6061铝合金的印压式微坑阵列制备技术研究OA北大核心CSTPCD

目的提升6061铝合金的表面耐磨性能,并延长其使用寿命。方法采用工业机器人辅助的印压式微坑阵列加工技术,利用印压头产生的冲击力效应,在6061铝合金表面形成圆柱形微坑及其阵列。构建电磁式印压制备系统,采集印压力信息,并进行分析。设计印压力迭代学习控制系统,保证印压力输出准确稳定、微坑深度可控,提高微坑阵列制备质量。进行6061铝合金的印压微坑加工实验,探究印压力对微坑形貌的影响,并评价微坑阵列的一致性。进行微坑阵列的销-盘式摩擦实验,探究印压式微坑阵列表面的减摩耐磨性能。结果微坑表面形貌与深度受到印压力的影响较大,印压力为25~35 N时可获得规则的表面形貌。印压力与微坑深度呈正相关,有效制备深度为50~85μm。微坑的间距误差主要由工业机器人的定位误差引起。微坑阵列深度误差为3%,直径误差为2%,阵列具有良好的一致性。微坑阵列样品的摩擦因数均小于原始样品的摩擦因数。摩擦因数先随着微坑面积密度的增大而减小,当面积密度达到14%后,摩擦因数有所增大。相对于微坑面积密度,微坑深度对摩擦因数的影响甚微。微坑阵列储油、存储磨粒能够改善试样表面耐磨性能,与原始试样相比,磨痕截面积最大可减少63.4%。结论印压式制备工艺可高效、绿色、高质量地制备微坑阵列,有效改善了6061铝合金的表面减摩耐磨性能。