Convergente Polimento: Um simples, rápido, de abertura total Polimento Processo de alta qualidade ótica Flats & Spheres

O objetivo geral do polimento convergente é polir uma peça de vidro desde uma superfície retificada até sua forma final polida com excelente qualidade de superfície, independentemente de sua forma inicial de superfície em apenas uma iteração. Isso é conseguido com a implementação de um polidor usando tecnologias para reduzir as complexidades associadas ao polimento tradicional. Uma etapa importante para o polimento convergente envolve a preparação de um peso de septo específico da peça para o polidor, que compensa o desgaste da almofada e permite uma distribuição mais uniforme da temperatura e da pasta.

Em seguida, o polimento é feito sob um conjunto fixo de parâmetros, a fim de alcançar a convergência para a figura de superfície final desejada através de um processo natural de renormalização de pressão, os resultados mostram que as peças de vidro fosco quadradas de 265 milímetros atingem repetidamente um pico de 330 nanômetros para a figura da superfície do vale em uma iteração de polimento de quatro horas. A principal vantagem do polimento de conversão em relação aos métodos existentes, como o polimento convencional de abertura total, é que a peça atinge excelente figura e qualidade de superfície sob um conjunto fixo de parâmetros de polimento em uma iteração, levando a um processo de acabamento mais rápido e de menor custo. Em contraste, os métodos convencionais de polimento de abertura total exigem vários ciclos iterativos de polimento, metrologia e mudanças de processo por um oftalmologista qualificado.

O polimento convergente só é possível pela redução das complexidades inerentes ao polimento convencional, como mostra a ilustração em todas as caixas deste para este, envolvendo o uso de tecnologias que removem o espaço na homogeneidade da remoção de material dos diferentes mecanismos. Além disso, partículas desagradáveis são impedidas de entrar no sistema de polimento e qualquer criatura criada durante o processo de polimento é removida ativamente. Isso leva a pouco ou nenhum arranhão e superfícies de baixa rugosidade.

Este protocolo envolve o uso do polidor convergente de tesoura para obter uma superfície plana polida com uma medição de pico a vale de 330 nanômetros e uma baixa densidade de arranhões. O polidor tem uma base de granito que é coberta com uma almofada de polimento de poliuretano com uma espessura de 50 mil. Uma característica principal do polidor é o peso do septo específico do trabalho, que tem uma forma e peso diferentes, dependendo da peça de trabalho e dos tamanhos do colo.

A peça de trabalho para esta demonstração é um plano de vidro de sílica fundido de 265 por 265 por oito milímetros cúbicos. A almofada de polimento deve ser condicionada antes de seu primeiro uso e a cada 100 horas ou mais de polimento. Para fazer isso, empregue um diamante redondo de 50 milímetros fixo, polimento mecânico químico abrasivo ou condicionador CMP colado a um peso.

O peso fornece 0,6 libras por polegada quadrada de pressão e se encaixa no suporte de anel do polidor. Inicie o fluxo de água deionizada e gire a volta a 25 RPM. A cada cinco minutos de condicionamento em um local, mova o condicionador radialmente em 25 milímetros.

Após o condicionamento e remoção do aparelho de condicionamento, a almofada está pronta para ser limpa com um limpador ultrassônico. Faça com que o colo gire a cinco RPM com água deionizada fluindo. Aplique o limpador ultrassônico por dois minutos em cada local radial para remover a lama residual e os produtos de vidro.

Depois de limpar a almofada, preste atenção ao peso do septo personalizado. Para a peça de trabalho, o peso do septo e uma peça correspondente de material do septo serão afixados um ao outro. Para fazer isso, cole fita de espuma dupla face na superfície do peso, apare qualquer fita de espuma saliente para combinar com a forma do material e do peso.

Quando a superfície estiver coberta, alinhe o peso e o material do septo e fixe-os. Em seguida, prepare a pasta de polimento de dióxido de sirium e água deionizada para bome quatro concentrações em um balde de 11 litros. Para ajustar o pH para 9,5, adicione aproximadamente cinco gotas de hidróxido de potássio 10 molares.

Além disso, adicione cerca de 120 mililitros de surfactante. Verifique a concentração de bome usando um flutuador de bome com a pasta desejada instalada no sistema de filtração, verifique se o sistema de filtragem possui os filtros de partículas CMP desejados. Em seguida, inicie a circulação da pasta no sistema e deixe-a continuar por várias horas quando a pasta tiver circulado Por um tempo, colete uma amostra do tanque de pasta para análise.

Faça uma medição da distribuição do tamanho das partículas, por exemplo, com este instrumento de detecção óptica de partícula única, a distribuição deve mostrar que a extremidade final da distribuição está livre de partículas maiores. Aqui, os pontos de dados verdes são representativos da pasta usada para este protocolo. A preparação da peça de trabalho começa com a gravação usando uma quantidade de óxido tamponado, gravação suficiente para cobrir a peça, mergulhar a peça de trabalho na gravação e mantê-la lá por seis horas para remover 10 micrômetros da superfície.

Depois de recuperar a peça de trabalho do tanque de borda, enxágue-a vigorosamente com água deionizada. Deixe a peça secar ao ar verticalmente se a peça passar. Inspeção, prepare-se para o bloqueio pré-aquecendo um forno a 70 graus Celsius.

Enquanto isso, em uma pistola de cola, o passo de bloqueio de calor a 95 graus Celsius por aplicação na placa de bloqueio do polidor. Quando estiver pronto, siga um padrão pré-planejado para colocar gotas de piche bloqueador em sua face. Para esta demonstração, as gotículas devem formar uma matriz de nove por nove com espaçamento de 26 milímetros.

Com as gotículas feitas e voltadas para cima, coloque a placa de bloqueio no forno a 70 graus Celsius. Agora trabalhe com a peça de trabalho para aplicar a fita no rosto que não deve ser polida ao aplicar a fita, evite gerar bolhas de ar ou esticar a fita. Quando a fita estiver concluída, a peça de trabalho está pronta para ser afixada na placa de bloqueio que foi recuperada do forno.

Coloque-o com o lado da fita voltado para baixo nas gotículas da placa de bloqueio. Coloque o conjunto no forno por 1,5 horas a 70 graus Celsius. Em seguida, deixe esfriar a 10 graus Celsius por hora até a temperatura ambiente.

Em seguida, cubra o conjunto para minimizar o fluxo convectivo. No polidor, ligue o sistema de umidade na câmara ambiental para evitar que a pasta seque. Em seguida, instale e monte o peso do septo preparado no polidor.

Quando a peça de trabalho bloqueada estiver em temperatura ambiente, instale-a no polidor e abaixe a lança para mantê-la no lugar. Inicie o fluxo de lama do sistema de filtragem a uma taxa de um galão por minuto. Polir a peça de trabalho usando uma taxa de rotação de 25 RPM e um curso radial de 75 milímetros.

Continue por quatro horas. Ao final de quatro horas, prepare um banho de água deionizada suficiente para submergir o conjunto da peça com o movimento de sobreposição e o fluxo de pasta. Remova o conjunto da peça de trabalho do polidor.

Leve-o para a água deionizada e mergulhe-o enquanto estiver submerso. Limpe a superfície da peça de trabalho com um pano limpo. Remova o conjunto bloqueado do banho e borrife enxágue com água deionizada.

O próximo passo é desbloquear a peça de trabalho. Tenha cuidado com a superfície polida e use um calço para desbloquear, inserindo-o na interface do bloco da peça para separar as duas peças. Depois de separada, remova a fita da superfície da peça de trabalho e enxágue vigorosamente a peça de trabalho com água deionizada.

Antes de continuar, deixe a peça de trabalho secar ao ar verticalmente. Enquanto isso, prepare-se para repetir as etapas de bloqueio e polimento para lidar com o outro lado da peça de trabalho. Quando ambos os lados tiverem sido polidos, monte a peça de trabalho em um interferômetro para caracterização.

Meça a frente de onda refletida e transmitida em ambos os lados da peça de trabalho. Após o interferômetro, monte a peça de trabalho em uma estação de inspeção de luz brilhante. Meça as propriedades de escavação de arranhões usando métodos padrão de fabricação óptica.

Após a caracterização, armazene a peça de trabalho concluída em um recipiente que minimize o contato com as superfícies polidas. Aqui está a saída final do protocolo de polimento convergente para a peça quadrada. Uma melhor noção do que aconteceu é fornecida por essas figuras típicas da superfície inicial e final.

Para planos de sílica fundida de 265 milímetros quadrados, PVQ é a altura da superfície do pico ao vale. Depois que 1% dos pontos de dados altos e baixos foram descontados, a reprodutibilidade do processo converge as peças de trabalho para a mesma figura de superfície final sem exigir alterações nos parâmetros de polimento e é independente da figura de superfície inicial. Aqui estão figuras adicionais antes e depois da superfície geradas a partir de peças redondas e quadradas.

O protocolo de polimento convergente pode ser usado com peças de trabalho de várias composições de vidro, formas, tamanhos e figuras de superfície final. É importante lembrar que este procedimento relativamente simples só é possível devido às inúmeras tecnologias que permitem que a convergência funcione e permitem uma alta qualidade de superfície. Estes incluem um septo de nova forma, gravura ácida a granel, bloqueio do botão de passo, curso radial, hermeticamente selado, sistema de filtragem projetado com câmara de polimento de alta umidade, nova pasta química, estabilização e tratamento de almofada ultrassônica in-situ.

Uma vez dominado, o polimento convergente pode terminar uma superfície óptica em quatro horas. Isso é uma peça de trabalho inteira e um único turno de oito horas. Podemos terminar planos, esferas simétricas e esferas de diferentes formas e tamanhos e diferentes composições de vidro.