میکروپودر آلومینای ذوبشده سفید، یک واسطه ساینده نیمهثابت برتر برای پرداخت سطح است که به دلیل عملکرد متعادل خود در پرداخت دقیق سطح، بسیار ارزشمند است.
| ترکیب شیمیایی معمول | |
| AL2O3 | ۹۹.۳٪ دقیقه |
| سی او۲ | ۰.۰۶٪ |
| Na2O | حداکثر 0.3٪ |
| Fe2O3 | حداکثر 0.05٪ |
| بالا | حداکثر 0.04٪ |
| اکسید منیزیم | حداکثر 0.01٪ |
| K2O | حداکثر 0.02# |
| خواص فیزیکی معمول | |
| سختی: | موهس: ۹.۰ |
| حداکثر دمای سرویس: | ۱۹۰۰ ℃ |
| نقطه ذوب: | ۲۲۵۰ درجه سانتیگراد |
| وزن مخصوص: | ۳.۹۵ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| چگالی حجمی | ۳.۶ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| چگالی فله (LPD): | ۱.۷۵-۱.۹۵ گرم بر سانتیمتر مکعب |
| رنگ: | سفید |
| شکل ذرات: | زاویه دار |
| اندازه موجود: | |
| خوراک | F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 |
| او | ۲۴۰# ۲۸۰# ۳۲۰# ۳۶۰# ۴۰۰# ۵۰۰# ۶۰۰# ۷۰۰# ۸۰۰# ۱۰۰۰# ۱۲۰۰# ۱۵۰۰# ۲۰۰۰# ۲۵۰۰# ۳۰۰۰# ۴۰۰۰# ۶۰۰۰# ۸۰۰۰# ۱۰۰۰۰# |
۱. ویژگیهای محیط لپینگ
اثربخشی میکروپودر WFA ناشی از خواص فیزیکی و شیمیایی ذاتی آن است:
-
سختی بالا (Mohs 9.0): به اندازه کافی سخت است تا طیف وسیعی از مواد، از جمله فلزات، سرامیکها، شیشه و پلاستیکهای سخت را به طور موثر سایش دهد، اما به طور کلی آنقدر سخت نیست که در صورت عدم استفاده دقیق، مانند الماس، آسیب زیرسطحی بیش از حد ایجاد کند.
-
خلوص بالا و بیاثری شیمیایی: با محتوای Al₂O₃ ≥ 99٪، حداقل آلودگی را ایجاد میکند. این امر برای کاربردها در نیمههادیها، اپتیک و سایر صنایع با خلوص بالا بسیار مهم است. این ماده در سیستمهای دوغابی پایه آب و پایه روغن پایدار است.
-
مورفولوژی کنترلشده، بلوکی/زاویهدار: میکروپودر بهطور خاص فرآوری (خرد و آسیاب) میشود تا شکلی بلوکی یا زاویهدار تیز داشته باشد . این لبههای برش چندگانه، نرخ برادهبرداری بالا و ثابتی را فراهم میکنند.
-
شکنندگی (تردی کنترلشده): این یک مزیت کلیدی است. تحت فشار بیش از حد، دانههای WFA میشکنند و لبههای تیز و جدیدی نمایان میشوند. این خاصیت خود تیزشوندگی به حفظ سرعت برش ثابت کمک میکند و از کدر شدن بیش از حد دانهها و لعابدار شدن آنها جلوگیری میکند، که میتواند منجر به سوختن یا پرداخت ضعیف سطح شود.
۲. حوزههای کاربرد
میکروپودر WFA همه کاره است و برای لپینگ و پولیش استفاده میشود:
-
فلزات: فولاد ضد زنگ، فولادهای ابزار، فولاد کربنی، چدن، مس و آلیاژهای آلومینیوم.
-
سرامیکها: سرامیکهای ساختاری، زیرلایههای آلومینا، زیرکونیا و غیره
-
شیشه و اپتیک: لنزها، منشورها، شیشه نمایشگر و سایر اجزای اپتیکی که قبل از پرداخت نهایی به پرداخت نهایی نیاز دارند.
-
نیمههادیها: ویفرهای سیلیکونی (عمدتاً در مراحل نازککاری پشتی و پرداخت خشن) و سایر مواد زیرلایه.
-
پلاستیکهای سخت و کامپوزیتها.
۳. پارامترهای فنی حیاتی برای انتخاب
انتخاب میکروپودر مناسب WFA بسیار مهم است و به چندین ویژگی بستگی دارد:
| پارامتر | توضیحات | اهمیت |
|---|---|---|
| اندازه دانه (اندازه ذرات) | اندازهگیری شده بر حسب میکرون (µm) یا به عنوان درجه استاندارد “FEPA F” یا “JIS” (مثلاً F800، F1200). | مستقیماً سطح نهایی را تعیین میکند. یک سنباده درشت (مثلاً ۶۰ میکرومتر) ماده را به سرعت پاک میکند اما یک الگوی خراش عمیق باقی میگذارد. یک سنباده ریز (مثلاً ۳ میکرومتر) سطح بسیار صافتری ایجاد میکند اما ماده را به آرامی پاک میکند. یک فرآیند چند مرحلهای از درشت به ریز استاندارد است. |
| توزیع اندازه ذرات | محدوده اندازه ذرات در یک واحد «دانهبندی». | توزیع باریک و فشرده برای خراشیدگی یکنواخت و قابل پیشبینی سطح بسیار مهم است. توزیع پهن باعث ایجاد ذرات بزرگ و ایجاد خراشهای عمیق میشود در حالی که ذرات کوچک کار زیادی انجام نمیدهند. |
| شیمی (خلوص) | درصد Al₂O₃ و میزان ناخالصیهایی مانند SiO₂ و Fe₂O₃. | خلوص بالا (۹۹٪+) برای کاربردهایی که باید از آلودگی سطحی جلوگیری شود (مثلاً ویفرهای سیلیکونی، اجزای فلزی حیاتی) ضروری است. |
| محتوای مغناطیسی | مقدار ناخالصیهای فرومغناطیسی | برای کاربردهای نیمههادی و اپتیکی دقیق، محتوای مغناطیسی کم برای جلوگیری از آلودگی و نقص الزامی است. |
۴. فرآیند لپینگ و آمادهسازی دوغاب
این پودر ریز به صورت خشک استفاده نمیشود؛ بلکه با دوغاب مخلوط میشود :
-
فرمولاسیون دوغابی: میکروپودر WFA در یک سیال حامل (معمولاً آب یا یک روغن مخصوص) پراکنده میشود.
-
افزودنیها: دوغاب اغلب شامل موارد زیر است:
-
پراکندهسازها: برای جلوگیری از تجمع و تهنشینی ذرات، و حصول اطمینان از یک مخلوط پایدار و همگن.
-
اصلاحکنندههای pH: برای کنترل محیط شیمیایی، که میتواند بر سرعت حذف مواد و شیمی سطح قطعه کار تأثیر بگذارد.
-
بازدارندههای خوردگی: به ویژه هنگام صیقل دادن فلزات آهنی برای جلوگیری از زنگزدگی بسیار مهم هستند.
-
-
کاربرد: دوغاب به صفحه لپینگ دستگاه لپینگ (که معمولاً از چدن، قلع یا مس ساخته شده است) تغذیه میشود.
-
عمل لپینگ: قطعه کار به صفحه چرخان فشرده میشود. ذرات WFA بین صفحه و قطعه کار به دام میافتند، میغلتند و میلغزند تا عمل برش میکرو انجام شود، در نتیجه ماده برداشته میشود و یک سطح بسیار صاف ایجاد میشود.
۵. مزایا در مقایسه با سایر سایندهها
-
در مقابل کاربید سیلیکون (SiC): SiC سختتر و تیزتر است و سرعت برش سریعتری را فراهم میکند. با این حال، WFA چقرمهتر و بادوامتر است و منجر به عمر طولانیتر دوغاب و اغلب پرداخت سطح بهتر برای اندازه دانه مشخص میشود. معمولاً برای مراحل پرداخت ظریفتر ترجیح داده میشود.
-
در مقابل الماس: الماس سختترین و تهاجمیترین ساینده است. WFA به طور قابل توجهی ارزانتر است و احتمال آسیب عمیق زیرسطحی کمتری دارد، که آن را برای برداشتن قطعات و مراحل پرداخت میانی که هزینه بالای الماس توجیهپذیر نیست، ایدهآل میکند.
-
در مقابل اکسید سریم (CeO₂) / سیلیس کلوئیدی: اینها ترکیبات صیقلدهنده “فوقالعادهای” هستند که عمدتاً با عمل شیمیایی-مکانیکی کار میکنند. WFA یک ساینده مکانیکی است که برای مراحل صیقلدهی قبل از مرحله نهایی صیقلدهی شیمیایی-مکانیکی (CMP) استفاده میشود. از آن برای دستیابی به صافی و حذف عیوب بزرگتر استفاده میشود.