Analyser la corrélation entre la coupe abrasive par micro-décharge et l'usinage de précision du silicium monocristallin | Fabricant et fournisseur de fluides de travail des métaux basé à Taïwan depuis 39 ans | HLJH
HLJH est un fabricant et fournisseur taïwanais de fluides de travail des métaux de haute qualité, de lubrifiants industriels, d'huiles de coupe solubles, d'huiles de coupe semi-synthétiques, de fluides de coupe synthétiques, d'huiles de coupe pures, d'huiles préventives contre la rouille, d'huiles de glissière et d'huiles hydrauliques HAI LU JYA HE CO., LTD. (HLJH) se concentre sur la fabrication et le marketing des lubrifiants industriels depuis plus de 30 ans. Notre conviction fondamentale est de rendre nuisible, amical avec les vies, les entreprises, et de laisser un héritage durable pour les générations à venir. Nous proposons des fluides de travail des métaux (fluide de coupe à base d'eau, huile de coupe pure), huile préventive contre la rouille, huile hydraulique, huile de glissière, huile de broche, huile pour engrenages, etc. qui couvrent l'ensemble de la chaîne de valeur des lubrifiants industriels. depuis 1982.
Analyse de la corrélation entre la coupe abrasive par micro-décharge et l'usinage de précision du silicium monocrystallin
Le silicium monocristallin et le quartz sont largement utilisés dans les industries des semi-conducteurs et photovoltaïques. Cependant, en raison de leur grande dureté et de leur fragilité, l'usinage de précision de ces matériaux présente des défis significatifs. Le quartz, avec une dureté de Mohs d'environ 7, partage des caractéristiques similaires avec le silicium monocristallin. Les méthodes de découpe traditionnelles provoquent souvent des éclats, des fissures et une rugosité de surface élevée, ce qui impacte négativement les processus ultérieurs.
La scie à fil abrasif fixe (FAWS) et l'usinage par décharge électrique à fil (WEDM) sont couramment utilisés pour l'enlèvement de matière mais présentent des limitations inhérentes. Cet article explore comment la coupe abrasive par micro-décharge (MDAC) améliore l'efficacité de coupe, réduit les dommages sous-surface et la rugosité de surface, et surmonte les limitations des techniques d'usinage conventionnelles.
Comparaison entre MDAC et méthodes de découpe traditionnelles.
1. Efficacité de découpe.
La scie à fil abrasif fixe (FAWS) repose sur le meulage mécanique entre les particules abrasives et la pièce à usiner. Sa vitesse de découpe est limitée, surtout lorsqu'il s'agit de matériaux durs comme le quartz et les plaquettes de silicium.
L'usinage par décharge électrique à fil (WEDM) utilise des décharges électriques à haute température pour fondre et vaporiser le matériau. Bien que plus rapide, il crée une grande zone affectée par la chaleur (HAZ) qui peut altérer la microstructure du matériau.
La coupe abrasive par micro-décharge (MDAC) combine des mécanismes de décharge électrique et de meulage abrasif. En ajustant l'énergie de décharge et la taille des particules abrasives, la MDAC peut améliorer considérablement les taux d'enlèvement de matière, en particulier pour les matériaux à haute dureté.
2. Qualité de surface et contrôle des dommages
FAWS laisse souvent de profondes rayures sur la surface, provoquant des fissures et des éclats sur les bords du quartz et du silicium.
Le WEDM entraîne des couches de surface fondue en raison des effets thermiques, réduisant l'intégrité mécanique et augmentant les exigences de post-traitement.
Le MDAC permet un contrôle précis des paramètres de décharge, réduisant efficacement les dommages sous-surface et le stress résiduel tout en améliorant la finition de surface, ce qui le rend idéal pour l'usinage de plaquettes de quartz et de silicium.
3. Usure des outils et coût d'usinage
Les outils en fil FAWS s'usent avec le temps, entraînant une diminution de la précision et une augmentation des coûts matériels.
Le WEDM n'utilise pas d'outils traditionnels mais nécessite un remplacement fréquent du fil d'électrode, avec une consommation d'énergie plus élevée.
Le MDAC, avec une énergie de décharge optimisée, minimise l'usure abrasive et prolonge la durée de vie des scies à fil, réduisant ainsi les coûts d'usinage totaux. Il est particulièrement adapté au traitement de précision des matériaux durs comme le quartz.
Applications du MDAC dans les industries des semi-conducteurs et de l'usinage de précision
MDAC montre un potentiel immense dans l'usinage de précision, en particulier pour les plaquettes de silicium, les substrats en quartz et d'autres matériaux à haute dureté. Le quartz n'est pas seulement dur, mais il présente également une excellente stabilité thermique et un faible coefficient de dilatation thermique, ce qui le rend crucial dans l'optique de haute précision et les composants électroniques.
Cependant, les méthodes traditionnelles ont du mal à répondre aux exigences strictes en matière de précision et de dommages minimaux. MDAC affine l'interaction entre les mécanismes de décharge et d'abrasion, améliorant la précision de coupe pour répondre aux exigences élevées de l'industrie. La technologie est également applicable dans des domaines de microfabrication tels que la fabrication de dispositifs MEMS et le traitement de composants optiques.
La technologie MDAC comme solution supérieure pour la découpe de matériaux à haute dureté
La coupe abrasive par micro-décharge (MDAC) combine décharge et meulage mécanique pour améliorer considérablement l'efficacité de coupe tout en réduisant les dommages de surface et la consommation d'énergie. Comparé à FAWS et WEDM, le MDAC offre des caractéristiques d'usinage supérieures, en particulier pour des matériaux comme le silicium monocristallin et le quartz. Il présente un grand potentiel dans les industries des semi-conducteurs, de l'optique et de l'usinage de précision.
Les recherches futures se concentreront sur l'optimisation de l'énergie de décharge et de la distribution des abrasifs pour améliorer encore la précision et la stabilité de l'usinage. Avec l'augmentation des demandes pour des solutions de pointe dans le traitement des matériaux semi-conducteurs et à haute dureté, MDAC est prêt à devenir une technologie de premier plan dans ce domaine.
◆ Source : ScienceDirect
◆ Référence : https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2024.11.208
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Située à Taïwan, HAI LU JYA HE CO., LTD. est un fabricant et fournisseur de lubrifiants industriels. Les principaux produits incluent des fluides de travail des métaux, des lubrifiants industriels, des huiles de coupe solubles, des huiles de coupe semi-synthétiques, des fluides de coupe synthétiques, des huiles de coupe pures, des huiles préventives contre la rouille, des huiles de glissière et des huiles hydrauliques, pouvant atteindre 150 tonnes de fluides de coupe par mois.
HAI LU JYA HE CO., LTD. (HLJH) se concentre sur la fabrication et le marketing des lubrifiants industriels depuis plus de 30 ans. Notre conviction fondamentale est de rendre nuisible, amical avec les vies, les entreprises, et de laisser un héritage durable pour les générations à venir. Nous proposons des fluides de travail des métaux (fluide de coupe à base d'eau, huile de coupe pure), huile préventive contre la rouille, huile hydraulique, huile de glissière, huile de broche, huile pour engrenages, etc. qui couvrent l'ensemble de la chaîne de valeur des lubrifiants industriels. Notre conviction fondamentale est d'offrir des produits nocifs et amicaux tels que des huiles de coupe à base d'eau, de l'huile de coupe pure, de l'huile préventive contre la rouille, de l'huile hydraulique, de l'huile de glissière, de l'huile de broche, de l'huile pour engrenages, etc., qui couvrent l'ensemble de la chaîne de valeur des lubrifiants industriels.
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