Saya melihat laporan sedemikian lama dahulu: saintis dari Jerman, Jepun dan negara lain menghabiskan 5 tahun dan membelanjakan hampir 10 juta yuan untuk mencipta bola yang diperbuat daripada bahan silikon-28 ketulenan tinggi. Bola silikon tulen 1kg ini memerlukan pemesinan, pengisaran dan penggilap ultra-ketepatan, ukuran ketepatan (sphericity, kekasaran dan kualiti), ia boleh dikatakan sebagai bola paling bulat di dunia.
Mari kita perkenalkan proses penggilap ketepatan ultra.
01 Perbezaan antara mengisar dan menggilap
Pengisaran: Menggunakan zarah kasar yang disalut atau ditekan pada alat pengisar, permukaan selesai oleh pergerakan relatif alat pengisar dan bahan kerja di bawah tekanan tertentu. Pengisaran boleh digunakan untuk memproses pelbagai bahan logam dan bukan logam. Bentuk permukaan yang diproses termasuk satah, permukaan silinder dan kon, dalam dan luar, permukaan sfera cembung dan cekung, benang, permukaan gigi dan profil lain. Ketepatan pemprosesan boleh mencapai IT5~IT1, dan kekasaran permukaan boleh mencapai Ra0.63~0.01μm.
Menggilap: Kaedah pemprosesan yang mengurangkan kekasaran permukaan bahan kerja dengan tindakan mekanikal, kimia atau elektrokimia untuk mendapatkan permukaan yang cerah dan licin.
Perbezaan utama antara kedua-duanya adalah bahawa kemasan permukaan yang dicapai dengan menggilap adalah lebih tinggi daripada pengisaran, dan kaedah kimia atau elektrokimia boleh digunakan, manakala pengisaran pada dasarnya hanya menggunakan kaedah mekanikal, dan saiz butiran kasar yang digunakan adalah lebih kasar daripada yang digunakan untuk menggilap. Iaitu, saiz zarah adalah besar.
02 Teknologi penggilap berketepatan ultra
Penggilapan ultra ketepatan adalah jiwa industri elektronik moden
Misi teknologi penggilap ultra ketepatan dalam industri elektronik moden bukan sahaja untuk meratakan bahan yang berbeza, tetapi juga untuk meratakan bahan berbilang lapisan, supaya wafer silikon beberapa milimeter persegi boleh membentuk puluhan ribu kepada VLSI yang terdiri daripada berjuta-juta transistor. Sebagai contoh, komputer yang dicipta oleh manusia telah berubah daripada berpuluh-puluh tan kepada ratusan gram hari ini, yang tidak dapat direalisasikan tanpa penggilap ketepatan ultra.
Mengambil contoh pembuatan wafer, penggilap adalah langkah terakhir dari keseluruhan proses, tujuannya adalah untuk memperbaiki kecacatan kecil yang ditinggalkan oleh proses pemprosesan wafer sebelum ini untuk mendapatkan keselarian yang terbaik. Tahap industri maklumat optoelektronik hari ini memerlukan keperluan selari yang lebih dan lebih tepat untuk bahan substrat optoelektronik seperti nilam dan silikon kristal tunggal, yang telah mencapai tahap nanometer. Ini bermakna proses penggilapan juga telah memasuki tahap ultra ketepatan nanometer.
Betapa pentingnya proses penggilapan ultra ketepatan dalam pembuatan moden, bidang aplikasinya boleh menjelaskan masalah secara langsung, termasuk pembuatan litar bersepadu, peralatan perubatan, alat ganti kereta, aksesori digital, acuan ketepatan dan aeroangkasa.
Teknologi penggilap terbaik hanya dikuasai oleh beberapa negara seperti Amerika Syarikat dan Jepun
Peranti teras mesin penggilap ialah "cakera pengisar". Penggilap ultra ketepatan mempunyai keperluan yang hampir ketat pada komposisi bahan dan keperluan teknikal cakera pengisar dalam mesin penggilap. Cakera keluli jenis ini yang disintesis daripada bahan khas bukan sahaja mesti memenuhi ketepatan tahap nano operasi automatik, tetapi juga mempunyai pekali pengembangan haba yang tepat.
Apabila mesin penggilap berjalan pada kelajuan tinggi, jika pengembangan haba menyebabkan ubah bentuk haba cakera pengisar, kerataan dan keselarian substrat tidak dapat dijamin. Dan ralat ubah bentuk haba seperti ini yang tidak boleh dibiarkan berlaku bukan beberapa milimeter atau beberapa mikron, tetapi beberapa nanometer.
Pada masa ini, proses penggilap antarabangsa terkemuka seperti Amerika Syarikat dan Jepun sudah boleh memenuhi keperluan penggilapan ketepatan bahan mentah substrat 60 inci (yang bersaiz super). Berdasarkan ini, mereka telah menguasai teknologi teras proses penggilap ketepatan ultra dan memahami inisiatif itu dengan kukuh dalam pasaran global. . Malah, penguasaan teknologi ini juga mengawal perkembangan industri pembuatan elektronik secara besar-besaran.
Berdepan dengan sekatan teknikal yang begitu ketat, dalam bidang penggilap ultra-ketepatan, negara saya hanya boleh menjalankan penyelidikan sendiri pada masa ini.
Apakah tahap teknologi penggilap ultra ketepatan China?
Malah, dalam bidang penggilap ultra ketepatan, China bukan tanpa pencapaian.
Pada tahun 2011, "Bahan Standard Saiz Zarah Mikrosfera Cerium Oksida dan Teknologi Penyediaannya" yang dibangunkan oleh pasukan Dr. Wang Qi dari Pusat Kebangsaan Sains Skala Nano Akademi Sains China memenangi hadiah pertama Industri Petroleum dan Kimia China. Anugerah Ciptaan Teknologi Persekutuan, dan bahan standard saiz zarah skala nano yang berkaitan Mendapat lesen alat pengukur kebangsaan dan sijil bahan standard kelas pertama negara. Kesan ujian pengeluaran penggilap ultra ketepatan bahan serium oksida baharu telah mengatasi bahan tradisional asing dalam satu masa, mengisi jurang dalam bidang ini.
Tetapi Dr. Wang Qi berkata: “Ini tidak bermakna kita telah mendaki ke puncak padang ini. Untuk keseluruhan proses, hanya terdapat cecair penggilap tetapi tiada mesin penggilap ultra ketepatan. Paling banyak, kami hanya menjual bahan.”
Pada tahun 2019, pasukan penyelidik Profesor Yuan Julong dari Universiti Teknologi Zhejiang mencipta teknologi pemprosesan mekanikal kimia kasar separa tetap. Siri mesin penggilap yang dibangunkan telah dihasilkan secara besar-besaran oleh Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., dan telah dikenal pasti sebagai kaca iPhone4 dan iPad3 oleh Apple. Satu-satunya peralatan penggilap ketepatan dunia untuk penggilap satah belakang panel dan aloi aluminium, lebih daripada 1,700 mesin penggilap digunakan untuk pengeluaran besar-besaran plat kaca iPhone dan iPad Apple.
Daya tarikan pemprosesan mekanikal terletak pada ini. Untuk mengejar bahagian pasaran dan keuntungan, anda perlu mencuba yang terbaik untuk mengejar orang lain, dan peneraju teknologi akan sentiasa bertambah baik dan bertambah baik, menjadi lebih halus, sentiasa bersaing dan mengejar, dan mempromosikan pembangunan hebat teknologi manusia.
Masa siaran: Mac-08-2023
