Metodo di lavorazione della superficie delle barre laser in cristallo di zaffiro drogato con titanio

Cristalli di gemme di titanio Ti:Al2O3 (concentrazione di drogaggio 0,35% in peso di Ti2O3), i cui grezzi di cristallo sono conformi al diagramma di flusso del processo di lavorazione superficiale della barra laser per cristalli di gemme di titanio della presente invenzione, sono illustrati in Fig. 1. Le fasi di preparazione specifiche del metodo di lavorazione superficiale della barra laser per cristalli di gemme di titanio della presente invenzione sono le seguenti:

<1> Taglio orientato: il cristallo di titanio viene prima orientato e poi tagliato in un pezzo grezzo a forma di colonna tetragonale, lasciando una tolleranza di lavorazione di circa 0,4-0,6 mm, in base alle dimensioni della barra laser completata.

<2>Rettifica grezza e fine della colonna: il pezzo grezzo della colonna viene rettificato in una sezione trasversale tetragonale o cilindrica con abrasivi al carburo di silicio o al carburo di boro da 120~180# su una macchina per rettifica grezza, con un errore di conicità e di rotondità di ±0,01 mm.

<3> Lavorazione delle superfici terminali: lavorazione laser di due superfici terminali di una barra di titanio con gemme, con rettifica in carburo di boro W40, W20 e W10 su disco in acciaio. Durante il processo di rettifica, prestare attenzione alla misurazione della verticalità della superficie terminale.

<4> Lucidatura chimico-meccanica: la lucidatura chimico-meccanica è il processo di lucidatura dei cristalli sul tampone di lucidatura con gocce di una soluzione di incisione chimica pre-formulata. Lucidatura del pezzo e del tampone di lucidatura per movimento relativo e attrito, mentre nella sospensione di ricerca contenente un agente di incisione chimica (chiamato liquido di lucidatura) per completare la lucidatura con l'aiuto di.

<5> Incisione con acido: le barre di gemme in titanio, dopo la lucidatura come descritto sopra, vengono immerse in una miscela di H₂SO₂:H₂PO₂ = 3:1 (v/v), a una temperatura di 100-400 °C, e sottoposte a incisioni con acido per 5-30 minuti. Lo scopo è quello di rimuovere il processo di lucidatura sulla superficie della barra laser, causato dal danno meccanico subsuperficiale, e di rimuovere diverse macchie, in modo da ottenere una superficie liscia, piatta e con un'integrità reticolare a livello atomico.

<6> TRATTAMENTO TERMICO SUPERFICIALE: Per eliminare ulteriormente le sollecitazioni superficiali e i graffi generati dal processo precedente e ottenere una superficie appiattita a livello atomico, l'asta di pietra preziosa in titanio dopo l'incisione acida è stata risciacquata con acqua deionizzata per 5 minuti ed è stata posta in un ambiente di 1360±20° C a una temperatura costante da 1 a 3 ore in atmosfera di idrogeno, e sottoposta a trattamento termico superficiale.