Už dávno jsem viděl takovou zprávu: vědci z Německa, Japonska a dalších zemí strávili 5 let a utratili téměř 10 milionů juanů na vytvoření koule vyrobené z vysoce čistého materiálu křemíku-28. Tato 1kg koule z čistého křemíku vyžaduje Ultra-přesné obrábění, broušení a leštění, přesné měření (kulatosti, drsnosti a kvality), dá se říci, že je to nejkulatější koule na světě.
Pojďme si představit ultra-přesný proces leštění.
01 Rozdíl mezi broušením a leštěním
Broušení: Pomocí brusných částic nanesených nebo nalisovaných na brusný nástroj je povrch dokončen relativním pohybem brusného nástroje a obrobku pod určitým tlakem. Broušení lze použít ke zpracování různých kovových i nekovových materiálů. Zpracovávané tvary ploch zahrnují rovinné, vnitřní a vnější válcové a kuželové plochy, konvexní a konkávní kulové plochy, závity, plochy zubů a další profily. Přesnost zpracování může dosáhnout IT5~IT1 a drsnost povrchu může dosáhnout Ra0,63~0,01μm.
Leštění: Metoda zpracování, která snižuje drsnost povrchu obrobku mechanickým, chemickým nebo elektrochemickým působením, aby se získal světlý a hladký povrch.
Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma je v tom, že povrchová úprava dosažená leštěním je vyšší než u broušení a lze použít chemické nebo elektrochemické metody, zatímco při broušení se v zásadě používají pouze mechanické metody a použitá velikost brusného zrna je hrubší než u brusných zrn. leštění. To znamená, že velikost částic je velká.
02 Ultra-přesná technologie leštění
Ultra přesné leštění je duší moderního elektronického průmyslu
Posláním ultra-přesné technologie leštění v moderním elektronickém průmyslu není pouze zploštění různých materiálů, ale také zploštění vícevrstvých materiálů, takže křemíkové plátky o velikosti několika milimetrů čtverečních mohou tvořit desítky tisíc až VLSI složené z milionů tranzistory. Například počítač vynalezený lidmi se dnes změnil z desítek tun na stovky gramů, což nelze realizovat bez ultrapřesného leštění.
Vezmeme-li příklad výroby waferů, leštění je posledním krokem celého procesu, jehož účelem je zlepšit drobné defekty zanechané předchozím procesem zpracování waferů, aby se dosáhlo nejlepší rovnoběžnosti. Dnešní úroveň optoelektronického informačního průmyslu vyžaduje stále přesnější požadavky na paralelismus pro materiály optoelektronického substrátu, jako je safír a monokrystalický křemík, které dosáhly úrovně nanometrů. To znamená, že proces leštění také vstoupil do ultra přesné úrovně nanometrů.
Jak důležitý je proces ultra-přesného leštění v moderní výrobě, jeho aplikační oblasti mohou problém přímo vysvětlit, včetně výroby integrovaných obvodů, lékařského vybavení, automobilových dílů, digitálního příslušenství, přesných forem a letectví.
Špičkovou technologii leštění ovládá pouze několik zemí, jako jsou Spojené státy a Japonsko
Základním zařízením leštícího stroje je „brusný kotouč“. Ultra-přesné leštění má téměř přísné požadavky na materiálové složení a technické požadavky na brusný kotouč v lešticím stroji. Tento druh ocelového kotouče syntetizovaného ze speciálních materiálů musí nejen splňovat nanoúrovňovou přesnost automatického provozu, ale také mít přesný koeficient tepelné roztažnosti.
Pokud leštící stroj běží vysokou rychlostí a tepelná roztažnost způsobí tepelnou deformaci brusného kotouče, nelze zaručit rovinnost a rovnoběžnost podkladu. A tento druh chyby tepelné deformace, ke které nemůže dojít, není několik milimetrů nebo několik mikronů, ale několik nanometrů.
V současné době již špičkové mezinárodní leštící procesy, jako jsou Spojené státy a Japonsko, dokážou splnit požadavky na přesné leštění 60palcových substrátových surovin (které jsou mimořádně velké). Na základě toho zvládli základní technologii ultrapřesných leštících procesů a pevně se chopili iniciativy na globálním trhu. . Zvládnutí této technologie totiž do značné míry řídí i rozvoj průmyslu výroby elektroniky.
Tváří v tvář tak přísné technické blokádě v oblasti ultrapřesného leštění může moje země v současnosti provádět pouze sebevýzkum.
Jaká je úroveň čínské ultra-přesné technologie leštění?
Ve skutečnosti není Čína v oblasti ultrapřesného leštění bez úspěchů.
V roce 2011 získal „Standardní materiál velikosti částic mikrosfér oxidu ceričitého a jeho technologie přípravy“ vyvinutý týmem Dr. Wang Qi z Národního centra pro vědy o nanoměřítku Čínské akademie věd první cenu Čínského ropného a chemického průmyslu. Cena Federation's Technology Invention Award a související standardní materiály velikosti částic v nanoměřítku Získaly národní licenci pro měřicí přístroje a národní certifikát pro standardní standardní látky první třídy. Účinek testu výroby ultrapřesného leštění nového materiálu oxidu ceru překonal zahraniční tradiční materiály jedním tahem, čímž zaplnil mezeru v této oblasti.
Ale Dr. Wang Qi řekl: „To neznamená, že jsme se vyšplhali na vrchol tohoto pole. Pro celkový proces je k dispozici pouze leštící kapalina, ale žádný ultra přesný leštící stroj. Maximálně prodáváme pouze materiály.“
V roce 2019 výzkumný tým profesora Yuana Julonga z Zhejiang University of Technology vytvořil technologii polopevného abrazivního chemického mechanického zpracování. Série vyvinutých leštících strojů byla sériově vyráběna společností Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. a byla společností Apple označena jako iPhone4 a iPad3 glass. Jediné přesné leštící zařízení na světě pro leštění zadních desek panelů a hliníkových slitin, více než 1700 leštících strojů se používá pro hromadnou výrobu skleněných desek Apple iPhone a iPad.
V tom spočívá kouzlo mechanického zpracování. Abyste dosáhli podílu na trhu a zisku, musíte se ze všech sil snažit dohnat ostatní, a technologický lídr se bude stále zlepšovat a zlepšovat, být rafinovanější, neustále soutěžit a dohánět ostatní a podporovat velký rozvoj lidská technologie.
Čas odeslání: březen-08-2023
