Раздел 8. Промышленное производство, материалы и транспорт
8.20 Технология полирования оптических и полупроводниковых деталей с применением магнитореологических жидкостей
Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо
ГНУ «Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси»
220072, г. Минск, ул. П. Бровки, 15
Тел.: +375 (17) 284-21-38, факс: +375 (17) 292-25-13
Аннотация проекта
Технология магнитореологического полирования (ТМП)- это контролируемый компьютером процесс финишного полирования оптических и полупроводниковых деталей, при котором получается очень высокая геометрическая точность поверхности с одновременным очень высоким качеством этой поверхности. Метод магнитореологического полирования основан на изменении реологических свойств магнитореологической жидкости (МРЖ) под действием магнитного поля. В магнитном поле МРЖ преобразуется из жидкой консистенции в вязкопластичную среду, способную полировать различные материалы.
Описание проекта
ТМП реализуется с помощью различных конструкций модуля магнитореологического полирования (ММП), один из которых представлен на рис. 1 и различных составов МРЖ. ММП устанавливается на базовый станок, кинематическая схема которого и конструкция выбирается от типа и номенклатуры обрабатываемых оптических и полупроводниковых деталей. ТМП это полностью автоматизированный, управляемый компьютером процесс обработки, где в отличие от традиционных полировальных технологий нет необходимости в трудоемкой подготовке инструмента для каждого размера детали.
Рис. 1 – Модуль магнитореологического полирования
С помощью различных конструкций ММП и базовых станков можно производить финишное полирование деталей с различной геометрической формой поверхности: сферической и асферичесой, выпуклой и вогнутой, плоской. Диапазон размеров от 5 мм до 2 метров и более. Магнитореологическое полирование способно обрабатывать гамму материалов, таких как:
Тип технологии
Технические и экономические преимущества
ТМП – обеспечивает получение деталей высокого качества и точности поверхности, которые недоступны стандартным технологиям полирования. Величина среднеквадратичной шероховатости поверхности Rq может достигать 3 ÷ 10 ангстрем, а среднеквадратичная погрешность формы σ rms ± λ/60÷λ/100 (λ=0,6328 мкм).
Инновационные аспекты предложения
Создание совместно с предприятиями оптической и электронной промышленности магнитореологических полировальных центров и станков для обработки различных видов прецизионных оптических деталей, астрооптики, а также полупроводниковых пластин.
Где была представлена технология
В Федеральном государственном унитарном предприятие «Научно-производственное объединение «Оптика», Р.Ф., г. Москва. (ФГУП «НПО «Оптика»).
Ключевые слова
Технология магнитореологического полирования, магнитореологическая жидкость, модуль магнитореологического полирования, оптические и полупроводниковые детали.
Текущая стадия развития
Статус прав интеллектуальной собственности
Область применения технологии
Технология магнитореологического полирования, а также разработанное оборудование могут использоваться при производстве:
Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC
Предпочитаемые регионы
Практический опыт
В ГНУ ИТМО НАНБ исследования в области магнитореологического полирования проводятся, начиная с 1990 года. В течение нескольких лет были проведены совместные работы с Центром оптического производства университета г. Рочестер США по изучению фундаментальных основ получения магнитореологических жидкостей для полирования оптических деталей. Результатом совместной деятельности было создание революционной технологии, получившей мировое признание - магнитореологическое полирование. По международной терминологии - magnetorheological finishing (MRF).
В течение 2006÷2008 г.г. ГНУ ИТМО НАНБ совместно с ФГУП «НПО «Оптика» была проведена разработка экспериментального образца модуля полирования поверхностей оптических деталей с помощью магнитореологических жидкостей.
В 2008 г. были проведены исследования по договору о творческом сотрудничестве между ГНУ ИТМО НАНБ и Учреждением Российской академии наук Институт химии высокочистых веществ, (УРАН ИХВВ).
«Применение технологии магнитореологического полирования для обработки оптических полупроводниковых изделий из халькогенидов цинка». Результаты проведенных экспериментов показали потенциальную возможность качественного полирования поликристаллического сульфида цинка методом магнитореологического полирования.
Влияние на окружающую среду
При использовании технологии магнитореологического полирования нужно придерживаться норм и правил, которые используются в оптической и электронной промышленности при полировании определенных материалов. Используемые в ТМП магнитореологические жидкости не токсичны и не оказывают влияние на окружающую среду.
Предлагаемые формы сотрудничества
Условия и ограничения при передаче технологии
—
Поддержка, предоставляемая при передаче технологии