Polírozott felületek számszerűsítése
A polírozás vegyi anyagok használatát jelenti a felület simábbá tételére. A polírozást különféle ipari területeken alkalmazzák, például a félvezetők gyártási folyamata során végzett lelapolásnál.
Ez a rész a polírozás és maratás alapvető jellemzőit, valamint a 3D profilmérő rendszerek alkalmazási példáit mutatja be.
- Lappolírozás
- Fényező polírozás
- Elektrolitikus polírozás (elektropolírozás)
- Kémiai polírozás
- Kopáselemzési példa
- Példa a polírozóbetét profiljának mérésére
- Példa a köszörűkő profiljának mérésére
- A maratás különböző típusai
- Polírozott fémszerkezetek megfigyelése
- Maratásmennyiség-értékelési példa
- Példa a felületi érdesség mérésére kémiai polírozás után
Lappolírozás
Helyezze el a céltárgy a becsiszológépnek nevezett lapos felületi lemezre, csiszolóanyagként tegyen csiszolóport (például gyémántot, szilícium-karbidot vagy alumínium-oxidot) a céltárgy és a felületi lemez közé, majd forgassa el az asztalt a céltárgy felületének polírozásához.
- A
- Oldalnézet
- B
- Iszap
- C
- Iszapadagoló
- D
- Lapka
- E
- Hordozófilm
- F
- Polírozó betét
- G
- Forgóasztal polírozáshoz
Fényező polírozás
A csiszolóanyagot egy korongra helyezik, amely a polírozandó felülethez nyomódik. A kerék ezután forogni kezd a felület polírozásához.
Elektrolitikus polírozás (elektropolírozás)
A mintadarabot oldatba merítik, és elektromos áramot vezetnek át rajta, így a mintadarab anódként működik. Az ellenkező pólusról kis mennyiségű vas- vagy nikkelatom oldódik fel, hogy megmarja a mintát. A polírozó felület a katód helyének megváltoztatásával változtatható. Ez lehetővé teszi az érdesség finom szabályozását kis mennyiségű maratással.
- A
- Tápegység
- B
- Elektrolit
- C
- Ellentétes pólus (katód)
- D
- Mintadarab (anód)
- (1) Polírozás előtt
- Több mikrométeres nagyságrendű szabálytalanságok
- (2) Polírozás közben
- Felületi egyenetlenségek eltávolítása
- (3) Polírozás után
- Sima felület
Az elektrolízis elsődlegesen a kiemelkedéseket oldja fel, ezzel kisimítva a felületet.
Kémiai polírozás
A mintadarabot savas polírozó oldatba merítjük, hogy felülete részlegesen feloldódjon. Az elektropolírozással ellentétben a polírozó felület nem választható meg, így az oldattal érintkező teljes felület egyenletesen maratásra kerül.
| Elektrolitikus polírozás (elektropolírozás) | Kémiai polírozás | |
|---|---|---|
| Polírozási mennyiség |
kb. 1-5 μm |
kb. 1-20 μm |
| Elérhető pontosság |
Szub-mikron |
Mikron |
| Elektróda |
Szükséges |
Nem szükséges |
Kopáselemzési példa
A felületi textúra és a kopásmintázat maratás előtti és utáni elemzése lehetővé teszi az anyagelrendezés és a kémiai összetétel részletes osztályozását és számszerűsítését, csökkentve ezzel az elpazarolt gyártási költségeket.
Lézermikroszkóp
- Több adathalmaz egyidejűleg, azonos feltételek mellett elemezhető.
- A felületalapú kiértékelés lehetővé teszi az érdesség, a térfogat és a felület elemzését.
Példa a polírozóbetét profiljának mérésére
A polírozó betétek felületi jellemzői befolyásolják a polírozott mintadarab síklapúságát és egyenletességét.
A polírozó betétek felületének megértése lehetővé teszi azok minőségének és élettartamának növelését.
Lézermikroszkóp
- A mérési tartomány elég széles ahhoz, hogy a teljes célpontot egyetlen méréssel lehessen értékelni.
- Nincs szükség minta-előkészítésre.
- A felület profilja és egyenetlenségei számszerűsíthetők.
Példa a köszörűkő profiljának mérésére
A köszörűkő csiszoló gyémántszemcséket tartalmaz, amelyek egy fémalapra vannak elhelyezve.
A galvanizált köszörűkövek profiljának megértése jobb hozamoz vezethet.
Lézermikroszkóp
- A minta mérete nincs korlátozva, ami lehetővé teszi a roncsolásmentes értékelést.
- A felület profilja és egyenetlenségei számszerűsíthetők.
A maratás különböző típusai
A maratás nagy vonalakban felosztható nedves maratásra, amely kémiai oldatokat, például savakat vagy lúgokat használ, és száraz maratásra, amely ionokat, gázt vagy gyököket használ.
Nedves maratás
- Izotróp maratás
-
A maszk nyílásánál a céltárgyat sugárirányban azonos sebességgel maratják úgy, hogy a közvetlenül a maszk alatti terület megfúródik (oldalmarás, alámetszés).
- A
- Maszk
- Anizotróp maratás
-
Ez a módszer a kristályos anizotrópia előnyeit kihasználva az oldalsó maratást csak egy meghatározott irányban szabályozza.
- A
- Maszk
Száraz maratás
- Kémiai maratás (izotróp maratás)
-
Ez a módszer egy ionizált vagy gyökös reakciógáz és a céltárgy közötti kémiai reakciót használja.
- A
- Ionplazma
- B
- Védőanyag
- C
- SiO2 vagy más oxidfilm (szigetelőanyag)
- D
- Szilícium lapka
- E
- A védőanyag által nem fedett filmrétegeket az ionok eltávolítják.
- Irányított maratás
-
Ez a módszer úgy maratja a célpontot, hogy ionokat vagy nagy sebességű semleges részecskéket bocsát ki vele szembeni irányjellemzőkkel.
Polírozott fémszerkezetek megfigyelése
Olyan fémszerkezetek is megfigyelhetők, amelyeket korábban csak SEM-mel lehetett látni. A maratással erodált részek magasságának mérése lehetővé teszi a szerkezet értékelését.
Lézermikroszkóp
- A kiváló képminőség lehetővé teszi olyan fémszerkezetek megfigyelését, amelyeket korábban csak SEM-mel lehetett látni.
- Mivel a felület profilja és érdessége számszerűsíthető, az elemzéshez nincs szükség munkaerőre.
- A maratással eltávolított részek magasságának mérése lehetővé teszi a szerkezet elemeinek azonosítását.
Maratásmennyiség-értékelési példa
A maratás hatása számszerűsíthető a felületi profil vagy a felületi érdesség különböző időközönként vagy hőmérsékleten történő értékelésével.
Lézermikroszkóp
- A felületi profil különbségei számszerűsíthetők.
- A felületi érdesség értékelhető anélkül, hogy azt az érintőceruza hegyének alakja vagy kopása befolyásolná.
- Maratási idő
-
0 perc 
-
5 perc 
-
10 perc 
Példa a felületi érdesség mérésére kémiai polírozás után
A felületi érdesség mérésével jobban megérthető a kémiai polírozásnak az alapanyagra gyakorolt hatása, ami javítja a hozamrátát.
Lézermikroszkóp
- 2D és 3D képek készülnek, amelyek lehetővé teszik a felület mennyiségi és minőségi megértését.
- Az érdesség teljes felületen történő mérése magas fokú reprodukálhatóságot biztosít.
