Convergent lucidatura: A Simple, Rapid, massima apertura lucidatura processo di alta qualità ottica Flats & Spheres

L'obiettivo generale della lucidatura convergente è quello di lucidare un pezzo di vetro da una superficie rettificata alla sua forma finale lucidata con un'eccellente qualità superficiale, indipendentemente dalla sua forma superficiale iniziale in una sola iterazione. Ciò si ottiene con l'implementazione di una lucidatrice che utilizza tecnologie per ridurre le complessità associate alla lucidatura tradizionale. Una fase importante per la lucidatura convergente consiste nella preparazione di un peso del setto specifico del pezzo per la lucidatrice, che compensa l'usura del tampone e consente una temperatura e una distribuzione del fango più uniformi.

Successivamente, la lucidatura viene eseguita in base a una serie fissa di parametri al fine di ottenere la convergenza alla cifra superficiale finale desiderata attraverso un processo di rinormalizzazione della pressione naturale, i risultati mostrano che i pezzi da lavorare in vetro smerigliato quadrato da 265 millimetri raggiungono ripetutamente un picco di 330 nanometri alla figura della superficie della valle in un'iterazione di lucidatura di quattro ore. Il vantaggio principale della lucidatura di conversione rispetto ai metodi esistenti come la lucidatura convenzionale a tutta apertura, è che il pezzo raggiunge un'eccellente figura e qualità superficiale con un insieme fisso di parametri di lucidatura in un'unica iterazione, portando a un processo di finitura più rapido e a basso costo. Al contrario, i metodi convenzionali di lucidatura a tutta apertura richiedono più cicli iterativi di lucidatura, metrologia e modifiche di processo da parte di un ottico esperto.

La lucidatura convergente è resa possibile solo dalla riduzione delle complessità intrinseche della lucidatura convenzionale, come mostrato nell'illustrazione in tutti i riquadri da questo a questo, che comporta l'uso di tecnologie che eliminano lo spazio in omogeneità della rimozione del materiale dei diversi meccanismi. Inoltre, viene impedito l'ingresso di particelle non autorizzate nel sistema di lucidatura e quelle create durante il processo di lucidatura vengono rimosse attivamente. Questo porta a graffi minimi o nulli e superfici a bassa rugosità.

Questo protocollo prevede l'uso della lucidatrice convergente a forbice per ottenere una superficie piana e lucida con una misurazione da picco a valle di 330 nanometri e una bassa densità di graffi. La lucidatrice ha una base a sovrapposizione in granito ricoperta da un tampone di lucidatura in poliuretano con uno spessore di 50 mil. Una caratteristica principale della lucidatrice è il peso del setto specifico per il lavoro, che ha una forma e un peso diversi a seconda sia del pezzo da lavorare che delle dimensioni del giro.

Il pezzo per questa dimostrazione è un piatto di vetro di silice fusa da 265 x 265 x otto millimetri cubi. Il tampone di lucidatura deve essere condizionato prima del primo utilizzo e dopo circa 100 ore di lucidatura. Per fare ciò, utilizzare un diamante rotondo da 50 millimetri fissato, lucidatura meccanica chimica abrasiva o condizionatore CMP fissato a un peso.

Il peso fornisce una pressione di 0,6 libbre per pollice quadrato e si inserisce nel supporto ad anello della lucidatrice. Avviare il flusso di acqua deionizzata e ruotare il giro a 25 giri/min. Dopo ogni cinque minuti di condizionamento in una posizione, spostare il condizionatore radialmente di 25 millimetri.

Dopo il condizionamento e la rimozione dell'apparato di condizionamento, il tampone è pronto per essere pulito con un pulitore a ultrasuoni. Far ruotare il giro a cinque giri/min con acqua deionizzata che scorre. Applicare il pulitore a ultrasuoni per due minuti in ogni posizione radiale per rimuovere i residui di liquame e prodotti in vetro.

Dopo aver pulito il tampone, prestare attenzione al peso del setto personalizzato. Per il pezzo da lavorare, il peso del setto e un pezzo corrispondente di materiale del setto saranno applicati l'uno all'altro. Per fare ciò, far aderire il nastro biadesivo in schiuma alla superficie del peso, tagliare qualsiasi nastro in schiuma sporgente in modo che corrisponda alla forma del materiale e al peso.

Quando la superficie è coperta, allineare il peso e il materiale del setto e fissarli. Successivamente, preparare l'impasto di lucidatura di biossido di sirio e acqua deionizzata per aumentare la concentrazione di quattro in un secchio da 11 litri. Per regolare il pH a 9,5, aggiungere circa cinque gocce di idrossido di potassio a 10 molari.

Inoltre, aggiungi circa 120 millilitri di tensioattivo. Controllare la concentrazione di bome utilizzando un galleggiante bome con il liquame desiderato installato nel sistema di filtrazione, verificare che il sistema di filtrazione disponga dei filtri antiparticolato CMP desiderati. Quindi avviare la circolazione del liquame nel sistema e lasciarlo continuare per diverse ore quando il liquame ha circolato Per un po', raccogliere un campione dal serbatoio del liquame per l'analisi.

Effettua una misurazione della distribuzione granulometrica, ad esempio, con questo strumento di rilevamento ottico a singola particella, la distribuzione dovrebbe mostrare che l'estremità finale della distribuzione è priva di particelle più grandi. Qui, i punti dati verdi sono rappresentativi del liquame utilizzato per questo protocollo. La preparazione del pezzo inizia con l'incisione utilizzando una quantità di ossido tamponato, mordenzatura sufficiente a coprire il pezzo, immergere il pezzo da lavorare nell'incisione e tenerlo lì per sei ore per rimuovere 10 micrometri dalla superficie.

Dopo aver recuperato il pezzo da lavorare dal bordo vasca, sciacquarlo energicamente con acqua deionizzata. Lasciare asciugare il pezzo all'aria verticalmente se il pezzo passa. Ispezione, procedere alla preparazione per il blocco preriscaldando un forno a 70 gradi Celsius.

Nel frattempo, in una pistola per colla, il passo di blocco del calore a 95 gradi Celsius per applicazione sulla piastra di bloccaggio dalla lucidatrice. Quando è pronto, segui uno schema pre-pianificato per posizionare goccioline di pece bloccante sulla sua faccia. Per questa dimostrazione, le goccioline dovrebbero formare una matrice nove per nove con una spaziatura di 26 millimetri.

Con le goccioline fatte e rivolte verso l'alto, posizionare la piastra di bloccaggio nel forno a 70 gradi Celsius. Ora lavora con il pezzo in lavorazione per applicare il nastro adesivo sulla faccia che non deve essere lucidata quando si applica il nastro, evitare di generare bolle d'aria o allungare il nastro. Al termine della nastratura, il pezzo da lavorare è pronto per essere apposto sulla piastra di bloccaggio che è stata recuperata dal forno.

Posizionalo con il nastro adesivo rivolto verso il basso sulle goccioline sulla piastra di bloccaggio. Mettere il gruppo in forno per 1,5 ore a 70 gradi Celsius. Quindi lasciarlo raffreddare a 10 gradi Celsius all'ora a temperatura ambiente.

Quindi coprire il gruppo per ridurre al minimo il flusso convettivo. Sulla lucidatrice, accendere il sistema di umidità nella camera ambientale per evitare che il liquame si asciughi. Quindi, installare e montare il peso del setto preparato nella lucidatrice.

Una volta che il pezzo da lavorare bloccato è a temperatura ambiente, installarlo nella lucidatrice e abbassare il braccio per tenerlo in posizione. Avviare il flusso di liquame dal sistema di filtrazione a una velocità di un gallone al minuto. Lucidare il pezzo utilizzando una velocità di rotazione di 25 giri/min e una corsa radiale di 75 millimetri.

Continua per quattro ore. Al termine delle quattro ore, avere pronto un bagno di acqua deionizzata sufficiente per immergere il gruppo pezzo con il movimento del giro e il deflusso del liquame. Rimuovere il gruppo pezzo dalla lucidatrice.

Portalo nell'acqua deionizzata e immergilo mentre è sommerso. Pulire la superficie del pezzo con un panno per camera bianca. Rimuovere il gruppo ostruito dalla vasca e risciacquare a spruzzo con acqua deionizzata.

Il passo successivo consiste nello sblocco del pezzo. Fare attenzione alla superficie lucidata e utilizzare uno spessore per il deblocking inserendolo all'interfaccia del blocco pezzo per separare i due pezzi. Una volta separato, rimuovere il nastro dalla superficie del pezzo e sciacquare energicamente il pezzo con acqua deionizzata.

Prima di continuare, lasciare asciugare il pezzo all'aria verticalmente. Nel frattempo, preparati a ripetere i passaggi di blocco e lucidatura per affrontare l'altro lato del pezzo da lavorare. Quando entrambi i lati sono stati lucidati, montare il pezzo da lavorare su un interferometro per la caratterizzazione.

Misurare il fronte d'onda riflesso e trasmesso su entrambi i lati del pezzo. Dopo l'interferometro, montare il pezzo su una stazione di ispezione a luce intensa. Misura le proprietà di scavo del graffio utilizzando i metodi standard di fabbricazione ottica.

Dopo la caratterizzazione, conservare il pezzo finito in un contenitore che riduca al minimo il contatto con le superfici lucide. Ecco l'output finale del protocollo di lucidatura convergente per il pezzo quadrato. Un'idea migliore di ciò che è accaduto è fornita da queste tipiche figure superficiali iniziali e finali.

Per piane di silice fusa quadrate da 265 millimetri, PVQ è l'altezza della superficie da picco a valle. Dopo aver scontato l'1% dei punti dati alti e bassi, la riproducibilità del processo converge i pezzi alla stessa cifra finale della superficie senza richiedere modifiche ai parametri di lucidatura ed è indipendente dalla cifra iniziale della superficie. Qui ci sono ulteriori figure di superficie prima e dopo generate da pezzi rotondi e quadrati.

Il protocollo di lucidatura convergente può essere utilizzato con pezzi di varie composizioni di vetro, forme, dimensioni e figure superficiali finali. È importante ricordare che questa procedura relativamente semplice è possibile solo grazie alle numerose tecnologie che consentono il funzionamento della convergenza e un'elevata qualità della superficie. Questi includono un setto di nuova forma, incisione acida alla rinfusa, blocco del pulsante del passo, corsa radiale, sigillatura ermetica, camera di lucidatura ad alta umidità, sistema di filtrazione ingegnerizzato, nuovo impasto chimico, stabilizzazione e trattamento a ultrasuoni in situ.

Una volta padroneggiata, la lucidatura convergente può completare una superficie ottica in quattro ore. Si tratta di un intero lavoro e di un singolo turno di otto ore. Possiamo rifinire piani, sfere simmetriche e sfere di diverse forme e dimensioni e diverse composizioni di vetro.