Είδα μια τέτοια έκθεση πριν από πολύ καιρό: επιστήμονες από τη Γερμανία, την Ιαπωνία και άλλες χώρες πέρασαν 5 χρόνια και ξόδεψαν σχεδόν 10 εκατομμύρια γιουάν για να δημιουργήσουν μια μπάλα από υλικό πυριτίου-28 υψηλής καθαρότητας.Αυτή η σφαίρα καθαρού πυριτίου βάρους 1 kg απαιτεί μηχανική κατεργασία, λείανση και στίλβωση εξαιρετικής ακρίβειας, μέτρηση ακριβείας (σφαιρικότητα, τραχύτητα και ποιότητα), μπορούμε να πούμε ότι είναι η πιο στρογγυλή μπάλα στον κόσμο.
Ας παρουσιάσουμε τη διαδικασία γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας.
01 Η διαφορά μεταξύ λείανσης και στίλβωσης
Τρίψιμο: Χρησιμοποιώντας λειαντικά σωματίδια επικαλυμμένα ή πιεσμένα στο εργαλείο λείανσης, η επιφάνεια τελειώνει με τη σχετική κίνηση του εργαλείου λείανσης και του τεμαχίου εργασίας υπό μια ορισμένη πίεση.Η λείανση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία διαφόρων μεταλλικών και μη υλικών.Τα επεξεργασμένα σχήματα επιφάνειας περιλαμβάνουν επίπεδες, εσωτερικές και εξωτερικές κυλινδρικές και κωνικές επιφάνειες, κυρτές και κοίλες σφαιρικές επιφάνειες, νήματα, επιφάνειες δοντιών και άλλα προφίλ.Η ακρίβεια επεξεργασίας μπορεί να φτάσει το IT5~IT1 και η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να φτάσει το Ra0,63~0,01μm.
Στίλβωση: Μια μέθοδος επεξεργασίας που μειώνει την τραχύτητα της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας με μηχανική, χημική ή ηλεκτροχημική δράση για να αποκτήσει μια φωτεινή και λεία επιφάνεια.
Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι το φινίρισμα της επιφάνειας που επιτυγχάνεται με τη στίλβωση είναι υψηλότερο από αυτό της λείανσης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν χημικές ή ηλεκτροχημικές μέθοδοι, ενώ η λείανση βασικά χρησιμοποιεί μόνο μηχανικές μεθόδους και το μέγεθος λειαντικών κόκκων που χρησιμοποιείται είναι πιο χονδρό από αυτό που χρησιμοποιείται για στίλβωμα.Δηλαδή, το μέγεθος των σωματιδίων είναι μεγάλο.
02 Τεχνολογία γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας
Το γυάλισμα εξαιρετικά ακριβείας είναι η ψυχή της σύγχρονης ηλεκτρονικής βιομηχανίας
Η αποστολή της τεχνολογίας γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας στη σύγχρονη βιομηχανία ηλεκτρονικών δεν είναι μόνο να ισοπεδώνει διαφορετικά υλικά, αλλά και να ισιώνει υλικά πολλαπλών στρώσεων, έτσι ώστε οι γκοφρέτες πυριτίου λίγων χιλιοστών τετραγωνικών να μπορούν να σχηματίσουν δεκάδες χιλιάδες σε VLSI που αποτελούνται από εκατομμύρια τρανζίστορ.Για παράδειγμα, ο υπολογιστής που εφευρέθηκε από τον άνθρωπο έχει αλλάξει από δεκάδες τόνους σε εκατοντάδες γραμμάρια σήμερα, κάτι που δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί χωρίς γυάλισμα εξαιρετικά ακριβείας.
Λαμβάνοντας ως παράδειγμα την κατασκευή γκοφρέτας, το γυάλισμα είναι το τελευταίο βήμα της όλης διαδικασίας, ο σκοπός είναι να βελτιωθούν τα μικροσκοπικά ελαττώματα που άφησε η προηγούμενη διαδικασία επεξεργασίας γκοφρέτας για να επιτευχθεί ο καλύτερος παραλληλισμός.Το σημερινό επίπεδο βιομηχανίας οπτοηλεκτρονικών πληροφοριών απαιτεί όλο και πιο ακριβείς απαιτήσεις παραλληλισμού για υλικά οπτοηλεκτρονικών υποστρωμάτων όπως το ζαφείρι και το μονοκρυσταλλικό πυρίτιο, τα οποία έχουν φτάσει στο επίπεδο των νανομέτρων.Αυτό σημαίνει ότι η διαδικασία στίλβωσης έχει επίσης εισέλθει στο επίπεδο υπερακρίβειας των νανομέτρων.
Πόσο σημαντική είναι η διαδικασία γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας στη σύγχρονη κατασκευή, τα πεδία εφαρμογής της μπορούν να εξηγήσουν άμεσα το πρόβλημα, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, ιατρικού εξοπλισμού, ανταλλακτικών αυτοκινήτων, ψηφιακών αξεσουάρ, καλουπιών ακριβείας και αεροδιαστημικής.
Η κορυφαία τεχνολογία στίλβωσης κατέχει μόνο λίγες χώρες όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία
Η συσκευή πυρήνα της μηχανής στίλβωσης είναι ο «δίσκος λείανσης».Το γυάλισμα εξαιρετικά ακριβείας έχει σχεδόν αυστηρές απαιτήσεις σχετικά με τη σύνθεση του υλικού και τις τεχνικές απαιτήσεις του δίσκου λείανσης στη μηχανή στίλβωσης.Αυτό το είδος χαλύβδινου δίσκου που συντίθεται από ειδικά υλικά πρέπει όχι μόνο να πληροί την ακρίβεια νανοεπιπέδου της αυτόματης λειτουργίας, αλλά και να έχει ακριβή συντελεστή θερμικής διαστολής.
Όταν η μηχανή στίλβωσης λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα, εάν η θερμική διαστολή προκαλεί θερμική παραμόρφωση του δίσκου λείανσης, δεν είναι εγγυημένη η επιπεδότητα και ο παραλληλισμός του υποστρώματος.Και αυτού του είδους το σφάλμα θερμικής παραμόρφωσης που δεν μπορεί να επιτραπεί να συμβεί δεν είναι μερικά χιλιοστά ή λίγα μικρά, αλλά μερικά νανόμετρα.
Προς το παρόν, κορυφαίες διεθνείς διεργασίες γυαλίσματος, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Ιαπωνία, μπορούν ήδη να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις στίλβωσης ακριβείας των πρώτων υλών υποστρώματος 60 ιντσών (οι οποίες έχουν μεγάλο μέγεθος).Με βάση αυτό, έχουν κατακτήσει τη βασική τεχνολογία των διαδικασιών γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας και έχουν καταλάβει σταθερά την πρωτοβουλία στην παγκόσμια αγορά..Στην πραγματικότητα, η κατοχή αυτής της τεχνολογίας ελέγχει επίσης την ανάπτυξη της βιομηχανίας παραγωγής ηλεκτρονικών ειδών σε μεγάλο βαθμό.
Αντιμέτωπη με έναν τόσο αυστηρό τεχνικό αποκλεισμό, στον τομέα της στίλβωσης υπερακρίβειας, η χώρα μου δεν μπορεί παρά να διεξάγει αυτο-έρευνα προς το παρόν.
Ποιο είναι το επίπεδο της τεχνολογίας γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας της Κίνας;
Στην πραγματικότητα, στον τομέα της στίλβωσης εξαιρετικά ακριβείας, η Κίνα δεν είναι χωρίς επιτεύγματα.
Το 2011, το "Cerium Oxide Microsphere Particle Size Standard Material and Its Preparation Technology" που αναπτύχθηκε από την ομάδα του Δρ. Wang Qi από το Εθνικό Κέντρο Επιστημών Νανοκλίμακας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών κέρδισε το πρώτο βραβείο της China Petroleum and Chemical Industry Βραβείο Τεχνολογικής Εφεύρεσης της Ομοσπονδίας και σχετικά τυποποιημένα υλικά μεγέθους σωματιδίων νανοκλίμακας Απέκτησαν την εθνική άδεια οργάνων μέτρησης και το εθνικό πιστοποιητικό τυποποιημένης ουσίας πρώτης κατηγορίας.Το αποτέλεσμα δοκιμής παραγωγής γυαλίσματος εξαιρετικά ακριβείας του νέου υλικού οξειδίου του δημητρίου έχει ξεπεράσει τα ξένα παραδοσιακά υλικά με μια πτώση, καλύπτοντας το κενό σε αυτόν τον τομέα.
Αλλά ο Δρ Wang Qi είπε: «Αυτό δεν σημαίνει ότι έχουμε ανέβει στην κορυφή αυτού του πεδίου.Για τη συνολική διαδικασία, υπάρχει μόνο γυαλιστικό υγρό αλλά όχι γυαλιστικό μηχάνημα εξαιρετικής ακρίβειας.Το πολύ, πουλάμε μόνο υλικά».
Το 2019, η ερευνητική ομάδα του καθηγητή Yuan Julong του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Zhejiang δημιούργησε την ημι-σταθερή λειαντική χημική τεχνολογία μηχανικής επεξεργασίας.Η σειρά των μηχανών στίλβωσης που αναπτύχθηκε έχει παραχθεί μαζικά από την Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., και έχει αναγνωριστεί ως γυαλί iPhone4 και iPad3 από την Apple.Ο μοναδικός εξοπλισμός στίλβωσης ακριβείας στον κόσμο για γυάλισμα πλακών πλακών πάνελ και κράματος αλουμινίου, περισσότερες από 1.700 μηχανές στίλβωσης χρησιμοποιούνται για τη μαζική παραγωγή γυάλινων πλακών iPhone και iPad της Apple.
Η γοητεία της μηχανικής επεξεργασίας έγκειται σε αυτό.Για να επιδιώξετε μερίδιο αγοράς και κέρδος, πρέπει να κάνετε ό,τι καλύτερο μπορείτε για να φτάσετε σε άλλους, και ο ηγέτης της τεχνολογίας θα βελτιώνεται και θα βελτιώνεται πάντα, θα είναι πιο εκλεπτυσμένος, θα ανταγωνίζεται συνεχώς και θα προωθεί τη μεγάλη ανάπτυξη του ανθρώπινη τεχνολογία.
Ώρα δημοσίευσης: Mar-08-2023
