Eu vi esse relatório há muito tempo: cientistas da Alemanha, Japão e outros países gastaram 5 anos e gastaram quase 10 milhões de yuans para criar uma bola feita de material de silício-28 de alta pureza.Esta bola de silício puro de 1 kg requer usinagem de ultraprecisão, retificação e polimento, medição de precisão (esfericidade, rugosidade e qualidade), pode ser considerada a bola mais redonda do mundo.
Vamos apresentar o processo de polimento de ultraprecisão.
01 A diferença entre lixar e polir
Retificação: Usando partículas abrasivas revestidas ou pressionadas na ferramenta de retificação, a superfície é acabada pelo movimento relativo da ferramenta de retificação e da peça de trabalho sob uma certa pressão.A moagem pode ser usada para processar vários materiais metálicos e não metálicos.As formas de superfície processadas incluem superfícies planas, cilíndricas e cônicas internas e externas, superfícies esféricas convexas e côncavas, roscas, superfícies de dentes e outros perfis.A precisão do processamento pode atingir IT5~IT1 e a rugosidade da superfície pode atingir Ra0,63~0,01μm.
Polimento: Um método de processamento que reduz a rugosidade da superfície da peça de trabalho por ação mecânica, química ou eletroquímica para obter uma superfície brilhante e lisa.
A principal diferença entre os dois é que o acabamento superficial obtido pelo polimento é superior ao da retificação, podendo ser utilizados métodos químicos ou eletroquímicos, enquanto a retificação basicamente utiliza apenas métodos mecânicos, e o tamanho de grão abrasivo utilizado é mais grosso do que o utilizado para polimento.Ou seja, o tamanho da partícula é grande.
02 Tecnologia de polimento de ultraprecisão
O polimento de ultraprecisão é a alma da indústria eletrônica moderna
A missão da tecnologia de polimento de ultraprecisão na indústria eletrônica moderna não é apenas achatar diferentes materiais, mas também achatar materiais multicamadas, de modo que pastilhas de silício de alguns milímetros quadrados possam formar dezenas de milhares para VLSI composto por milhões de transistores.Por exemplo, o computador inventado por humanos mudou de dezenas de toneladas para centenas de gramas hoje, o que não pode ser realizado sem polimento de ultraprecisão.
Tomando como exemplo a fabricação de wafer, o polimento é a última etapa de todo o processo, o objetivo é melhorar os minúsculos defeitos deixados pelo processo anterior de processamento do wafer para obter o melhor paralelismo.O nível atual da indústria de informações optoeletrônicas exige requisitos de paralelismo cada vez mais precisos para materiais de substrato optoeletrônico, como safira e silício de cristal único, que atingiram o nível nanométrico.Isso significa que o processo de polimento também entrou no nível de ultraprecisão de nanômetros.
Quão importante é o processo de polimento de ultraprecisão na fabricação moderna, seus campos de aplicação podem explicar diretamente o problema, incluindo fabricação de circuitos integrados, equipamentos médicos, autopeças, acessórios digitais, moldes de precisão e aeroespacial.
A tecnologia de polimento superior é dominada apenas por alguns países, como Estados Unidos e Japão
O dispositivo principal da máquina de polimento é o “disco de moagem”.O polimento de ultraprecisão tem requisitos quase rígidos na composição do material e requisitos técnicos do disco de desbaste na máquina de polimento.Este tipo de disco de aço sintetizado a partir de materiais especiais não deve apenas atender à precisão de nível nano da operação automática, mas também ter um coeficiente de expansão térmica preciso.
Quando a máquina de polir está funcionando em alta velocidade, se a expansão térmica causar deformação térmica do disco de moagem, o nivelamento e o paralelismo do substrato não podem ser garantidos.E esse tipo de erro de deformação térmica que não pode ocorrer não é de alguns milímetros ou alguns mícrons, mas de alguns nanômetros.
Atualmente, os principais processos internacionais de polimento, como os Estados Unidos e o Japão, já podem atender aos requisitos de polimento de precisão das matérias-primas de substrato de 60 polegadas (que são superdimensionadas).Com base nisso, eles dominaram a tecnologia central dos processos de polimento de ultraprecisão e agarraram firmemente a iniciativa no mercado global..Na verdade, o domínio dessa tecnologia também controla o desenvolvimento da indústria de fabricação de eletrônicos em grande medida.
Diante de um bloqueio técnico tão rígido, no campo do polimento de ultraprecisão, meu país só pode realizar autopesquisa no momento.
Qual é o nível da tecnologia de polimento de ultraprecisão da China?
De fato, no campo do polimento de ultraprecisão, a China tem conquistas.
Em 2011, o “Material padrão de tamanho de partícula de microesfera de óxido de cério e sua tecnologia de preparação” desenvolvido pela equipe do Dr. Wang Qi do Centro Nacional de Ciências em Nanoescala da Academia Chinesa de Ciências ganhou o primeiro prêmio da Indústria Química e Petrolífera da China Prêmio de Invenção Tecnológica da Federação e materiais padrão de tamanho de partícula em nanoescala relacionados Obteve a licença nacional de instrumento de medição e o certificado nacional de substância padrão de primeira classe.O efeito de teste de produção de polimento de ultraprecisão do novo material de óxido de cério ultrapassou os materiais tradicionais estrangeiros de uma só vez, preenchendo a lacuna neste campo.
Mas o Dr. Wang Qi disse: “Isso não significa que subimos ao topo deste campo.Para o processo geral, há apenas líquido de polimento, mas nenhuma máquina de polimento de ultraprecisão.No máximo, estamos apenas vendendo materiais.”
Em 2019, a equipe de pesquisa do professor Yuan Julong, da Universidade de Tecnologia de Zhejiang, criou a tecnologia de processamento mecânico químico abrasivo semifixo.A série de polidoras desenvolvidas foi produzida em massa pela Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., e foi identificada como vidro iPhone4 e iPad3 pela Apple.O único equipamento de polimento de precisão do mundo para polimento de placa traseira de painel e liga de alumínio, mais de 1.700 máquinas de polimento são usadas para produção em massa de placas de vidro para iPhone e iPad da Apple.
O charme do processamento mecânico reside nisso.Para buscar participação de mercado e lucro, você deve tentar o seu melhor para alcançar os outros, e o líder em tecnologia sempre melhorará e melhorará, para ser mais refinado, competir e alcançar constantemente e promover o grande desenvolvimento de tecnologia humana.
Horário de postagem: Mar-08-2023
