Am văzut un astfel de raport cu mult timp în urmă: oameni de știință din Germania, Japonia și alte țări au petrecut 5 ani și au cheltuit aproape 10 milioane de yuani pentru a crea o minge din material silicon-28 de înaltă puritate. Această bilă de silicon pur de 1 kg necesită prelucrare, șlefuire și lustruire de ultra-precizie, măsurare de precizie (sfericitate, rugozitate și calitate), se poate spune că este cea mai rotundă bilă din lume.
Să introducem procesul de lustruire ultra-precizie.
01 Diferența dintre șlefuire și lustruire
Slefuire: Folosind particule abrazive acoperite sau presate pe unealta de șlefuit, suprafața este finisată prin mișcarea relativă a sculei de șlefuit și a piesei de prelucrat sub o anumită presiune. Măcinarea poate fi utilizată pentru prelucrarea diferitelor materiale metalice și nemetalice. Formele suprafețelor prelucrate includ suprafețe plane, interioare și exterioare cilindrice și conice, suprafețe sferice convexe și concave, fire, suprafețe dinților și alte profile. Precizia procesării poate ajunge la IT5 ~ IT1, iar rugozitatea suprafeței poate ajunge la Ra0,63 ~ 0,01μm.
Lustruire: O metodă de prelucrare care reduce rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat prin acțiune mecanică, chimică sau electrochimică pentru a obține o suprafață strălucitoare și netedă.
Principala diferență între cele două este că finisajul suprafeței obținut prin lustruire este mai mare decât cel al șlefuirii, putând fi folosite metode chimice sau electrochimice, în timp ce șlefuirea folosește practic doar metode mecanice, iar granulația abrazivă utilizată este mai grosieră decât cea utilizată pentru lustruire. Adică, dimensiunea particulelor este mare.
02 Tehnologie de lustruire ultra-precizie
Lustruirea ultra-precizie este sufletul industriei electronice moderne
Misiunea tehnologiei de lustruire ultra-precizie în industria electronică modernă este nu numai de a aplatiza diferite materiale, ci și de a aplatiza materialele cu mai multe straturi, astfel încât plăcile de siliciu de câțiva milimetri pătrați să poată forma zeci de mii la VLSI compuse din milioane de tranzistoare. De exemplu, computerul inventat de oameni s-a schimbat astăzi de la zeci de tone la sute de grame, ceea ce nu poate fi realizat fără o lustruire de ultra-precizie.
Luând ca exemplu fabricarea napolitanelor, lustruirea este ultima etapă a întregului proces, scopul fiind ameliorarea defectelor minuscule lăsate de procesul anterior de prelucrare a napolitanelor pentru a obține cel mai bun paralelism. Nivelul actual al industriei informațiilor optoelectronice necesită cerințe de paralelism din ce în ce mai precise pentru materialele de substrat optoelectronice, cum ar fi safirul și siliciul monocristal, care au atins nivelul nanometric. Aceasta înseamnă că procesul de lustruire a intrat și la nivelul de ultraprecizie al nanometrilor.
Cât de important este procesul de lustruire ultra-precizie în producția modernă, domeniile sale de aplicare pot explica direct problema, inclusiv fabricarea de circuite integrate, echipamente medicale, piese auto, accesorii digitale, matrițe de precizie și aerospațial.
Tehnologia de lustruire de top este stăpânită doar de câteva țări precum Statele Unite și Japonia
Dispozitivul de bază al mașinii de lustruit este „discul de șlefuit”. Lustruirea ultra-precizie are cerințe aproape stricte privind compoziția materialului și cerințele tehnice ale discului de șlefuit din mașina de lustruit. Acest tip de disc de oțel sintetizat din materiale speciale nu trebuie doar să îndeplinească precizia nano-nivel a funcționării automate, dar să aibă și un coeficient de dilatare termică precis.
Când mașina de lustruit funcționează la viteză mare, dacă dilatarea termică provoacă deformarea termică a discului de șlefuit, planeitatea și paralelismul substratului nu pot fi garantate. Și acest tip de eroare de deformare termică care nu poate fi lăsată să apară nu este de câțiva milimetri sau câțiva microni, ci de câțiva nanometri.
În prezent, procesele internaționale de lustruire de top, cum ar fi Statele Unite și Japonia, pot îndeplini deja cerințele de lustruire de precizie ale materiilor prime de substrat de 60 de inci (care sunt super-dimensionate). Pe baza acestui fapt, au stăpânit tehnologia de bază a proceselor de lustruire ultra-precizie și au prins ferm inițiativa pe piața globală. . De fapt, stăpânirea acestei tehnologii controlează și dezvoltarea industriei de fabricare a electronicelor în mare măsură.
În fața unei blocaje tehnice atât de stricte, în domeniul lustruirii de ultraprecizie, țara mea nu poate face decât autocercetari în prezent.
Care este nivelul tehnologiei de lustruire ultra-precizie a Chinei?
De fapt, în domeniul lustruirii de ultra-precizie, China nu este lipsită de realizări.
În 2011, „Materialul standard de mărime a particulelor din microsferă de oxid de ceriu și tehnologia de preparare a acestuia” dezvoltat de echipa Dr. Wang Qi de la Centrul Național pentru Științe la scară nanometrică al Academiei Chineze de Științe a câștigat premiul I al industriei chimice și petroliere din China. Premiul Federației pentru Invenție Tehnologică și materialele standard ale dimensiunii nanometrice ale particulelor. Obținerea licenței naționale pentru instrumente de măsurare și a certificatului național de substanță standard de primă clasă. Efectul de testare a producției de lustruire de ultra-precizie al noului material de oxid de ceriu a depășit dintr-o singură lovitură materialele străine tradiționale, umplând golul în acest domeniu.
Dar dr. Wang Qi a spus: „Aceasta nu înseamnă că am urcat în vârful acestui câmp. Pentru întregul proces, există doar lichid de lustruit, dar nu există o mașină de lustruit ultra-precizie. Cel mult, vindem doar materiale.”
În 2019, echipa de cercetare a profesorului Yuan Julong de la Universitatea de Tehnologie din Zhejiang a creat tehnologia de procesare mecanică chimică abrazivă semi-fixă. Seria de mașini de lustruit dezvoltate au fost produse în serie de Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. și au fost identificate ca fiind sticla iPhone4 și iPad3 de către Apple. Singurul echipament de lustruire de precizie din lume pentru lustruirea panourilor și a panourilor din aliaje de aluminiu, peste 1.700 de mașini de lustruit sunt folosite pentru producția de masă a plăcilor de sticlă Apple iPhone și iPad.
Farmecul prelucrării mecanice constă în asta. Pentru a urmări cota de piață și profit, trebuie să faceți tot posibilul pentru a ajunge din urmă cu ceilalți, iar liderul tehnologic se va îmbunătăți și îmbunătăți întotdeauna, pentru a fi mai rafinat, pentru a concura și a ajunge din urmă în mod constant și pentru a promova marea dezvoltare a tehnologie umană.
Ora postării: Mar-08-2023
