Szlifowanie: Proces wykańczania obrobionej powierzchni poprzez względny ruch narzędzia szlifierskiego i przedmiotu obrabianego pod określonym ciśnieniem przy użyciu cząstek ściernych naniesionych lub dociśniętych do narzędzia szlifierskiego. Szlifowanie można stosować do obróbki różnych materiałów-metalowych i niemetalowych, a kształty przetwarzanych powierzchni obejmują płaszczyzny, wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie cylindryczne oraz powierzchnie stożkowe, wypukłe i wklęsłe powierzchnie kuliste, gwinty, powierzchnie zębów i inne profile. Dokładność przetwarzania może osiągnąć IT5 ~ IT1, a chropowatość powierzchni może osiągnąć Ra0,63 ~ 0,01 μm.
Polerowanie: Metoda przetwarzania wykorzystująca efekty mechaniczne, chemiczne lub elektrochemiczne w celu zmniejszenia chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego w celu uzyskania jasnej i płaskiej powierzchni.
Główna różnica między nimi polega na tym, że wykończenie powierzchni uzyskane w wyniku polerowania jest wyższe niż w przypadku szlifowania i można zastosować metody chemiczne lub elektrochemiczne, podczas gdy szlifowanie zasadniczo wykorzystuje wyłącznie metody mechaniczne, a zastosowany rozmiar cząstek ścierniwa jest grubszy niż ten stosowany do polerowania, to znaczy rozmiar cząstek jest większy.
02
Ultra-precyzyjna technologia polerowania
Ultra-precyzyjne polerowanie jest duszą nowoczesnego przemysłu elektronicznego
Misją ultra-technologii polerowania precyzyjnego we współczesnym przemyśle elektronicznym jest nie tylko spłaszczanie różnych materiałów, ale także spłaszczanie-materiałów wielowarstwowych, tak aby w wyniku „globalnego spłaszczenia” płytki krzemowe o powierzchni kilku milimetrów kwadratowych mogły tworzyć ultra-wielkie-układy scalone składające się z dziesiątek tysięcy do milionów tranzystorów. Na przykład komputer wynaleziony przez człowieka zmienił się dzisiaj z dziesiątek ton na setki gramów, co nie byłoby możliwe bez ultra-precyzyjnego polerowania.
Biorąc za przykład produkcję chipów, polerowanie jest ostatnim ogniwem całego procesu, a jego celem jest poprawienie drobnych defektów pozostawionych przez poprzedni proces obróbki chipa, aby uzyskać najlepszą równoległość. Dzisiejszy optoelektroniczny przemysł informacyjny ma coraz bardziej precyzyjne wymagania dotyczące równoległości materiałów, takich jak szafir i monokrystaliczny krzem, jako optoelektronicznych materiałów podłoża, które osiągnęły poziom nanometrów. Oznacza to, że proces polerowania również wszedł na poziom ultra-precyzji na poziomie nanometrów.
Jak ważny jest-ultraprecyzyjny proces polerowania we współczesnym przemyśle produkcyjnym? Obszary zastosowań mogą bezpośrednio zilustrować problem, w tym produkcja układów scalonych, sprzęt medyczny, akcesoria samochodowe, akcesoria cyfrowe, formy precyzyjne i przemysł lotniczy.
Tylko kilka krajów, takich jak Stany Zjednoczone i Japonia, opanowało najlepszy proces polerowania
Podstawowym elementem polerki jest „tarcza szlifierska”. Ultra-precyzyjne polerowanie wiąże się z niemal rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi składu materiału i wymagań technicznych dotyczących tarczy szlifierskiej w maszynie polerskiej. Ta stalowa tarcza wykonana ze specjalnych materiałów musi nie tylko spełniać wymogi nano-precyzji działania zautomatyzowanego, ale także mieć dokładny współczynnik rozszerzalności cieplnej.
Gdy polerka pracuje-z dużą prędkością, a rozszerzalność cieplna powoduje odkształcenie termiczne tarczy szlifierskiej, nie można zagwarantować płaskości i równoległości podłoża. A ten błąd odkształcenia termicznego, na który nie można pozwolić, nie wynosi kilku milimetrów czy mikronów, ale kilku nanometrów.
Obecnie najlepsze procesy polerowania w Stanach Zjednoczonych, Japonii i innych krajach mogą już spełniać wymagania dotyczące precyzyjnego polerowania w przypadku surowców o grubości 60- cali (super-duży rozmiar). Na tej podstawie kontrolują podstawową technologię ultraprecyzyjnej technologii polerowania i mocno przejmują inicjatywę na rynku globalnym. Tak naprawdę opanowanie tej technologii oznacza w dużej mierze kontrolowanie rozwoju przemysłu wytwórczego elektroniki.
W obliczu tak ścisłej blokady technicznej w dziedzinie ultra{0}}polerowania precyzyjnego mój kraj może obecnie prowadzić-prawie jedynie własne badania.
Na jakim poziomie znajduje się chińska-technologia polerowania ultraprecyzyjnego?
Tak naprawdę Chiny nie są pozbawione osiągnięć w dziedzinie ultra{0}}precyzyjnego polerowania.
W 2011 r. „Materiał wzorcowy wielkości cząstek mikrosfery tlenku ceru i technologia jego przygotowania” opracowany przez zespół dr Wang Qi w Krajowym Centrum Nanonauki i Technologii Chińskiej Akademii Nauk zdobył pierwszą nagrodę Chińskiej Federacji Przemysłu Naftowego i Chemicznego za Wynalazki Technologiczne, a odpowiedni materiał wzorcowy wielkości cząstek w skali nano- uzyskał licencję krajowego przyrządu pomiarowego oraz krajowy certyfikat materiału standardowego pierwszej-klasy. Wyniki testów produkcji ultra-precyzyjnego polerowania nowego materiału z dwutlenku ceru za jednym zamachem przewyższyły wyniki tradycyjnych materiałów obcych, wypełniając lukę w tej dziedzinie.
Jednak dr Wang Qi powiedziała: „Nie oznacza to, że osiągnęliśmy szczyt w tej dziedzinie. W całym procesie stosuje się tylko płyn polerski, ale nie ma ultra-precyzyjnej maszyny polerskiej. W większości przypadków po prostu sprzedajemy materiały”.
W 2019 r. zespół badawczy profesora Yuana Julonga na Politechnice Zhejiang stworzył technologię pół-chemicznego i mechanicznego przetwarzania ściernego. Seria opracowanych maszyn polerskich została-wyprodukowana masowo w firmie Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. Wyprodukowano masowo-ponad 1000 sztuk. Zostały one uznane przez firmę Apple za jedyne na świecie precyzyjne urządzenia do polerowania szklanych paneli iPhone’a 4 i iPada 3 oraz tylnych paneli ze stopu aluminium. Do masowej produkcji płaskich paneli szklanych iPhone'a i iPada firmy Apple wykorzystuje się ponad 1700 maszyn polerskich
Na tym polega urok obróbki mechanicznej. Aby dążyć do udziału w rynku i zysków, trzeba zrobić wszystko, aby dogonić innych, a liderzy technologii zawsze będą się doskonalić i udoskonalać, i czynić je bardziej precyzyjnymi. Ciągła rywalizacja i nadrabianie zaległości przyczyniły się do wielkiego rozwoju technologii ludzkiej.
