第六期 :2003年5月
學術研究持續蓬勃發展
香港科學家迅速應付SARS疫症
翻譯策略令中國佛教別具特色
古文字資料庫裨益學者研究
《詩經》研究啟示文化新義
立體模型有助解決超精密平面切削問題
電解液行為的納米觀察
防曬薄膜加強衣料保護作用
提高淨化環境的效率
世界最小納米管用途廣泛
新一代電瓷大派用場

由香港理工大學研究人員設計的首個電腦模擬模型,有助工業界進行超精密切削加工程序。
有關模型可預計如何切割表面光潔度小於10納米的材料,形成一個超鏡狀平面。
首席研究員李榮彬教授指出:「這項研究對用於光電子及通訊設備的光學顯微結構加工上,尤其重要。」比方說,相機及望遠鏡的鏡片愈平滑,愈能加強其準確度和質素。

上:(左起)模胚、粗 加工及超精密加工材料;李教授檢查一部超精密鑽石切削加工車床。

李教授說,一般而言,鏡片都是用繁複的手工切割及打磨而製成。
而利用單點鑽石作為切割刀具,可切割出粗 糙度小於10納米的平面。 舉例而言,一塊用超精密切削加工製造的模具,已能達最佳的精確度,無須再用手工打磨,就可以注塑精密的鏡片。
要預計超精密切削的結果,需要向模型輸入靜態及動 態的數據,包括受切割材料本身的物理和晶體結構、切削刀具的幾何結構、切削速度、刀具的進刀量,以及刀具與材料的震動 。
李教授說:「利用這模型,我們可以知道如何達致最佳的切削條件,而無須進行真正的切削。這增加了切削的效率,也有助於改善切削工具的計設。
「此外,我們也可利用這個模型來訓練工程人員。」李教授補充說。
李教授對納米切削加工技術的基礎研究,已通過理工大學的超精密加工中心轉移至工業用途。該中心設有香港最先進的器材,自1996年成立以來,曾協助逾百 家公司解決問題。
目前,李教授的切削彷真模型可預計平面、球面及非球面平面的加工精度,現正研究擴展至不規則表面。
李教授正設法將切削刀具及加工材料之間的磨擦力計算進基本模式之內,以及研究納米加工中對「殘餘應力」所產生的影響。李教授解釋說:「在切割時,總會產生壓力,並令表面出現變形,這在納米級加工是一個嚴重的問題,因此我們正嘗試如何將表面殘餘應力減至最低。」

首席研究員
李榮彬教授 :
mfwblee@inet.polyu.edu.hk