各向同性超精加工是一种化学加速精加工工艺，常用于航空航天、医疗、国防和汽车零部件制造，在这些领域，表面光洁度对于正常运行和可靠性至关重要。超精加工通常可实现 Ra 值低于 0.1 µm (4 µin)，在优化工艺中可降至 0.025 µm (1 µin)，这比传统精加工方法要好得多。 

什么是各向同性超精加工（又称化学加速表面精加工）？

各向同性超精加工是一种高科技工艺，可使零件表面变得异常光滑和均匀。术语“各向同性”是指物理特性在所有方向上都是相同的，在这种情况下，这意味着表面是均匀的，没有任何粗糙的斑点、峰或谷。想象一下将一块粗糙的石头打磨成完全光滑和有光泽——这基本上就是各向同性超精加工的作用，只不过是在微观层面上。

在机械加工、成型或铸造等传统制造工艺中，零件可能会出现表面缺陷，如微小的尖峰、磨痕或毛刺。各向同性超精加工可消除这些缺陷，从而产生近乎完美的表面。这种光滑的表面只有在显微镜下才能看到，显示出该工艺的精确性。

各向同性精加工工艺的优势

各向同性超精加工的优点很多，而且令人印象深刻：

表面质量
打造极为光滑的表面，将粗糙度降至最低。这对于需要精确配合的部件（如汽车发动机中的齿轮）尤其重要。

抗疲劳性
通过平滑表面，它有助于零件更好地抵抗疲劳。这意味着它们可以承受更大的压力，使用寿命更长，不会发生故障。这就像拥有一台运转良好的机器，可以保持平稳运转。

减少摩擦
表面越光滑，摩擦就越小。这对于发动机或机器等相互移动的部件来说至关重要。摩擦越小，磨损就越少，从而延长部件的使用寿命，提高机器的效率。

清洁度和耐用性
使表面不仅光滑，而且清洁耐用。这在医疗和航空航天等行业尤为重要，因为这些行业中，最轻微的瑕疵都可能导致大问题。例如，医疗植入物上更光滑的表面可降低感染风险并提高与人体的兼容性。

环境效益
由于减少了化学品的使用和废物的产生，该工艺通常更加环保。这使其成为制造商更可持续的选择。

各向同性超精加工工艺：振动精加工方法中的步骤和化学品

各向同性超精加工，尤其是使用振动碗法时，涉及几个关键步骤，以确保表面均匀光滑和抛光。由于机械作用和化学辅助相结合，这种方法非常有效。以下是该过程的详细介绍：

1. 组件的准备

在实际开始精加工过程之前，要彻底清洁部件，以清除可能干扰精加工过程的任何污染物（如油、污垢或残留物）。这确保使用的化学品可以直接与金属表面相互作用。

2. 装载振动碗

将清洗过的部件与研磨介质一起放入振动碗中。该介质通常由陶瓷、塑料或其他适合特定金属类型的材料制成的小型研磨颗粒组成。

3. 添加促进剂

振动碗中添加了特殊化学品，以增强精加工工艺。这些化学品通过与金属发生反应在表面形成转化涂层发挥着至关重要的作用。该涂层更软，更容易去除，这使得磨料能够有效地平滑金属表面。

4. 细化阶段

一旦组件、介质和化学品进入碗状物，机器就会启动。碗状物以高频振动，导致介质和零件相互摩擦。这种机械作用与化学反应相结合，去除较软的转化层，露出下面的新鲜金属。

随着转化涂层被磨损，新的金属会暴露在化学物质中，形成新的涂层。这种涂层和磨损循环持续进行，逐渐降低表面粗糙度，抚平金属表面的峰谷，形成均匀光滑、各向同性的表面。

5. 打磨阶段

一旦达到所需的表面光洁度，工艺将过渡到抛光步骤。用碱性清洁溶液代替化学化合物，以去除任何残留的转化涂层。此步骤还有助于在视觉上使表面变亮，使其呈现抛光外观。

6. 最终清洁和检查

抛光步骤后，彻底清洁部件以去除任何残留的化学品或研磨介质。然后检查它们以确保它们符合所需的规格和质量标准。在零件被视为完成之前，任何剩余的粗糙度或缺陷都会得到解决。

7. 干燥和包装

最后，对成品部件进行干燥处理，以防止腐蚀或损坏。然后对它们进行适当包装，以便储存或运输。

与传统方法相比，各向同性超精加工速度更快，且表面质量更高。传统方法可能会留下一些瑕疵，但各向同性超精加工可确保表面均匀光滑，没有痕迹或线条。