冲突与冰晶石在工业金属薄板构成工艺中起着重要的效果。冲突决议着金属薄板的变形类型和无撕裂状况下的变形程度。
　　适当地冰晶石可以防止金属间的直触摸摸，削减了模具和工件不必要的磨损，下降了本钱。一起，冰晶石削减了因为粘附效果惹起的工件外表的损伤，提高了产品质量，延长了模具寿数。金属薄板成型的准确塑性剖析，常依据一种迷糊而使人误解的冲突条件假定。其剖析成果简直无任何有用含义，特别对那些工艺布局功能较差的工件，更是如此。
　　在简略的拉伸成型工艺中，广泛选用的流体冰晶石理论是由Wilson和Waog提出的。该理论以为，冰晶石膜是由在冲头和薄板联系处的边际所构成的楔形进口带发作的。在冲头触摸中间薄膜最厚，在衔接边际邻近，则逐步变薄。正是在这个区域，今后会呈现决裂。这里冲头与薄板的触摸，与齿轮和滚珠轴承中的状况相似，为了丈量这种触摸中的冰晶石薄膜的厚度，已开发了几项实验技能。其间，切割入射光振幅的光干与丈量法最为成功。在相似钢球和光学平面构成的弹性流体触摸中，用光干与丈量技能能安稳准确地丈量出油膜厚度。
　　为了研讨金属薄板成型的冰晶石进程，咱们将评论光干与的运用。特别要论述用球形冲模在有冰晶石的条件下，轴对称拉伸工艺的油膜厚度的部分、瞬时丈量。咱们研讨的首要意图是验证Wilson一Wang理论的正确性，然后加深咱们对该理论的了解。
　　光干与法丈量
　　于涉从前广泛地用于固态薄膜处置技能的研讨和抛光功率、抛光平面度的丈量中。在冰晶石特性研讨中，把入射光波长作为冰晶石薄膜厚度的丈量规范，颠末光干与进行精密丈量。干与是因为视频波的波动性而构成的。当两列或两列以上的光波相遇时，会发作与这些光波的叠加成果不一样的合波。这种差异是由一个光源宣布的两种或两种以上光波间的相位差惹起的。因为冰晶石薄膜的存在，诸光波间发作了差错。当两种光波再次相遇时，它们便构成了明暗替换的波带，统称为干与条纹。
　　这里所用的主光源是功率为5毫瓦、辐射波长为0.6微米鲜红色光的He一N。激光。此束光直射到空间频率滤光片上，发作一种呈高斯幅射散布的发散激光束，此刻，光强简直降　　低了一半。
　　用激光发作的干与条纹比一般白色或单色光构成的条纹明晰和高档得多。氦氖激光能分辩小到0.10微米厚的薄膜。为调查干与条纹，咱们描绘、制作并专门镀制了两个作为通明光学冲头的平凸透镜。透镜资料是十分经用且精密退火的Schott玻璃(BK7一A)。在每个透镜的平l可侧镀四分之一波长厚的氟化镁以下降反射。
　　在透镜凸面，镀四分之一波长厚的Hfo2介质层研讨双束干与。HfO:在较大的负荷下适当经用。此膜的物理厚度为0.07微米，折射　率为2.10。用这些参数调谐到玉le一Ne激光波长，而四分之一波长厚度则保证来自该层的反射光在相位上改变180度。射到HfO:层上的这些光，14多被反射，5形被吸收，81拓透射到油膜。当透射光射到抛光片外表时，其间60厂被反射。反射部分从油膜方射到HfO:镀层上，其大部分透过HfO2层回来冲头，只要很少部分被回来油膜中。后一种光线因为强度大减，不会再惹起任何附加的干与，仅在两束光线间出产干与。坐落窄环中一切干与点的总和构成一种干与带。当光正常地入射到冲头一薄板联系面时，在Hf02层邻近构成干与带。
　　第二块冲头镀厚度为四分之一波长的介质二氧化钦(TIO2)，以利于多束干与条纹的构成。TIO2层的物理厚度为0.06微米，折射率为2.67。这两个量也都能调谐到He一Ne激光的波长。
　　在射到TIO2层的光中，30%被反射，70%被透射到油膜中，吸收部分可忽略不计。因为TIO2层的反射率高，加之薄板外表的反射，透射光在油膜内颠末一系列的反射。经薄板外表开始反射的光线，部分透射回来冲头，部分反射到油膜中，振幅进一步发作了改变。这样，多束光线在上述薄板与冲头联系面上某一点的叠加便发作了干与。
　　该点的光强约为双光束在同点强度的二倍。光强的添加使多束干与条纹中的明带变宽，暗带变窄。双束条纹中的明带比多束条纹中的略暗略窄一些。
　　样品制备
　　实验样品是由直径为3英寸的3003一H14熟铝合金毛坏制成的。每个样品的厚度是0.02英寸。屈服应力为21千磅/英寸“。为了操控来自薄板外表的反射光量，有必要调整工件的外表反射率，使其大体上等于冲头凹面的反射率。为此，研讨了一种金相加工法，经七次抛光，到达镜面光洁度。然后，把抛光样品在48多氟化氢溶液中腐蚀2~4分钟，便可得到所需的反射率。在接近正常入射的当地，用激光功率表丈量样品外表对He一Ne激光的反射率。看来30%~48%的反射率已够用了。
薄膜厚度核算
　　依据冲头和薄板外表的反射率，便能导出断定冰晶石膜厚度的简略公式。这个公式可用于双束和多束干与。
　　
　　
　　这样，干与条纹便成为冰晶石膜厚度的等值线图。用这些条纹就能指示入/Zn间隔处的薄膜厚度改变。相邻亮条纹之间的间隔约为13.72微米。
　　开始运用压缩空气驱动干与仪，但咱们发现这样只能用来记载静态干与条纹。成果有关薄膜开始构成的大部分信息都未能得到。压缩空气驱动干与仪的首要缺陷是不能充沛操控全进程。特别是不容易调整薄板对冲头加载的速率。别的，运用中设备的装卸是不可防止的，装一次就要将分光棱镜和干与仪中的光学元件再对准一次。
　　为准确地丈量活塞速度并严格地操控整个成型进程，描绘了一种电机驱动的干与仪。它的机电驱动体系由步进电机和滚珠丝杠千斤顶组成。在最大速率达5000步/秒时，转子每步　　旋转1.8度。核算机程序操控从中止到到达预订最大速率所需的加速度。现已研制成两种电机驱动干与仪，它们能记载薄膜厚度的动态改变。
　　榜首种方法选用闭路电视和录相带记载体系与显微镜合作，记载要辨认的零级条纹处的图形改变。然后将录相带倒回去，便可仔细调查图形的改变。此刻，干与条纹，特别在接近图形中间的那些条纹，便忽隐忽现地漂移，这意味着此处的油膜厚度最易改变。
　　在第二种布局中，用16毫米反射式摄像机记载条纹图。在实践记载前，要先试拍一下，调好摄像机的焦距，在摄像机的调查尾镜中找到结尾的干与条纹图形。一起，试拍中要进行计时，以断定正确的开拍时辰。一卷500英尺的胶片可以运用5次。
　　为了发作对比度很高的干与条纹图，需选用镀TIO2的冲头，这样，就能发作多束干与条纹、工件冰晶石剂是TeXaC。石油公司提炼的“Thuban250”，该冰晶石剂在25℃的环境中，约有7436厘泊的粘度，在He一Ne激光下的折射率为1.5。在各种间隔下，薄板相对于冲头的均匀加载速度为0.012英寸/秒。
　　视频技能提醒了冰晶石延伸成型进程的一些风趣的表象。如冰晶石剂朝接合中间区的抽吸使边际区的油膜变薄，成果，板外表粗糙度便显着可见。这充沛说明，较厚的冰晶石膜是开始构成的。油膜厚度和条纹图的共同性有很大的依靠联系。当活塞对冲头逐步地加压时，干与条纹很不规矩，干与条纹的同心度呈现显着改变，在接合面的中间邻近呈现了几个部分的最大和最小值。这样一来，要用干与条纹进行准确丈量就不能够了。
　　
　　当加载速度添加时，在接合处构成了较厚、较均匀的油膜。这时构成的干与条纹便可用来进行膜厚丈量。
　　为了剖析条纹图，依据薄膜布局，咱们拍了15张相片，用以标明图形的显着改变。在相片15中(略)咱们将榜首条宽带定为0级，将内区和外区周围的暗带定为1/2级，把每个区域中与1/2级暗带相邻的亮带定为1级，以此类推。
　　将相片15中的一切干与条纹都定以等级号码后，再来看相片14(略)。该相片显现宽带从亮到暗的改变。把暗宽带定为1/2级，并以这个参阅带为依据，定出周围条纹的等级。用这种　　方法对15张相片中的图形都标定等级。相片1、6的图形(略)显现了加载进程的初期的期间，油膜厚度使整个波长发作改变，很难取得丈量信息。别的，这些初期的油膜厚度改变不均匀。正因为如此，初期取得的油膜厚度数据，能够有几个波长的差错。
　　油膜厚度改变与沿冲头一薄板接口面的方位之间的联系曲线标明，在0.06秒和0.12秒之间，薄膜厚度是抛物面，中间邻近呈现最小值。在0.12秒和0.22秒之间，在中间邻近薄膜厚度中止削减，并沿接合面暂时坚持不变。在0.22秒时，中间邻近的薄膜厚度发作显着的增大，中间邻近薄膜持续增厚，而在接合面边际邻近逐步减薄，直到开裂呈现停止。
　　初期干与图所指示的很能够是冰晶石膜的弹性效应。而铝资料各向异性的变形，则能够形成初期条纹图的非均匀。从定性研讨来看，0.22秒今后的成果与Wilson一Wang的理论十分共同。