Saya melihat laporan seperti itu sejak lama: ilmuwan dari Jerman, Jepang, dan negara lain menghabiskan 5 tahun dan menghabiskan hampir 10 juta yuan untuk membuat bola yang terbuat dari bahan silikon-28 dengan kemurnian tinggi.Bola silikon murni 1kg ini membutuhkan pemesinan ultra-presisi, penggilingan dan pemolesan, pengukuran presisi (kebulatan, kekasaran dan kualitas), dapat dikatakan sebagai bola paling bulat di dunia.
Mari perkenalkan proses pemolesan ultra-presisi.
01 Perbedaan antara menggiling dan memoles
Gerinda: Menggunakan partikel abrasif yang dilapisi atau ditekan pada alat gerinda, permukaannya diselesaikan dengan gerakan relatif alat gerinda dan benda kerja di bawah tekanan tertentu.Penggilingan dapat digunakan untuk mengolah berbagai bahan logam dan non logam.Bentuk permukaan yang diproses termasuk bidang, permukaan silinder dan kerucut dalam dan luar, permukaan bola cembung dan cekung, benang, permukaan gigi dan profil lainnya.Akurasi pemrosesan dapat mencapai IT5~IT1, dan kekasaran permukaan dapat mencapai Ra0,63~0,01μm.
Poles: Metode pemrosesan yang mengurangi kekasaran permukaan benda kerja dengan tindakan mekanis, kimia, atau elektrokimia untuk mendapatkan permukaan yang cerah dan halus.
Perbedaan utama antara keduanya adalah bahwa permukaan akhir yang dicapai dengan pemolesan lebih tinggi daripada penggilingan, dan metode kimia atau elektrokimia dapat digunakan, sedangkan penggilingan pada dasarnya hanya menggunakan metode mekanis, dan ukuran butir abrasif yang digunakan lebih kasar daripada yang digunakan untuk memoles.Artinya, ukuran partikelnya besar.
02 Teknologi pemolesan ultra-presisi
Pemolesan ultra-presisi adalah jiwa dari industri elektronik modern
Misi teknologi pemolesan ultra-presisi dalam industri elektronik modern tidak hanya untuk meratakan bahan yang berbeda, tetapi juga untuk meratakan bahan berlapis-lapis, sehingga wafer silikon berukuran beberapa milimeter persegi dapat membentuk puluhan ribu hingga VLSI yang terdiri dari jutaan transistor.Misalnya, komputer yang ditemukan oleh manusia telah berubah dari puluhan ton menjadi ratusan gram saat ini, yang tidak dapat diwujudkan tanpa pemolesan ultra-presisi.
Mengambil pembuatan wafer sebagai contoh, pemolesan adalah langkah terakhir dari keseluruhan proses, tujuannya adalah untuk memperbaiki cacat kecil yang ditinggalkan oleh proses pemrosesan wafer sebelumnya untuk mendapatkan paralelisme terbaik.Tingkat industri informasi optoelektronik saat ini membutuhkan persyaratan paralelisme yang semakin tepat untuk bahan substrat optoelektronik seperti safir dan silikon kristal tunggal, yang telah mencapai tingkat nanometer.Artinya, proses pemolesan juga sudah memasuki level ultra-presisi nanometer.
Betapa pentingnya proses pemolesan ultra-presisi dalam manufaktur modern, bidang aplikasinya dapat secara langsung menjelaskan masalahnya, termasuk manufaktur sirkuit terpadu, peralatan medis, suku cadang mobil, aksesori digital, cetakan presisi, dan ruang angkasa.
Teknologi pemolesan atas hanya dikuasai oleh beberapa negara seperti Amerika Serikat dan Jepang
Perangkat inti dari mesin pemoles adalah "cakram gerinda".Pemolesan ultra-presisi memiliki persyaratan yang hampir ketat pada komposisi bahan dan persyaratan teknis dari cakram gerinda di mesin pemoles.Disk baja semacam ini yang disintesis dari bahan khusus tidak hanya harus memenuhi presisi tingkat nano dari operasi otomatis, tetapi juga memiliki koefisien ekspansi termal yang akurat.
Saat mesin pemoles berjalan dengan kecepatan tinggi, jika pemuaian termal menyebabkan deformasi termal pada cakram gerinda, kerataan dan kesejajaran bidang tidak dapat dijamin.Dan kesalahan deformasi termal semacam ini yang tidak dapat dibiarkan terjadi bukanlah beberapa milimeter atau beberapa mikron, tetapi beberapa nanometer.
Saat ini, proses pemolesan internasional teratas seperti Amerika Serikat dan Jepang sudah dapat memenuhi persyaratan pemolesan presisi bahan baku substrat 60 inci (yang berukuran super).Berdasarkan ini, mereka telah menguasai teknologi inti dari proses pemolesan ultra-presisi dan dengan kuat mengambil inisiatif di pasar global..Bahkan, penguasaan teknologi ini juga mengontrol perkembangan industri manufaktur elektronik secara luas.
Menghadapi blokade teknis yang begitu ketat, di bidang pemolesan ultra-presisi, negara saya hanya dapat melakukan penelitian mandiri saat ini.
Berapa tingkat teknologi pemolesan ultra-presisi China?
Nyatanya, di bidang pemolesan ultra presisi, China bukannya tanpa prestasi.
Pada tahun 2011, “Bahan Standar Ukuran Partikel Mikrosfer Cerium Oksida dan Teknologi Pembuatannya” yang dikembangkan oleh tim Dr. Wang Qi dari Pusat Nasional Ilmu Skala Nano dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok memenangkan hadiah pertama dari Industri Perminyakan dan Kimia Tiongkok Federation's Technology Invention Award, dan bahan standar ukuran partikel berskala nano terkait Memperoleh lisensi alat ukur nasional dan sertifikat zat standar kelas satu nasional.Efek uji produksi pemolesan ultra-presisi dari bahan serium oksida baru telah melampaui bahan tradisional asing dalam satu gerakan, mengisi celah di bidang ini.
Tetapi Dr. Wang Qi berkata: “Ini tidak berarti bahwa kami telah mendaki ke puncak bidang ini.Untuk keseluruhan proses, hanya ada cairan pemoles tetapi tidak ada mesin pemoles ultra-presisi.Paling-paling, kami hanya menjual materi.”
Pada tahun 2019, tim peneliti Profesor Yuan Julong dari Universitas Teknologi Zhejiang menciptakan teknologi pemrosesan mekanis kimia abrasif semi-tetap.Rangkaian mesin pemoles yang dikembangkan telah diproduksi secara massal oleh Yuhuan CNC Machine Tool Co., Ltd., dan telah diidentifikasi sebagai kaca iPhone4 dan iPad3 oleh Apple.Satu-satunya peralatan pemoles presisi di dunia untuk pemolesan panel dan backplane paduan aluminium, lebih dari 1.700 mesin pemoles digunakan untuk produksi massal pelat kaca iPhone dan iPad Apple.
Pesona pemrosesan mekanis terletak pada hal ini.Untuk mengejar pangsa pasar dan keuntungan, Anda harus mencoba yang terbaik untuk mengejar ketinggalan dengan orang lain, dan pemimpin teknologi akan selalu meningkat dan meningkat, menjadi lebih halus, terus bersaing dan mengejar ketinggalan, dan mempromosikan perkembangan besar dari teknologi manusia.
Waktu posting: Mar-08-2023
