超精密研磨和抛光的影响因素


发布时间:

2023-06-27

为了实现亚纳米级甚至纳米级的加工精度,必须对超精密研磨和抛光的支撑的加工环境加以严格的控制。温度的变化不仅影响研磨机的几何精度,而且还会影响工件的加工精度。因为,任何物体的温度不均衡,都会引起尺寸的变化。

      为了实现亚纳米级甚至纳米级的加工精度,必须对超精密研磨和抛光的支撑的加工环境加以严格的控制。表2.2列出了构成超精密加工的环境及其控制项目,下文将详细叙述空气、温度、湿度以及振动环境这几个主要因素对加工的影响。在普通空气中,存有大量尘埃和微粒等物质,这些物质在普通加工中可以忽略不计,但和超精密研磨和抛光加工所要求的精度相比,这些尘埃和微粒的尺寸大小已变得不可忽视。例如在大规模集成电路元件的制造过程中,如果混入了空气中的尘埃,就很可能影响元件的加工精度,并在后续工序中成为不可控制的污染扩展源而影响产品的最终合格率,所以必须严格控制空气的洁净度.      温度的变化不仅影响研磨机的几何精度,而且还会影响工件的加工精度。因为,任何物体的温度不均衡,都会引起尺寸的变化。据资料统计,在超精密研磨和抛光中,热变形所产生的误差占全部加工误差的50%以上。湿度也超精密研磨抛光加工的关键因素,过高的湿度使机床、仪器等发生腐蚀;过低的湿度,也会使材料变脆、易燃,影响加工精度和质量。另外,系统内部和外部的振动会使工具与工件之间产生多余的相对运动而影响加工精度,振动的幅度,频率也会影响加工的质量,必须通过防振和隔振等措施来消除振动的干扰。所以,在超精密研磨和抛光加工过程中,各个外部环境都必须采取措施加以控制,以防止包括空气环境、热环境、振动环境以及声环境、光环境和电场、电磁环境等变化对超精密研磨和抛光加工的影响。

聚焦热点

金刚石微粉的主要应用

金刚石微粉作为一种超硬磨料,具有无比优越的研磨能力,日益受到各工业发达国家的高度重视。金刚石微粉的研磨能力包括对工件的磨削能力和它本身的耐磨损和抗粉碎能力,取决于其显微硬度、粒度、强度、颗粒性状以及热稳定性和化学稳定性。概括起来说,金刚石微粉用作磨料有三大方面; (1)用于树脂粘结工具、金属粘结工具以及电镀工具的制造。 (2)用于工业上、科学上和医学上各种精密元器件的精密或抛光加工。 (3)作为精细磨料用于模具加工、宝玉石抛光加工、宝石轴承加工制造。 金刚石微粉的应用除了用作研磨材料之外,另一大用途就是用作功能材料。例如利用其热学性质和电学性质等。用金刚石微粉混合到热固性树脂聚合物、纤维素、酚酸树脂或者陶瓷片之中,可制成一种具有提高热导率和降低热膨胀性的新材料。把金刚石微粉混合到金属片,如片或不锈钢片可制成具有热导率高、热膨胀性低而重量轻的新型片状材料,在电子工业中可做成高密高能器件用于热控制。 从金刚石用作研磨材料的形式来说,根据有关资料公布的数字,全世界在工业上消耗的金刚石微粉60%以上是用来制成钻石膏、金刚石微粉混合物和金刚微粉研磨液。

纳米金刚石的用途之精密仪器的超精抛光

我们将纳米金刚石加入到介质当中制成纳米金刚石抛光液,现在主要分为水性抛光液及油性抛光液。 由于纳米金刚石抛光液中纳米金刚石粒子超硬超硬,用它可以去除材料表面细小的凹凸不平,抛光后材料表面的粗糙程度可降低到纳米级,从而使得材料表面光洁度极高。目前纳米金刚石抛光液可用于半导体硅片抛光、计算机磁头的抛光、精密陶瓷加工、宝石抛光、光学玻璃抛光加工等领域。 现在由于计算机的发展,人们对计算机存储的容量要求不断提升,这使得我们要去制造容量更大的磁盘。近年来计算机磁盘储存容量也一直在提高,但是随着储存容量的提高,带来的问题是磁盘与磁头间隙越来越小,已趋近于10NM,磁头和磁盘的表面粗糙度、划痕和杂质粒子均会对计算机磁盘造成损害,由于磁盘与磁头的间距已经到了纳米级,微米级的抛光液已经达不到抛光要求,所以只有纳米级的金刚石抛光液可以满足这一方面的要求。我们拿来纳米金刚石抛光液对计算机磁头进行抛光,发现经过抛光后确实大大提高了磁头表面的光洁度,测得此时的表面粗糙程度为0.09~0.40nm,而采用普通抛光液抛光后磁头的表面粗糙程度为0.45~0.80nm,相比之下纳米金刚石抛光液的效果要好得多,从而计算机磁头的质量也得到提升,我们就可以生产出更精密,储存容量更大的计算机磁盘。抛光时值得注意的是,由于计算机等电子产品最忌腐蚀的产生,所以一定要控制好抛光液的酸碱度,研究发现抛光液的PH 值控制在6.5~8之间较为适宜。由于阴离子Cl-和SO2-的含量会决定抛光液的酸碱度所以在制备用于计算机磁头抛光的抛光液时要控制好Cl-和SO2-的含量,同时注意观察PH值。

山东金属粉末液压机的特性

山东金属粉末液压机适用于粉末干式压制的全自动控制成型,广泛应用于电子、粉末冶金、软磁工业、导电干式压制成型、化工、汽车制造、医药、能源环保工业、玩具工业等。适用的干压粉末包括:黑色和有色金属粉末、电子陶瓷粉末、铁氧体、稀土粉末、硬质合金粉末、PTFE、金刚石和石墨粉末等。 山东金属粉末液压机液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。动力机构通常采用油泵作为动力机构,一般为一体式油泵。为了满足致动器运动速度的要求,选择一个或多个油泵。低压齿轮泵;中压叶片泵;高压柱塞泵。各种塑料材料的压力加工和成形,例如不锈钢板和钢板的挤压、弯曲、拉伸以及金属零件的冷压,也可用于粉末制品、砂轮、电木和树脂热固性制品的压制。