La micropolvere di allumina fusa bianca è un abrasivo semi-fisso di prima qualità per lappatura, ampiamente apprezzato per le sue prestazioni equilibrate nella finitura superficiale di precisione.
| Composizione chimica tipica | |
| AL2O3 | 99,3% min |
| SiO2 | 0,06% |
| Na2O | 0,3% massimo |
| Fe2O3 | 0,05% massimo |
| Alto | 0,04% massimo |
| MgO | 0,01% massimo |
| K2O | 0,02#max |
| Proprietà fisiche tipiche | |
| Durezza: | Mohs:9.0 |
| Temperatura massima di servizio: | 1900 ℃ |
| Punto di fusione: | 2250 ℃ |
| Peso specifico: | 3,95 g/cm3 |
| Densità di volume | 3,6 g/cm3 |
| Densità apparente (LPD): | 1,75-1,95 g/cm3 |
| Colore: | Bianco |
| Forma delle particelle: | Angolare |
| Dimensioni disponibili: | |
| FORAGGIO | F230 F240 F280 F320 F360 F400 F500 F600 F800 F1000 F1200 F1500 |
| LUI | 240# 280# 320# 360# 400# 500# 600# 700# 800# 1000# 1200# 1500# 2000# 2500# 3000# 4000# 6000# 8000# 10000# |
1. Caratteristiche come supporti di lappatura
L’efficacia della micropolvere WFA deriva dalle sue intrinseche proprietà fisiche e chimiche:
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Durezza elevata (Mohs 9.0): sufficientemente dura da abradere efficacemente un’ampia gamma di materiali, tra cui metalli, ceramiche, vetro e plastiche dure, ma generalmente non così dura da causare danni eccessivi al sottosuolo come potrebbe fare il diamante se non utilizzato con attenzione.
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Elevata purezza e inerzia chimica: con un contenuto di Al₂O₃ ≥ 99%, introduce una contaminazione minima. Questo è fondamentale per applicazioni nei settori dei semiconduttori, dell’ottica e di altri settori che richiedono elevata purezza. È stabile sia nei sistemi a sospensione acquosa che in quelli a sospensione oleosa.
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Morfologia controllata, squadrata/angolare: la micropolvere viene lavorata in modo specifico (frantumata e macinata) per ottenere una forma squadrata o angolare . Questi taglienti multipli garantiscono un’asportazione elevata e costante.
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Friabilità (fragilità controllata): questo è un vantaggio fondamentale. Sotto pressione eccessiva, i grani WFA si fratturano, rivelando nuovi bordi affilati. Questa proprietà autoaffilante aiuta a mantenere una velocità di taglio costante e impedisce ai grani di diventare troppo opachi e vetrificati, il che può portare a bruciature o a una scarsa finitura superficiale.
2. Aree di applicazione
La micropolvere WFA è versatile e viene utilizzata per la lappatura e la lucidatura:
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Metalli: acciaio inossidabile, acciai per utensili, acciaio al carbonio, ghisa, rame e leghe di alluminio.
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Ceramica: Ceramica strutturale, substrati di allumina, zirconia, ecc.
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Vetro e ottica: lenti, prismi, vetri per display e altri componenti ottici in cui è richiesta una finitura accurata prima della lucidatura finale.
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Semiconduttori: wafer di silicio (principalmente nelle fasi di assottigliamento posteriore e lucidatura grossolana) e altri materiali di substrato.
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Plastica dura e compositi.
3. Parametri tecnici critici per la selezione
La scelta della micropolvere WFA giusta è fondamentale e dipende da diverse specifiche:
| Parametro | Descrizione | Importanza |
|---|---|---|
| Granulometria (dimensione delle particelle) | Misurato in micron (µm) o come grado standard “FEPA F” o “JIS” (ad esempio, F800, F1200). | Determina direttamente la finitura superficiale finale. Una grana grossa (ad esempio, 60 µm) rimuove il materiale rapidamente ma lascia una profonda rigatura. Una grana fine (ad esempio, 3 µm) produce una superficie molto più liscia ma rimuove il materiale lentamente. Un processo in più fasi da grossa a fine è standard. |
| Distribuzione granulometrica delle particelle | L’intervallo di dimensioni delle particelle all’interno di una singola designazione di “grana”. | Una distribuzione stretta e compatta è fondamentale per ottenere graffi uniformi e uniformi e finiture superficiali prevedibili. Una distribuzione ampia causerà graffi profondi con particelle di grandi dimensioni, mentre le particelle più piccole avranno un impatto minore. |
| Chimica (Purezza) | La percentuale di Al₂O₃ e i livelli di impurità come SiO₂, Fe₂O₃. | L’elevata purezza (99%+) è essenziale per le applicazioni in cui è necessario evitare la contaminazione superficiale (ad esempio, wafer di silicio, componenti metallici critici). |
| Contenuto magnetico | La quantità di impurità ferromagnetiche. | Per le applicazioni ottiche di precisione e nei semiconduttori, è obbligatorio un basso contenuto magnetico per prevenire contaminazioni e difetti. |
4. Processo di lappatura e preparazione della sospensione
La micropolvere non viene utilizzata secca, ma miscelata in una sospensione :
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Formulazione in sospensione: la micropolvere WFA viene dispersa in un fluido vettore (in genere acqua o un olio speciale).
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Additivi: la sospensione spesso include:
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Disperdenti: per impedire l’agglomerazione e la sedimentazione delle particelle, garantendo una miscela stabile e omogenea.
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Modificatori del pH: per controllare l’ambiente chimico, che può influenzare la velocità di rimozione del materiale e la chimica superficiale del pezzo in lavorazione.
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Inibitori di corrosione: particolarmente importanti durante la lappatura di metalli ferrosi per prevenire la ruggine.
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Applicazione: la sospensione viene alimentata sulla piastra di lappatura della macchina lappatrice (solitamente realizzata in ghisa, stagno o rame).
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Azione di lappatura: il pezzo in lavorazione viene premuto contro la piastra rotante. Le particelle di WFA rimangono intrappolate tra la piastra e il pezzo, rotolando e scivolando per eseguire una micro-azione di taglio, rimuovendo così materiale e creando una superficie estremamente piana.
5. Vantaggi rispetto ad altri abrasivi
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vs. Carburo di Silicio (SiC): il SiC è più duro e affilato, garantendo velocità di taglio più elevate. Tuttavia, il WFA è più tenace e durevole , garantendo una maggiore durata della fanghiglia e spesso una migliore finitura superficiale a parità di grana. È generalmente preferito per le fasi di finitura più fini.
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vs. Diamante: il diamante è l’abrasivo più duro e aggressivo. Il WFA è significativamente meno costoso e ha meno probabilità di causare danni profondi al sottosuolo, il che lo rende ideale per la rimozione di materiale e le fasi di finitura intermedie, dove il costo elevato del diamante non è giustificato.
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vs. Ossido di cerio (CeO₂) / Silice colloidale: si tratta di composti lucidanti “superfini” che agiscono principalmente tramite azione chimico-meccanica. Il WFA è un abrasivo meccanico utilizzato per le fasi di lappatura prima della fase finale di lucidatura chimico-meccanica (CMP). Viene utilizzato per ottenere planarità e rimuovere difetti più grandi.