金剛石線切割機(jī)、研磨拋光機(jī)對(duì)氧化鋅材料的切割、研磨、 拋光工藝

氧化鋅（ZnO），俗稱鋅白，是鋅的一種氧化物，難溶于水，可溶于酸和強(qiáng) 堿。它是一種常用的化學(xué)添加劑，廣泛地應(yīng)用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤(rùn)滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產(chǎn)品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)光性能，在半導(dǎo)體領(lǐng)域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產(chǎn)品中均有應(yīng)用。氧化鋅的硬度約為 4.5，是一種相對(duì)較軟的材料。其熱穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)性較好，而且沸點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)低，在陶瓷材料領(lǐng)域也有用武之地。

切割

將直徑 20mm、長(zhǎng) 50mm 的圓柱形氧化鋅材料切割成 1mm 厚的圓形薄片， STX-202A 金剛石線切割機(jī)。該切割機(jī)適合脆性材料及小規(guī)格材料的薄 片切割和精密切割。

首先，將樹脂陶瓷塊、載物板、氧化鋅放到加熱平臺(tái)上加熱，當(dāng)溫度達(dá)到 80℃ 時(shí)，依次在載物板、樹脂陶瓷塊上均勻地涂上石蠟。先將一塊樹脂陶瓷塊放在載 物板中間位置，再將氧化鋅平放在樹脂陶瓷塊的中間位置，然后用另兩塊樹脂陶 瓷塊夾立在氧化鋅兩側(cè)，用以保護(hù)及穩(wěn)固氧化鋅，進(jìn)行壓實(shí)粘牢后取下冷卻。

其次，將十字夾具鎖緊在工作臺(tái)上，再將粘有氧化鋅的載物板鎖緊在十字夾 具上。松開工作臺(tái)固定螺母，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)使粘立有樹脂陶瓷塊的一側(cè)為正前面， 鎖緊工作臺(tái)。擰開二維夾具螺母，調(diào)整好水平角度后鎖緊。打開控制盒，選擇手 動(dòng)控制，按“上升"或“下降"進(jìn)行 Z 軸方向調(diào)整，使金剛石線貼近樹脂陶瓷塊 的上表面。再旋動(dòng)千分尺調(diào)整 Y 軸方向，使金剛石線移至樹脂陶瓷塊外表面的邊 緣處。此時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況適量地旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，使金剛石線與樹脂陶瓷塊外表面 平行后鎖緊工作臺(tái)。然后取下十字夾具，并裝卡在垂直方向的夾道中。再次旋動(dòng) 千分尺，調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)某跚忻娴奈恢眉纯伞?

最后，依次安裝好防水罩，將裝有紅油的冷卻液盒放在切割機(jī)下面，連接出 液管、水管、水泵，接通水泵電源。調(diào)整出液管至適當(dāng)位置及高度，要使紅油能 夠澆到氧化鋅的中間部分，以確保良好的冷卻效果，又要避免二者在切割過程中 發(fā)生碰撞。點(diǎn)擊主軸轉(zhuǎn)數(shù)設(shè)置框，設(shè)為 260 rpm；點(diǎn)擊低速切割設(shè)置框，設(shè)為 0.3 mm/min；點(diǎn)擊回程速度設(shè)置框，設(shè)為 20 mm/min；點(diǎn)擊行程設(shè)置框，設(shè)為 25 mm （考慮包角的因素）。依次點(diǎn)擊主軸運(yùn)行、選擇低速切割、點(diǎn)擊切割停止、點(diǎn)擊 切割運(yùn)行，即開始進(jìn)行切割。切割完成后，點(diǎn)擊主軸停止，調(diào)節(jié)千分尺進(jìn)程為 1.32 mm（考慮金剛石線線徑 0.3mm 和抖動(dòng)偏移量 0.02mm），再按照前面的順序 依次點(diǎn)選，即進(jìn)行第二刀切割，待切割完成后，重復(fù)此操作即可切得多片薄片。

研磨拋光 

鑒于氧化鋅的硬度相對(duì)較軟，且磨拋面直徑為 20mm，采用 UNIPOL-802 精密 研磨拋光機(jī)進(jìn)行磨拋即可。

首先，將氧化鋅薄片、0.76kg 的載樣盤在加熱平臺(tái)上加熱到 80℃。 

其次，先將研磨拋光機(jī)的兩個(gè)支撐臂松開，旋至機(jī)體的外側(cè)，用鑄鐵花盤上 的三個(gè)定位銷對(duì)準(zhǔn)機(jī)體托盤上的三個(gè)安裝孔，然后慢慢放實(shí)。旋回兩個(gè)支撐臂， 調(diào)節(jié)兩個(gè)支撐滾輪，使其和修盤環(huán)的接觸點(diǎn)與修環(huán)盤的圓心構(gòu)成的兩直線間夾角 在 90°～150°間，以便載樣盤套上修盤環(huán)后可以在其中順暢運(yùn)轉(zhuǎn)。上下移動(dòng)支 撐臂，使固定臂上的支撐滾輪位于修盤環(huán)高度的二分之一處。以套上修盤環(huán)的載 樣盤位置為基準(zhǔn)，調(diào)整支撐臂軸向位置。當(dāng)支撐臂移動(dòng)至最外側(cè)時(shí)，使載樣盤的 邊緣剛好能夠探出研磨盤；當(dāng)支撐臂移動(dòng)至最內(nèi)側(cè)時(shí)，使載樣盤的邊緣能夠經(jīng)過 研磨盤中央的中心孔，鎖緊固定螺絲即可。

再次，將裝有 W7 剛玉磨料的 SKZD-2 型滴料器，放置在研磨拋光機(jī)的后方平 臺(tái)上，調(diào)整好滴料管位置。然后調(diào)節(jié)研磨拋光機(jī)定時(shí)器表盤右下角的定時(shí)單位螺 絲旋鈕，選擇 min，調(diào)節(jié)左下角的定時(shí)范圍螺絲旋鈕，選擇 0～30 的范圍，再轉(zhuǎn) 動(dòng)紅色指針至 20。打開滴料器，在鑄鐵花盤上滴上適量磨料后，放上空的載樣 盤并套上修盤環(huán)。將研磨拋光機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整旋鈕進(jìn)行歸零后（每次啟動(dòng)機(jī)器前都 要進(jìn)行歸零操作，避免造成下一次開機(jī)時(shí)誤操作）打開機(jī)器，轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)為 30rpm， 打開工位開關(guān)，調(diào)節(jié)至最大速度，即開始對(duì)鑄鐵花盤進(jìn)行修盤（為了去除盤上附 有其他粒度的磨料及雜物）。修盤結(jié)束后，用清水清洗鑄鐵花盤、載樣盤、修盤 環(huán)。然后將粘有氧化鋅薄片的載樣盤倒置在鑄鐵花盤上，套上修盤環(huán)。調(diào)節(jié)定時(shí) 范圍螺絲旋鈕，選擇 0～12 的范圍，轉(zhuǎn)動(dòng)定時(shí)器紅色指針至 7min。歸零后開機(jī)， 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)為 30rpm，調(diào)節(jié)支撐臂速度，使載物塊橫向的往復(fù)移動(dòng)，以保證薄片研 磨的均勻性。研磨完成后，取下載樣盤、修盤環(huán)和鑄鐵花盤用清水清洗。

最后，先將表面附有磁力墊的鋁盤安放在機(jī)體上。再將合成革拋光墊粘貼在 磨拋底片上，粘貼時(shí)要均勻的攤開拋光墊，以便消除粘合面的氣泡，保證拋光面 的平整度。然后用清水清洗拋光墊，再將其安放在磁力墊上（磨拋底片與磁力墊 間不能有水，避免研磨過程中磨拋底片發(fā)生滑動(dòng)）。將裝有 50nm 的二氧化硅拋 光液的 SKZD-3 型滴料器放置在研磨拋光機(jī)的后方平臺(tái)上，調(diào)節(jié)好位置。然后使 用修鑄鐵花盤的方法對(duì)拋光墊進(jìn)行修墊，定時(shí)時(shí)間選擇 5min，轉(zhuǎn)數(shù)選擇 80 rpm。 待修墊完成后，用清水清洗拋光墊、載樣盤、修盤環(huán)。再依次將粘有氧化鋅薄片 的載樣盤、修盤環(huán)放在拋光墊上，并壓上配重塊，加壓至 1.96kg。定時(shí)時(shí)間選 擇為 20min，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)數(shù)為 110rpm，打開工位開關(guān)，調(diào)節(jié)至最大速度，開始對(duì)薄片 進(jìn)行拋光。拋光結(jié)束后，用清水清洗載樣盤，然后在加熱平臺(tái)上加熱，取下氧化 鋅薄片，使用酒精清洗即可。

如果需要對(duì)其進(jìn)行雙面研磨拋光，只需對(duì)另一面進(jìn)行相同操作即可。但在操 作過程中要注意對(duì)已磨拋完畢表面的保護(hù)。