الوسائل التقنية للتصنيع فائق الدقة

يمكن للقطع فائق الدقة، مثل القطع فائق الدقة باستخدام أدوات الماس، معالجة أسطح المرآة المختلفة. لقد نجح في حل مشكلة معالجة المرايا المكافئة الكبيرة المستخدمة في أنظمة الاندماج النووي بالليزر والتلسكوبات الفلكية. عمليات طحن وتغليف فائقة الدقة مثل معالجة أسطح الطلاء للأقراص الصلبة عالية الكثافة ومعالجة ركائز الدوائر المتكاملة واسعة النطاق. تتم معالجة المعالجة الخاصة فائقة الدقة مثل الرسومات الموجودة على رقائق الدوائر المتكاملة كبيرة الحجم بواسطة شعاع الإلكترون وطرق النقش بشعاع الأيون، ويمكن أن يصل عرض الخط إلى 0.1μm. إذا تمت معالجتها بواسطة المجهر الإلكتروني النفقي (STM)، فيمكن أن يصل عرض الخط إلى 2 إلى 5 نانومتر.
1. قطع فائق الدقة

بدأ القطع فائق الدقة باستخدام تقنية SPDT، المدعومة بمغازل تحمل الهواء، وشرائح هوائية، وصلابة عالية، وأدوات عالية الدقة، والتحكم في التغذية الراجعة والتحكم في درجة الحرارة المحيطة، ويمكنها الحصول على خشونة سطحية على مستوى النانومتر. يتم استخدام أداة الطحن الماسية في الغالب، وتستخدم على نطاق واسع في معالجة المكونات البصرية الكروية والسطح النحاسي والزجاج العضوي والمنتجات البلاستيكية (مثل العدسات البلاستيكية للكاميرات والعدسات اللاصقة وما إلى ذلك) والسيراميك والمواد المركبة. يتمثل اتجاه التطوير المستقبلي في استخدام تقنية الطلاء لتحسين تآكل أدوات الماس عند تصنيع الفولاذ المتصلب. وبالإضافة إلى ذلك، فإن تصنيع الأجزاء الدقيقة مثل مكونات الأنظمة الكهروميكانيكية الدقيقة يتطلب أدوات دقيقة. في الوقت الحاضر، يمكن أن يصل حجم الأدوات الدقيقة إلى حوالي 50-100 ميكرومتر، ولكن إذا كانت الخصائص الهندسية للتصنيع على مستوى دون الميكرون أو حتى مستوى النانومتر، فيجب تقليل قطر الأداة بشكل أكبر. يتمثل اتجاه التطوير في استخدام مواد النانو مثل أنابيب الكربون النانوية لصنع أدوات تحويل ذات قطر صغير جدًا أو أدوات تقطيع.

2. طحن فائق الدقة

الطحن فائق الدقة هو طريقة طحن مرآة تم تطويرها على أساس الطحن الدقيق العام. وتتمثل تقنيتها الرئيسية في تلبيس عجلات طحن الماس لجعل الحبوب الكاشطة تتمتع بخصائص الحواف الدقيقة وخصائص الارتفاع المتساوي. إن كائنات المعالجة للطحن فائق الدقة هي بشكل أساسي مواد معدنية صلبة وهشة، ومواد أشباه الموصلات، والسيراميك، والزجاج، وما إلى ذلك. بعد الطحن، يتم ترك عدد كبير من علامات الطحن الدقيقة للغاية على السطح المعالج، ويكون الارتفاع المتبقي صغيرًا للغاية . إلى جانب تأثيرات الانزلاق والاحتكاك والتلميع للشفرة الدقيقة، يمكن الحصول على سطح معالج عالي الدقة ومنخفض خشونة السطح. في الوقت الحالي، يمكن للطحن فائق الدقة معالجة الأجزاء الأسطوانية باستدارة تبلغ 0.01μm، ودقة أبعاد تبلغ 0.1μm وخشونة سطح تبلغ Ra0.005μm.

3. طحن فائق الدقة

يشمل الطحن فائق الدقة الطحن الميكانيكي والطحن الميكانيكي الكيميائي والطحن العائم ومعالجة الانبعاثات المرنة والطحن المغناطيسي. الشروط الأساسية للطحن فائق الدقة هي حركة طحن خالية من الاهتزاز تقريبًا، والتحكم الدقيق في درجة الحرارة، والبيئة النظيفة، والمواد الكاشطة الدقيقة والموحدة. تصل كروية الطحن فائقة الدقة إلى 0.025μm وخشونة السطح Ra تصل إلى 0.003μm.

4. معالجة خاصة فائقة الدقة

تشمل المعالجة الخاصة فائقة الدقة بشكل أساسي معالجة شعاع الليزر ومعالجة شعاع الإلكترون ومعالجة شعاع الأيونات ومعالجة الشرارة الكهربائية الدقيقة والمعالجة الإلكتروليتية الدقيقة والطحن الإلكتروليتي والمعالجة الإلكتروليتية بالموجات فوق الصوتية والطحن الإلكتروليتي بالموجات فوق الصوتية والشرارة الكهربائية بالموجات فوق الصوتية وغيرها من المعالجة المركبة. معالجة شعاع الليزر والإلكترون يمكن أن تحقق التثقيب، القطع الدقيق، تشكيل القطع، النقش، التعرض للطباعة الحجرية الضوئية، ومعالجة علامات مكافحة التزييف بالليزر؛ معالجة الشعاع الأيوني يمكن أن تحقق معالجة القطع على المستوى الذري والجزيئي؛ يمكن أن تؤدي معالجة التفريغ الدقيق إلى إزالة المواد المعدنية الدقيقة للغاية، ويمكنها معالجة الأعمدة الدقيقة والثقوب والشقوق الضيقة والطائرات والأسطح المنحنية؛ المعالجة الكهربائية الدقيقة يمكن أن تحقق دقة على مستوى النانومتر، ولن ينتج السطح إجهاد المعالجة. غالبًا ما يتم استخدامه لتلميع المرآة وتخفيف المرآة وبعض المناسبات التي تتطلب معالجة خالية من الإجهاد.

تعد المعالجة الدقيقة والفائقة الدقة أحد أهم اتجاهات تطوير الصناعة التحويلية الحديثة، وقد أصبحت تقنية رئيسية للنجاح في المنافسة الدولية. لقد دخلت الصناعة التحويلية في بلدي مرحلة من التطور السريع. ومع تعميق العملية العلمية والديمقراطية في البلاد، أعتقد أن الصناعة التحويلية في بلدي سوف تتطور بشكل أسرع وأكثر صحة.