Davno sam video takav izveštaj: naučnici iz Nemačke, Japana i drugih zemalja potrošili su 5 godina i potrošili skoro 10 miliona juana da naprave loptu od materijala visoke čistoće silicijum-28. Ova lopta od čistog silikona od 1 kg zahtijeva ultra-preciznu mašinsku obradu, brušenje i poliranje, precizno mjerenje (sferičnost, hrapavost i kvalitet), može se reći da je najokrugla lopta na svijetu.
Hajde da predstavimo ultra-precizan proces poliranja.
01 Razlika između brušenja i poliranja
Brušenje: Korištenjem abrazivnih čestica premazanih ili pritisnutih na alatu za brušenje, površina se završava relativnim pomicanjem alata za brušenje i radnog komada pod određenim pritiskom. Brušenje se može koristiti za obradu različitih metalnih i nemetalnih materijala. Obrađeni površinski oblici uključuju ravne, unutrašnje i vanjske cilindrične i konične površine, konveksne i konkavne sferne površine, navoje, zupčaste površine i druge profile. Preciznost obrade može doseći IT5~IT1, a hrapavost površine može doseći Ra0,63~0,01μm.
Poliranje: Metoda obrade koja smanjuje hrapavost površine obratka mehaničkim, hemijskim ili elektrohemijskim djelovanjem kako bi se dobila svijetla i glatka površina.
Glavna razlika između njih je u tome što je površinska obrada koja se postiže poliranjem veća od one pri brušenju, te se mogu koristiti kemijske ili elektrokemijske metode, dok se brušenje u osnovi koristi samo mehaničkim metodama, a veličina zrna abraziva koja se koristi je krupnija od one koja se koristi za poliranje. Odnosno, veličina čestica je velika.
02 Ultra precizna tehnologija poliranja
Ultra-precizno poliranje je duša moderne elektronske industrije
Misija ultraprecizne tehnologije poliranja u modernoj elektronskoj industriji nije samo da izravna različite materijale, već i da izravna višeslojne materijale, tako da silikonske pločice od nekoliko kvadratnih milimetara mogu formirati desetine hiljada do VLSI sastavljene od miliona tranzistori. Na primjer, kompjuter koji su izmislili ljudi danas se promijenio sa desetina tona na stotine grama, što se ne može realizirati bez ultra-preciznog poliranja.
Uzimajući za primjer proizvodnju vafla, poliranje je posljednji korak cijelog procesa, svrha je poboljšati sitne nedostatke koje je ostavio prethodni proces obrade vafla kako bi se postigao najbolji paralelizam. Današnji nivo industrije optoelektronskih informacija zahtijeva sve preciznije zahtjeve paralelizma za materijale optoelektronskih supstrata kao što su safir i monokristalni silicijum, koji su dostigli nanometarski nivo. To znači da je proces poliranja također ušao na nivo ultra-preciznosti nanometara.
Koliko je proces ultrapreciznog poliranja važan u modernoj proizvodnji, njegova polja primjene mogu direktno objasniti problem, uključujući proizvodnju integriranih kola, medicinsku opremu, autodijelove, digitalne dodatke, precizne kalupe i svemir.
Vrhunsku tehnologiju poliranja ovladalo je samo u nekoliko zemalja poput Sjedinjenih Država i Japana
Osnovni uređaj mašine za poliranje je „disk za brušenje“. Ultra-precizno poliranje ima gotovo stroge zahtjeve u pogledu sastava materijala i tehničkih zahtjeva brusnog diska u stroju za poliranje. Ova vrsta čeličnog diska sintetiziranog od specijalnih materijala ne samo da mora zadovoljiti nano-nivo preciznosti automatskog rada, već mora imati i tačan koeficijent toplinskog širenja.
Kada mašina za poliranje radi velikom brzinom, ako termička ekspanzija uzrokuje termičku deformaciju brusnog diska, ne može se garantovati ravnost i paralelnost podloge. A ova vrsta greške termičke deformacije koja se ne može dozvoliti nije nekoliko milimetara ili nekoliko mikrona, već nekoliko nanometara.
Trenutno, vrhunski međunarodni procesi poliranja kao što su Sjedinjene Američke Države i Japan već mogu ispuniti zahtjeve za precizno poliranje 60-inčnih sirovina za podlogu (koje su velike veličine). Na osnovu toga, savladali su osnovnu tehnologiju ultra preciznih procesa poliranja i čvrsto preuzeli inicijativu na globalnom tržištu. . Zapravo, ovladavanje ovom tehnologijom u velikoj mjeri kontrolira i razvoj industrije proizvodnje elektronike.
Suočena sa tako strogom tehničkom blokadom, u oblasti ultra-preciznog poliranja, moja zemlja trenutno može samo da vrši samoistraživanje.
Koji je nivo kineske tehnologije ultra-preciznog poliranja?
U stvari, u oblasti ultra-preciznog poliranja, Kina nije bez dostignuća.
Godine 2011. „Standardni materijal veličine čestica mikrosfere oksida cerijuma i tehnologija njegove pripreme“ koji je razvio tim dr. Wang Qija iz Nacionalnog centra za nanoskalne nauke Kineske akademije nauka osvojio je prvu nagradu Kineske naftne i hemijske industrije Nagrada Federacije za tehnološke izume i srodni standardni materijali veličine čestica nano-razmjera. Dobivena je nacionalna licenca za mjerni instrument i nacionalni prvoklasni certifikat standardne supstance. Efekat testa proizvodnje ultra-preciznog poliranja novog materijala od cerij oksida je jednim potezom nadmašio strane tradicionalne materijale, popunjavajući prazninu u ovoj oblasti.
Ali dr. Wang Qi je rekao: „Ovo ne znači da smo se popeli na vrh ovog polja. Za cjelokupni proces postoji samo tekućina za poliranje, ali ne i ultra precizna mašina za poliranje. U najboljem slučaju, prodajemo samo materijale.”
2019. godine, istraživački tim profesora Yuan Julong sa Tehnološkog univerziteta Zhejiang kreirao je polufiksnu abrazivnu hemijsko-mehaničku tehnologiju obrade. Serija mašina za poliranje razvijena je masovno proizvedena od strane Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., a Apple ih je identificirao kao iPhone4 i iPad3 staklo. Jedina precizna oprema za poliranje na svijetu za poliranje ploča i aluminijskih legura, više od 1700 mašina za poliranje se koristi za masovnu proizvodnju Apple-ovih staklenih ploča za iPhone i iPad.
U tome je čar mehaničke obrade. Da biste ostvarili tržišni udio i profit, morate dati sve od sebe da uhvatite korak s drugima, a tehnološki lider će se uvijek usavršavati i usavršavati, da bude rafiniraniji, da se stalno takmiči i sustiže, te da promovira veliki razvoj ljudska tehnologija.
Vrijeme objave: Mar-08-2023
