Bevezetés
Fehér olvasztott alumínium-oxid (WFA) mikroporipari csiszolóanyagként szállítjuk. Az, hogy egy adott minőségű fehér olvasztott alumínium-oxid mikropor alkalmas-e egy optikai befejező folyamatra, műszaki, anyagspecifikus értékelést igényel. A WFA optikai lencsékhez való alkalmassága a lencsehordozó összetételétől, a gyártási szakasztól és a porminőség ellenőrzött jellemzőitől függ. Ez a cikk azt vizsgálja, hogy a rendelkezésre álló szabványok és a publikált bizonyítékok alapján mi támogatható és mi nem.
Rövid válasz
Egy adott fehér olvasztott alumínium-oxid mikropor nem tekinthető alkalmasnak az optikai lencse polírozására minőségi dokumentáció és reprezentatív alkalmazási vizsgálat nélkül. A timföld alapú csiszolóanyagokat bizonyos optikai és üvegmegmunkálási műveleteknél alkalmazzák, de az „alumínium-oxid alapú” nem jelent automatikusan „fehér olvasztott timföld mikroport”, és egyik kifejezés sem garantálja az optikai polírozási minőségű teljesítményt. A cím kérdésére a válasz feltételes, nem általános.
Mi az a fehér olvasztott alumínium-oxid mikropor?
A 3 409 396 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom leírja a fehér olvasztott alumínium-oxid történeti előállítását kalcinált alumínium-oxidból, mint alapanyagból, elektromos ívkemencében történő olvasztással, majd hűtéssel, zúzással és osztályozással, hogy csiszolószemcsét kapjanak. A szabadalom az elektromosan olvadt alumínium-oxidot szintetikus korundként írja le. Ez a történelmi szabadalmi leírás nem határozza meg egyetlen jelenlegi szállító eljárását vagy specifikációit sem.
A WFA termékek különböző szemcseméret-megjelöléssel szállíthatók. A jelentett Al2O₃-értékek, a nyomnyi oxid határértékek és a szemcsék eloszlási paraméterei osztályspecifikusak, és közvetlenül az adott minőségre vonatkozó termékspecifikáció vagy tételdokumentáció alapján kell ellenőrizni őket. Ez a cikk nem állít fel egyetemes kémiai tisztasági értéket vagy egyetlen keménységi értéket az összes WFA mikroporra. A szélesebbWFA termékkategóriakülönböző formájú és rendeltetésű termékeket tartalmaz, így a kategóriatagság önmagában nem alapozza meg az optikai polírozásra való alkalmasságot.
Miért nem jelent az „alumínium-oxid” automatikusan „optikai polírozási fokozatot”
Fontos különbséget kell tenni a nem felcserélhető alumínium-oxid anyagok között. Az olyan kifejezések, mint az olvasztott timföld, a kalcinált alumínium-oxid, a timföld polírozó por és az alumínium-oxid alapú kompozit por, különböző eljárásokkal készült és eltérő specifikációkkal szállított termékekre vonatkozhatnak. Az egyik kategóriára vonatkozó bizonyítékot nem szabad automatikusan alkalmazni egy másikra. A vásárlóknak meg kell erősíteniük a gyártási utat és a minőségi specifikációt, ahelyett, hogy csak a terméknévben szereplő „timföld” szóra hagyatkoznának.
Az általában "timföld polírozó porként" forgalmazott termék nem feltétlenül fehér olvasztott alumínium-oxid mikropor. Ezzel szemben a WFA mikropor nem minősül automatikusan optikai polírozási minőségnek pusztán azért, mert finomra van őrölve. A javasolt optikai befejező alkalmazáshoz a vevőnek meg kell határoznia a részecskeméret határait, a durva részecskék vagy agglomerátumok ellenőrzését, valamint az értékeléshez használt iszapos és szerszámozási feltételeket.
A csiszolás, az előpolírozás és a végső polírozás eltérő
A köszörülés, a lelapolás, az előpolírozás és a végső polírozás különálló folyamatszakaszok. Az egyik szakaszban megállapított alkalmasságot a másikban nem szabad feltételezni, és meg kell határozni az alkalmazandó elfogadási kritériumokat az adott komponensre vonatkozóan. A durva vagy köztes köszörülésben hatékonyan teljesítő minőség nem felel meg automatikusan a végső optikai polírozásnak. Az elfogadási feltételek alkatrészenként és folyamatonként változnak, és ezeket a vásárlónak kell meghatároznia.
Anyagspecifikus szempontok
Az optikai alkatrészek különböző üvegekből, kristályos anyagokból vagy polimerekből készülhetnek. Az egyik szubsztrátumra kapott bizonyítékot nem szabad automatikusan alkalmazni a másikra. A javasolt WFA minőség ezért szubsztrát-specifikus értékelést igényel.
Egy olvasztott szilícium-dioxiddal végzett vizsgálat azt jelentette, hogy a szélsőséges részecskék, beleértve a túlméretezett vagy agglomerált részecskéket is, a vizsgált körülmények között felszín alatti károsodáshoz és karcolódáshoz társultak (Suratwala et al., 2008). Ez a megállapítás a vizsgált anyagokra és folyamatkörülményekre vonatkozik, és nem általánosítható más szubsztrátumokra vagy a vizsgálatban nem vizsgált WFA-minőségekre.
Az ellenőrizendő legfontosabb por- és folyamatparaméterek
Egy adott WFA mikropor optikai alkalmazásra való értékelésekor a műszaki ellenőröknek a következőket kell értékelniük:
Részecskeméret-eloszlás és határértékek
Vizsgálja meg a névleges méretjelölést és a vizsgálati módszertant. Az ISO 8486-2:2007 szabvány a hatálya alá tartozó minőségek esetében módszereket biztosít az F230–F2000 mikroszemcsék méreteloszlásának meghatározására vagy ellenőrzésére ragasztott olvasztott alumínium-oxidban és szilícium-karbidban. A laza optikai polírozóporok esetében nem szabad feltételezni, hogy megfelelnek ennek a ragasztott csiszolóanyag szabványnak, hacsak a vonatkozó termékdokumentáció kifejezetten nem jelzi. A túlméretezett részecskék vagy agglomerátumok határértékére vonatkozó bármely követelményt egymástól függetlenül kell meghatározni.
Kémiai tisztaság és nyomokban előforduló oxidok
Ellenőrizze az Al2O3-tartalmat és a másodlagos összetevők küszöbértékeit, amelyek a minőségi specifikációban szerepelnek.
Termékleírási dokumentáció
Tekintse át a termékspecifikációt és a jelölt minőséghez rendelkezésre álló összes tételdokumentációt.
A szuszpenzió és a diszperzió paraméterei
Dokumentálja a kísérlet során használt por-előkészítést, hordozórendszert, szerszámokat és működési feltételeket, hogy a jelölt minőségeket következetesen össze lehessen hasonlítani.
Kiválasztás és próbaútmutató
Annak megállapításához, hogy a WFA mikropor életképes-e egy adott optikai komponenshez:
Határozza meg a szubsztrátum és a folyamat szakaszát
Adja meg a pontos optikai anyagot, és azt, hogy a művelet csiszolás, lapolás, előpolírozás vagy végső polírozás.
Tekintse át az osztályzatok dokumentációját
Tekintse át a termékspecifikációt és a WFA-osztály jelöltjéhez rendelkezésre álló kötegdokumentációt.
Állítsa be az elfogadási kritériumokat
Határozza meg az alkatrészhez szükséges felületminőségi és sérüléselfogadási kritériumokat.
Végezzen összehasonlító kísérleteket
Hasonlítsa össze a jelölt anyagokat dokumentált, reprezentatív feltételek mellett, az alkatrészre meghatározott elfogadási kritériumok segítségével. A fokozatváltást úgy kell kezelni, mint olyan változást, amely értékelést igényel az összetevő elfogadási kritériumai szerint.
Következtetés
A fehér olvasztott alumínium-oxid mikropor nem használható általánosan optikai lencsék polírozására. Bár a publikált munkák bizonyos optikai anyagok alumínium-oxidot tartalmazó csiszoló eljárásait vizsgálták, ez nem bizonyítja, hogy egy adott kereskedelmi WFA mikropor optikai polírozási minőségű lenne. Az értékelésnek az általános anyagi feltételezések helyett az osztályspecifikus műszaki adatokra és a reprezentatív folyamatpróbákra kell támaszkodnia. Összehasonlításképpenlaminált fehér olvasztott timföldkülön van elhelyezve a laminátummal kapcsolatos alkalmazásokhoz, és nem kezelendő egyenértékűnek az optikai kikészítéshez javasolt porral.
Műszaki Érdeklődés
Az optikai alkalmazásokhoz használt WFA mikroporral kapcsolatos kérdés elküldésekor adja meg:
- Lencse hordozóanyaga;
- Célgyártási szakasz;
- Szükséges részecskeméret-tartomány vagy eloszlási határértékek;
- Alkalmazható felületminőségi és sérüléselfogadási kritériumok;
- A zagyrendszer, a hordozófolyadék és a berendezés korlátai.
Ezek az adatok alapot adnak annak eldöntéséhez, hogy egy elérhető osztályzatot érdemes-e folytatni az alkalmazás tesztelésével.
Hivatkozások
- Nemzetközi Szabványügyi Szervezet. (2007). ISO 8486-2:2007: Ragasztott csiszolóanyagok – Szemcseméret-eloszlás meghatározása és kijelölése – 2. rész: Microgrits F230–F2000. Nemzetközi Szabványügyi Szervezet.
- Suratwala, T., Steele, R., Feit, MD, Wong, L., Miller, P., Menapace, J. és Davis, P. (2008). A szélhámos részecskék hatása az olvasztott szilícium-dioxid felszín alatti károsodására csiszolás/polírozás során. Journal of Non-Crystalline Solids, 354(18), 2023–2037.https://doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2007.11.015
- Osment, HE, Emerson, RB és Jones, RL (1968). Fehér olvasztott alumínium-oxid előállítása (US 3,409,396 számú szabadalom). Kaiser Aluminium and Chemical Corporation.https://patents.google.com/patent/US3409396A/en