Inom området för högteknologiska material har kiselkarbid (SiC) blivit det föredragna materialet i många avancerade applikationer på grund av dess utmärkta fysikaliska och kemiska egenskaper, särskilt dess extremt höga hårdhet. Speciellt vid tillfällen som kräver hög precision och hög slitstyrka, såsom precisionsmaskiner, flyg, halvledartillverkning och andra områden, spelar kiselkarbidskivor en oumbärlig roll. Men den höga hårdheten hos kiselkarbid innebär också stora utmaningar för dess bearbetning, särskilt ytpolering.
Mekanisk polering, som den första processen för polering av kiselkarbidskivor, är av självklar betydelse. Efter den initiala formningen av kiselkarbidskivor finns det ofta defekter som grova lager, mikrosprickor och porer på ytan. Dessa defekter påverkar inte bara utseendet, utan kan också orsaka prestandaförsämring eller till och med fel under användning. Att ta bort dessa ytdefekter genom mekanisk polering för att uppnå en jämn och plan yta är därför nyckeln till att förbättra den totala prestandan hos kiselkarbidskivor.
Kärnan i mekanisk polering ligger i friktionen mellan polerskivan och arbetsstyckets yta. Att välja rätt material för polerskivor, justering av rätt hastighet och applicera lämpligt tryck är därför nyckeln till att säkerställa poleringseffekten.
Material för polerskivor: Materialet i polerskivan måste matcha hårdheten hos kiselkarbid, vilket säkerställer tillräcklig skärkraft för att ta bort det grova ytskiktet samtidigt som man undviker överdriven skada på arbetsstycket. Vanliga material för polerskivor inkluderar superhårda material som diamant och kubisk bornitrid (CBN), som kan verka på ytan av kiselkarbid effektivt och exakt.
Hastighet och tryck: Hastigheten och trycket på polerskivan är viktiga faktorer som påverkar poleringseffekten. För hög hastighet kan göra att polerskivan slits för snabbt och ökar den termiska spänningen på arbetsstyckets yta; för låg hastighet kanske inte effektivt tar bort det grova ytskiktet. Därför är det nödvändigt att noggrant justera hastigheten på polerhjulet enligt kiselkarbidskivans material, storlek och yttillstånd. Samtidigt är det viktigt att applicera lämpligt tryck, vilket säkerställer tillräcklig kontakt mellan polerskivan och arbetsstyckets yta och undviker överdrivet tryck som orsakar deformation eller skada på arbetsstycket.
Polervätska spelar också en viktig roll i den mekaniska poleringsprocessen. Det smörjer inte bara kontaktytan mellan polerskivan och arbetsstycket, minskar friktionsvärme och slitage, utan hjälper också till att avlägsna mikroskopiska ojämnheter på ytan genom kemiska reaktioner eller fysiska handlingar.
Polervätskans sammansättning: Sammansättningen av polervätskan måste väljas noggrant i enlighet med materialegenskaperna hos kiselkarbid. Generellt sett bör polervätskan innehålla en lämplig mängd slipmedel, ytaktiva ämnen, buffertar och andra ingredienser. Slipmedel används för att direkt verka på ytan av kiselkarbid för att avlägsna det grova lagret; ytaktiva ämnen hjälper till att minska ytspänningen och förbättra poleringseffektiviteten; buffertar används för att justera polervätskans pH för att skydda arbetsstyckets yta från korrosion.
Användning av polervätska: När du använder polervätskan måste dess koncentration, temperatur och flödeshastighet och andra parametrar kontrolleras strikt. För hög koncentration kan göra att polervätskan blir för trögflytande och påverkar poleringseffekten; för låg koncentration kanske inte fullt ut spelar sin roll vid smörjning och extrapolering. Temperaturkontroll är också viktigt. För hög temperatur kan göra att komponenterna i polervätskan sönderdelas eller går sönder. Flödeshastigheten bör justeras dynamiskt i enlighet med polerskivans hastighet och arbetsstyckets yttillstånd.
Mekanisk polering är en komplex och känslig process som kräver strikt kontroll av processparametrarna för varje länk för att säkerställa konsistensen och stabiliteten hos poleringseffekten.
Processdesign: Designa en rimlig poleringsprocess enligt kiselkarbidskivans material, storlek och ytkrav. Generellt innehåller den tre steg: grovpolering, mediumpolering och finpolering. Olika polerhjul, polervätskor och processparametrar används i varje steg för att gradvis ta bort det grova ytskiktet och förbättra ytfinishen och planheten.
Onlineövervakning och feedback: Under poleringsprocessen används avancerad onlineövervakningsteknik för att i realtid detektera grovheten, planheten och glansen hos arbetsstyckets yta. Enligt övervakningsresultaten justeras parametrarna som hastighet, tryck och koncentration av polerskivans polervätska i tid för att säkerställa att poleringseffekten uppfyller kraven.
Kvalitetskontroll och utvärdering: Efter polering utsätts kiselkarbidskivan för en omfattande kvalitetskontroll och utvärdering. Inklusive inspektion av ytråhet, planhet, glans, mikrostruktur och andra aspekter för att säkerställa att poleringskvaliteten uppfyller designkraven och användningsstandarderna.
Mekanisk polering är det första steget i poleringsprocessen av kiselkarbidskivor , och dess betydelse är självklar. Genom att välja rätt material för polerskivor, justera rätt hastighet och applicera rätt tryck och använda polervätskan som matchar egenskaperna hos kiselkarbidmaterialet, kan vi gradvis ta bort det grova skiktet och mikroskopiska ojämnheter på kiselkarbidens yta skiva för att uppnå en slät, platt och högkvalitativ yta. Denna process lägger inte bara en solid grund för den efterföljande poleringsprocessen, utan förbättrar också kiselkarbidskivans totala prestanda och livslängd. Med den kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik har vi anledning att tro att mekanisk polerteknik kommer att spela en viktig roll inom fler områden och bidra mer till bearbetning och applicering av högteknologiska material.