基于电晕放电的金属表面非接触式抛光技术研究

《Manufacturing Letters》：A novel surface polishing method for metal surfaces using corona discharges

　　

摘要

表面处理是最重要的后处理工艺之一。其目的包括提高材料疲劳寿命、降低摩擦系数以及改善外观等。

表面抛光是表面处理的一种方法，通过精细去除材料来降低表面粗糙度。传统的抛光技术和电化学抛光技术存在材料损耗、处理时间较长以及对复杂几何形状适用性较差等问题。本研究提出了一种利用电晕放电进行金属表面非接触式抛光的新方法。该方法利用“场增强效应”产生强烈的局部电晕放电，选择性去除表面凹凸部分，从而使表面更加光滑。该技术在概念上类似于电化学抛光（即优先修饰表面凸起），但显著区别在于其在无液态电解质的干燥气体环境中进行。通过自主研发的实验装置（以共振变压器作为能量源产生电晕放电），对黄铜和304不锈钢样品进行了10分钟的抛光测试。实验结果显示处理后表面平均粗糙度（Ra）显著降低。此外，还测量了最大轮廓高度（Rz），以获取更全面的表面信息。黄铜和不锈钢的Ra值分别降至0.09-0.16 μm和0.03-0.09 μm范围内。由于这种非接触式和干燥式的处理方式，该新技术在增材制造表面处理等领域具有广泛的应用前景。

洛克什·雷迪·瓦德（Lokesh Reddy Vadde）| 穆拉利·桑达拉姆（Murali Sundaram）