Moyens techniques d'usinage d'ultra-précision

La coupe ultra-précise, telle que la coupe ultra-précise avec des outils diamantés, peut traiter diverses surfaces de miroir. Il a résolu avec succès le traitement des grands miroirs paraboliques utilisés dans les systèmes laser de fusion nucléaire et les télescopes astronomiques. Processus de meulage et de rodage d'ultra-précision tels que le traitement de surface de revêtement de disques durs haute densité et le traitement de substrats de circuits intégrés à grande échelle. Les traitements spéciaux d'ultra-précision tels que les graphiques sur les puces de circuits intégrés à grande échelle sont traités par des méthodes de gravure par faisceau d'électrons et par faisceau d'ions, et la largeur de ligne peut atteindre 0,1 µm. Si elle est traitée au microscope électronique à effet tunnel (STM), la largeur de la ligne peut atteindre 2 à 5 nm.
1. Découpe ultra-précise

La découpe ultra-précise a commencé avec la technologie SPDT, qui s'appuie sur des broches à roulement à air, des glissières pneumatiques, une rigidité élevée, des outils de haute précision, un contrôle de rétroaction et un contrôle de la température ambiante, et peut obtenir une rugosité de surface de l'ordre du nanomètre. Le fraisage par outils diamantés est principalement utilisé et il est largement utilisé dans le traitement de composants optiques plans et asphériques en cuivre, de verre organique, de produits en plastique (tels que les lentilles en plastique pour appareils photo, lentilles de contact, etc.), de céramiques et de matériaux composites. La tendance de développement future consiste à utiliser la technologie de revêtement pour améliorer l'usure des outils diamantés lors de l'usinage de l'acier trempé. De plus, l’usinage de micropièces telles que les composants MEMS nécessite des micro-outils. À l'heure actuelle, la taille des micro-outils peut atteindre environ 50-100 μm, mais si les caractéristiques géométriques d'usinage sont au niveau submicronique ou même nanométrique, le diamètre de l'outil doit être encore réduit. La tendance en matière de développement consiste à utiliser des nanomatériaux tels que des tubes en nanocarbone pour fabriquer des outils de tournage ou des fraises de très petit diamètre.

2. Meulage ultra-précis

Le meulage ultra-précis est une méthode de meulage miroir développée sur la base du meulage de précision général. Sa technologie clé est le dressage des meules diamantées pour donner aux grains abrasifs des propriétés de micro-bord et des propriétés d'iso-hauteur. Les objets de traitement du meulage ultra-précis sont principalement des matériaux métalliques cassants et durs, des matériaux semi-conducteurs, de la céramique, du verre, etc. Après le meulage, un grand nombre de marques de meulage extrêmement fines sont laissées sur la surface traitée et la hauteur résiduelle est extrêmement faible. . Combiné aux effets de glissement, de friction et de polissage de la micro-lame, une surface traitée de haute précision et à faible rugosité de surface peut être obtenue. Actuellement, la rectification d'ultra-précision permet de traiter des pièces cylindriques avec une rondeur de 0,01 μm, une précision dimensionnelle de 0,1 μm et une rugosité de surface de Ra0,005 μm.

3. Meulage ultra-précis

Le meulage ultra-précis comprend le meulage mécanique, le meulage chimico-mécanique, le meulage flottant, le traitement par émission élastique et le meulage magnétique. Les conditions clés pour un meulage ultra-précis sont un mouvement de meulage presque sans vibrations, un contrôle précis de la température, un environnement propre et des abrasifs fins et uniformes. La sphéricité du meulage d'ultra-précision atteint 0.025 μm et la rugosité de surface Ra atteint 0,003 μm.

4. Traitement spécial ultra-précis

Le traitement spécial d'ultra-précision comprend principalement le traitement par faisceau laser, le traitement par faisceau d'électrons, le traitement par faisceau d'ions, le traitement par micro-électro-étincelle, le traitement électrolytique fin et le meulage électrolytique, le traitement électrolytique par ultrasons, le meulage électrolytique par ultrasons, l'étincelle électrique par ultrasons et d'autres traitements composites. Le traitement au laser et par faisceau d'électrons peut réaliser le poinçonnage, la découpe de précision, la découpe de formage, la gravure, l'exposition par photolithographie et le traitement des marques anti-contrefaçon au laser ; le traitement par faisceau d'ions peut réaliser un traitement de coupe au niveau atomique et moléculaire ; le traitement par micro-décharge peut réaliser l'élimination de matériaux métalliques extrêmement fins et traiter des arbres fins, des trous, des fentes étroites, des plans et des surfaces courbes ; le traitement électrolytique fin peut atteindre une précision de niveau nanométrique et la surface ne produira pas de contrainte de traitement. Il est souvent utilisé pour le polissage des miroirs, l'amincissement des miroirs et certaines occasions nécessitant un traitement sans stress.

Le traitement de précision et d'ultra-précision est l'une des directions de développement les plus importantes de l'industrie manufacturière moderne et est devenu une technologie clé pour réussir dans la concurrence internationale. L'industrie manufacturière chinoise est entrée dans une phase de développement rapide. Avec l'approfondissement du processus scientifique et démocratique du pays, je crois que l'industrie manufacturière de mon pays se développera plus rapidement et en meilleure santé.