第六期 :2003年5月
学术研究持续蓬勃发展
香港科学家迅速应付SARS疫症
翻译策略令中国佛教别具特色
古文字资料库裨益学者研究
《诗经》研究启示文化新义
立体模型有助解决超精密平面切削问题
电解液行为的纳米观察
防晒薄膜加强衣料保护作用
提高净化环境的效率
世界最小纳米管用途广泛
新一代电瓷大派用场

由香港理工大学研究人员设计的首个电脑模拟模型,有助工业界进行超精密切削加工程序。
有关模型可预计如何切割表面光洁度小于10纳米的材料,形成一个超镜状平面。
首席研究员李荣彬教授指出:「这项研究对用于光电子及通讯设备的光学显微结构加工上,尤其重要。」比方说,相机及望远镜的镜片愈平滑,愈能加强其准确度和质素。

上:(左起)模胚、粗 加工及超精密加工材料;李教授检查一部超精密钻石切削加工车床。

李教授说,一般而言,镜片都是用繁复的手工切割及打磨而制成。
而利用单点钻石作为切割刀具,可切割出粗 糙度小于10纳米的平面。 举例而言,一块用超精密切削加工制造的模具,已能达最佳的精确度,无须再用手工打磨,就可以注塑精密的镜片。
要预计超精密切削的结果,需要向模型输入静态及动 态的数据,包括受切割材料本身的物理和晶体结构、切削刀具的几何结构、切削速度、刀具的进刀量,以及刀具与材料的震动 。
李教授说:「利用这模型,我们可以知道如何达致最佳的切削条件,而无须进行真正的切削。这增加了切削的效率,也有助于改善切削工具的计设。
「此外,我们也可利用这个模型来训练工程人员。」李教授补充说。
李教授对纳米切削加工技术的基础研究,已通过理工大学的超精密加工中心转移至工业用途。该中心设有香港最先进的器材,自1996年成立以来,曾协助逾百 家公司解决问题。
目前,李教授的切削彷真模型可预计平面、球面及非球面平面的加工精度,现正研究扩展至不规则表面。
李教授正设法将切削刀具及加工材料之间的磨擦力计算进基本模式之内,以及研究纳米加工中对「残余应力」所产生的影响。李教授解释说:「在切割时,总会产生压力,并令表面出现变形,这在纳米级加工是一个严重的问题,因此我们正尝试如何将表面残余应力减至最低。」

首席研究员
李荣彬教授 :
mfwblee@inet.polyu.edu.hk