1. Основные технические принципы

1. Координация системы движения: Оборудование использует конструкцию «планетарной передачи», а заготовка размещается в приспособлении для фиксации планетарного колеса. Во время обработки верхний и нижний шлифовальные диски вращаются в противоположных или одинаковых направлениях с заданной скоростью (обычно 50-300 об/мин). Одновременно планетарное колесо совершает обращение вокруг главной оси и вращение вокруг собственной оси, в результате чего поверхность заготовки и шлифовальный диск образуют сложную траекторию скользящего трения, обеспечивая однородность шлифовки.
2. Технология контроля давления: С помощью пневматической или гидравлической системы на верхний шлифовальный диск применяется стабильное давление (0.1-0.8 МПа). Величина давления должна динамически регулироваться в зависимости от материала заготовки (например, сапфир с высокой твердостью требует низкого давления и медленной шлифовки, а кремниевые пластины требуют точного контроля давления для предотвращения повреждения) и требований к точности обработки, чтобы избежать искажения заготовки или отклонения толщины из-за неравномерного давления.
3. Соответствие абразивного материала и шлифовальной жидкости: Во время шлифовки необходимо непрерывно подавать шлифовальную жидкость (состоящую из абразивного материала, диспергатора и охлаждающего агента). Гранулометр абразивного материала определяет точность обработки (например, для грубой шлифовки используют алмазный абразив 800#-1200#, а для тонкой шлифовки — 3000#-5000#). Диспергатор предотвращает агломерацию абразивного материала, а охлаждающий агент контролирует температуру обработки (обычно требуется поддерживать в диапазоне 20-40 °C), чтобы избежать влияния термического деформирования на точность.

2. Ключевые технические параметры и контроль точности

1. Ошибка параллелизма: Это ключевой показатель, обычно требуется, чтобы он был ≤ 0.001 мм/100 мм. Достигается он посредством «динамической балансировки» и «корректировки плоскости» шлифовального диска. Регулярно производится микрорубка шлифовального диска алмазным инструментом для корректировки, чтобы обеспечить, что ошибка плоскости поверхности диска не превышала ≤ 0.0005 мм.
   2.шероховатость поверхности (Ra): После тонкой шлифовки она может достигать Ra ≤ 0.02 мкм. Для этого необходимо использовать сверхтонкий абразив с гранулометрией ≥ 5000#, контролировать скорость вращения шлифовального диска (низкая скорость благоприятствует тонкой шлифовке, обычно ≤ 100 об/мин) и обеспечить стабильный расход шлифовальной жидкости (1-3 л/мин), чтобы избежать царапин на поверхности заготовки из-за остатков абразивного материала.
2. Допуск толщины: Реальная толщина заготовки контролируется в реальном времени с помощью «онлайн-системы мониторинга толщины». Когда толщина приближается к целевому значению (например, ± 0.002 мм), оборудование автоматически снижает давление и замедляет скорость, обеспечивая обработку по принципу «мягкой посадки» и предотвращая чрезмерную шлифовку.

3. Типичные сценарии применения и техническая адаптация

1. Обработка кремниевых пластин полупроводников: Для кремниевых пластин размером 6-12 дюймов необходимо использовать «шлифовальный диск без металлического загрязнения» (например, на смоляном связующем). Шлифовальная жидкость должна содержать высококачественный алмазный микропорошок (чистота ≥ 99.9%), чтобы избежать влияния металлических ионов на электрофизические свойства кремниевой пластины. Одновременно необходимо оснастить станок «электростатическим приспособлением для фиксации» для предотвращения смещения кремниевой пластины.
2. Обработка оптического стекла: Используется для элементов, таких как линзы и призмы, и требует отсутствия подповерхностных повреждений после шлифовки. Необходимо использовать «мягкий шлифовальный диск» (например, на асфальтовом связующем) в сочетании с оксидом церия в качестве абразива (твердость которого ниже, чем у стекла, чтобы избежать царапин). Температуру обработки следует контролировать на уровне ≤ 30 °C, чтобы предотвратить раскол стекла из-за термического напряжения.
3. Обработка точных керамик: Для алюминиевых и нитрид кремния керамик (твердость HRA ≥ 85) необходимо выбрать «шлифовальный диск на металлическом связующем» (с высокой износостойкостью) и использовать алмазный абразив крупной фракции (500#-800#) для эффективного удаления материала. Далее следует перейти на диск на смоляном связующем с мелкозернистым абразивом для тонкой шлифовки, чтобы обеспечить параллелизм керамических деталей ≤ 0.002 мм.

4. Техническое обслуживание оборудования и устранение распространенных проблем

• Пункты ежедневного обслуживания: Перед ежедневной обработкой проверять плоскость шлифовального диска (с использованием оптической плашки для измерения); еженедельно заменять систему фильтрации шлифовальной жидкости (чтобы предотвратить циркуляцию примесей и царапины на заготовке); ежемесячно добавлять высокотемпературное смазочное масло в подшипники планетарных колес (для обеспечения точности передачи движения).
• Устранение распространенных проблем: Если заготовка имеет «неравномерную толщину с одной стороны», проверять параллелизм верхнего и нижнего шлифовальных дисков и провести повторную калибровку; если на поверхности появились «царапины», проверять соответствие гранулометрии абразива и наличие примесей в шлифовальной жидкости; если допуск толщины превышает норму, калибрировать сенсор онлайн-системы мониторинга толщины.