[发明专利]模块化电极大气等离子体加工碳化硅密封环类零件的方法

摘要

模块化电极大气等离子体加工碳化硅密封环类零件的方法，它属于等离子体加工碳化硅密封环类零件的技术领域。它是为了解决碳化硅密封环类零件的难加工问题。它的步骤一：圆盘形电极架的面上设置有多个薄片形电极模块的安装孔；步骤二：待加工碳化硅密封环类零件装在地电极上；步骤三：薄片形电极模块的下端面都靠近待加工表面；步骤四：预热；步骤五：通入混合气体，启动射频电源；步骤六：控制薄片形电极模块的运动轨迹；步骤七、取出待加工碳化硅密封环类零件。本发明能对那些表面要求比较高的、加工难度比较大的、需要多个工序才能完成加工的密封环类零件表面进行先均匀的大去除、然后局部修琢的小去除、最后刻蚀微结构的高精度、高效率的加工。

主权项

模块化电极大气等离子体加工碳化硅密封环类零件的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：将圆盘形电极架（1）的上端面绝缘连接在龙门加工机床（2）的竖直运动工作转轴（2‑1）上，圆盘形电极架（1）的上端面上设置有多个薄片形电极模块（1‑1）的安装孔（1‑4），当薄片形电极模块（1‑1）安装在圆盘形电极架（1）上的安装孔（1‑4）时，薄片形电极模块（1‑1）与圆盘形电极架（1）的直径所在直线共线，根据待加工碳化硅密封环类零件（4）微结构面型的要求选择薄片形电极模块（1‑1）的个数；使每片薄片形电极模块（1‑1）都通过圆盘形电极架（1）与射频电源（3）的输出端连接作为大气等离子体放电的阳极；圆盘形电极架（1）上的多个出气孔（1‑2）都通过圆盘形电极架（1）中心的导气孔（1‑3）、气管（6‑1）与混合等离子体气源（6）导气连通，圆盘形电极架（1）上的每个出气孔（1‑2）的出口端分别设置在每片薄片形电极模块（1‑1）附近；步骤二：将待加工碳化硅密封环类零件（4）装卡在地电极（2‑3）上，地电极（2‑3）固定在龙门加工机床（2）的工作平台（2‑2）上；将地电极（2‑3）接地作为大气等离子体放电的阴极；将龙门加工机床（2）设置在密闭工作舱（5）中；步骤三：圆盘形电极架（1）的回转轴心线与待加工碳化硅密封环类零件（4）的轴心线重合，使每片薄片形电极模块（1‑1）的下端面都靠近待加工碳化硅密封环类零件（4）的待加工表面，并使它们之间都保持一定的放电间隙，放电间隙范围均为1mm‑5mm；步骤四：预热射频电源（3），预热时间为5‑10分钟；然后打开混合等离子体气源（6），混合等离子体气源（6）包含反应气体、大气等离子体激发气体和辅助气体，使大气等离子体激发气体的流量为1升/分钟~40升/分钟，反应气体与大气等离子体激发气体的流量比为1：10~1：1000；辅助气体与反应气体的流量比为1：10~1：1；步骤五：当每片薄片形电极模块（1‑1）与待加工碳化硅密封环类零件（4）的待加工表面之间的区域内充满大气等离子体激发气体、反应气体与辅助气体的混合气体后，启动射频电源（3），逐步增加射频电源（3）的功率，使功率达到100W‑400W，同时控制射频电源（3）的反射功率为零，在射频电源（3）工作的过程中持续稳定的通入混合气体，使所有薄片形电极模块（1‑1）与待加工碳化硅密封环类零件（4）的待加工表面之间的放电区域都产生稳定的等离子体放电，启动龙门加工机床（2）的转轴（2‑1）转动，使圆盘形电极架（1）做回转运动，从而带动所有薄片形电极模块（1‑1）绕回转轴心线做回转运动；步骤六：根据去除量的要求，控制所有薄片形电极模块（1‑1）的运动轨迹和在零件表面的驻留时间，用上述产生的大气等离子体对零件表面进行加工；步骤七：待加工完成后，关闭射频电源（3）的电源，关闭混合等离子体气源（6），停止龙门加工机床（2）的转轴（2‑1）转动，取出待加工碳化硅密封环类零件（4），对加工去除深度进行测量，以判断是否达到加工要求。