Máy cắt tự động Beta 300 Pro
Việc chuẩn bị các mẫu kim loại bắt đầu với quy trình cắt chất lượng cao. Bề mặt hoàn hảo ...
Trong lĩnh vực vật liệu công nghệ cao, cacbua silic (SiC) đã trở thành vật liệu được ưa chuộng trong nhiều ứng dụng cao cấp nhờ các tính chất lý hóa tuyệt vời, đặc biệt là độ cứng cực cao. Đặc biệt trong những trường hợp đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng chống mài mòn cao, chẳng hạn như máy móc chính xác, hàng không vũ trụ, sản xuất chất bán dẫn và các lĩnh vực khác, đĩa cacbua silic đóng một vai trò không thể thiếu. Tuy nhiên, độ cứng cao của cacbua silic cũng mang lại những thách thức lớn cho quá trình xử lý, đặc biệt là đánh bóng bề mặt.
Đánh bóng cơ học, là quá trình đầu tiên của quá trình đánh bóng đĩa cacbua silic, có tầm quan trọng rõ ràng. Sau khi hình thành đĩa cacbua silic ban đầu, bề mặt thường có các khuyết tật như lớp thô, vết nứt nhỏ và lỗ chân lông. Những khiếm khuyết này không chỉ ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài mà còn có thể gây suy giảm hiệu suất hoặc thậm chí là hỏng hóc trong quá trình sử dụng. Do đó, loại bỏ các khuyết tật bề mặt này thông qua đánh bóng cơ học để đạt được bề mặt nhẵn và phẳng là chìa khóa để cải thiện hiệu suất tổng thể của đĩa cacbua silic.
Cốt lõi của việc đánh bóng cơ học nằm ở ma sát giữa bánh xe đánh bóng và bề mặt phôi. Vì vậy, việc lựa chọn vật liệu bánh xe đánh bóng phù hợp, điều chỉnh tốc độ phù hợp và tạo áp lực phù hợp là chìa khóa để đảm bảo hiệu quả đánh bóng.
Vật liệu bánh xe đánh bóng: Chất liệu của bánh xe đánh bóng cần phải phù hợp với độ cứng của cacbua silic, đảm bảo đủ lực cắt để loại bỏ lớp nhám bề mặt đồng thời tránh làm hư hỏng phôi quá mức. Vật liệu bánh xe đánh bóng phổ biến bao gồm các vật liệu siêu cứng như kim cương và khối boron nitrit (CBN), có thể hoạt động trên bề mặt cacbua silic một cách hiệu quả và chính xác.
Tốc độ và áp suất: Tốc độ và áp suất của bánh xe đánh bóng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả đánh bóng. Tốc độ quá cao có thể khiến bánh xe đánh bóng bị mòn quá nhanh và làm tăng ứng suất nhiệt trên bề mặt phôi; tốc độ quá thấp có thể không loại bỏ hiệu quả lớp thô trên bề mặt. Do đó, cần điều chỉnh chính xác tốc độ của bánh xe đánh bóng theo vật liệu, kích thước và tình trạng bề mặt của đĩa cacbua silic. Đồng thời, áp dụng áp lực thích hợp cũng là chìa khóa, đảm bảo tiếp xúc vừa đủ giữa bánh xe đánh bóng và bề mặt phôi, tránh áp lực quá mức gây biến dạng hoặc hư hỏng phôi.
Dung dịch đánh bóng cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình đánh bóng cơ học. Nó không chỉ bôi trơn bề mặt tiếp xúc giữa bánh xe đánh bóng và phôi, giảm nhiệt ma sát và mài mòn mà còn hỗ trợ loại bỏ các vết không đồng đều trên bề mặt thông qua các phản ứng hóa học hoặc tác động vật lý.
Thành phần chất lỏng đánh bóng: Thành phần của chất lỏng đánh bóng cần được lựa chọn cẩn thận theo đặc tính vật liệu của cacbua silic. Nói chung, chất lỏng đánh bóng phải chứa một lượng thích hợp chất mài mòn, chất hoạt động bề mặt, chất đệm và các thành phần khác. Chất mài mòn được sử dụng để tác động trực tiếp lên bề mặt cacbua silic để loại bỏ lớp thô; chất hoạt động bề mặt giúp giảm sức căng bề mặt và nâng cao hiệu quả đánh bóng; chất đệm được sử dụng để điều chỉnh độ pH của chất lỏng đánh bóng nhằm bảo vệ bề mặt phôi khỏi bị ăn mòn.
Sử dụng chất lỏng đánh bóng: Khi sử dụng chất lỏng đánh bóng, nồng độ, nhiệt độ, tốc độ dòng chảy và các thông số khác phải được kiểm soát chặt chẽ. Nồng độ quá cao có thể khiến chất lỏng đánh bóng quá nhớt và ảnh hưởng đến hiệu quả đánh bóng; nồng độ quá thấp có thể không phát huy hết vai trò của nó trong việc bôi trơn và đánh bóng phụ trợ. Kiểm soát nhiệt độ cũng rất quan trọng. Nhiệt độ quá cao có thể khiến các thành phần trong dung dịch đánh bóng bị phân hủy hoặc hỏng hóc. Tốc độ dòng chảy phải được điều chỉnh linh hoạt theo tốc độ của bánh xe đánh bóng và tình trạng bề mặt của phôi.
Đánh bóng cơ học là một quá trình phức tạp và tinh vi, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình của từng liên kết để đảm bảo tính nhất quán và ổn định của hiệu ứng đánh bóng.
Thiết kế quy trình: Thiết kế quy trình đánh bóng hợp lý theo yêu cầu về vật liệu, kích thước và bề mặt của đĩa cacbua silic. Nói chung, nó bao gồm ba giai đoạn: đánh bóng thô, đánh bóng trung bình và đánh bóng tinh. Các bánh xe đánh bóng, chất lỏng đánh bóng và các thông số quy trình khác nhau được sử dụng trong từng giai đoạn để loại bỏ dần lớp bề mặt thô ráp và cải thiện độ hoàn thiện và độ phẳng bề mặt.
Giám sát và phản hồi trực tuyến: Trong quá trình đánh bóng, công nghệ giám sát trực tuyến tiên tiến được sử dụng để phát hiện độ nhám, độ phẳng và độ bóng của bề mặt phôi theo thời gian thực. Theo kết quả giám sát, các thông số như tốc độ, áp suất và nồng độ của chất lỏng đánh bóng của bánh đánh bóng được điều chỉnh kịp thời để đảm bảo hiệu quả đánh bóng đạt yêu cầu.
Kiểm soát và đánh giá chất lượng: Sau khi đánh bóng, đĩa cacbua silic phải được kiểm tra và đánh giá chất lượng toàn diện. Bao gồm việc kiểm tra độ nhám bề mặt, độ phẳng, độ bóng, cấu trúc vi mô và các khía cạnh khác để đảm bảo chất lượng đánh bóng đáp ứng yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn sử dụng.
Đánh bóng cơ học là bước đầu tiên trong quá trình đánh bóng đĩa cacbua silic , và tầm quan trọng của nó là hiển nhiên. Bằng cách chọn vật liệu bánh xe đánh bóng phù hợp, điều chỉnh tốc độ phù hợp và áp suất phù hợp, đồng thời sử dụng chất lỏng đánh bóng phù hợp với đặc tính của vật liệu cacbua silic, chúng ta có thể loại bỏ dần lớp thô ráp và những vết không đồng đều ở mức độ vi mô trên bề mặt cacbua silic. đĩa để đạt được bề mặt mịn, phẳng và chất lượng cao. Quá trình này không chỉ tạo nền tảng vững chắc cho quá trình đánh bóng tiếp theo mà còn cải thiện hiệu suất tổng thể và tuổi thọ của đĩa cacbua silic. Với sự phát triển không ngừng của khoa học công nghệ, chúng ta có lý do để tin rằng công nghệ đánh bóng cơ học sẽ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực hơn và đóng góp nhiều hơn cho việc gia công, ứng dụng các vật liệu công nghệ cao.
