金相磨抛的中心加载与单点加载特点
磨抛有关回答 2020-10-30

 

金相制样的终极目的就是制备平整镜面,用于腐蚀后观测,或者直接观测。磨抛的重要性显而易见。抛光是制样的阶段的最后一步,也是最为重要和关键的一步。

 

磨抛要分级进行平面研磨,盘面提供磨粒,样品加载于盘面之上,与磨粒发生磨削。

早期制样是手动加载,压力大小和加压角度都有很大个体差异性。另外,我们在手持磨样的时候总会不停的旋转样品,这样才能确保表面的一致磨抛。可见手动磨抛有很高的经验门槛。

 

随着技术的进步,自动磨抛机能替代人手来磨抛样品,可以把一个或多个样品装夹到样品夹持器上。通过量化设定盘面和夹持器的转速和转向,明确磨削动力参数;量化设定抛夹持器与盘面的偏心量,保证样品的各向磨削;量化设定压力值,来明确样品表面的加载正压力;量化设定悬浮液类型和滴注速度,来明确磨粒的加入参数;设定不同步骤的盘面类型和磨抛液类型,明确耗材配置。

 

 

 

如此以来,看似磨抛的各种开放性变量都得到了很好的管控,其实不然,由于收到圆周方向的摩擦力,样品有自转的动力,样品在磨抛过程中是否自转是一个重要的开放点。样品与夹持器之间的约束关系分为两类,样品直接放入圆孔形的夹持器,带动样品旋转,样品可以自转,通过顶压气缸加载压力,即所谓的单点加载;另外一种是把样品锁死在夹持器中,带动样品旋转,样品没有自转,通过中间连接柄带动样品加载,即所谓的中心加载。高端的磨抛机支持两种装夹方式。

 

单点加载和中心加载各有优劣。

单点加载的优势是样品数量自由灵活,只要在最大孔数以内都可以,样品取放都很方便,特别是很适合磨抛后期的定期观测效果。而劣势就在于样品在夹持器内存在自转和小范围活动,自转就严格控制样品的磨削轨迹,小范围的活动容易导致圆角。

中心加载的优势是锁死样品在夹持器上,所以可以精确控制样品的研磨轨迹,提高制样的再现性,特别是对于粗磨和精磨阶段,磨削率很大,样品的磨制效果受控,另外,由于中心加载的缘故,不同材质类的样品,研磨效果相同。当然不足之处也在于样品数量的限制,由于是中心加载,所以样品数量必须中心对称,以保证手里平衡,比如六工位夹持器,装夹数量可以是2,3,4,6个样品,不足的话要用替代样品补齐,另外,中心加载不支持中途取出样品观测,重新安装回去后无法保障每个样品在相同的研磨基准面上。

 

综上所述,单点加载和中心加载各有利弊,普遍的优化方法是,对于粗磨和精磨甚至粗抛阶段,最好采用中心加载模式,而在抛光阶段则切换为单点加载模式,方便随时检查抛光效果。所以磨抛机最好同时具备支持单点加载和中心加载的功能,这就加大了设备制造的技术难度,当前只有为数不多的公司能开发出相当的设备,如丹麦的司特尔公司,以及上海川禾公司。

 

 

中心加载和单点加载没有简单意义上的好坏之分,只有适合与不适合。要根据具体的制样工况来做出选择,同时借鉴专业人员的方法也至关重要,获取专业金相方案供应商的相关经验就可事半功倍。国内比较专业的公司例如上海川禾,他们有十多年的委托制样经验,积累了大量的制样信息,组建了专门的数据库,可以快速获得最佳制样方案。

 

所有的显微分析都是无数细节的累计和结晶,金相分析亦是如此。再不起眼的误差都可能为后续观测制造障碍,行业从业人员必须怀揣敬畏之心,追求尽善尽美。

 

上海川禾公司深耕金相检测行业数十载,长期践行精致金相的理念,是国内领先的金相解决方案供应商。川禾以国际巨头为标杆,直面难题、潜心研究,攻克制约行业发展的关键设备和耗材,打造了融合设备、耗材和制样培训的金相完整产业链;公司配备尖端金相实验室,拥有高素质的专家团队,十多年来为数以千计的客户提供金相分析和制样培训服务,并提供量身定制的金相实验室方案。

 

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