Vin un informe deste tipo hai moito tempo: científicos de Alemaña, Xapón e outros países pasaron 5 anos e gastaron case 10 millóns de yuans para crear unha bola feita de material de silicio-28 de alta pureza.Esta bola de silicio puro de 1 kg require mecanizado, esmerilado e pulido de ultra precisión, medición de precisión (esfericidade, rugosidade e calidade), pódese dicir que é a bola máis redonda do mundo.
Imos presentar o proceso de pulido de ultra-precisión.
01 A diferenza entre moer e pulir
Moenda: Usando partículas abrasivas recubertas ou presionadas sobre a ferramenta de moenda, a superficie está acabada polo movemento relativo da ferramenta de moenda e a peza de traballo baixo unha certa presión.A moenda pódese usar para procesar varios materiais metálicos e non metálicos.As formas de superficie procesadas inclúen superficies planas, cilíndricas e cónicas interiores e exteriores, superficies esféricas convexas e cóncavas, fíos, superficies de dentes e outros perfís.A precisión de procesamento pode alcanzar IT5 ~ IT1 e a rugosidade da superficie pode alcanzar Ra0.63 ~ 0.01μm.
Pulido: Método de procesamento que reduce a rugosidade da superficie da peza por acción mecánica, química ou electroquímica para obter unha superficie brillante e lisa.
A principal diferenza entre ambos é que o acabado superficial conseguido polo pulido é superior ao da moenda, podendo utilizarse métodos químicos ou electroquímicos, mentres que a moenda só utiliza métodos mecánicos, e o granulo abrasivo utilizado é máis groso que o usado para pulido.É dicir, o tamaño das partículas é grande.
02 Tecnoloxía de pulido de ultra precisión
O pulido de ultra precisión é a alma da industria electrónica moderna
A misión da tecnoloxía de pulido de ultra precisión na industria electrónica moderna non é só aplanar diferentes materiais, senón tamén aplanar materiais multicapa, de xeito que as obleas de silicio duns poucos milímetros cadrados poidan formar decenas de miles de VLSI compostos por millóns de transistores.Por exemplo, o ordenador inventado polos humanos pasou de decenas de toneladas a centos de gramos hoxe en día, o que non se pode realizar sen un pulido de ultra precisión.
Tomando como exemplo a fabricación de obleas, o pulido é o último paso de todo o proceso, a finalidade é mellorar os pequenos defectos que deixa o proceso anterior de procesado de obleas para obter o mellor paralelismo.O nivel actual da industria da información optoelectrónica require requisitos de paralelismo cada vez máis precisos para materiais de substrato optoelectrónico, como o zafiro e o silicio monocristal, que alcanzaron o nivel nanómetro.Isto significa que o proceso de pulido tamén entrou no nivel de ultra-precisión dos nanómetros.
Como é importante o proceso de pulido de ultra-precisión na fabricación moderna, os seus campos de aplicación poden explicar directamente o problema, incluíndo a fabricación de circuítos integrados, equipos médicos, pezas de automóbiles, accesorios dixitais, moldes de precisión e aeroespacial.
A tecnoloxía de pulido superior só é dominada por algúns países como Estados Unidos e Xapón
O dispositivo principal da máquina de pulido é o "disco de moenda".O pulido de ultra precisión ten requisitos case estritos sobre a composición do material e os requisitos técnicos do disco de moer na máquina de pulido.Este tipo de disco de aceiro sintetizado a partir de materiais especiais non só debe cumprir a precisión de nivel nanométrico do funcionamento automático, senón que tamén debe ter un coeficiente de expansión térmica preciso.
Cando a máquina pulidora funciona a alta velocidade, se a expansión térmica provoca a deformación térmica do disco de moenda, non se pode garantir a planitude e o paralelismo do substrato.E este tipo de erro de deformación térmica que non se pode permitir que se produza non é duns poucos milímetros ou poucas micras, senón duns poucos nanómetros.
Na actualidade, os principais procesos de pulido internacionais, como os Estados Unidos e Xapón, xa poden cumprir os requisitos de pulido de precisión das materias primas do substrato de 60 polgadas (que son de gran tamaño).En base a isto, dominaron a tecnoloxía básica dos procesos de pulido de ultra precisión e asumiron firmemente a iniciativa no mercado global..De feito, dominar esta tecnoloxía tamén controla en gran medida o desenvolvemento da industria de fabricación de produtos electrónicos.
Ante un bloqueo técnico tan estrito, no campo do pulido de ultra precisión, o meu país só pode realizar investigacións propias polo momento.
Cal é o nivel da tecnoloxía de pulido de ultra precisión de China?
De feito, no campo do pulido de ultra precisión, China non está exenta de logros.
En 2011, o "Material estándar de tamaño de partícula de microesfera de óxido de cerio e a súa tecnoloxía de preparación" desenvolvido polo equipo do doutor Wang Qi do Centro Nacional de Ciencias a Nanoescala da Academia Chinesa de Ciencias gañou o primeiro premio da Industria Química e do Petróleo de China. Premio de Invención Tecnolóxica da Federación e materiais estándar de tamaño de partículas a nanoescala relacionados Obtiveron a licenza nacional de instrumentos de medida e o certificado nacional de substancia estándar de primeira clase.O efecto de proba de produción de pulido de ultra-precisión do novo material de óxido de cerio superou nun só golpe aos materiais tradicionais estranxeiros, enchendo o oco neste campo.
Pero o doutor Wang Qi dixo: "Isto non significa que subamos ao cumio deste campo.Para o proceso global, só hai líquido de pulido pero non hai unha máquina de pulido de ultra precisión.Como moito, só vendemos materiais”.
En 2019, o equipo de investigación do profesor Yuan Julong da Universidade Tecnolóxica de Zhejiang creou a tecnoloxía de procesamento mecánico químico abrasivo semifixo.A serie de máquinas pulidoras desenvolvidas foi producida en serie por Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., e Apple identificou como vidro iPhone4 e iPad3.O único equipo de pulido de precisión do mundo para o pulido de paneles e aliaxes de aluminio, utilízanse máis de 1.700 máquinas de pulido para a produción en masa de placas de vidro para iPhone e iPad de Apple.
O encanto do procesamento mecánico reside nisto.Para conseguir cota de mercado e beneficio, ten que facer todo o posible para poñerse ao día cos demais, e o líder tecnolóxico sempre mellorará e mellorará, para ser máis refinado, para competir e recuperarse constantemente e para promover o gran desenvolvemento de tecnoloxía humana.
Hora de publicación: Mar-08-2023
