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理大研多射流拋光效率增16倍

2019-05-08
■研發多射流拋光技術的理大團隊,由張志輝(左三)率領。 理大供圖■研發多射流拋光技術的理大團隊,由張志輝(左三)率領。 理大供圖

香港文匯報訊(記者 高鈺)理工大學新近研發出一種拋光技術,適用於各種自由曲面,如為三維(3D)成像中的複眼透鏡、汽車的平視顯示鏡頭、增強現實和虛擬現實(AR&VR)頭罩等的光學組件拋光。由於相關技術能做到精密及快速拋光,一些高端產品如人工關節、航空業的渦輪葉片、其他形狀複雜的組件亦適合使用。

上述嶄新的研發成果名為「多射流自由曲面的自適應拋光技術」,研究人員是基於現有的射流式拋光技術而研發,屬非接觸式的拋光技術。理大科研團隊特別研發多射流噴嘴,配合自家開發的電腦程式系統,能將拋光工序自動化,並根據工件的形狀、弧度和光滑度,自動調校每個噴嘴射出磨料水束的水壓及噴射時間。這技術適用於大部分沒有對稱軸的曲面產品,包括複雜彎曲面和管狀設計物。

無損工具 成本僅傳統三分二

多射流拋光技術與單射流拋光技術同樣具備高精準度和適合拋光複雜彎曲表面的優點,不會引致工具損壞,工件的溫度亦會保持皕禳C然而,多射流拋光技術能更迅速地去除材料,提高拋光效率,尤其用於拋光較大尺寸的工件,透鏡陣列表面和工件的內部表面。數據顯示,如採用單射流拋光技術,拋光一塊鏡片約需20分鐘,拋光一塊4乘4陣列的透鏡便需要320分鐘;若利用多射流拋光技術處理,由於設備能同步拋光16塊鏡片,故只需20分鐘便能全部完成,意味效率提升了16倍。

率領研究的理大超精密加工技術國家重點實驗室主任張志輝指出,多射流拋光技術可應用於不同行業,如精密光學零部件和模具、航天、汽車、半導體及生物醫學工程,能為先進製造業帶來極大的好處。

在成本方面,購買一台射流拋光機器約需數百萬港元,但理大開發的設備,設計連生產只需傳統設備的三分之二成本。另新技術更能設計成植入式裝置,附設在一般拋光機或機械臂上,可進一步降低裝置成本。有關研究早前於日內瓦舉行的「第四十七屆國際發明展」中奪得銀獎和兩項優異獎。科研團隊未來會優化這技術,希望開發可配置於三維立體打印機的組件,以提升複雜零件的後期處理效率。

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