معرفة

تلميع السيراميك الدقيق مع متطلبات دقة عالية تبلغ Ra 0.025 μإن عملية التصنيع هي عبارة عن تقنية معالجة معقدة ودقيقة للغاية تتطلب دمج التقنيات الميكانيكية والكيميائية وتقنيات التحكم الدقيقة.

 

1. الخطوات الأساسية لعملية التلميع هي كما يلي:

 

(1) المعالجة المسبقة

الطحن الخشن والطحن الناعم

يتم إجراء الطحن التدريجي باستخدام عجلات طحن الماس أو كربيد السيليكون (على سبيل المثال، من حبيبات #800 إلى #3000)، مما يقلل من خشونة السطح إلى Ra 0.1 - 0.2 μم لوضع الأساس للتلميع.

التنظيف بالموجات فوق الصوتية

يتم إزالة جزيئات الطحن المتبقية باستخدام الكحول الأيزوبروبيل أو الماء منزوع الأيونات لمنع الخدوش أثناء التلميع اللاحق.

 

(2) مرحلة التلميع

التلميع الميكانيكي (التلميع الخشن)

المعدات: آلة تلميع ذات سرعة متغيرة (100 - 500 دورة في الدقيقة)

عامل التلميع: تعليق الماس (1 - 3 μ(حجم الجسيمات م) أو سائل تلميع الألومينا

المعاملات: الضغط 20 - 50 كيلو باسكال، الوقت 30 - 60 دقيقة، خشونة الهدف Ra 0.05 - 0.1 μm

التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP، التلميع الدقيق)

سائل التلميع: نانو سيليكا (SiO2)₂) أو أكسيد السيريوم (CeO₂) محلول غرواني (درجة الحموضة 10 - 12، يعزز التحلل المائي السطحي)

وسادة التلميع: وسادة مسامية من مادة البولي يوريثين (صلابة شور دي 50 - 60)

المعاملات: السرعة 50 - 150 دورة في الدقيقة، الضغط 5 - 15 كيلو باسكال، الوقت 1 - 2 ساعة، تحقيق تسطيح دون النانومتر من خلال العمل المشترك للحفر الكيميائي والطحن الميكانيكي.

 

(3) ما بعد العلاج

تنظيف فائق الدقة

يتم الجمع بين التنظيف بالموجات فوق الصوتية (950 كيلو هرتز) مع التنظيف بالبلازما لإزالة المواد العضوية الممتصة والجسيمات النانوية من السطح.

التخميد السطحي

يتم تطبيق معالجة البلازما الأكسجينية (300 واط، 10 دقائق) على السيراميك النشط مثل نترات السيليكون لتشكيل طبقة أكسيد كثيفة ومنع التلوث.

 

2. التحكم في المعلمات التقنية الرئيسية

التحكم في درجة الحرارة

يجب تثبيت درجة حرارة سائل التلميع عند 25 درجة مئوية. ± 0.5℃يمكن أن يؤدي الاختلاف المفرط في درجات الحرارة إلى التمدد الحراري ويؤدي إلى انحراف دقة شكل السطح.

قمع الاهتزاز

يجب تثبيت المعدات على منصة عزل الاهتزاز النشطة (تردد الاهتزاز < 2 هرتز، السعة < 50 نانومتر) لتجنب تأثير الاهتزاز البيئي.

توحيد الضغط

تم اعتماد نظام التحكم بالتغذية الراجعة الهوائية لضمان تقلب الضغط ±1%. بالنسبة للأجزاء ذات الشكل غير المنتظم، يلزم تصميم تركيبات مطابقة.

 

3. التفتيش ومراقبة الجودة

فحص الخشونة

يتم إجراء القياس بخمس نقاط باستخدام مقياس تداخل الضوء الأبيض (دقة رأسية 0.1 نانومتر) أو مجهر القوة الذرية (AFM)، مع مساحة أخذ عينات تبلغ 50×50 μm².

فحص الأضرار تحت السطحية

يتم استخدام الحفر الكيميائي (محلول HF لمدة 5 دقائق) مع مراقبة المجهر الإلكتروني الماسح للتأكد من أن عمق الشق تحت السطح أقل من 50 نانومتر.

فحص تسطيح السطح

مقياس التداخل بالليزر (λيتم استخدام دقة (/100) لفحص التسطيح، مع شرط أن تكون قيمة PV أقل من 0.1 μm.

 

4. حلول المشاكل الشائعة

المشكلة الظاهرة السبب التحليل الحل

خطوط التلميع انسداد أخاديد وسادة التلميع استخدم أداة تشكيل الماس لتجهيز وسادة التلميع كل 30 دقيقة

انهيار الحافة تركيز إجهاد الحافة استخدم تلميع تعويض الحافة (تقليل الضغط في منطقة الحافة بنسبة 20%)

ضباب السطح تراكم الخدوش النانوية أضف 0.1% من دوديسيل بنزين سلفونات الصوديوم (SDBS) إلى سائل التلميع لتعزيز التزييت

 

5. تطوير التكنولوجيا المتقدمة

التشطيب بالسوائل المغناطيسية (MRF)

يستخدم سائلًا مغناطيسيًا (مسحوق الحديد الكربونيل + الماس النانوي) لتشكيل "قالب تلميع" مرن في مجال مغناطيسي، مناسب للمعالجة السطحية المعقدة، ويمكنه تحقيق خشونة سطح تبلغ Ra 0.01 μm.

تلميع الشعاع الأيوني

يتم تحقيق الإزالة على المستوى الذري من خلال رش أيونات Ar+ (طاقة 500 إلكترون فولت، كثافة تيار الشعاع 1 مللي أمبير/سم²), ويتم استخدامها في معالجة المرايا الخزفية في جيروسكوبات الليزر.

 

6. الاعتبارات الاقتصادية

تبلغ تكلفة تلميع الحزم الأيونية التقليدية حوالي 150 يوانًا للمتر المربع، بينما قد تصل تكلفة تلميع الحزم الأيونية إلى 5,000 يوان للمتر المربع. يجب أن يعتمد اختيار العملية على استخدام الأجزاء (مثل أشباه الموصلات أو المكونات البصرية).

إن استخدام نظام استعادة سائل تلميع الماس يمكن أن يقلل من تكلفة المواد الاستهلاكية بنسبة 30%.

من خلال التحكم الدقيق والابتكار التكنولوجي المذكور أعلاه، يمكن لتلميع السيراميك الدقيق الحديث تحقيق سطح فائق النعومة بشكل مستقر مع Ra 0.025 μم، مُلبّيةً متطلبات المجالات المتطورة مثل الملاحة بالقصور الذاتي وعدسات آلات الطباعة الضوئية. في الإنتاج الفعلي، يُوصى بإنشاء نموذج تصميم التجارب (DOE) لتحسين الجمع بين مختلف المعلمات وتطبيق التحكم الإحصائي في العمليات (SPC) لضمان إنتاجية تتجاوز 95%.

 

قوة لدينا أكثر من 18 عامًا من الخبرة في عمليات الصب، ونحن نعرف كيفية تجنب العيوب عند الإنتاج. إذا كان لديك أي أسئلة أو طلبات لتطوير المنتجات أو تحسين سلسلة التوريد الخاصة بك، فلا تتردد في الاتصال بنا على info@castings-forging.com