În domeniul materialelor de înaltă tehnologie, carbura de siliciu (SiC) a devenit materialul preferat în multe aplicații high-end datorită proprietăților sale fizice și chimice excelente, în special durității sale extrem de ridicate. În special în ocaziile care necesită precizie ridicată și rezistență ridicată la uzură, cum ar fi mașinile de precizie, industria aerospațială, producția de semiconductori și alte domenii, discurile cu carbură de siliciu joacă un rol indispensabil. Cu toate acestea, duritatea mare a carburii de siliciu aduce, de asemenea, mari provocări procesării sale, în special lustruirea suprafețelor.
Lustruirea mecanică, ca prim proces de lustruire a discurilor cu carbură de siliciu, este de o importanță evidentă. După formarea inițială a discurilor cu carbură de siliciu, apar adesea defecte, cum ar fi straturi aspre, micro fisuri și pori pe suprafață. Aceste defecte nu afectează doar aspectul, ci pot provoca și degradarea performanței sau chiar defecțiuni în timpul utilizării. Prin urmare, eliminarea acestor defecte de suprafață prin lustruire mecanică pentru a obține o suprafață netedă și plană este cheia pentru îmbunătățirea performanței generale a discurilor cu carbură de siliciu.
Miezul lustruirii mecanice constă în frecarea dintre roata de lustruit și suprafața piesei de prelucrat. Prin urmare, alegerea materialului potrivit pentru roată de lustruit, reglarea vitezei potrivite și aplicarea unei presiuni adecvate sunt cheia pentru asigurarea efectului de lustruire.
Materialul roții de lustruit: materialul roții de lustruit trebuie să se potrivească cu duritatea carburii de siliciu, asigurând o forță de tăiere suficientă pentru a îndepărta stratul dur de suprafață, evitând în același timp deteriorarea excesivă a piesei de prelucrat. Materialele obișnuite pentru roți de lustruit includ materiale superdure, cum ar fi diamantul și nitrura cubică de bor (CBN), care pot acționa pe suprafața carburii de siliciu eficient și precis.
Viteza și presiunea: viteza și presiunea roții de lustruit sunt factori importanți care afectează efectul de lustruire. O viteză prea mare poate cauza uzura prea rapidă a roții de lustruit și poate crește stresul termic pe suprafața piesei de prelucrat; o viteză prea mică poate să nu îndepărteze în mod eficient stratul rugos de suprafață. Prin urmare, este necesar să reglați cu precizie viteza roții de lustruit în funcție de materialul, dimensiunea și starea suprafeței discului cu carbură de siliciu. În același timp, aplicarea unei presiuni adecvate este, de asemenea, cheia, asigurând un contact suficient între roata de lustruit și suprafața piesei de prelucrat și evitând presiunea excesivă care provoacă deformarea sau deteriorarea piesei de prelucrat.
Lichidul de lustruire joacă, de asemenea, un rol important în procesul de lustruire mecanică. Nu numai că lubrifiază suprafața de contact dintre roata de lustruit și piesa de prelucrat, reduce căldura de frecare și uzura, dar ajută și la îndepărtarea denivelărilor microscopice ale suprafeței prin reacții chimice sau acțiuni fizice.
Compoziția lichidului de lustruire: Compoziția lichidului de lustruire trebuie selectată cu atenție în funcție de caracteristicile materialului carburii de siliciu. În general, lichidul de lustruire ar trebui să conțină o cantitate adecvată de abrazivi, agenți tensioactivi, tampon și alte ingrediente. Abrazivele sunt folosite pentru a actiona direct pe suprafata carburii de siliciu pentru a indeparta stratul aspru; surfactanții ajută la reducerea tensiunii superficiale și la îmbunătățirea eficienței lustruirii; tampoanele sunt folosite pentru a regla pH-ul lichidului de lustruire pentru a proteja suprafața piesei de prelucrat împotriva coroziunii.
Utilizarea lichidului de lustruire: Când utilizați lichidul de lustruire, concentrația, temperatura și debitul acestuia și alți parametri trebuie controlați strict. O concentrație prea mare poate face ca lichidul de lustruire să fie prea vâscos și să afecteze efectul de lustruire; o concentrație prea mică poate să nu-și joace pe deplin rolul în lubrifiere și lustruire auxiliară. Controlul temperaturii este de asemenea important. O temperatură prea ridicată poate duce la descompunerea sau defectarea componentelor din lichidul de lustruire. Debitul trebuie ajustat dinamic în funcție de viteza roții de lustruit și de starea suprafeței piesei de prelucrat.
Lustruirea mecanică este un proces complex și delicat care necesită un control strict al parametrilor de proces ai fiecărei verigi pentru a asigura consistența și stabilitatea efectului de lustruire.
Proiectarea procesului: Proiectați un proces de lustruire rezonabil în funcție de materialul, dimensiunea și cerințele de suprafață ale discului cu carbură de siliciu. În general, include trei etape: lustruire brută, lustruire medie și lustruire fină. În fiecare etapă sunt utilizate diferite roți de lustruit, fluide de lustruire și parametri de proces pentru a îndepărta treptat stratul de suprafață rugoasă și pentru a îmbunătăți finisarea și planeitatea suprafeței.
Monitorizare online și feedback: în timpul procesului de lustruire, tehnologia avansată de monitorizare online este utilizată pentru a detecta rugozitatea, planeitatea și luciul suprafeței piesei de prelucrat în timp real. Conform rezultatelor monitorizării, parametrii precum viteza, presiunea și concentrația fluidului de lustruit al roții de lustruit sunt ajustați în timp pentru a se asigura că efectul de lustruire îndeplinește cerințele.
Controlul și evaluarea calității: După lustruire, discul cu carbură de siliciu este supus unei inspecții și evaluări complete a calității. Inclusiv inspecția rugozității suprafeței, planeității, luciului, microstructurii și a altor aspecte pentru a se asigura că calitatea lustruirii îndeplinește cerințele de proiectare și standardele de utilizare.
Lustruirea mecanică este primul pas în procesul de lustruire a discuri cu carbură de siliciu , iar importanța sa este de la sine înțeles. Selectând materialul potrivit pentru roți de lustruit, ajustând viteza potrivită și aplicând presiunea potrivită și folosind fluidul de lustruire care se potrivește cu caracteristicile materialului din carbură de siliciu, putem elimina treptat stratul dur și denivelările microscopice de pe suprafața carburii de siliciu. disc pentru a obține o suprafață netedă, plană și de înaltă calitate. Acest proces nu numai că pune o bază solidă pentru procesul de lustruire ulterior, dar îmbunătățește și performanța generală și durata de viață a discului cu carbură de siliciu. Odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, avem motive să credem că tehnologia de lustruire mecanică va juca un rol important în mai multe domenii și va contribui mai mult la prelucrarea și aplicarea materialelor de înaltă tehnologie.