Метад апрацоўкі паверхні лазерных стрыжняў з тытанам-легаванага крышталя сапфіра

Крышталі тытанавага каштоўных камянёў Ti:Al2O3 (канцэнтрацыя легіруючых прымешак 0,35 мас.% Ti2O3), крышталічныя нарыхтоўкі якіх адпавядаюць тэхналагічнай схеме метаду апрацоўкі паверхні лазернага стрыжня з крышталяў тытанавага каштоўных камянёў гэтага вынаходніцтва, паказаны на мал. 1. Канкрэтныя этапы падрыхтоўкі метаду апрацоўкі паверхні лазернага стрыжня з крышталяў тытанавага каштоўных камянёў гэтага вынаходніцтва наступныя:

<1> Арыентацыя рэзкі: крышталь тытанавага каменя спачатку арыентуецца, а затым рэзецца на чатырохкутную калончатую нарыхтоўку з прыпускам на апрацоўку каля 0,4-0,6 мм у залежнасці ад памеру гатовага лазернага стрыжня.

<2>Грубае і тонкае шліфаванне калоны: загатоўка калоны шліфуецца на грубашліфавальным станку да чатырохкутнага або цыліндрычнага папярочнага сячэння з дапамогай абразіваў з карбіду крэмнію або карбіду бору з разлікам 120~180# з памылкай канічнасці і адхілення ад кругласці ±0,01 мм.

<3> Апрацоўка тарцоў: лазерная апрацоўка двух тарцоў тытанавага бруска з каштоўнымі камянямі паслядоўна ажыццяўляецца шліфаваннем тарцоў карбіду бору W40, W20, W10 на сталёвым дыску. У працэсе шліфавання неабходна звярнуць увагу на вымярэнне вертыкальнасці тарца.

<4> Хіміка-механічная паліроўка: хіміка-механічная паліроўка — гэта працэс паліроўкі крышталяў на паліравальнай падушцы кроплямі загадзя падрыхтаванага раствора хімічнага травлення. Паліроўка дэталі і паліравальнай падушачкі ажыццяўляецца для дасягнення адноснага руху і трэння, а затым у даследчай суспензіі, якая змяшчае хімічны травільны агент (так званую паліравальную вадкасць), завяршаецца паліроўка.

<5> Кіслотнае травленне: Тытанавыя стрыжні з каштоўных камянёў пасля паліроўкі, як апісана вышэй, змяшчаюцца ў сумесь H2SO4:H3PO4 = 3:1 (аб'ём/аб'ём) пры тэмпературы 100-400°C і пратраўліваюцца кіслатой на працягу 5-30 хвілін. Мэта - выдаліць з паверхні лазернага стрыжня сляды паліроўкі, якія ўтварыліся ў выніку механічных пашкоджанняў пад паверхняй, і выдаліць розныя плямы, каб атрымаць атамны ўзровень гладкасці і роўнасці чыстай паверхні.

<6> ПАВЕРХНЕВАЯ ТЭРМІЧНАЯ АПРАЦОЎКА: Для далейшага ліквідацыі паверхневых напружанняў і драпін, якія ўтварыліся ў выніку папярэдняга працэсу, і атрымання плоскай паверхні на атамным узроўні, тытанавы стрыжань з каштоўным каменем пасля кіслотнага травлення прамывалі дэіянізаванай вадой на працягу 5 хвілін, а затым змяшчалі ў асяроддзе з тэмпературай 1360±20°C пры пастаяннай тэмпературы на працягу 1-3 гадзін у атмасферы вадароду і падвяргалі паверхневай тэрмічнай апрацоўцы.