基于工业机器人的氧化锆陶瓷手机后盖抛光技术与应用研究

发布时间：2024-02-03 02:08

　　随着5G信号与无线充电技术的发展,金属手机后盖由于具有较高的电磁信号屏蔽性而开始逐步退出中高端手机后盖市场,氧化锆陶瓷手机后盖则凭借优秀的质感、抗摔耐磨、低电磁信号屏蔽性等优良特性逐步在手机后盖市场中脱颖而出。尽管氧化锆陶瓷作为工程陶瓷中断裂韧性最佳的陶瓷材料,但其高达8.5的莫氏硬度仍旧导致了氧化锆陶瓷手机后盖抛光存在着低良品率、低效率、高成本的问题,基于此情况,本文提出一种基于工业机器人的恒压力柔性抛光方案,搭建针对氧化锆陶瓷手机后盖的抛光实验平台,并开展大量抛光工艺实验研究,致力于实现3D氧化锆陶瓷手机后盖高效经济、高表面完整性的抛光。本文主要研究内容与成果如下:(1)提出了基于工业机器人的恒压力柔性抛光方案。针对CNC设备抛光氧化锆陶瓷手机后盖易出现微裂纹损伤的现象,本文研究氧化锆陶瓷抛光的材料去除机理,发现通过控制抛光压力能够实现材料的塑性去除,因此本文根据打磨抛光机器人的高自由度、高自动化、恒压力控制等特点,提出了基于工业机器人的恒压力柔性抛光方案。(2)设计并搭建了由工业机器人、抛光磨头、恒力装置、工作台及夹具五部分组成的工具型机器人抛光实验平台。首先打磨抛光机器人选型为...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1氧化锆陶瓷手机后盖加工工艺流程

瓷后盖材料具有较高的密度，避免烧结环节由于陶瓷烧结过程的出现的较大收缩变形，同时通过严格控制烧结环节的温度曲线以达到提高氧化锆陶瓷后盖毛坯成型良品率的目的。下游的精密加工主要是对烧制成型的毛坯定形加工、抛光、激光打孔、机身修整与表面后处理等。定形加工主要是实现快速减薄的一类工艺，....

图2毛刷式抛光设备鉴于以上情况，国内外研发人员相继利用CNC自动化抛光技术，研制高效的抛光工具，构建了适用于3D氧化锆陶瓷手机后盖批量化抛光的设备

手机后盖抛光研究现状机后盖的传统抛光方法为毛刷式抛光，即通件曲面实现材料的去除。下图2为金岭机备，工件毛坯被置于装置底座行星轮中，盘在自身重力与气缸输出力的合力作用下氨酯抛光皮条等。该工艺对金属、玻璃等但对于3D氧化锆陶瓷手机后盖的抛光，与弧角为抛光死角的问题。

图3CNC抛光机

图3CNC抛光机陶瓷抛光的材料除机理磨削加工材料去除主要以脆性去除为主，即材料的去除是通展、脆性碎裂及脆性压碎来实现的[7,8]，尽管拥有大的材料去性显然不能满足一些精密零部件的使用性能要求，因此陶瓷成为陶瓷精密加工的研究热点，其材料的去除主要以塑性变加工，涉及了滑擦、耕犁....

图4压痕断裂力学模型的实验研究过程

纹；(iii)载荷增加,裂纹持续向下扩展；(iv)卸载时,表面下的中位随着弹性接触恢复,表面上产生残余应力区；（v）在压头移去之前,,进一步向表面径向扩展,在向横向扩展的过程中形成第二个裂纹系表面产生横向裂纹;(vi)扩展持续到完全卸载,中位裂纹、横向裂纹为中心的半币形状裂纹系统....

本文编号：3893527