进在于，在20℃下，所述假塑性流体在转速为1rpm时的粘度为8000-80000mcP，在转速为100rpm时的粘度为200-8000mcP。

进一步改进在于，所述假塑性流体的成分包括硅油、水、活性剂和增稠剂。

进一步改进在于，所述假塑性流体中各成分重量配比为硅油:水:活性剂:增稠剂＝15-25％:50-70％:5-15％:10-20％。

进一步改进在于，所述磨料为规则或不规则的外观形状，且粒径范围为0.02-100μm。

进一步改进在于，所述磨料选用二氧化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、金刚石、氮化碳、氮化硼、碳化硼中的一种或多种混合物。

进一步改进在于，所述抛光液的工作温度范围为0-40℃，抛光转速在0-300rpm。

本发明还提供了一种假塑性流体抛光方法，步骤包括：

准备抛光工作腔体，在腔体底部设置带旋转机构的搅拌片，在腔体内装入上述假塑性流体抛光液，再将待抛光工件通过固定架悬挂置于腔体内；

启动旋转机构，通过搅拌片带动假塑性流体抛光液高速旋转，通过固定架将待抛光工件全部浸入假塑性流体抛光液中，并沿垂直和水平方向移动待抛光工件，在不同状态下进行抛光。