Vaig veure aquest informe fa molt de temps: científics d'Alemanya, Japó i altres països van passar 5 anys i van gastar prop de 10 milions de iuans per crear una bola feta de material de silici-28 d'alta puresa. Aquesta bola de silici pur d'1 kg requereix mecanitzat, rectificat i polit d'ultra precisió, mesurament de precisió (esfericitat, rugositat i qualitat), es pot dir que és la bola més rodona del món.
Introduïm el procés de polit d'ultra precisió.
01 La diferència entre esmolar i polir
Mòlta: utilitzant partícules abrasives recobertes o premsades a l'eina de mòlta, la superfície s'acaba pel moviment relatiu de l'eina de mòlta i la peça de treball sota una determinada pressió. La mòlta es pot utilitzar per processar diversos materials metàl·lics i no metàl·lics. Les formes superficials processades inclouen superfícies planes, cilíndriques i còniques interiors i exteriors, superfícies esfèriques convexes i còncaves, fils, superfícies dentàries i altres perfils. La precisió del processament pot arribar a IT5 ~ IT1 i la rugositat superficial pot arribar a Ra0,63 ~ 0,01 μm.
Polit: Mètode de processament que redueix la rugositat superficial de la peça per acció mecànica, química o electroquímica per obtenir una superfície brillant i llisa.
La principal diferència entre els dos és que l'acabat de la superfície aconseguit pel poliment és superior al de la mòlta, i es poden utilitzar mètodes químics o electroquímics, mentre que la mòlta bàsicament només utilitza mètodes mecànics, i la mida del gra abrasiu utilitzat és més gruixuda que la utilitzada per a poliment. És a dir, la mida de les partícules és gran.
02 Tecnologia de polit d'ultra precisió
El poliment d'ultra precisió és l'ànima de la indústria electrònica moderna
La missió de la tecnologia de poliment d'ultra precisió a la indústria electrònica moderna no és només aplanar diferents materials, sinó també aplanar materials multicapa, de manera que les hòsties de silici d'uns quants mil·límetres quadrats puguin formar desenes de milers de VLSI compostes per milions de transistors. Per exemple, l'ordinador inventat pels humans ha passat de desenes de tones a centenars de grams avui en dia, cosa que no es pot realitzar sense un poliment d'ultra precisió.
Prenent com a exemple la fabricació d'hòsties, el polit és l'últim pas de tot el procés, la finalitat és millorar els minúsculs defectes deixats pel procés anterior de processament d'hòsties per obtenir el millor paral·lelisme. El nivell actual de la indústria de la informació optoelectrònica requereix requisits de paral·lelisme cada cop més precisos per a materials de substrat optoelectrònics com el safir i el silici monocristal, que han assolit el nivell nanòmetre. Això significa que el procés de poliment també ha entrat al nivell d'ultra precisió dels nanòmetres.
Per quina importància té el procés de poliment d'ultra precisió en la fabricació moderna, els seus camps d'aplicació poden explicar directament el problema, inclosa la fabricació de circuits integrats, equips mèdics, peces d'automòbil, accessoris digitals, motlles de precisió i aeroespacial.
La millor tecnologia de poliment només la domina uns pocs països com els Estats Units i el Japó
El dispositiu bàsic de la màquina de polir és el "disc de rectificat". El poliment d'ultra precisió té requisits gairebé estrictes sobre la composició del material i els requisits tècnics del disc de rectificat a la màquina de polir. Aquest tipus de disc d'acer sintetitzat a partir de materials especials no només ha de complir la precisió de nivell nano del funcionament automàtic, sinó que també ha de tenir un coeficient d'expansió tèrmica precís.
Quan la màquina de polir funciona a gran velocitat, si l'expansió tèrmica provoca una deformació tèrmica del disc de mòlta, no es pot garantir la planitud i el paral·lelisme del substrat. I aquest tipus d'error de deformació tèrmica que no es pot permetre no és d'uns mil·límetres o unes microns, sinó d'uns nanòmetres.
Actualment, els principals processos de polit internacionals com els Estats Units i el Japó ja poden complir els requisits de polit de precisió de les matèries primeres de substrat de 60 polzades (que són de gran mida). En base a això, han dominat la tecnologia bàsica dels processos de polit d'ultra precisió i han agafat fermament la iniciativa al mercat global. . De fet, el domini d'aquesta tecnologia també controla en gran mesura el desenvolupament de la indústria de fabricació d'electrònica.
Davant d'un bloqueig tècnic tan estricte, en l'àmbit del polit d'ultra precisió, el meu país només pot fer autoinvestigació actualment.
Quin és el nivell de la tecnologia de poliment d'ultra precisió de la Xina?
De fet, en el camp del polit d'ultra precisió, la Xina no està exempta d'èxits.
El 2011, el "Material estàndard de mida de partícules de microsfera d'òxid de ceri i la seva tecnologia de preparació" desenvolupat per l'equip del Dr. Wang Qi del Centre Nacional de Ciències a Nanoescala de l'Acadèmia Xinesa de Ciències va guanyar el primer premi de la indústria química i del petroli de la Xina. Premi d'Invenció Tecnològica de la Federació i materials estàndard de mida nanomètrica relacionats. Va obtenir la llicència nacional d'instruments de mesura i el certificat nacional de substàncies estàndard de primera classe. L'efecte de prova de producció de poliment d'ultra precisió del nou material d'òxid de ceri ha superat els materials tradicionals estrangers d'un sol cop, omplint el buit en aquest camp.
Però el doctor Wang Qi va dir: "Això no vol dir que hàgim pujat al cim d'aquest camp. Per al procés global, només hi ha líquid de poliment, però no hi ha una màquina de polir d'ultra precisió. Com a molt, només venem materials".
El 2019, l'equip de recerca del professor Yuan Julong de la Universitat de Tecnologia de Zhejiang va crear la tecnologia de processament mecànic químic abrasiu semifix. La sèrie de màquines de polir desenvolupades ha estat produïda en massa per Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., i Apple ha identificat com a vidre iPhone4 i iPad3. L'únic equip de poliment de precisió del món per al poliment de panells i aliatges d'alumini, s'utilitzen més de 1.700 màquines de poliment per a la producció en massa de plaques de vidre d'iPhone i iPad d'Apple.
L'encant del processament mecànic rau en això. Per aconseguir quota de mercat i beneficis, heu de fer tot el possible per posar-vos al dia amb els altres, i el líder tecnològic sempre millorarà i millorarà, per ser més refinat, per competir i posar-vos al dia constantment i per promoure el gran desenvolupament de tecnologia humana.
Hora de publicació: Mar-08-2023
