金相磨拋的中心加載與單點加載特點
磨拋有關回答 2020-10-30

 

金相制樣的終極目的就是制備平整鏡面,用于腐蝕后觀測,或者直接觀測。磨拋的重要性顯而易見。拋光是制樣的階段的最后一步,也是最為重要和關鍵的一步。

 

磨拋要分級進行平面研磨,盤面提供磨粒,樣品加載于盤面之上,與磨粒發生磨削。

早期制樣是手動加載,壓力大小和加壓角度都有很大個體差異性。另外,我們在手持磨樣的時候總會不停的旋轉樣品,這樣才能確保表面的一致磨拋。可見手動磨拋有很高的經驗門檻。

 

隨著技術的進步,自動磨拋機能替代人手來磨拋樣品,可以把一個或多個樣品裝夾到樣品夾持器上。通過量化設定盤面和夾持器的轉速和轉向,明確磨削動力參數;量化設定拋夾持器與盤面的偏心量,保證樣品的各向磨削;量化設定壓力值,來明確樣品表面的加載正壓力;量化設定懸浮液類型和滴注速度,來明確磨粒的加入參數;設定不同步驟的盤面類型和磨拋液類型,明確耗材配置。

 

 

 

如此以來,看似磨拋的各種開放性變量都得到了很好的管控,其實不然,由于收到圓周方向的摩擦力,樣品有自轉的動力,樣品在磨拋過程中是否自轉是一個重要的開放點。樣品與夾持器之間的約束關系分為兩類,樣品直接放入圓孔形的夾持器,帶動樣品旋轉,樣品可以自轉,通過頂壓氣缸加載壓力,即所謂的單點加載;另外一種是把樣品鎖死在夾持器中,帶動樣品旋轉,樣品沒有自轉,通過中間連接柄帶動樣品加載,即所謂的中心加載。高端的磨拋機支持兩種裝夾方式。

 

單點加載和中心加載各有優劣。

單點加載的優勢是樣品數量自由靈活,只要在最大孔數以內都可以,樣品取放都很方便,特別是很適合磨拋后期的定期觀測效果。而劣勢就在于樣品在夾持器內存在自轉和小范圍活動,自轉就嚴格控制樣品的磨削軌跡,小范圍的活動容易導致圓角。

中心加載的優勢是鎖死樣品在夾持器上,所以可以精確控制樣品的研磨軌跡,提高制樣的再現性,特別是對于粗磨和精磨階段,磨削率很大,樣品的磨制效果受控,另外,由于中心加載的緣故,不同材質類的樣品,研磨效果相同。當然不足之處也在于樣品數量的限制,由于是中心加載,所以樣品數量必須中心對稱,以保證手里平衡,比如六工位夾持器,裝夾數量可以是2,3,4,6個樣品,不足的話要用替代樣品補齊,另外,中心加載不支持中途取出樣品觀測,重新安裝回去后無法保障每個樣品在相同的研磨基準面上。

 

綜上所述,單點加載和中心加載各有利弊,普遍的優化方法是,對于粗磨和精磨甚至粗拋階段,最好采用中心加載模式,而在拋光階段則切換為單點加載模式,方便隨時檢查拋光效果。所以磨拋機最好同時具備支持單點加載和中心加載的功能,這就加大了設備制造的技術難度,當前只有為數不多的公司能開發出相當的設備,如丹麥的司特爾公司,以及上海川禾公司。

 

 

中心加載和單點加載沒有簡單意義上的好壞之分,只有適合與不適合。要根據具體的制樣工況來做出選擇,同時借鑒專業人員的方法也至關重要,獲取專業金相方案供應商的相關經驗就可事半功倍。國內比較專業的公司例如上海川禾,他們有十多年的委托制樣經驗,積累了大量的制樣信息,組建了專門的數據庫,可以快速獲得最佳制樣方案。

 

所有的顯微分析都是無數細節的累計和結晶,金相分析亦是如此。再不起眼的誤差都可能為后續觀測制造障礙,行業從業人員必須懷揣敬畏之心,追求盡善盡美。

 

上海川禾公司深耕金相檢測行業數十載,長期踐行精致金相的理念,是國內領先的金相解決方案供應商。川禾以國際巨頭為標桿,直面難題、潛心研究,攻克制約行業發展的關鍵設備和耗材,打造了融合設備、耗材和制樣培訓的金相完整產業鏈;公司配備尖端金相實驗室,擁有高素質的專家團隊,十多年來為數以千計的客戶提供金相分析和制樣培訓服務,并提供量身定制的金相實驗室方案。

 

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