Ориентация кристалла сапфира и ее влияние на шлифование
Два сапфировых бланка могут иметь одинаковый диаметр, толщину и химический состав, но вести себя по-разному при одинаковом режиме шлифовки. Изменение кристаллической плоскости или направления резки может изменить реакцию. Если входящая запись содержит только “сапфир”, инженер-технолог может упустить переменную, которую невозможно восстановить по фотографии готовой поверхности.
Ориентация кристалла сапфира должна быть указана и сохранена при резке, шлифовке и полировке. Это помогает определить значимое сравнение между испытаниями. Само по себе это не дает универсального ранжирования подачи, усилия или скорости съема материала для каждой машины и абразивной системы.
01 — Укажите ориентацию кристалла сапфира как геометрию
Кристаллическая плоскость определяет ориентацию внутри кристалла; направление обработки определяет движение вдоль детали. Они связаны, но не взаимозаменяемы. Два бланка с одинаковой плоскостью грани могут все еще обрабатываться в разных направлениях в пределах плоскости.
Для производственного чертежа укажите требуемую плоскость, ее угловую допустимую погрешность, опорный ориентир поставщика и любое направление в плоскости, которое имеет значение. Перенесите эту информацию в систему идентификации бланков. Плоскость или вырез полезны только тогда, когда определена их связь с кристаллом.
Используйте входящий сертификат или согласованное измерение ориентации, а не внешний вид, для определения плоскости. Прозрачный диск без записи ориентации не является автоматически бланком с c-плоскостью. Аналогично, направление, в котором поставляется стержень, не следует считать определяющим конкретную кристаллографическую ось.
02 — Понимайте C, A и R, не перечитывая надписи
c-плоскость перпендикулярна c-оси. a-плоскость содержит эту ось, а r-плоскость наклонена к ней. Эти обозначения описывают кристаллографическую геометрию; они не описывают расположение шпинделя шлифовального станка или готовую оптическую кривизну.
Различие имеет значение, когда конструктор указывает оптические характеристики, а также механические размеры. Например, распространение относительно оптической оси может иметь значение для двулучепреломления. Оптический конструктор должен выбрать ориентацию, требуемую системой, а не оставлять это решение на усмотрение самой быстрой рецептуры цеха.
| Чертеж или элемент процесса | Что это говорит цеху | Что это не устанавливает |
|---|---|---|
| Обозначение C-, A- или R-плоскости | Ориентация указанной поверхности | Универсальная скорость шлифовки |
| Допуск на ориентацию | Допустимое отклонение от указанной плоскости | Допуск на форму готовой поверхности |
| Опорная плоскость или вырез | Отслеживаемое направление, если оно определено | Направление, если опорный элемент не документирован |
| Направление подачи инструмента | Взаимодействие относительно детали | Направление кристалла без сопоставленной опоры |
Диаграмма ориентации кристалла сапфира должна четко показывать оси и соотношения плоскостей. Она не должна представлять непроверенный рейтинг усилий так, как если бы это было частью определения кристалла.
03 — Отделяйте кристаллографические эффекты от технологических эффектов
Реакция шлифовки также зависит от размера абразива, связующего, состояния круга, геометрии зацепления, подачи и поддержки. Изменение любого из этих параметров может скрыть эффект ориентации. Сравнивайте идентифицированные бланки в контролируемых условиях, прежде чем решать, какая переменная вызвала результат.
Опубликованные эксперименты иллюстрируют эту границу. A исследование ортогональной шлифовки на сапфире призматической плоскости изучает взаимосвязь между направлением шлифовки и характеристиками поверхности. Его условия не следует обобщать в общецеховой рейтинг плоскостей.
Аналогично, исследование анизотропии CMP сапфира сообщает о различном поведении при полировке в зависимости от ориентации и химии процесса. Результат химико-механической полировки не может быть напрямую использован в качестве скорости съема материала для другой операции шлифовки кругом.
Используйте ориентацию кристалла сапфира для определения тестовых групп. Сохраняйте измеренное усилие, состояние поверхности и конечный выход как отдельные результаты. Меньшее усилие резания не обязательно является тем, которое дает наилучшую готовую оптику.
04 — Повреждение края требует опорного направления
Фотография скола становится намного полезнее, когда она включает направление входа инструмента, опорный ориентир кристалла и границу готовой детали. Запишите, где происходит повреждение по периметру и повторяется ли оно после переориентации бланка.
Отличайте выкрашивание на выходе от повреждений, возникших при выгрузке или обращении с лотком. Если деталь уже прошла несколько операций, поврежденный край может не указывать, какая операция его вызвала. Осматривайте в точках передачи и сохраняйте идентификацию детали.
Для испытаний ориентации кристалла сапфира используйте повторяемый метод для описания степени скола. Определите, находится ли дефект за пределами конечного диаметра, в пределах допуска на фаску или внутри функциональной области. Это предотвращает смешивание допустимых жертвенных повреждений края с браком готовой детали.
Существующее обсуждение резки сапфировых пластин является исходной точкой выше по течению. Передайте направление резки и запись осмотра команде шлифовки, а не только номинальные размеры бланка.
05 — Создайте таблицу квалификации вместо копирования параметров
Начните с утвержденного диапазона станков и оснастки, затем систематически сравнивайте репрезентативные бланки. Не увеличивайте нагрузку только для того, чтобы одна ориентация соответствовала времени цикла другой ориентации.
| Переменная испытания | Удерживать или записывать | Оценка |
|---|---|---|
| Ориентация кристалла сапфира | Сертификат поставщика и контрольное направление | Подтвердите, что предполагаемые группы действительно отличаются |
| Абразив и связующее | Та же квалифицированная спецификация и известное состояние | Сравните износ и стабильность резки |
| Подача и врезание | Записанный рецепт в пределах допустимых значений | Сравните тенденцию нагрузки и повреждение поверхности |
| Подача жидкости | Определенная химия, условия потока и температура | Проверьте повторяемость на протяжении всего цикла |
| Крепление заготовки | Площадь поддержки и метод зажима или склейки | Осмотрите после снятия |
| Финальная инспекция | Тот же репер, апертура и метод измерения | Сравните принятый результат, а не только внешний вид |
Измените ограниченное количество переменных в каждом испытании. В противном случае лучший результат нельзя будет отнести к новой плоскости, свежеотрегулированному кругу или более медленной подаче. Сохраняйте неудачные образцы, если они полезны; они обозначают границу квалифицированного рабочего окна процесса.
06 — Свяжите ориентацию резки с последующим материалом
Резка устанавливает не только толщину. Она определяет ориентацию заготовки, состояние края и распределение материала для последующей обработки. Если эти условия изменяются без идентификации, шлифовальный станок может потребовать дополнительный материал просто для компенсации неопределенности.
Обсудите требуемую ориентацию и конечную геометрию при рассмотрении оборудования для резки сапфира. Более широкий решения для резки сапфира маршрут также может связать подготовку заготовки с предполагаемым процессом финишной обработки.
Не предполагайте, что изменение направления резки улучшит каждый последующий этап. Изменение, которое помогает резке, может усложнить загрузку приспособления или обработку края. Сравните полный маршрут и учтите потери после полировки и очистки.
Внесите ориентацию кристалла сапфира в рабочую инструкцию вместе с партией материала. Если партия разделена между машинами, сохраните контрольное направление, а не позволяйте каждому оператору выбирать произвольное направление представления.
07 — Окна, часовые стекла и подложки имеют разные приоритеты
Чертеж окна может отдавать приоритет оптическим характеристикам пропускания; часовое стекло также может требовать определенного внешнего вида края и соответствия корпусу. Спецификация подложки может содержать требования к ориентации, установленные последующим процессом заказчика. Эти применения нельзя свести к одной предпочтительной плоскости.
Для часовых стекол отделите требование к ориентации от оптического конструктора от рецепта обработки края. Полированный периметр не определяет прошедшую световую волну, а хорошее лицо не доказывает, что фаска выдержит обращение или сборку. руководство по процессу изготовления часовых стекол предоставляет контекст применения.
Когда заказчик допускает более одной ориентации, сравните наличие материала, испытания обработки и окончательное принятие вместе. Не выбирайте самую дешевую входящую заготовку, не рассчитав количество отбракованных и переработанных деталей, полученных в результате полного маршрута.
Держите маркировку ориентации подальше от поверхностей, которые станут функциональными или будут удалены на раннем этапе. Если контрольное направление должно быть передано на носитель или лоток, задокументируйте передачу и проверьте ее перед обработкой. Этикетка, которая выдерживает весь маршрут, полезна только тогда, когда ее связь с деталью остается недвусмысленной.
08 — Что отправить с запросом на сапфир
Включите сертификат на материал, ориентацию и допуск, чертеж с указанием контрольного направления и конечную геометрию. Отдельно укажите требуемые критерии оптического качества и качества края. Добавьте предлагаемый размер партии и любые существующие наблюдения по процессу с идентифицированными образцами.
Если ориентация еще не указана, согласуйте ее с оптическим конструктором, прежде чем считать предложение по обработке окончательным. Ориентация кристалла сапфира является частью определения детали, а не полем рецепта, которое поставщик должен угадывать.
Для обзора применения, отправьте фотографии с видимыми метками ориентации и опишите, где в маршруте впервые появляется дефект. Это даст командам по резке и финишной обработке общий ориентир для контролируемого испытания.