Processus de polissage mécanique du disque en carbure de silicium : poser les bases d'une surface de haute qualité- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Dans le domaine des matériaux de haute technologie, le carbure de silicium (SiC) est devenu le matériau privilégié dans de nombreuses applications haut de gamme en raison de ses excellentes propriétés physiques et chimiques, notamment sa dureté extrêmement élevée. Surtout dans les occasions nécessitant une haute précision et une résistance élevée à l'usure, telles que les machines de précision, l'aérospatiale, la fabrication de semi-conducteurs et d'autres domaines, les disques en carbure de silicium jouent un rôle indispensable. Cependant, la dureté élevée du carbure de silicium pose également de grands défis lors de son traitement, notamment en matière de polissage de surface.

Le polissage mécanique, en tant que premier processus de polissage des disques en carbure de silicium, revêt une importance évidente. Après la formation initiale des disques en carbure de silicium, des défauts tels que des couches rugueuses, des microfissures et des pores apparaissent souvent à la surface. Ces défauts affectent non seulement l’apparence, mais peuvent également entraîner une dégradation des performances, voire une défaillance lors de l’utilisation. Par conséquent, l’élimination de ces défauts de surface par polissage mécanique pour obtenir une surface lisse et plane est la clé pour améliorer les performances globales des disques en carbure de silicium.

Le cœur du polissage mécanique réside dans la friction entre la meule de polissage et la surface de la pièce. Par conséquent, choisir le bon matériau de roue de polissage, ajuster la bonne vitesse et appliquer une pression appropriée sont la clé pour garantir l'effet de polissage.
Matériau de la meule de polissage : le matériau de la meule de polissage doit correspondre à la dureté du carbure de silicium, garantissant une force de coupe suffisante pour éliminer la couche rugueuse de la surface tout en évitant des dommages excessifs à la pièce. Les matériaux courants des meules de polissage comprennent des matériaux ultra-durs tels que le diamant et le nitrure de bore cubique (CBN), qui peuvent agir sur la surface du carbure de silicium de manière efficace et précise.
Vitesse et pression : La vitesse et la pression de la meule de polissage sont des facteurs importants affectant l'effet de polissage. Une vitesse trop élevée peut entraîner une usure trop rapide de la meule de polissage et augmenter la contrainte thermique sur la surface de la pièce ; une vitesse trop faible peut ne pas éliminer efficacement la couche rugueuse de la surface. Par conséquent, il est nécessaire d’ajuster avec précision la vitesse de la meule de polissage en fonction du matériau, de la taille et de l’état de surface du disque en carbure de silicium. Dans le même temps, l'application d'une pression appropriée est également la clé, garantissant un contact suffisant entre la meule de polissage et la surface de la pièce et évitant une pression excessive qui provoque une déformation ou des dommages à la pièce.

Le fluide de polissage joue également un rôle important dans le processus de polissage mécanique. Il lubrifie non seulement la surface de contact entre la meule de polissage et la pièce à usiner, réduit la chaleur de friction et l'usure, mais aide également à éliminer les irrégularités microscopiques de la surface par des réactions chimiques ou des actions physiques.
Composition du liquide de polissage : La composition du liquide de polissage doit être soigneusement sélectionnée en fonction des caractéristiques matérielles du carbure de silicium. D'une manière générale, le liquide de polissage doit contenir une quantité appropriée d'abrasifs, de tensioactifs, de tampons et d'autres ingrédients. Les abrasifs sont utilisés pour agir directement sur la surface du carbure de silicium pour éliminer la couche rugueuse ; les tensioactifs aident à réduire la tension superficielle et à améliorer l'efficacité du polissage ; des tampons sont utilisés pour ajuster le pH du liquide de polissage afin de protéger la surface de la pièce de la corrosion.
Utilisation du liquide de polissage : lors de l'utilisation du liquide de polissage, sa concentration, sa température et son débit ainsi que d'autres paramètres doivent être strictement contrôlés. Une concentration trop élevée peut rendre le liquide de polissage trop visqueux et affecter l'effet de polissage ; une concentration trop faible peut ne pas jouer pleinement son rôle de lubrification et de polissage auxiliaire. Le contrôle de la température est également important. Une température trop élevée peut entraîner la décomposition ou la défaillance des composants contenus dans le liquide de polissage. Le débit doit être ajusté dynamiquement en fonction de la vitesse de la meule de polissage et de l'état de surface de la pièce.

Le polissage mécanique est un processus complexe et délicat qui nécessite un contrôle strict des paramètres de processus de chaque maillon pour garantir la cohérence et la stabilité de l'effet de polissage.
Conception du processus : Concevez un processus de polissage raisonnable en fonction des exigences en matière de matériau, de taille et de surface du disque en carbure de silicium. Généralement, il comprend trois étapes : le polissage grossier, le polissage moyen et le polissage fin. Différentes meules de polissage, fluides de polissage et paramètres de processus sont utilisés à chaque étape pour éliminer progressivement la couche de surface rugueuse et améliorer la finition et la planéité de la surface.
Surveillance et retour en ligne : pendant le processus de polissage, une technologie avancée de surveillance en ligne est utilisée pour détecter la rugosité, la planéité et la brillance de la surface de la pièce en temps réel. Selon les résultats de la surveillance, les paramètres tels que la vitesse, la pression et la concentration du fluide de polissage de la meule de polissage sont ajustés à temps pour garantir que l'effet de polissage répond aux exigences.
Contrôle qualité et évaluation : après polissage, le disque en carbure de silicium est soumis à un contrôle qualité et à une évaluation complets. Y compris l'inspection de la rugosité de la surface, de la planéité, de la brillance, de la microstructure et d'autres aspects pour garantir que la qualité du polissage répond aux exigences de conception et aux normes d'utilisation.

Le polissage mécanique est la première étape du processus de polissage de disques en carbure de silicium , et son importance est évidente. En sélectionnant le bon matériau de roue de polissage, en ajustant la bonne vitesse et en appliquant la bonne pression, et en utilisant le fluide de polissage qui correspond aux caractéristiques du matériau en carbure de silicium, nous pouvons progressivement éliminer la couche rugueuse et les irrégularités microscopiques de la surface du carbure de silicium. disque pour obtenir une surface lisse, plate et de haute qualité. Ce processus constitue non seulement une base solide pour le processus de polissage ultérieur, mais améliore également les performances globales et la durée de vie du disque en carbure de silicium. Avec le développement continu de la science et de la technologie, nous avons des raisons de croire que la technologie du polissage mécanique jouera un rôle important dans davantage de domaines et contribuera davantage au traitement et à l'application de matériaux de haute technologie.