CN110434680A - 一种螺旋桨的化学机械抛光液及抛光方法 - Google Patents

一种螺旋桨的化学机械抛光液及抛光方法 Download PDF

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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
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Abstract

本发明属于机械制造技术领域，公开了一种螺旋桨的化学机械抛光液及抛光方法，该抛光方法为：螺旋桨在化学机械抛光液中旋转，使螺旋桨叶片表面分别与抛光液中的化学试剂和磨粒发生交替循环的化学腐蚀与机械刮擦去除作用，实现螺旋桨叶片表面各部位的精密抛光。其中所述抛光液包括氧化剂、溶解剂、缓蚀剂、复合添加剂、磨粒和水。与传统的数控抛光和人工打磨相比比较，本发明抛光方法简单、抛光精度高、柔性好，尤其可实现螺旋桨叶根及桨榖部位的抛光。

Description

一种螺旋桨的化学机械抛光液及抛光方法
技术领域
本发明涉及一种螺旋桨的化学机械抛光液及抛光方法，属于机械制造技术领域。
背景技术
螺旋桨是飞机、轮船所用发动机的关键零件，通过螺旋桨叶片在空中或水里旋转，从而将转动功率转化为推进力，为装备提供动力。螺旋桨叶片表面质量直接影响发动机推进效率，同时也影响设备的震动、噪声及使用寿命等功能，因此提高其加工质量至关重要。
为满足螺旋桨的高质量加工要求，通常在零件毛坯铣削加工后，还需要进行最后的抛光。针对整体螺旋桨的抛光工艺，目前国内外主要为：五轴数控铣削、机器人砂带磨削和人工打磨。螺旋桨叶片型面复杂，属于复杂曲面，采用数控铣或砂带磨削的抛光方式，容易发生刀具干涉，刀路轨迹规划困难；加工叶片边缘时因叶片刚性不够，容易产生叶片变形或加工不到的问题，另外对于叶片根部、桨榖部位的抛光则更加困难。对于人工打磨抛光，不仅抛光效率低、抛光质量一致性难以保证，而且抛光过程对操作者身体有一定的危害。
为解决上述问题，本发明提出了一种螺旋桨的化学机械抛光方法与抛光液。
发明内容
本发明的目的是克服现有螺旋桨抛光工艺存在的叶片边缘、叶根、桨榖加工困难以及人工打磨抛光效率低、精度一致性差等的不足，提供了一种螺旋桨的化学机械抛光方法，针对该抛光方法，还提供了一种抛光液，以实现螺旋桨的高精高效自动抛光。
一种螺旋桨的化学机械抛光方法，该抛光方法的具体步骤如下：
1)配制抛光液；
2)向容器中缓慢添加步骤1)配制好的抛光液，且需将螺旋桨完全浸没；
3)控制螺旋桨开始旋转，旋转速度为80～130rpm，旋转时间40～70min；
4)提高螺旋桨旋转速度，使之为150～200rpm，旋转时间30～60min；
5)停止螺旋桨旋转，结束抛光，并取出冲洗，吹干；
6)采用接触式粗糙度仪对螺旋桨叶片表面多个部位进行检测。
所述的抛光液包括：氧化剂、溶解剂、缓蚀剂、复合添加剂、磨粒和水。
所述磨粒为碳化硅，粒径大小为1500～500μm，在抛光液中的含量为2～4g/ml；
所述氧化剂包括：质量分数为68wt％的硝酸溶液和质量分数为30wt％的双氧水溶液，其中硝酸溶液在抛光液中的含量为4～6ml/L，双氧水溶液在抛光液中的含量为40～70ml/L；
所述溶解剂为质量分数为85wt％的磷酸溶液，其在抛光液中的含量为60～100ml/L；
所述缓蚀剂为苯骈三唑固体，其在抛光液中的含量为7～12g/L；
所述复合添加剂包括：壬基酚聚氧乙烯醚固体、苯甲酸钠粉末、苄叉丙酮固体、烟酸晶体、L-苹果酸晶体，各固体试剂在抛光液中的含量分别为：2～5g/L、2～4g/L、1～3g/L、7～15g/L、8～12g/L。
本发明具有以下优点：
1)整体抛光效果好；该方法是将螺旋桨整体浸没于抛光液中，通过自身旋转抛光，可实现螺旋桨叶片表面各个部位的精密抛光，其中包括叶片边缘、叶根、桨榖，故该方式抛光的螺旋桨整体效果非常好。
2)柔性好；该抛光方法，不受螺旋桨尺寸规格及叶片型面的影响，针对不同尺寸的零件，只需选择合适的容器等相关装备，同时配制所需的抛光液即可，通用性非常强。
3)操作方便简单；整个抛光过程相对较简单，不涉及复杂困难的操作步骤。
4)抛光液较为绿色环保；所研制的抛光液中除含有少量的硝酸外，不含其它强酸或强碱等危害人体或环境的化学试剂，整体比较绿色环保。
附图说明
图1为螺旋桨化学机械抛光加工示意图；
图2为螺旋桨抛光后叶片表面某点处粗糙度的测量曲线图；
图中：1螺旋桨；2容器；3抛光液。
具体实施方案
下面结合附图1～2，以外径为Φ400mm，高度为60mm的螺旋桨为例，对本发明作进一步说明。
一种螺旋桨的化学机械抛光方法与抛光液的配制具体操作如下：
1.根据螺旋桨的大小，选用外径为Φ500mm，高度为400mm的圆形塑料容器2，其中螺旋桨1安装时，接近容器2底部，因此所需的抛光液3高度只要大于螺旋桨2高度60mm即可将其完全浸没，此实例中，添加的抛光液高度为80mm，由此可计算得所需的抛光液总体积为15.7L，为便于计算，选用16L。
2.根据抛光液的总体积依次计算出抛光液各成分所需的体积，通过计算准备好相应体积的试剂。本实例中选用粒径大小为1000μm的碳化硅磨粒，含量3g/L，即48g；质量分数为68wt％的硝酸溶液，含量4ml/L，即64ml；质量分数为30wt％的双氧水溶液，含量45ml/L，即720ml；质量分数为85wt％的磷酸溶液，含量70ml/L，即1120ml；苯骈三唑固体，含量7g/L，即112g；壬基酚聚氧乙烯醚固体，含量3g/L，即48g；苯甲酸钠粉末，含量3g/L，即48g；苄叉丙酮固体，含量2g/L，即32g；烟酸晶体，含量7g/L，即42g；L-苹果酸晶体，含量8g/L，即48g；其余为水，体积为14096ml。
3.将上述准备好的试剂缓慢添加到容器2中，形成抛光液3；
4.控制螺旋桨1开始旋转，旋转速度为90rpm，旋转时间40min；
5.提高螺旋桨1旋转速度，使之为165rpm，旋转时间40min；
6.停止螺旋桨1旋转，结束抛光；
7.取出螺旋桨1，用清水冲洗干净，再吹干；
8.采用接触式粗糙度仪对螺旋桨1叶片表面多个部位进行检测，检测结果表明，抛光后的螺旋桨1叶片表面各个部位光洁度均有明显的改善，粗糙度Ra优于0.8μm，如附图2所示，为叶片某点处的粗糙度值检测结果Ra0.611μm。
本发明通过飞机、轮船所用螺旋桨在抛光液中进行旋转，实现其高精高效抛光。抛光液主要包括一系列无毒无害的化学试剂和碳化硅磨粒，整体比较绿色环保，抛光效果好；该抛光方法不仅可以替代人工打磨抛光，还可以解决叶片边缘、叶根及桨榖抛光困难的问题，而且抛光柔性好。

Claims (2)

1.一种用于螺旋桨的化学机械抛光液，其特征在于：该化学机械抛光液包括氧化剂、溶解剂、缓蚀剂、复合添加剂、磨粒和水；
所述磨粒为碳化硅，粒径大小为1500～500μm，在抛光液中的含量为2～4g/ml；
所述氧化剂包括：质量分数为68wt％的硝酸溶液和质量分数为30wt％的双氧水溶液，其中硝酸溶液在抛光液中的含量为4～6ml/L，双氧水溶液在抛光液中的含量为40～70ml/L；
所述溶解剂为质量分数为85wt％的磷酸溶液，其在抛光液中的含量为60～100ml/L；
所述缓蚀剂为苯骈三唑固体，其在抛光液中的含量为7～12g/L；
所述复合添加剂，包括壬基酚聚氧乙烯醚固体、苯甲酸钠粉末、苄叉丙酮固体、烟酸晶体和L-苹果酸晶体，各自在抛光液中的含量分别为2～5g/L、2～4g/L、1～3g/L、7～15g/L和8～12g/L。
2.用权利要求1所述的化学机械抛光液实现螺旋桨的化学机械抛光方法，其特征在于：螺旋桨在化学机械抛光液中旋转，使螺旋桨叶片表面分别与抛光液中的化学试剂和磨粒发生交替循环的化学腐蚀与机械刮擦去除作用，实现螺旋桨叶片表面各部位的精密抛光；其具体步骤如下：
1)将螺旋桨完全浸没于抛光液中；
2)控制螺旋桨开始旋转，旋转速度为80～130rpm，旋转时间40～70min；
3)提高螺旋桨旋转速度，使之为150～200rpm，旋转时间30～60min；
4)停止螺旋桨旋转，结束抛光，并取出冲洗，吹干；
5)采用接触式粗糙度仪对螺旋桨叶片表面多个部位进行检测。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112621552A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 大连理工大学 一种多能场辅助化学机械抛光装备

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1590487A (zh) * 2003-08-05 2005-03-09 Cmp罗姆和哈斯电子材料控股公司 降低半导体晶片磨蚀的化学机械磨平组合物
CN101346806A (zh) * 2005-12-27 2009-01-14 日立化成工业株式会社 金属用研磨液以及被研磨膜的研磨方法
CN102137736A (zh) * 2008-08-29 2011-07-27 斯奈克玛 涡轮机叶片盘的抛光方法以及抛光装置
CN102329572A (zh) * 2011-09-20 2012-01-25 深圳市力合材料有限公司 一种铜化学机械抛光组合物
CN102732157B (zh) * 2011-04-15 2015-03-11 台湾积体电路制造股份有限公司 化学机械抛光液、系统和方法
CN104513627A (zh) * 2014-12-22 2015-04-15 深圳市力合材料有限公司 一种集成电路铜cmp组合物及其制备方法
EP3098026A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Rolls-Royce plc Vibratory finishing apparatus, fixtures and methods
CN106929858A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 安集微电子科技(上海)有限公司 金属化学机械抛光浆料
CN107523219A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 弗萨姆材料美国有限责任公司 含钴衬底的化学机械抛光(cmp)
CN109176166A (zh) * 2018-10-09 2019-01-11 无锡雅兰特精密科技有限公司 直线切割用底钉座表面处理方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1590487A (zh) * 2003-08-05 2005-03-09 Cmp罗姆和哈斯电子材料控股公司 降低半导体晶片磨蚀的化学机械磨平组合物
CN101346806A (zh) * 2005-12-27 2009-01-14 日立化成工业株式会社 金属用研磨液以及被研磨膜的研磨方法
CN102137736A (zh) * 2008-08-29 2011-07-27 斯奈克玛 涡轮机叶片盘的抛光方法以及抛光装置
CN102732157B (zh) * 2011-04-15 2015-03-11 台湾积体电路制造股份有限公司 化学机械抛光液、系统和方法
CN102329572A (zh) * 2011-09-20 2012-01-25 深圳市力合材料有限公司 一种铜化学机械抛光组合物
CN104513627A (zh) * 2014-12-22 2015-04-15 深圳市力合材料有限公司 一种集成电路铜cmp组合物及其制备方法
EP3098026A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Rolls-Royce plc Vibratory finishing apparatus, fixtures and methods
CN106929858A (zh) * 2015-12-31 2017-07-07 安集微电子科技(上海)有限公司 金属化学机械抛光浆料
CN107523219A (zh) * 2016-06-16 2017-12-29 弗萨姆材料美国有限责任公司 含钴衬底的化学机械抛光(cmp)
CN109176166A (zh) * 2018-10-09 2019-01-11 无锡雅兰特精密科技有限公司 直线切割用底钉座表面处理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112621552A (zh) * 2020-12-14 2021-04-09 大连理工大学 一种多能场辅助化学机械抛光装备
CN112621552B (zh) * 2020-12-14 2021-11-19 大连理工大学 一种多能场辅助化学机械抛光装备

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