金刚石印压微孔成形机理与试验分析

金刚石印压成孔是一种新型微孔印压成形方法,在工业中具有重要的应用价值。为了提高金刚石纳米印压微孔的质量,必须先从其成形机理入手开展研究。从宏观力学角度分析了微孔成形的具体过程,采用分子动力学分析方法从微观晶体力学角度分析了印压成孔过程中材料变形和微孔成形规律,预测了孔边沿裂纹的产生,并结合理论分析和印压加工试验进行了验证。结果表明:微裂纹是应力高度集中下位错运动受阻于晶界和其它晶内结构而产生;通过调节压头卸载速率和铜片晶粒尺寸,可有效抑制微裂纹的萌生和扩展,提高成孔质量。

金刚石印压微孔成形原位图像检测技术

基于图像处理的原位检测方法,通过对采集的微孔图像进行滤波降噪、改进最大类间方差(Otsu)阈值分割、特征提取和圆形拟合等处理,快速输出加工微孔的半径尺寸,并通过像素标定结合加工试验来验证系统的准确性。结果表明:本文提出的图像检测方法可以满足金刚石印压成孔的检测要求,能快速准确地检测出微孔孔径尺寸,精度可达1.13μm。