Metoda obróbki powierzchni prętów laserowych z kryształu szafirowego domieszkowanego tytanem

Kryształy kamieni szlachetnych z tytanu Ti:Al2O3 (stężenie domieszki 0,35% wag. Ti2O3), których półfabrykaty kryształowe są zgodne ze schematem blokowym procesu metody obróbki powierzchni pręta laserowego do obróbki kryształów kamieni szlachetnych z tytanu zgodnie z niniejszym wynalazkiem, są pokazane na rys. 1. Konkretne etapy przygotowania metody obróbki powierzchni pręta laserowego do obróbki kryształów kamieni szlachetnych z tytanu zgodnie z niniejszym wynalazkiem są następujące:

<1> Cięcie orientacyjne: kryształ kamienia szlachetnego z tytanu jest najpierw orientowany, a następnie cięty na czworokątny półfabrykat w kształcie kolumny, pozostawiając naddatek na obróbkę wynoszący około 0,4 do 0,6 mm, zgodnie z rozmiarem ukończonego pręta laserowego.

<2>Szlifowanie zgrubne i dokładne kolumny: Półfabrykat kolumny jest szlifowany na przekrój czworokątny lub cylindryczny za pomocą materiału ściernego z węglika krzemu lub węglika boru o ziarnistości 120~180# na szlifierce zgrubnej, ze stożkowością i błędem odchylenia od okręgu wynoszącym ±0,01 mm.

<3> Obróbka powierzchni czołowej: tytanowy pręt laserowy do obróbki dwóch powierzchni czołowych kolejno za pomocą węglika boru W40, W20, W10 do szlifowania powierzchni czołowej na tarczy stalowej. W procesie szlifowania należy zwrócić uwagę na pomiar pionowości powierzchni czołowej.

<4> Polerowanie chemiczno-mechaniczne: polerowanie chemiczno-mechaniczne to proces polerowania kryształów na tarczy polerskiej za pomocą kropli wstępnie sformułowanego roztworu do trawienia chemicznego. Polerowanie przedmiotu obrabianego i tarczy polerskiej pod kątem względnego ruchu i tarcia, podczas gdy w zawiesinie badawczej zawierającej środek do trawienia chemicznego (zwany płynem polerującym) w celu ukończenia polerowania za pomocą.

<5> Trawienie kwasem: Tytanowe pręty kamieni szlachetnych po wypolerowaniu, jak opisano powyżej, umieszcza się w mieszance H2SO4:H3PO4 = 3:1 (v/v), w temperaturze 100-400°C i trawi kwasem przez 5-30 minut. Celem jest usunięcie procesu polerowania na powierzchni pręta laserowego spowodowanego mechanicznym uszkodzeniem podpowierzchniowym oraz usunięcie różnorodnych przebarwień, aby uzyskać poziom atomowy gładkiej i płaskiej integralności sieciowej czystej powierzchni.

<6> OBRÓBKA CIEPLNA POWIERZCHNI: Aby dodatkowo wyeliminować naprężenia powierzchniowe i zarysowania powstałe w poprzednim procesie oraz uzyskać spłaszczoną powierzchnię na poziomie atomowym, pręt z tytanu po trawieniu kwasem płukano dejonizowaną wodą przez 5 minut, a następnie umieszczono go w środowisku o temperaturze 1360 ± 20° C w stałej temperaturze przez 1 do 3 godzin w atmosferze wodoru i poddano obróbce cieplnej powierzchni.