Зеленый карбид кремния обычно НЕ используется для окончательной полировки оптического стекла. Его основная роль заключается в более ранних, агрессивных этапах шлифовки и притирки . Использование его для полировки, скорее всего, повредит поверхность стекла.
Основной принцип: полировка против шлифовки/притирки.
Полировка: Цель состоит в достижении идеально гладкой, прозрачной и без царапин поверхности на атомном/молекулярном уровне путем удаления аморфного поврежденного слоя , оставшегося после шлифовки. Для этого требуются абразивы микронного или субмикронного размера, которые удаляют материал посредством химико-механического процесса, а не хрупкого разрушения.
Шлифовка/притирка: Цель состоит в быстром удалении материала, придании линзе нужной формы, обеспечении правильной кривизны и толщины , а также создании однородной, мелкозернистой «шлифованной» поверхности. Это процесс удаления хрупких изломов .
Правильная роль зеленого карбида кремния в оптическом стекле
Зеленый карбид кремния является важнейшим абразивом на этапах формования и тонкой шлифовки , которые предшествуют полировке. Вот стандартная последовательность процесса:
Фрезерование/Формирование: Использование алмазных инструментов или очень крупнозернистого карбида кремния для создания основной кривой.
Грубая шлифовка: использование крупнозернистой зеленой карбидкремниевой крошки (например, F80–F220) , смешанной с водой, на чугунном или латунном инструменте для быстрого удаления припоя и коррекции рисунка.
Тонкая шлифовка/притирка: это основная область применения для мелкодисперсных порошков карбида кремния .
Зернистость: от F320 до F1200 (приблизительно от 30 мкм до 3 мкм).
Цель: Последовательное удаление поврежденного слоя с предыдущего, более грубого этапа и получение однородной, матовой, «серой» поверхности с очень мелкими и равномерными ямками. Каждый последующий, более тонкий этап, удаляет подповерхностные трещины с предыдущего этапа.
Технологический процесс: суспензия карбида кремния используется между стеклянной заготовкой и соответствующим притирочным инструментом (часто из более мягкого металла, такого как олово или медь). Абразив внедряется в более мягкий инструмент, который затем шлифует более твердое стекло.
Полировка: После заключительного этапа тонкой шлифовки (например, с использованием F1200 SiC) линза тщательно очищается . Необходимо удалить весь SiC. Затем процесс переходит к следующему этапу:
Абразивное средство: суспензия оксида церия (наиболее распространенный вариант), оксид циркония или коллоидный диоксид кремния.
Инструмент: Полировальная машинка из мягкой смолы или полиуретана .
На этом этапе удаляются последние ~10-20 микрон поврежденного стекла, в результате чего получается прозрачная поверхность без царапин.
Основные характеристики оптического зеленого SiC
При использовании для тонкой шлифовки/притирки оптического стекла порошок SiC должен быть высокой чистоты и иметь строгий градиент .
Химическая чистота: Высокочистый зеленый карбид кремния (98%+ SiC) необходим для предотвращения загрязнения поверхности стекла металлическими примесями.
Распределение частиц по размерам: абразивный материал должен иметь очень узкое распределение по размерам . Указывается использование «микронных порошков» (например, W7, W10, W14, соответствующих ~7 мкм, 10 мкм, 14 мкм). Широкое распределение приводит к более глубоким царапинам из-за крупных частиц, выходящих за пределы нормы.
Острота и хрупкость: Для сохранения остроты режущих кромок материал должен легко ломаться.