W dziedzinie produkcji półprzewodników-trzeciej generacji tace i uchwyty z węglika krzemu stały się niezastąpionymi kluczowymi elementami ze względu na ich odporność na korozję i wysoką przewodność cieplną. Jednakże problemy branżowe ujawniające się podczas ich przetwarzania od dawna nękają firmy zajmujące się produkcją precyzyjną.
Typowy przypadek przetwarzania
Projekt obróbki uchwytów do tacek z węglika krzemu podjęty przez pewną firmę wymaga ukończenia szlifowania struktury wnęki i rowka detali o średnicy 380 x 5 mm. Twardość tego materiału sięga HV2002, co stanowi blisko 1/3 twardości naturalnego diamentu. Częste problemy z zapadaniem się krawędzi podczas obróbki skutkowały szybkością przejścia mniejszą niż 60%, a tradycyjne narzędzia zostały złomowane w ciągu 159 minut, a obróbka pojedynczego elementu trwała do 888 minut.
Problemy w przetwórstwie przemysłowym
Materiały SiC stoją przed trzema głównymi wyzwaniami w tradycyjnym przetwarzaniu ze względu na ich wysoką twardość i kruchość:
Szybkość wykruszania krawędzi przedmiotu obrabianego wynosi ponad 35%
Szybkość zużycia narzędzia jest 3-5 razy większa niż w przypadku materiałów konwencjonalnych
Dokładność kontroli chropowatości powierzchni wynosząca ± 0,5 μm jest trudna do stabilnego utrzymania
BISHENpraktyka innowacji rozwiązań
W odpowiedzi na szczególne potrzeby przetwarzania węglika krzemu zespół techniczny firmy BISHEN wdrożył-trzyetapową innowację procesową:
• Wprowadzenie systemu przetwarzania wspomaganego wibracjami ultradźwiękowymi 20 kHz
• Dostosowywanie zintegrowanego frezu z mikro-ostrzami PCD (kąt krawędzi R 0,02 mm)
• Opracowanie adaptacyjnego algorytmu dynamicznej regulacji parametrów skrawania
Wyniki aktualizacji procesu
Dane produkcyjne po transformacji sprzętu pokazują:
1. Wskaźnik odprysków spadł do mniej niż 8%
2.Czas obróbki pojedynczej sztuki został zoptymalizowany do 462 minut
3. Żywotność narzędzia przekroczyła 317 minut
4. Chropowatość powierzchni jest stabilnie kontrolowana na poziomie Ra0,4 μm
