CN101551327A - 塑料模具钢抛光性能干涉测量仪 - Google Patents

塑料模具钢抛光性能干涉测量仪 Download PDF

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谢尘
汪宏斌
吴晓春
罗毅
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University of Shanghai for Science and Technology
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Abstract

本发明涉及一种塑料模具钢表面抛光性能干涉测量仪。它包括一个激光器和一个计算机，激光器发出的激光经一个衰减器调整后，经一个光阑控制光束，然后经一个分光镜分为两路，分别垂直照射一个参考平面镜和待测试样，并分别从参考平面镜和待测试样上反射回来会合，从而产生干涉条纹图像，由一个CCD摄取干涉条纹图像，传送到计算机进行结果分析。该干涉测量仪可测范围大、使用简便、结果直观，既可以在实验室中评价材料的抛光性能，为塑料模具钢的组织控制提供指导，又能够方便地用于实际的塑料模具行腔抛光性能的检测中，并提出相应的评级标准。

Description

塑料模具钢抛光性能干涉测量仪
技术领域
本发明涉及一种塑料模具钢表面抛光性能干涉测量仪，该干涉测量仪比现有的测量方法可测范围大、使用简便、结果直观，既可以在实验室中评价材料的抛光性能，为塑料模具钢的组织控制提供指导，又能够方便地用于实际的塑料模具行腔抛光性能的检测中，并提出相应的评级标准。
背景技术
目前，我国还没有关于评定模具钢抛光性能的国家标准，国际上也还没形成为大家普遍接受的评判标准。
常见的评定塑料模具钢表面抛光性能的方法有：比较法、原子力显微镜法、粗糙度仪法等。但是，这几种方法存在着共同的问题，即测量范围小，工作量大，测量结果代表性不强。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种塑料模具钢表面抛光性能干涉测量仪，操作简便、快速，测量范围大，测量结果直观且能进行数学处理。本测量仪既可以在实验室中评价材料的抛光性能，为塑料模具钢的组织控制提供指导，又能够方便地用于实际的塑料模具行腔抛光性能的检测中。
本发明同时提供一种塑料模具钢表面抛光性能的评级标准。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种塑料模具钢抛光性能干涉测量仪，包括一个激光器和一个计算机，其特征在于：所述激光器发出具有良好干涉性能的窄波激光，经一个衰减器把激光功率调整到所需要的水平，从而产生稳定的干涉现象，调整后的激光经一个光阑控制成像光束的大小、成像范围、控制光功率、拦截摄影镜头系统中的杂散光，然后经一个分光镜将激光器发出的经衰减器和光阑扩束准直后的光束分为两路，分别垂直照射一个参考平面镜和待测试样，并分别从参考平面镜和待测试样上反射回来会合，从而产生干涉条纹图像，由一个CCD摄取干涉条纹图像，传送到所述计算机进行结果分析。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性能点和显著优点：本发明借助光学干涉原理搭建出适合评价塑料模具钢抛光性能的装置，操作简便、快速，测量范围大，测量结果直观且能进行数学处理。本测量仪既可以在实验室中评价材料的抛光性能，为塑料模具钢的组织控制提供指导，又能够方便地用于实际的塑料模具行腔抛光性能的检测中。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构框图
图2为参考平面镜的干涉条纹图像图
图3为H13钢的干涉条纹图像图
图4为FT32钢的干涉条纹图像图
图5为FT32钢焊补的干涉条纹图像图
图6为7号试样的干涉条纹图像图
图7为8号试样的干涉条纹图像图
图8为11号试样的干涉条纹图像图
图9为12号试样的干涉条纹图像图
图10为14号试样的干涉条纹图像图
图11为16号试样的干涉条纹图像图
图12为17号试样的干涉条纹图像图
具体实施方式
现将本发明的优选实施例叙述于下。
参见图1，本塑料模具钢抛光性能干涉测量仪，包括一个激光器和一个计算机，1)所述激光器发出具有良好干涉性能的窄波激光，经一个衰减器把激光功率调整到所需要的水平，从而产生稳定的干涉现象，调整后的激光经一个光阑控制成像光束的大小、成像范围、控制光功率、拦截摄影镜头系统中的杂散光，然后经一个分光镜将激光器发出的经衰减器和光阑扩束准直后的光束分为两路，分别垂直照射一个参考平面镜和待测试样，并分别从参考平面镜和待测试样上反射回来会合，从而产生干涉条纹图像，由一个CCD摄取干涉条纹图像，传送到所述计算机进行结果分析。
实验例1
参考平面镜与H13钢抛光性能的比较(附图2、3)：分析：如附图2所示，参考平面镜的干涉条纹清晰，呈规则的、明暗相间的平行线，单个条纹基本无弯折，抛光性能很好。
如附图3所示，H13钢干涉条纹为弧形，说明其表面并非平整的，有凹凸起伏；但单个条纹较为清晰、平滑，略有弯折，抛光性能较好。
实验例2
FT32钢与FT32钢焊补抛光性能的比较(附图4、5)：
分析：如附图4所示，其干涉条纹弧度较大，说明其表面比H13钢更不平整；且每条条纹弯折明显，抛光性能(光洁度)明显比H13钢差。
如附图5所示，焊缝处与母材相接处条纹明显反向，说明此处材料改变。焊缝处条纹转折明显多于母材的转折，故焊缝处材料抛光性能低于母材FT32抛光性能。
实验例3
相同材料不同试样抛光性能的比较(附图6-12)：
分析：如附图6所示，7号试样(划痕最多)：在背景上沿纵向隐约可见十几条划痕，干涉条纹弧度很大，说明表面平整度一般，条纹弯折也很多。
如附图7所示，8号试样(较好)：与7号相比，明显没有划痕，条纹弧度很小，弯折几乎没有(7、8号试样是不同实验者磨制，其差别主要是工艺原因造成，但二者的图像可反映出明显问题).
如附图8所示，11号试样(划痕多，但少于7号的划痕)：背景上纵向的黑道仍是划痕，但数量比7号少，平整度较好，光洁度差。
如附图9所示，12号试样(平面好，但抛光差)：干涉条纹弧度很小，但是单个条纹弯折较多，抛光性较差。
如附图10所示，14号试样：有划痕，平整度一般，抛光较好。
如附图11所示，16号试样：平整度较差，抛光一般。
如附图12所示，17号试样：平整度很差，抛光一般。

Claims (1)

1.一种塑料模具钢抛光性能干涉测量仪，包括一个激光器(1)和一个计算机(7)，其特征在于：所述激光器(1)发出具有良好干涉性能的窄波激光，经一个衰减器(2)把激光功率调整到所需要的水平，从而产生稳定的干涉现象，调整后的激光经一个光阑(3)控制成像光束的大小、成像范围、控制光功率、拦截摄影镜头系统中的杂散光，然后经一个分光镜(4)将激光器(1)发出的经衰减器(2)和光阑(3)扩束准直后的光束分为两路，分别垂直照射一个参考平面镜(8)和待测试样(5)，并分别从参考平面镜(8)和待测试样(5)上反射回来会合，从而产生干涉条纹图像，由一个CCD(6)摄取干涉条纹图像，传送到所述计算机(7)。
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
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