Processo de polimento mecânico de disco de carboneto de silício: estabelecendo as bases para uma superfície de alta qualidade- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

No campo dos materiais de alta tecnologia, o carboneto de silício (SiC) tornou-se o material preferido em muitas aplicações de ponta devido às suas excelentes propriedades físicas e químicas, especialmente à sua dureza extremamente elevada. Especialmente em ocasiões que exigem alta precisão e alta resistência ao desgaste, como máquinas de precisão, aeroespacial, fabricação de semicondutores e outras áreas, os discos de carboneto de silício desempenham um papel indispensável. Porém, a alta dureza do carboneto de silício também traz grandes desafios ao seu processamento, principalmente ao polimento superficial.

O polimento mecânico, como o primeiro processo de polimento de disco de carboneto de silício, é de importância evidente. Após a formação inicial dos discos de carboneto de silício, muitas vezes existem defeitos como camadas rugosas, microfissuras e poros na superfície. Esses defeitos não afetam apenas a aparência, mas também podem causar degradação do desempenho ou até mesmo falhas durante o uso. Portanto, a remoção desses defeitos superficiais por meio de polimento mecânico para obter uma superfície lisa e plana é a chave para melhorar o desempenho geral dos discos de carboneto de silício.

O núcleo do polimento mecânico reside no atrito entre a roda de polimento e a superfície da peça. Portanto, escolher o material correto do disco de polimento, ajustar a velocidade certa e aplicar a pressão adequada são a chave para garantir o efeito de polimento.
Material da roda de polimento: O material da roda de polimento precisa corresponder à dureza do carboneto de silício, garantindo força de corte suficiente para remover a camada áspera da superfície, evitando danos excessivos à peça de trabalho. Os materiais comuns para rodas de polimento incluem materiais superduros, como diamante e nitreto cúbico de boro (CBN), que podem atuar na superfície do carboneto de silício com eficiência e precisão.
Velocidade e pressão: A velocidade e a pressão da roda de polimento são fatores importantes que afetam o efeito de polimento. Uma velocidade muito alta pode fazer com que o disco de polimento se desgaste muito rapidamente e aumentar o estresse térmico na superfície da peça; uma velocidade muito baixa pode não remover efetivamente a camada áspera da superfície. Portanto, é necessário ajustar com precisão a velocidade do disco de polimento de acordo com o material, tamanho e condição da superfície do disco de carboneto de silício. Ao mesmo tempo, aplicar pressão adequada também é fundamental, garantindo contato suficiente entre o disco de polimento e a superfície da peça e evitando pressão excessiva que causa deformação ou danos à peça.

O fluido de polimento também desempenha um papel importante no processo de polimento mecânico. Ele não apenas lubrifica a superfície de contato entre o disco de polimento e a peça de trabalho, reduz o calor de fricção e o desgaste, mas também auxilia na remoção de irregularidades microscópicas da superfície por meio de reações químicas ou ações físicas.
Composição do líquido de polimento: A composição do líquido de polimento precisa ser cuidadosamente selecionada de acordo com as características do material do carboneto de silício. De modo geral, o líquido de polimento deve conter uma quantidade adequada de abrasivos, surfactantes, tampões e outros ingredientes. Abrasivos são usados para atuar diretamente na superfície do carboneto de silício para remover a camada áspera; os surfactantes ajudam a reduzir a tensão superficial e melhoram a eficiência do polimento; tampões são usados para ajustar o pH do líquido de polimento para proteger a superfície da peça contra corrosão.
Uso do líquido de polimento: Ao usar o líquido de polimento, sua concentração, temperatura e vazão e outros parâmetros devem ser rigorosamente controlados. Uma concentração muito alta pode fazer com que o líquido de polimento fique muito viscoso e afete o efeito de polimento; uma concentração muito baixa pode não desempenhar totalmente o seu papel na lubrificação e no polimento auxiliar. O controle da temperatura também é importante. Uma temperatura muito alta pode fazer com que os componentes do líquido de polimento se decomponham ou falhem. A taxa de fluxo deve ser ajustada dinamicamente de acordo com a velocidade da roda de polimento e a condição da superfície da peça.

O polimento mecânico é um processo complexo e delicado que requer controle rigoroso dos parâmetros do processo de cada elo para garantir a consistência e estabilidade do efeito de polimento.
Projeto do processo: Projete um processo de polimento razoável de acordo com os requisitos de material, tamanho e superfície do disco de carboneto de silício. Geralmente inclui três etapas: polimento bruto, polimento médio e polimento fino. Diferentes rodas de polimento, fluidos de polimento e parâmetros de processo são usados em cada etapa para remover gradualmente a camada superficial áspera e melhorar o acabamento e planicidade da superfície.
Monitoramento e feedback online: Durante o processo de polimento, tecnologia avançada de monitoramento online é usada para detectar a rugosidade, planicidade e brilho da superfície da peça em tempo real. De acordo com os resultados do monitoramento, parâmetros como velocidade, pressão e concentração do fluido de polimento da roda de polimento são ajustados a tempo para garantir que o efeito de polimento atenda aos requisitos.
Controle e avaliação de qualidade: Após o polimento, o disco de carboneto de silício é submetido a abrangente inspeção e avaliação de qualidade. Incluindo a inspeção de rugosidade superficial, planicidade, brilho, microestrutura e outros aspectos para garantir que a qualidade do polimento atenda aos requisitos de projeto e padrões de uso.

O polimento mecânico é o primeiro passo no processo de polimento de discos de carboneto de silício , e sua importância é evidente. Selecionando o material correto da roda de polimento, ajustando a velocidade certa e aplicando a pressão certa, e usando o fluido de polimento que corresponde às características do material de carboneto de silício, podemos remover gradualmente a camada áspera e irregularidades microscópicas na superfície do carboneto de silício disco para obter uma superfície lisa, plana e de alta qualidade. Este processo não apenas estabelece uma base sólida para o processo de polimento subsequente, mas também melhora o desempenho geral e a vida útil do disco de carboneto de silício. Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia, temos motivos para acreditar que a tecnologia de polimento mecânico desempenhará um papel importante em mais campos e contribuirá mais para o processamento e aplicação de materiais de alta tecnologia.