Metoda de prelucrare a suprafeței tijelor laser din cristal de safir dopate cu titan

Cristalele de titan din piatră prețioasă Ti:Al2O3 (concentrație de dopare 0,35% în greutate Ti2O3), ale căror semifabricate sunt conform diagramei fluxului de proces al metodei de prelucrare a suprafeței tijei laser din cristal de titan din piatră prețioasă conform prezentei invenții, sunt prezentate în Fig. 1. Etapele specifice de preparare a metodei de prelucrare a suprafeței tijei laser din cristal de titan din piatră prețioasă conform prezentei invenții sunt următoarele:

<1> Tăiere prin orientare: cristalul de titan este mai întâi orientat, apoi tăiat într-un semifabricat în formă de coloană tetragonală, lăsând o adaos de prelucrare de aproximativ 0,4 până la 0,6 mm, în funcție de dimensiunea tijei laser finalizate.

<2>Rectificarea degroșată și fină a coloanei: Semifabricatul coloanei este rectificat într-o secțiune transversală tetragonală sau cilindrică cu abrazivi din carbură de siliciu sau carbură de bor de 120~180# pe o mașină de rectificat degroșat, cu o eroare de conicitate și o obalansare de ±0,01 mm.

<3> Prelucrarea feței frontale: bara laser pentru pietre prețioase de titan prelucrează succesiv două fețe frontale cu șlefuirea carburii de bor W40, W20, W10 pe discul de oțel. În procesul de șlefuire, trebuie acordată atenție măsurării verticalității feței frontale.

<4> Lustruirea chimico-mecanică: lustruirea chimico-mecanică este procesul de lustruire a cristalelor pe discul de lustruire cu picături de soluție de gravare chimică preformulată. Lustruirea piesei de prelucrat și a discului de lustruire se face prin lustruire pentru a asigura mișcarea și frecarea relative, în timp ce se folosește o pastă de cercetare care conține un agent de gravare chimică (numit lichid de lustruire) pentru a finaliza lustruirea.

<5> Gravare acidă: Tijele de titan, după lustruirea conform descrierii de mai sus, sunt introduse într-un amestec de H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), la o temperatură de 100-400°C și gravate cu acid timp de 5-30 de minute. Scopul este de a elimina urmele de lustruire produse de deteriorarea mecanică a suprafeței barei laser și de a îndepărta diverse pete, astfel încât să se obțină un nivel atomic de netezime și plată, cu integritate rețelei, pe o suprafață curată.

<6> TRATAMENT TERMIC DE SUPRAFAȚĂ: Pentru a elimina în continuare tensiunile și zgârieturile de suprafață generate de procesul precedent și pentru a obține o suprafață aplatizată la nivel atomic, tija de titan, după gravarea acidă, a fost clătită cu apă deionizată timp de 5 minute, iar tija de titan a fost plasată într-un mediu de 1360±20°C la o temperatură constantă de 1 până la 3 ore într-o atmosferă de hidrogen și supusă unui tratament termic de suprafață.