[发明专利]一种微半环凹模阵列化学-机械分级复合制造方法

摘要

一种微半环凹模阵列化学-机械分级复合制造方法，包括如下步骤：1)制作精密球阵列研抛模；2)第一级研抛：采用精密球阵列研抛模，通过化学-机械加工方法实现微凹模阵列的形状构型；3)第二级研抛：采用所述精密球阵列研抛模进行第二次研抛，通过调整超声振动的参数和Z向进给参数，使得工件的材料去除形式转变为材料塑性去除，降低研抛液中HNA溶液的浓度，减缓HNA溶液对功能材料的化学腐蚀速度；第二次研抛材料去除形式是微细超声振动下的材料塑性去除和HNA溶液对衬底材料的缓慢化学腐蚀作用，可以对微凹模进行修形和表面质量提升。本发明的加工效果:高形状精度、低表面粗糙度、高表面质量、高效率。

主权项

一种微半环凹模阵列化学‑机械分级复合制造方法，其特征在于：所述制造方法包括如下步骤：1)制作精密球阵列研抛模所述研抛模包括工具连杆、定位基板和精密球体，工具连杆的上端与微细超声发生器相连接，所述工具连杆的下端与定位基板连接，在定位基板上加工出阵列孔径，孔径大小小于精密球体直径，在孔径和精密球体之间充满粘结剂，球体的一部分嵌入孔内；2)第一级研抛采用精密球阵列研抛模，通过化学‑机械加工方法实现微凹模阵列的形状构型；在待加工的工件上涂覆A_u/C_r膜，膜厚度在30nm‑‑‑300nm之间，用来作为工件材料表面保护层；在研抛液中加入HNA溶液；通过精密球阵列研抛模的微细超声振动，激发研抛模和微凹模衬底工件之间的研抛液中的微细磨粒高速冲击微凹模衬底工件，并伴随超声空化、研抛模对工件的刮擦、锤击复合作用，发生机械性材料去除，在可控化学腐蚀和微细超声仿形研抛共同作用下，对衬底工件进行材料去除，此级材料去除属于脆性去除和可控化学腐蚀材料去除；3)第二级研抛采用所述精密球阵列研抛模进行第二次研抛，通过调整超声振动的参数和Z向进给参数，使得工件的材料去除形式转变为材料塑性去除，降低研抛液中HNA溶液的浓度，减缓HNA溶液对功能材料的化学腐蚀速度；第二次研抛材料去除形式是微细超声振动下的材料塑性去除和HNA溶液对衬底材料的缓慢化学腐蚀作用，可以对微凹模进 行修形和表面质量提升。