組件。饋送組件被設置成將冰狀顆粒傳送至出射口組件。饋送組件可具有在朝向出射口組件的方向上旋轉以將冰狀顆粒推向出射口組件的螺旋桿。出射口組件被設置成從該設備排出冰狀顆粒。出射口組件可包括附接至用于引導及控制冰狀顆粒流動的桿(wand)的噴嘴。噴嘴的差異不影響本發明的范圍。關于用于顆粒噴擊裝置的噴嘴的更多信息可見于2008年10月28日授權的標題為NOZZLE FOR SPRAYINGSUBLIMABLE SOLID PARTICLES ENTRAINED IN GAS FOR CLEANING SURFACE的美國專利7，442 ,112及2010年7月 27 日授權的標題為NOZZLE FOR SPRAYING SUBLIMABLE SOLDPARTICLES ENTRAINED IN GAS FOR CLEANING SURFACE的美國專利7,762,869中。兩項專利均以引用的方式并入本文中。冰狀顆粒的流動或噴霧可通過在載氣中夾帶冰狀顆粒來促進或控制。載氣可為氮氣(N2)或清潔、干燥空氣。載氣可從在任何適合的位置處以流體方式連接至顆粒噴擊設備的供給源饋送。雖然并非必要，但典型地將載氣引入出射口組件。
[0029]可使用噴嘴將冰狀顆粒噴擊至遮罩或目標側壁及凸緣的紋理化表面上。冰狀顆粒可以足以研磨紋理化表面中的懸臂式結構及其它污染物的動量進行噴擊。冰狀顆粒的流量可在噴嘴中建立，同時，使所述桿及附接的噴嘴瞄準遠離目標組件之處。一旦顆粒的穩定流移動通過噴嘴，即可使所述桿以大致70°的角度瞄準紋理化表面且左右擺動。目標組件可置放于自動旋轉臺或盤上且以約Irpm連續旋轉。目標組件在旋轉臺上可經歷兩次完全旋轉，同時，噴嘴瞄準目標組件的紋理化表面。若紋理化表面具有底切、垂直部分(verticalsect1n)，則可采用以不同噴嘴進行的兩次或兩次以上的額外旋轉。底切垂直部分可用具有圓形末端和較低饋送速率的噴嘴進行清潔。噴擊產生具有更少不牢固的懸臂式結構和供膜粘著的更好的表面清潔度的經優化的紋理化表面。在以冰狀顆粒噴擊目標組件之后，可通過在去離子水中進行超聲波清潔來精修(finish)該目標組件。
[0030]除上文所描述者之外，若干過程參數也可改變。所述參數包括，但不限于噴嘴類型及饋送速率和/或顆粒饋送速率及噴擊壓力和/或載氣壓力。所述過程參數的最佳值可取決于紋理化表面和/或顆粒噴擊裝置。饋送速率可在約0.0kg/min至約2.0kg/min的范圍內。在另一實施方案中，饋送速率可在0.lkg/min至約1.0kg/min的范圍內。在另一實施方案中，饋送速率可為0.18kg/min。噴擊壓力可隨載氣的壓力而變化。該空氣壓力可在約50psi至約250psi的范圍內。在另一實施方案中，該空氣壓力可在約75psi至約150psi的范圍內。在又一實施方案中，該空氣壓力可為約llOpsi。在另一實施方案中，空氣和/或噴擊壓力可在約O至約140psi的范圍內。適合的噴嘴包括，但不限于，扇形噴嘴、分段噴嘴(fragmentingnozzle)或多膨脹斜面噴嘴(multiple expans1n ramp nozzle，MERN)。噴嘴的體積容量可在約20cfm至60cfm的范圍內。在一個實施方案中，該容量可在25cfm至約50cfm的范圍內。或者，噴嘴的體積容量可為約25cfm。
[0031]據此，公開用于使紋理化目標表面優化的方法。所述方法可用于已使用任何方法經紋理化的目標表面，包括，但不限于上文所描述的珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧或雙絲電弧噴霧(TWAS)方法。在表面經紋理化之后，可調節目標組件以移除墊板(packing plate)和/或其他目標組件表面上的任何氧化物或污點。在一個實施方案中，該方法可包括以冰狀顆粒噴霧或噴擊紋理化表面以形成經優化的紋理化表面。所述冰狀顆粒可以是可升華的顆粒，諸如凍結的二氧化碳或干冰。在另一實施方案中，所述冰狀顆粒可為氬氣。在另一實施方案中，紋理化表面可使用顆粒噴擊裝置，以冰狀顆粒進行噴擊。所述冰狀顆粒可夾帶在諸如氮氣或空氣的載氣中。在另一實施方案中，該方法可包括減少存在于紋理化表面中的任何懸臂式結構的量以形成經優化的紋理化表面。
[0032]在另一實施方案中，公開一種經優化的紋理化表面，其中使用包括以冰狀顆粒噴擊紋理化表面以形成經優化的紋理化表面的方法來使紋理化表面優化。紋理化表面可使用至少一種選自以下的方法進行紋理化:珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧、雙絲電弧噴霧(TWAS)及其組合。在又一實施方案中，紋理化表面可包含鋁、鋁合金和/或其組合。
[0033]在本發明的另一實施方案中，公開一種目標組件，其包括具有至少一個含經優化的紋理化表面的側壁和/或凸緣的濺射目標。側壁和/或凸緣可使用包括以冰狀顆粒噴擊紋理化表面以形成經優化的紋理化表面的方法進行優化。紋理化表面可使用至少一種選自以下的方法進行紋理化:珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧、雙絲電弧噴霧(TWAS)及其組合。紋理化表面可包含鋁、鋁合金和/或其組合。在又一實施方案中，減少存在于紋理化表面中的任何懸臂式結構的量以形成經優化的紋理化表面。
實施例
[0034]轉向圖1，其顯示被稱為樣品A及樣品B的試樣(testcoupons)。該試樣用于輔助測試及分析。雖然樣品A及樣品B為試樣，但在本發明中可使用任何紋理化表面，包括遮罩以及目標側壁及凸緣。樣品A及樣品B均使用噴砂和電弧噴霧進行紋理化。
[0035]使用購自ColdJet LLC(Loveland，0H)的i3 MicroClean?噴擊設備，以干冰顆粒噴擊樣品B的紋理化表面。當使用MicroClean?噴擊設備及類似裝置時，可改變噴擊過程的各種參數，諸如噴嘴類型、噴擊顆粒饋送速率及噴擊壓力。使用的噴嘴為25cfm(0.7m3/min)扇形噴嘴(型號MC35)。可調整的參數包括饋送速率及空氣壓力。饋送速率為0.18kg/min且空氣壓力為llOpsi。樣品A不接受優化處理。
[0036]樣品A及樣品B的表面粗糙度(Ra)使用表面光度儀(prof ilometer)量測。樣品A的表面粗糙度為565μ?η。在干冰噴擊之后，樣品B的表面粗糙度為481μ?η。隨后使用能量色散X射線(EDAX)分析法及掃描電子顯微鏡(SEM)分析樣品。
[0037]樣品A及樣品B的EDAX結果及比較顯示于圖2中。樣品A及樣品B的表面組成也顯示于圖2中。圖3顯示了在掃描電子顯微鏡(SEM)下獲取的樣品A的多個圖像。圖3中圈出的區域顯示了可在濺射過程中收集污染物和/或斷裂物(break-off)的懸臂式結構。圖4顯示了在掃描電子顯微鏡(SEM)下獲取的樣品B的多個圖像。懸臂式結構及其它可能的污染物已從樣品B的經優化的紋理化表面移除。圖5為樣品A與樣品B的孔區域的SEM比較。
[0038]雖然已結合上文所描述的各種示例性實施方案及實施例對本發明進行了描述，但顯然許多替代物、組合、修改及變更對于本領域技術人員是明顯的。因此，上文闡述的本發明的示例性實施方案意欲為說明性而非限制性的。在不背離本發明的精神和范圍的情況下，可作出各種變化。
【主權項】
1.一種使紋理化表面優化的方法，該方法包括以冰狀顆粒噴擊該紋理化表面以形成經優化的紋理化表面。2.如權利要求1的方法，其中所述冰狀顆粒為可升華的二氧化碳或氬氣顆粒。3.如權利要求1的方法，其中所述紋理化表面使用至少一種選自以下的方法進行了紋理化:珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧、雙絲電弧噴霧(TffAS)、及其組合。4.如權利要求1的方法，其中所述紋理化表面使用顆粒噴擊裝置，以冰狀顆粒進行噴擊。5.如權利要求4的方法，其中所述冰狀顆粒夾帶在載氣中。6.如權利要求5的方法，其中所述載氣為氮氣或空氣。7.如權利要求1的方法，其中該方法包括減少存在于所述紋理化表面中的任何懸臂式結構的量。8.—種經優化的紋理化表面，其使用包括以冰狀顆粒噴擊紋理化表面以形成所述經優化的紋理化表面的方法進行優化。9.如權利要求8的經優化的紋理化表面，其中所述紋理化表面使用至少一種選自以下的方法進行了紋理化:珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧、雙絲電弧噴霧(TffAS)、及其組合。10.如權利要求9的經優化的紋理化表面，其中所述紋理化表面包含鋁、鋁合金、和/或其組合。11.一種目標組件，其包括具有至少一個側壁和/或凸緣的濺射目標，其中所述側壁和/或凸緣具有經優化的紋理化表面，所述經優化的紋理化表面使用包括以冰狀顆粒噴擊至少一個紋理化表面以形成所述經優化的紋理化表面的方法進行優化。12.如權利要求11的目標組件，其中所述紋理化表面使用至少一種選自以下的方法進行了紋理化:珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧、雙絲電弧噴霧(TffAS)、及其組合。13.如權利要求12的目標組件，其中所述紋理化表面包含鋁、鋁合金、和/或其組合。14.如權利要求11的目標組件，其中使存在于所述紋理化表面中的任何懸臂式結構的量減少以形成所述經優化的紋理化表面。
【專利摘要】本發明提供用于處理濺射目標的紋理化表面以提高沉積于其上的顆粒的粘著性及保持力的方法。首先可通過諸如珠粒噴擊、噴砂、等離子體噴霧或雙絲電弧噴霧(TWAS)方法的前體紋理化方法將所述目標表面紋理化。隨后以冰狀顆粒噴霧或噴擊該由此紋理化的表面以形成經優化的紋理化表面。所述冰狀顆粒可包括可升華的顆粒，諸如凍結的二氧化碳或干冰。此外，氬氣可用作示例性冰狀顆粒。
【IPC分類】B24C1/00, B24C11/00
【公開號】CN105682856
【申請號】
【發明人】D.B.斯馬瑟斯, J.W.巴克費勒, J.霍爾曼, J.K.里德
【申請人】東曹Smd有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年10月8日