Brušenje: postopek končne obdelave obdelane površine z relativnim premikanjem brusilnega orodja in obdelovanca pod določenim pritiskom z uporabo abrazivnih delcev, prevlečenih ali pritisnjenih na brusilno orodje. Z brušenjem lahko obdelujemo različne kovinske in ne-kovinske materiale, obdelane površinske oblike pa vključujejo ravnine, notranje in zunanje cilindrične površine ter konične površine, konveksne in konkavne sferične površine, navoje, zobne površine in druge profile. Natančnost obdelave lahko doseže IT5~IT1, hrapavost površine pa Ra0,63~0,01μm.
Poliranje: metoda obdelave, ki uporablja mehanske, kemične ali elektrokemične učinke za zmanjšanje površinske hrapavosti obdelovanca, da dobimo svetlo in ravno površino.
Glavna razlika med obema je v tem, da je površinska obdelava, dosežena s poliranjem, višja kot pri brušenju in da se lahko uporabijo kemične ali elektrokemične metode, medtem ko brušenje v bistvu uporablja samo mehanske metode, velikost delcev abraziva pa je bolj groba od tiste, ki se uporablja za poliranje, kar pomeni, da je velikost delcev večja.
02
Ultra{0}}natančna tehnologija poliranja
Ultra{0}}natančno poliranje je duša sodobne elektronske industrije
Poslanstvo ultra{0}}natančne tehnologije poliranja v sodobni elektronski industriji ni samo sploščanje različnih materialov, temveč tudi sploščanje več-plastnih materialov, tako da lahko silicijeve rezine velikosti več kvadratnih milimetrov tvorijo ultra-velika-integrirana vezja, sestavljena iz več deset tisoč do milijonov tranzistorjev s tem "globalnim sploščenjem". Na primer, računalnik, ki so ga izumili ljudje, se je danes spremenil iz desetin ton v stotine gramov, kar ne bi bilo mogoče brez ultra-natančnega poliranja.
Če vzamemo za primer proizvodnjo čipov, je poliranje zadnja povezava celotnega procesa, njegov namen pa je izboljšati drobne napake, ki jih je pustil predhodni proces obdelave čipov, da se doseže najboljša vzporednost. Današnja optoelektronska informacijska industrija ima vse bolj natančne zahteve glede vzporednosti materialov, kot sta safir in monokristalni silicij, kot optoelektronskih substratnih materialov, ki so dosegli nanometrsko raven. To pomeni, da je tudi postopek poliranja prešel na raven ultra-natančnosti nanometrske ravni.
Kako pomemben je ultra{0}}natančen postopek poliranja v sodobni proizvodni industriji? Njegova področja uporabe lahko neposredno ponazorijo težavo, vključno s proizvodnjo integriranih vezij, medicinsko opremo, avtomobilskimi dodatki, digitalnimi dodatki, natančnimi kalupi in vesoljstvom.
Le nekaj držav, kot sta ZDA in Japonska, je obvladalo vrhunski postopek poliranja
Osrednja komponenta polirnega stroja je "brusni disk". Ultra{1}}natančno poliranje ima skoraj stroge materialne sestave in tehnične zahteve za brusilno ploščo v polirnem stroju. Ta jeklena plošča, izdelana iz posebnih materialov, ne sme le izpolnjevati nano-natančnosti avtomatiziranega delovanja, ampak mora imeti tudi natančen koeficient toplotnega raztezanja.
Ko polirni stroj deluje pri visoki-hitrosti, če toplotna ekspanzija povzroči toplotno deformacijo brusilne plošče, ni mogoče zagotoviti ravnosti in vzporednosti podlage. In ta napaka toplotne deformacije, ki je ne smemo dovoliti, ni nekaj milimetrov ali mikronov, ampak nekaj nanometrov.
Trenutno lahko vrhunski postopki poliranja v Združenih državah Amerike, na Japonskem in v drugih državah že izpolnjujejo zahteve glede natančnega poliranja 60-palčnih substratnih surovin (super-velike velikosti). Na podlagi tega nadzorujejo temeljno tehnologijo tehnologije ultra natančnega poliranja in trdno prevzemajo pobudo na svetovnem trgu. Pravzaprav obvladovanje te tehnologije v veliki meri pomeni nadzor nad razvojem industrije proizvodnje elektronike.
Soočena s tako strogo tehnično blokado na področju ultra-natančnega poliranja lahko moja država trenutno izvaja skoraj samo-samoraziskave.
Na kateri ravni je kitajska tehnologija ultra-natančnega poliranja?
Pravzaprav Kitajska ni brez dosežkov na področju ultra-natančnega poliranja.
Leta 2011 je "Standardni material za velikost delcev mikrosfer cerijevega oksida in tehnologija njegove priprave", ki ga je razvila ekipa dr. Wang Qija v Nacionalnem centru za nanoznanost in tehnologijo Kitajske akademije znanosti, osvojil prvo nagrado Kitajske zveze naftne in kemične industrije za tehnološke izume, ustrezni material standardne velikosti delcev v nano-merilu pa je prejel nacionalni merilni instrument Licenca in nacionalni prvorazredni-certifikat standardnega materiala. Rezultati proizvodnega preizkusa ultra-natančnega poliranja novega materiala cerijevega dioksida so z enim zamahom presegli tradicionalne tuje materiale in zapolnili vrzel na tem področju.
Toda dr. Wang Qi je dejal: "To ne pomeni, da smo dosegli vrh na tem področju. Za celoten proces obstaja samo polirna tekočina, ne pa ultra-natančnega polirnega stroja. Kvečjemu samo prodajamo materiale."
Leta 2019 je raziskovalna skupina profesorja Yuana Julonga na Tehnološki univerzi Zhejiang ustanovila tehnologijo pol-fiksne abrazivne kemične mehanske obdelave. Serije razvitih polirnih strojev so bile množično-proizvedene v Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd. Več kot 1000 enot je bilo množično-proizvedenih. Apple jih je opredelil kot edino opremo za natančno poliranje na svetu za steklene plošče iPhone4 in iPad3 ter zadnje plošče iz aluminijeve zlitine. Več kot 1700 polirnih strojev se uporablja za množično proizvodnjo Applovih steklenih ravnih plošč iPhone in iPad
To je čar mehanske obdelave. Če želite slediti tržnemu deležu in dobičku, morate storiti vse, kar lahko, da dohitite druge, tehnološki voditelji pa se bodo vedno izboljševali in izboljševali ter jih delali natančnejše. Nenehno tekmovanje in dohitevanje je spodbudilo velik razvoj človeške tehnologije.
