立陶宛考納斯工業(yè)大學(xué)(KTU)的一組研究人員開發(fā)了一種新穎的方法，用于對硬質(zhì)和脆性材料進(jìn)行精密研磨，從而獲得了無與倫比的效率。通過試驗碳化鎢，他們創(chuàng)造了一種創(chuàng)新技術(shù)，可以將非常堅固但又容易破碎的材料成型為理想的形式。

高科技行業(yè)對高性能光學(xué)組件的需求正呈指數(shù)級增長，從用于數(shù)碼相機(jī)等消費品的玻璃鏡片到諸如醫(yī)療系統(tǒng)的高端產(chǎn)品。在精密玻璃模制，其允許生產(chǎn)由玻璃光學(xué)部件的無研磨和拋光，硬和耐高溫模具材料，如鎢碳化物，正在使用。

“加工碳化鎢以制造用于光學(xué)元件成型的圓柱狀零件具有挑戰(zhàn)性。首先，它是一種非常堅硬的材料，因此與之接觸的任何工具幾乎都會立即磨損，其次，如果也插入了該工具碳化鎢在表面深處會破裂。為了能夠加工堅硬易碎的材料，需要使其達(dá)到塑性變形狀態(tài)，才能對其進(jìn)行成型和成型而不會破裂。”研究人員GytautasBalevi?ius解釋說。 KTU機(jī)電一體化研究所。

實現(xiàn)工件塑性變形的一種方法是工具的超聲激發(fā)。換句話說，刀具開始振動，振動傳遞到工件上。激發(fā)頻率越高，獲得被研磨材料的塑性變形狀態(tài)的機(jī)會就越大。在實驗室環(huán)境中，可以使用納米刮擦來達(dá)到塑性變形所需的激勵頻率，但是到目前為止，在工業(yè)條件下不可能達(dá)到這些頻率。

立陶宛考納斯工業(yè)大學(xué)(KTU)的一組研究人員開發(fā)了一種新穎的方法，用于對硬和脆性材料進(jìn)行精密研磨。

盡管在硬質(zhì)材料(例如碳化鎢)的機(jī)加工中使用了金剛石工具，但它們在加工過程中的磨損仍然很大。由于將工具插入表面的深度只能最小，因此研磨過程漫長且效率低下。

“我們提出了一種超聲波輔助研磨的新方法。通過專注于工件而不是工具的激發(fā)，我們獲得了80-100 kHz的頻率，這在當(dāng)今世界范圍內(nèi)的工業(yè)中都很難實現(xiàn)。”博士Balevi?ius說KTU機(jī)械工程與設(shè)計學(xué)院的學(xué)生，本發(fā)明的作者之一。

激發(fā)的高頻率允許實現(xiàn)碳化鎢工件的塑性變形狀態(tài)，這意味著可以將刀具更深地插入表面。這使研磨過程更有效。

通過試驗碳化鎢，他們創(chuàng)造了一種創(chuàng)新技術(shù)，可以將非常堅固但又容易破碎的材料成型為理想的形式。

“從每部智能手機(jī)到醫(yī)學(xué)或天體物理學(xué)中使用的復(fù)雜工具，各種各樣的產(chǎn)品都需要高性能光學(xué)器件。通過優(yōu)化精密光學(xué)器件的生產(chǎn)工藝，我們?yōu)楦呖萍夹袠I(yè)做出了重大貢獻(xiàn)，立陶宛成為精密工業(yè)地圖”，KTU機(jī)電一體化研究所所長，發(fā)明背后的研究小組負(fù)責(zé)人VytautasOsta?evi?ius教授說。

在這項研究過程中，KTU科學(xué)家創(chuàng)造了三種創(chuàng)新技術(shù)。一個專利申請的創(chuàng)新設(shè)備集成這些技術(shù)已經(jīng)被提交給立陶宛國家專利局。

KTU國家創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)中心為KTU研究小組創(chuàng)造的技術(shù)和產(chǎn)品的商業(yè)化提供了便利，該中心是愿意與科學(xué)合作的企業(yè)和工業(yè)的一站式商店。