[发明专利]一种具有微纳复合结构表面的疏油刀具的制备方法

摘要

本发明公开一种具有微纳复合结构表面的疏油刀具的制备方法，属于机械切削刀具制造技术领域；采用激光加工技术，可在刀具表面加工出微纳复合结构，所述微纳复合结构为激光加工刀具表面形成的微米级的突起和微米突起上的纳米颗粒，再经过一定的表面处理形成具有微纳复合结构的疏油刀具表面。在润滑条件下，由于刀具表面的疏油性，切削液将更快地供应至刀‑屑界面，由此可改善切削区域的润滑状态，从而降低刀‑屑界面的摩擦力，为刀具减摩降磨提供保障，同时还可降低切削温度并减轻刀具表面的粘结现象；该疏油刀具可广泛应用于难切削材料（如钛合金、超高强度钢、奥氏体不锈钢等）的切削加工和高速切削加工，可极大地提高刀具耐用度和工件表面质量。

主权项

一种具有微纳复合结构表面的疏油刀具的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一：通过激光加工技术在刀具表面制备微纳复合结构；步骤二：通过表面技术对微纳复合结构刀具表面进行表面改性，形成具有微纳复合结构的疏油刀具表面；所述步骤一具体包括如下：步骤1.1，清洗刀具表面，将刀具分别放在丙酮和乙醇中超声清洗15min以上；步骤1.2，采用激光加工技术在刀具前刀面加工出微纳复合结构，其中激光功率为5～10W，频率为20～200kHz，扫描速度为1～2000mm/s，扫描次数为5～400次，离焦量为－1.2～1.2mm；步骤1.3，打磨刀具表面，所用金相砂纸目数为600～1200目，之后将刀具分别放在丙酮和乙醇中超声清洗20min以上；所述步骤二具体包括如下：步骤2.1，在室温环境下对刀具表面进行氟化处理，选用的氟化物为由氟硅烷类疏油剂和有机溶剂配制而成的混合液，其中疏油剂质量分数为0.1%～1.5%；步骤2.2，将刀具放入该混合液中反应2h以上，之后取出并用高纯氮气进行吹干，再将刀具放入烘箱中，烘干时间在1h以上，温度为90～250°C，以确保表面附有的有机物完全挥发；刀具表面微米级突起高度为1～100μm，直径为1～15μm，间距为1～30μm，微米级突起上纳米颗粒的直径为300nm以下。