כך מייצרים דיסקים לחיתוך יהלומים דקים במיוחד

Feb 26, 2023

השאר הודעה

דיסק החיתוך הדק במיוחד של 0.04 מ"מ מיוצרת למעשה בצורה זו!

 

דיסקים לחיתוך יהלומים דקים במיוחד זכו בהדרגה לתשומת לבם של אנשים בגלל היתרונות שלהם כגון רוחב חריץ חיתוך דק במיוחד, שבר חיתוך חלק, שיעור דחייה נמוך ויעילות חיתוך גבוהה. ניתן לחלק באופן גס את הלהבים הנפוצים כיום לשני סוגים: להבים מצופים אלקטרוניקה בעובי של 15-100 מיקרומטר ולהבי שרף בעובי של 100-500 מיקרומטר. היום, העורך מצא שיטת ייצור שיכולה להגיע ל-40μm. אני מקווה לשתף ולדון עם חברים טוחנים~

 

1 סקירה כללית

דיסקיות חיתוך דקים במיוחד של יהלום נמצאים בשימוש נרחב בחיתוך מעגלים משולבים בקנה מידה גדול, חומרי שבבי מחשב וחומרי מוליכים למחצה יקרים אחרים בעולם. בעבר, מכון מחקר בשנגחאי בארצי ניסה לייצר את המוצר הזה, אך עקב מגבלת תנאי הניסוי באותה תקופה, לא נראו מוצרים קשורים. דיסקיות חיתוך דק במיוחד של יהלום מיוצרות כיום בעיקר בארצות הברית וביפן, ומשמשות יחד עם ציוד חיתוך מיובא. מהירות החיתוך היא מעל 30,000ר/דקה ונתמכת על ידי מיסבי אוויר. לחפץ החיתוך יש דרישות מחמירות על החתך, וקל לחבוט בסכין. לאחר מחקר מקיף ומחקר ניסיוני מפרך, פיתחנו בהצלחה מוצרים מוסמכים לייצור בשיטת הציפוי המרוכב והשגנו פטנטים לאומיים.

 

2. נקודות מפתח של מחקר ניסיוני

1. קבע את פרמטרי היהלום בשימוש;

2. הכנת סרט המרה כימי מיוחד;

3. שליטה מדויקת בעובי הלהב פחות או שווה ל-40μm;

4. פני השטח של גוף הסכין חלקים וללא גושים;

5. הלהב חייב להיות בעל חוזק וקשיחות מספקים כדי להבטיח שהלהב לא יפגע או יסיט במהירויות גבוהות במיוחד, ורוחב הלהב קטן או שווה ל-50 מיקרומטר;

 

3. שיטת תהליך

3.1 קביעת פרמטרי יהלום

על פי עובי הכלי, הדרישות לדיוק השימוש ועיקרון כלי היהלום, נקבע שהיהלום המשמש הוא מיקרו-סינגל קריסטל איכותי. בבדיקה נעשה שימוש באבקת יהלום הגביש השבור הביתי בגודל חלקיקים של 10 מיקרומטר, ובשלב המעשי נעשה שימוש במיקרו-יחיד גביש בדרגה גבוהה בגודל חלקיקים של 5 מיקרומטר. היהלומים הנבחרים נבדקים בקפדנות על ידי שיטת שקיעת תמיסה.

3.2 הכנת סרט המרה כימי

3.2.1 ציפוי המרה כימית ודרישותיו

סרט ההמרה הכימי הוא סרט מוליך מיוחד שהוכן על מצע הקתודה לפני שיקוע האלקטרונית. הדרישות שלו הן:

1. יש לו מוליכות חשמלית טובה, כך שתהליך ה- electrodeposition יכול להתקדם בצורה חלקה;

2. מנע את השילוב החזק של החומר האלקטרוני והמצע, והקל על הפשטת הציפוי.

לאחר בדיקות שונות, התוצאות מראות שציפוי ההמרה הכימית לפוספט של נירוסטה אוסטניטית הוא הטוב ביותר.

3.2.2 הכנה

נוסחת ציפוי כימית להמרה פוספט (g/L): 5 חומצות אוקסלית, 15 חומצות זרחתיות, 4 נתרן אוקסלט, 10 דיסודיום פוספט, 5 נתרן כלורט. תנאי ההפעלה הם: טמפרטורת סביבה 20 מעלות, זמן עבודה 5 דקות.

3.3 שיטת ייצור להב

3.3.1 ציפוי גוף

פתיתי המיקרו-אבקת Ni-Co-Diamond הופקדו על מצע הקתודה מפלדת אל-חלד עם סרט ההמרה שהוכן בשיטת ה- electrodeposition המרוכבת. הנוסחה של תמיסת הציפוי היא (g/L): ניקל סולפט 220~240, קובלט סולפט 15~30, חומצה בורית 25~35, נתרן כלורי 10~20, תוסף פטנט מס' . 1 0.6~0.8, תוסף פטנט מס' 2 0.08~0.1, אבקת יהלום 5~10. תנאי ההפעלה הם: טמפרטורת ציפוי אלקטרוניקה 45~50 מעלות, ערך pH 4.1~405, Dk=2A/dm2, ערבוב משאבת אוויר, זמן לסירוגין 10 דקות.

3.3.2 בקרת עובי

עובי המוצר נשלט במדויק ל-35 מיקרומטר באמצעות בקר עובי מחשב בעל לוח יחיד. הבעיה הקיימת היא לשלוט בקפדנות על ה"נודולציה", ושיטת התהליך הקיימת בפטנט פותרת את בעיית ה"נודולציה" של השכבה המופקדת.

3.3.3 סטריפינג

באמצעות טכנולוגיית פילינג חום השיטה נכללה בפטנט.

3.3.4 הטבעה קרה

הסדין המקולף מנוקב ונוצר בעזרת אגרוף מיוחד מסגסוגת קשה במכונת הטבעה קרה, והמוצר מוצג באיור 1.

3.3.5 התקנת סוגר

דיסק החיתוך מהדק ישירות על האוגן המונע על ידי מיסב האוויר. דיסק החיתוך עם התושבת שלו מודבק על אוגן סגסוגת האלומיניום עם דבק במכונת ציפוי מיוחדת, כפי שמוצג באיור 2.

20230226140957

4. אפקט השימוש במוצר טל:400-010-0000

20 מוצרים נבחרו ונבדקו במפעל מוליכים למחצה. התוצאות מוצגות בטבלה 1.

20230226141036

תוצאות הבדיקה עומדות בדרישות החיתוך, והעלות מופחתת, דבר המתקבל בברכה על ידי היצרנים. נכון לעכשיו, המוצר מתועש.

 

5. מסקנה טל:400-010-0000

מחקר זה קבע את פרמטרי היהלומים המשמשים לייצור דיסקיות חיתוך יהלומים דקות במיוחד ואת שיטת ההכנה האפקטיבית של סרט ההמרה הכימי על המצע בעת ציפוי דיסקים חיתוך, שיכלל את תהליך ייצור האלקטרופוס המרוכב של דיסקיות חיתוך כאלה, ועל בסיס זה, ייצר בדרגת ייצור השתמש במוצרים מוסמכים. סיכוי התיעוש של מחקר זה הוא רחב.

 

שלח החקירה